Princip periodnog sistema. Istorija otkrića periodnog zakona i periodnog sistema

Ovdje će čitatelj pronaći informacije o jednom od najvažnijih zakona koje je čovjek ikada otkrio u naučnom polju - periodičnom zakonu Dmitrija Ivanoviča Mendeljejeva. Upoznat ćete se sa njenim značenjem i utjecajem na kemiju, razmotrit će se opće odredbe, karakteristike i detalji periodičnog zakona, povijest otkrića i osnovne odredbe.

Šta je periodični zakon

Periodični zakon je prirodni zakon fundamentalne prirode, koji je prvi put otkrio D.I. Mendeleev davne 1869. godine, a do samog otkrića došlo je zbog poređenja svojstava nekih hemijski elementi i vrijednosti mase atoma, poznate u to vrijeme.

Mendeleev je tvrdio da, prema njegovom zakonu, jednostavna i složena tijela i različita jedinjenja elemenata zavise od njihove zavisnosti od periodičnog tipa i od težine njihovog atoma.

Periodični zakon je jedinstven u svojoj vrsti i to zbog činjenice da se ne izražava matematičkim jednadžbama, za razliku od drugih temeljnih zakona prirode i univerzuma. Grafički je izražen u periodnom sistemu hemijskih elemenata.

Istorija otkrića

Do otkrića periodičnog zakona došlo je 1869. godine, ali pokušaji sistematizacije svih poznatih x-kie elemenata započeli su mnogo prije toga.

Prvi pokušaj stvaranja takvog sistema učinio je IV Debereiner 1829. godine. Sve hemijske elemente koji su mu bili poznati razvrstao je u međusobno povezane trijade blizinom polovine zbira atomskih masa ove grupe od tri komponente. Nakon Debereinera, A. de Chancourtois je pokušao stvoriti jedinstvenu tablicu klasifikacije elemenata, nazvao je svoj sistem "zemaljskom spiralom", a nakon njega oktavu Newlandsa sastavio je John Newlands. 1864. godine, gotovo istovremeno, William Alding i Lothar Meyer objavljuju tabele stvorene nezavisno jedni od drugih.

Periodični zakon predstavljen je naučnoj zajednici na pregled 8. marta 1869. godine, a to se dogodilo tokom sastanka ruskog društva x-neko. Mendelejev Dmitrij Ivanovič objavio je svoje otkriće pred svima, a iste godine objavljen je Mendelejevljev udžbenik "Osnovi hemije", gde je prvi put prikazan periodni sistem koji je on stvorio. Godinu dana kasnije, 1870, napisao je članak i dao ga RFC-u na pregled, gdje je prvi put korišten koncept periodičnog zakona. 1871. Mendeleev je dao iscrpan opis svog zn u svom čuvenom članku o periodičnom zakonu hemijskih elemenata.

Neprocjenjiv doprinos razvoju hemije

Značaj periodičnog zakona nevjerovatno je velik za naučnu zajednicu širom svijeta. To je zbog činjenice da je njegovo otkriće dalo snažan poticaj razvoju i hemije i drugih prirodnih nauka, na primjer, fizike i biologije. Odnos elemenata s njihovim kvalitativnim kemijskim i fizičkim karakteristikama bio je otvoren, također je omogućio razumijevanje suštine konstrukcije svih elemenata prema jednom principu i dao je povod modernoj formulaciji pojmova kemijskih elemenata, kako bi se konkretiziralo znanje o pojmu tvari složene i jednostavne građe.

Upotreba periodičnog zakona omogućila je rješavanje problema kemijskog predviđanja, utvrđivanja uzroka ponašanja poznatih kemijskih elemenata. Atomska fizika, uključujući nuklearni inženjering, postala je moguća zbog istog zakona. Zauzvrat, ove nauke omogućile su širenje horizonta suštine ovog zakona i udubljivanje u njegovo razumijevanje.

Hemijska svojstva elemenata periodičnog sistema

U stvari, hemijski su elementi međusobno povezani karakteristikama koje su im svojstvene u slobodnom stanju i atoma i jona, solvatiranog ili hidratiziranog, u jednostavnoj supstanci i u obliku koji mogu stvoriti njihova brojna jedinjenja. Međutim, x-svojstva se obično sastoje od dva fenomena: svojstva atoma u slobodnom stanju i jednostavne supstance. Mnogi od njihovih tipova pripadaju ovoj vrsti svojstava, ali najvažnija su:

1. Atomska jonizacija i njena energija, ovisno o položaju elementa u tablici, njegovom rednom broju.
2. Energetski afinitet atoma i elektrona, koji poput atomske jonizacije ovisi o položaju elementa u periodnom sustavu.
3. Elektronegativnost atoma, koja nije konstantna, ali se može mijenjati ovisno o raznim vrstama faktora.
4. Poluprečnici atoma i jona - ovdje se u pravilu koriste empirijski podaci, koji su povezani sa talasnom prirodom elektrona u stanju kretanja.
5. Atomizacija jednostavnih supstanci - opis sposobnosti elementa za reaktivnost.
6. Stanje oksidacije je formalna karakteristika, ali se pojavljuje kao jedna od najvažnijih karakteristika elementa.
7. Oksidacijski potencijal jednostavnih supstanci mjerenje je i pokazatelj potencijala supstance za njeno djelovanje u vodenim rastvorima, kao i nivo manifestacije redoks svojstava.

Periodičnost elemenata internog i sekundarnog tipa

Periodični zakon daje razumijevanje još jedne važne komponente prirode - interne i sekundarne periodičnosti. Gore spomenuta područja atomskih svojstava zapravo su mnogo složenija nego što bi se moglo pomisliti. To je zbog činjenice da elementi s, p, d tablice mijenjaju svoje kvalitativne karakteristike ovisno o položaju u periodu (periodičnost internog karaktera) i grupi (periodičnost sekundarnog karaktera). Na primjer, unutrašnji proces prelaska elementa s iz prve grupe u osmi u p-element popraćen je tačkama minimuma i maksimuma na krivulji energetske linije jonizovanog atoma. Ova pojava pokazuje unutrašnju nedosljednost periodičnosti promjena svojstava atoma prema položaju u periodu.

Ishod

Sada čitatelj ima jasno razumijevanje i definiciju šta je periodični zakon Mendelejeva, shvaća njegovu važnost za čovjeka i razvoj različitih nauka i ima predodžbu o njegovim modernim položajima i istoriji otkrića.

U knjizi istaknutog sovjetskog istoričara hemije NF Figurovskog "Esej o opštoj istoriji hemije. Razvoj klasične hemije u XIX veku" (M., Nauka, 1979). glavna razdoblja otkrića 63 hemijska elementa od davnina do 1869. godine - godine uspostave Dmitrija Ivanoviča Mendelejeva (1834-1907) Periodičnog zakona:

1. Najdrevnije razdoblje (od 5. milenijuma pne do 1200. godine nove ere).

Upoznavanje čoveka sa 7 metala iz davnine - zlatom, srebrom, bakrom, olovom, limom, gvožđem i živom - pripada ovom dugom periodu. Pored ovih elementarnih supstanci, u davna vremena bili su poznati sumpor i ugljik, koji se prirodno javljaju u slobodnom stanju.

2. Alhemijski period.

U tom periodu (od 1200. do 1600. godine) utvrđeno je postojanje nekoliko elemenata, izolovanih bilo u procesu alhemijskih potraga za načinima transmutacije metala, bilo u procesima proizvodnje i prerade metala raznih ruda od zanatlija-metalurga. To uključuje arsen, antimon, bizmut, cink i fosfor.

3. Period nastanka i razvoja tehničke hemije (kraj 17. veka - 1751.).

U ovom trenutku, kao rezultat praktičnog proučavanja karakteristika različitih ruda metala i prevladavanja poteškoća koje se javljaju u vađenju metala, kao i otkrića u procesu mineraloških ekspedicija, utvrđeno je postojanje platine, kobalta, nikla.

4. Prva faza hemijsko-analitičkog razdoblja u razvoju hemije (1760. - 1805.). U tom su periodu uz pomoć kvalitativnih i težinskih kvantitativnih analiza otkriveni brojni elementi, neki od njih samo u obliku „zemlje“: magnezijum, kalcijum (utvrđivanje razlike između kreča i magnezijuma), mangan, barij (barit), molibden, volfram, telur, uran (oksid), cirkonijum (zemlja), stroncijum (zemlja), titan (oksid), hrom, berilij (oksid), itrijum (zemlja), tantal (zemlja), cerijum (zemlja), fluor (fluorovodonična kiselina), paladijum, rodijum, osmijum i iridijum.

5. Faza pneumatske hemije. U to doba (1760. - 1780.) otkriveni su plinoviti elementi - vodik, azot, kiseonik i klor (potonji se smatrao složenom supstancom - oksidirana solna kiselina do 1809. godine).

6. Faza dobivanja elemenata u slobodnom stanju elektrolizom (G. Davy, 1807-1808) i hemijskim sredstvima: kalijum, natrijum, kalcijum, stroncij, barijum i magnezijum. Svi su oni, međutim, ranije bili poznati kao "vatrostalne" (kaustične) lužine i zemnoalkalne zemlje ili mekane lužine.

7. Druga faza hemijsko-analitičkog razdoblja u razvoju hemije (1805-1850).U ovom trenutku, kao rezultat poboljšanja metoda kvantitativne analize i razvoja sistematskog toka kvalitativne analize, bor, litijum, kadmijum, selen, silicijum, brom, aluminijum, jod, torijum, vanadijum, lantan (zemlja), erbij (zemlja), terbijum (zemlja ), rutenij, niobij.

8. Period otkrića elemenata pomoću spektralne analize, neposredno nakon razvoja i uvođenja ove metode u praksu (1860. - 1863.): Cezijum, rubidijum, talij i indijum. "

Kao što znate, prvu „Tabelu jednostavnih tijela“ u istoriji hemije sastavio je A. Lavoisier 1787. Sve jednostavne supstance bile su podeljene u četiri grupe: „I. Jednostavne supstance predstavljene u sva tri carstva prirode, koje se mogu smatrati elementima tela: 1) lagana, 2) kalorična, 3) kiseonik, 4) azot, 5) vodonik, II. Jednostavne nemetalne supstance koje oksidiraju i daju kiseline: 1) antimon, 2) fosfor, 3) ugalj, 4) radikal murinske kiseline, 5 ) radikal fluorovodonične kiseline, 6) radikal borne kiseline III. Jednostavne metalne supstance oksidirane i daju kiseline: 1) antimon, 2) srebro, 3) arsen, 4) bizmut, 5) kobalt, 6) bakar, 7) kalaj, 8) gvožđe, 9) mangan, 10) živa, 11) molibden, 12) nikal, 13) zlato, 14) platina, 15) olovo, 16) volfram, 17) cink IV. Jednostavne supstance, soli i zemlja: 1 ) kreč (krečna zemlja), 2) magnezijum (baza magnezijum sulfata), 3) barit (teška zemlja), 4) glinica (glina, alum zemlja), 5) silicijum dioksid (silikatna zemlja) ".

Ova tabela čini osnovu za hemijsku nomenklaturu koju je razvio Lavoisier. D. Dalton je u nauku uveo najvažnije kvantitativne karakteristike atoma hemijskih elemenata - relativnu težinu atoma ili atomsku težinu.

Tražeći obrasce u svojstvima atoma hemijskih elemenata, znanstvenici su prije svega obraćali pažnju na prirodu promjene atomskih težina. 1815-1816. Engleski kemičar W. Praut (1785.-1850.) Objavio je dva anonimna članka u Annals of Philosophy, u kojima je izražena i potkrijepljena ideja da su atomske težine svih hemijskih elemenata cjelobrojne (odnosno, višestruke atomske težine vodika, koja je tada uzeta jednakom jedinica): "Ako su stavovi koje smo odlučili iznijeti točni, onda gotovo možemo pretpostaviti da je iskonska materija starih utjelovljena u vodiku ...". Proutova hipoteza bila je vrlo primamljiva i prouzrokovala je postavljanje mnogih eksperimentalnih studija kako bi se što preciznije odredile atomske težine hemijskih elemenata.

Njemački kemičar I. Debereiner (1780. - 1849.) uporedio je 1829. atomske težine sličnih kemijskih elemenata: litij, kalcij, klor, sumpor, mangan, natrij, stroncij, brom, selen, krom, kalij, barij, jod, telur, Željezo i utvrdio je da je atomska težina srednjeg elementa jednaka polumumu atomskih težina krajnjih elemenata. Potraga za novim trijadama dovela je L. Gmelina (1788-1853) - autora svjetski poznatog referentnog priručnika o kemiji - do uspostavljanja brojnih grupa sličnih elemenata i do stvaranja njihove izvorne klasifikacije.

U 60-ima. U 19. stoljeću naučnici su počeli uspoređivati \u200b\u200bgrupe hemijski sličnih elemenata među sobom. Tako je profesor Pariske rudarske škole A. Chancourtois (1820.-1886.) Rasporedio sve hemijske elemente na površini cilindra u rastućem redoslijedu njihovih atomskih težina tako da se dobila "zavojnica". Ovim rasporedom slični elementi često padaju na istu vertikalnu liniju. 1865. godine engleski kemičar D. Newlands (1838-1898) objavio je tablicu koja je sadržavala 62 hemijska elementa. Elementi su bili poredani i numerirani rastućim redoslijedom atomskih težina.

Newlands je numeriranjem naglasio da se svakih sedam elemenata svojstva hemijskih elemenata ponavljaju. Tijekom rasprave u Londonskom kemijskom društvu 1866. o novom članku Newlandsa (nije preporučen za objavljivanje), profesor J. Foster sarkastično je upitao: "Jeste li pokušali složiti elemente po abecednom redu njihovih imena i jeste li primijetili bilo koji novi obrasci? "

1868. godine engleski kemičar W. Alding (1829.-1921.) Predložio je tablicu koja je, prema autoru, pokazala prirodni odnos između svih elemenata.

1864. njemački profesor L. Mayer (1830.-1895.) Sastavio je tablicu od 44 hemijska elementa (od 63 poznata).

Ocjenjujući ovo razdoblje, DI Mendeleev je napisao "Ne postoji nijedan opći zakon prirode koji bi se zasnivao odjednom, uvijek postoji mnogo slutnji koje prethode njegovom odobravanju, a priznavanje zakona ne dolazi kada se u potpunosti ostvari u svom značenju, već samo na potvrđivanju njegovih posljedica eksperimentima, što bi prirodni naučnici trebali prepoznati kao najviši autoritet svojih razmatranja i mišljenja. "

1868. DI Mendeleev je počeo raditi na kursu "Osnovi hemije". Za najlogičniji raspored materijala bilo je potrebno nekako klasificirati 63 hemijska elementa. Prvu varijaciju Periodnog sistema hemijskih elemenata predložio je D.I.Mendeleev u martu 1869. godine.

Dve nedelje kasnije, na sastanku Rusa hemijsko društvo Pročitan je Mendeleev-ov izvještaj "Korelacija svojstava sa atomskom težinom elemenata", u kojem su razmatrani mogući principi klasifikacije hemijskih elemenata:

1) u odnosu na vodonik (formule hidrida); 2) u odnosu na kiseonik (formule viših oksida kiseonika); 3) valentnošću; 4) u smislu atomske težine.

Dalje, tokom narednih godina (1869-1871), Mendeleev je proučavao i ponovo provjeravao one obrasce i "nedosljednosti" koji su uočeni u prvoj verziji "Sistema elemenata". Rezimirajući ovo djelo, DI Mendeleev je napisao: „Kako se atomska težina povećava, elementi prvo imaju sve više i više promjenjivih svojstava, a zatim se ta svojstva ponavljaju u novom redoslijedu, u novom retku i u brojnim elementima i u istom slijedu Stoga se Zakon o periodičnosti može formulirati na sljedeći način: "Svojstva elemenata, a samim tim i svojstva jednostavnih i složenih tijela koja oni formiraju, periodično ovise (tj. Ponavljaju se ispravno) o njihovoj atomskoj težini." priroda ne tolerira izuzetke ... Tvrdnja zakona moguća je samo izvođenjem posljedica koje su bez nje nemoguće i neočekivane, te opravdavanjem tih posljedica i eksperimentalnom provjerom. ima takve logične posljedice koje bi mogle pokazati je li to istina ili ne. Uključuju predviđanje svojstava neotkrivenih elemenata i ispravljanje atomske težine mnogih u to je vrijeme ispitivano malo elemenata ... Jedno je neophodno - ili smatrati periodični zakon istinitim do kraja i predstavljati novo oruđe hemijskog znanja, ili ga odbaciti. "

Tokom 1872.-1874. Mendeleev se počeo baviti drugim problemima, a Periodični zakon se gotovo nije spomenuo u hemijskoj literaturi.

1875. godine francuski kemičar L. de Boisbaudran izvijestio je da je proučavajući blendu cinka spektroskopski otkrio novi element u njemu. Dobio je soli ovog elementa i utvrdio njegova svojstva. U čast Francuske, novom elementu dao je ime galij (kako su ga stari Rimljani zvali Francuska). Usporedimo ono što je D. I. Mendeleev predvidio i ono što je pronašao L. de Boisbaudran:

U prvoj komunikaciji L. de Boisbaudrana utvrđeno je da je specifična težina galija 4,7. DI Mendeleev mu je ukazao na njegovu grešku. Pri bližem mjerenju, specifična težina galija bila je 5,96.

1879. godine pojavila se poruka švedskog kemičara L. Nilssona (1840.-1899.) O njegovom otkriću novog hemijskog elementa - skandija. L. Nilsson klasificirao je skandij kao element rijetke zemlje. P. T. Kleve je L. Nilssonu ukazao da su soli skandija bezbojne, njegov oksid je nerastvorljiv u lužinama i da je skandij ekabor koji je predvidio D. I. Mendeleev. Uporedimo njihova svojstva.

Analizirajući novi mineral u februaru 1886. godine, njemački profesor K. Winkler (1838-1904) otkrio je novi element i smatrao ga analogom antimona i arsena. Nastala je diskusija. K. Winkler složio se da je element koji je otkrio ekasilikon koji je predvidio D. I. Mendeleev. K. Winkler nazvao je ovaj element germanijumom.

Dakle, kemičari su tri puta potvrdili postojanje hemijskih elemenata koje je predvidio Mendeleev. Štoviše, svojstva ovih elemenata koja je predvidio Mendeleev i njihov položaj u Periodnom sustavu omogućili su ispravljanje grešaka koje su eksperimenti nenamjerno činili. Dalji razvoj hemija se odvijala na čvrstoj osnovi Periodičnog zakona koji je 80-ih godina XIX veka. su ga svi naučnici prepoznali kao jedan od najvažnijih zakona prirode. Stoga je najvažnija karakteristika bilo kojeg hemijskog elementa njegovo mjesto u Periodnom sustavu D. I. Mendelejeva.

30.09.2015

U svjetskoj istoriji postoje mnoga otkrića zahvaljujući kojima je nauka i došla novi nivo razvoj, čineći sljedeću rundu u svom znanju. Ova revolucionarna dostignuća, u cijelosti ili djelomično, promijenila su stav prema rješenju postavljenih zadataka, a također prisilila da ih šire otkrivaju naučna tačka pogled na stvari koje se dešavaju.

Datumom otvaranja periodičnog zakona smatra se 1896. U svom zakonu D.I. Mendelejev nas prisiljava da na raspored elemenata u sistemu gledamo na drugačiji način, dokazujući da svojstva elemenata, njihovi oblici, svojstva spojeva tih elemenata, svojstva supstanci koje čine, bilo da su jednostavne ili složene, ovise o atomskoj masi. Gotovo odmah objavio je prvu knjigu "Osnovi hemije", pored svega, štampan je i periodni sistem.

Bilo je mnogo preduvjeta za zakon, on nije nastao ispočetka, mnoga djela raznih naučnika primijenjena su na njegov nastanak. Razvoj hemije u zoru 19. stoljeća izazvao je mnoge poteškoće, jer neki elementi još nisu bili otkriveni, a atomske mase već poznatih supstanci bile su netačne. Prve decenije ovog vijeka obilježila su takva otkrića osnovnih zakona hemije, tu spadaju zakoni proporcija i volumena, Dulong i Petit i drugi.

Ova otkrića postala su osnova za razvoj različitih eksperimentalnih studija. Ali ipak, većina nesuglasica među učenjima dovela je do zabune u definiciji atomskih težina, zbog čega je voda, na primjer, u to vrijeme bila predstavljena sa 4 formule. Kako bi se razriješili sporovi, odlučeno je sazvati Kongres na koji su pozvani poznati kemičari. Dogodilo se 1860. godine, i tamo je Canizzaro pročitao izvještaj o atomsko-molekularnoj teoriji. Naučnici su takođe uspjeli doći do jedinstva u smislu atoma, molekula i ekvivalenta.

Tablica jednostavnih supstanci, koju je Lavoisier predložio davne 1787. godine, sastojala se od samo 35 elemenata, a krajem 19. stoljeća njihov je broj već bio 63. Mnogi su znanstvenici također pokušali pronaći vezu između svojstava elemenata kako bi ispravnije izračunali atomsku težinu. Hemičar Debereiner, koji je razvio zakon trijada, napravio je velike korake u ovom smjeru. J.B Dumas i M.I. Pettenekofer je uspješno otkrio homologni niz, izražavajući iste pretpostavke o ispravnosti odnosa među atomskim težinama.

Dok su neki računali težinu atoma, drugi su pokušavali dovesti periodični sistem u red. Kemičar Odling nudi tablicu od 57 elemenata, podijeljenih u 17 grupa, daljnji kemičar de Chancourt pokušava sve prikazati u geometrijskoj formuli. Zajedno sa sistemom vijaka, Newlands ima i sto. Pored toga, među istraživačima vrijedi istaknuti Meyera, koji je 1864. godine objavio knjigu sa tablicom koja se sastoji od 44 elementa. Nakon D.I. Mendeleev je objavio svoj Periodični zakon i sistem, kemičar Maye je dugo vremena tvrdio da je njegov prioritet otkrića.

Svi ovi preduvjeti činili su osnovu za otkriće, dok je sam Mendelejev, nekoliko decenija nakon otkrića, rekao da je o sistemu razmišljao gotovo 20 godina. Sve glavne zaključke i odredbe zakona on je donio u spisima do kraja 1871. godine. Otkrio je da su numeričke vrijednosti atomskih masa u određenom obrascu, a svojstva elemenata su samo posredni podaci koji ovise o dva susjedna elementa gore i dolje, te istovremeno o dva elementa razdoblja s desne i s lijeve strane.

Kasnije D.I. Mendeleev je svoje otkriće morao dokazivati \u200b\u200bviše od godinu dana. Njegovo prepoznavanje došlo je tek mnogo kasnije, kada su uspješno otkriveni germanij, skandij, galij. Krajem 19. vijeka većina naučnika prepoznala je ovaj zakon kao jedan od glavnih zakona prirode. Vremenom je početkom 20. vijeka periodni sustav pretrpio manje promjene, formirana je nulta skupina s inertnim plinovima, a rijetki zemljani metali bili su smješteni u jednoj ćeliji.

Otkriće periodičnog zakona [VIDEO]

Uvod

Periodni zakon i periodni sistem hemijskih elemenata D. I. Mendelejeva - osnova moderna hemija... Oni se pozivaju na takve naučne zakone koji odražavaju pojave koje zapravo postoje u prirodi, i stoga nikada neće izgubiti svoj značaj.

Periodični zakon i otkrića napravljena na njegovoj osnovi u različitim poljima prirodnih nauka i tehnike najveći su trijumf ljudskog uma, dokaz sve dubljeg prodora u najdublje tajne prirode, uspješne transformacije prirode u korist čovjeka.

"Rijetko se dogodi da se znanstveno otkriće ispostavi kao nešto potpuno neočekivano, gotovo se uvijek očekuje, ali sljedećim generacijama, koje koriste provjerene odgovore na sva pitanja, često je teško procijeniti koje je poteškoće koštalo njihove prethodnike." DI. Mendeleev.

Svrha: Okarakterizirati pojam periodičnog sistema i periodični zakon elemenata, periodični zakon i njegovo opravdanje, karakterizirati strukture periodičnog sistema: podskupine, periode i grupe. Proučite istoriju otkrića periodičnog zakona i periodičnog sistema elemenata.

Zadaci: Razmotriti istoriju otkrića periodičnog zakona i periodičnog sistema. Dajte definiciju periodičnog zakona i periodičnog sistema. Analizirajte periodični zakon i njegovo obrazloženje. Struktura periodičnog sistema: podskupine, periodi i grupe.

Istorija otkrića periodnog zakona i periodnog sistema hemijskih elemenata

Odobrenje atomsko-molekularne teorije na prijelazu iz XIIX u XIX vijek praćeno je brzim porastom broja poznatih hemijskih elemenata. Samo u prvoj deceniji 19. vijeka otkriveno je 14 novih elemenata. Rekorder među otkrivačima bio je engleski kemičar Humphrey Devi, koji je za godinu dana, koristeći elektrolizu, dobio 6 novih jednostavnih supstanci (natrijum, kalijum, magnezijum, kalcijum, barij, stroncij). A do 1830. godine broj poznatih elemenata dosegao je 55.

Postojanje takvog broja elemenata, heterogenih po svojim svojstvima, zbunilo je kemičare i zahtijevalo je poredak i sistematizaciju elemenata. Mnogi naučnici tragaju za obrascima na listi elemenata i postigli su određeni napredak. Tri su najznačajnija djela koja su osporila prioritet otkrića periodičnog zakona D.I. Mendeleev.

1860. godine održao se prvi Međunarodni hemijski kongres, nakon čega je postalo jasno da je glavna karakteristika hemijskog elementa njegova atomska težina. Francuski naučnik B. De Chancourtois 1862. prvi je put rasporedio elemente u rastućem redoslijedu atomskih težina i smjestio ih u spiralu oko cilindra. Svaki zavoj spirale sadržavao je 16 elemenata, slični elementi su u pravilu padali u vertikalne stupove, iako su uočene značajne razlike. De Chancourtoisov rad nije prošao nezapaženo, ali njegova ideja sortiranja elemenata u rastućem redoslijedu atomskih težina pokazala se plodnom.

I dvije godine kasnije, vođen tom idejom, engleski kemičar John Newlands rasporedio je elemente u tablicu i primijetio da se svojstva elemenata periodično ponavljaju svakih sedam brojeva. Na primer, hlor je po svojstvima sličan fluoru, kalijum - natrijumu, selen - sumporu itd. Newlands je ovaj obrazac nazvao "zakonom oktave", praktično ispred koncepta razdoblja. Ali Newlands je inzistirao na tome da je dužina razdoblja (jednaka sedam) nepromijenjena, tako da njegova tablica sadrži ne samo ispravne obrasce, već i slučajne parove (kobalt - klor, željezo - sumpor i ugljik - živa).

Ali njemački naučnik Lothar Meyer 1870. godine nacrtao je zavisnost atomskog volumena elemenata o njihovoj atomskoj težini i otkrio jasnu periodičnu zavisnost, a dužina perioda nije se podudarala sa zakonom oktava i bila je varijabla.

Sva ova djela imaju mnogo toga zajedničkog. De Chancourtois, Newlands i Meyer otkrili su manifestaciju periodičnosti promjena svojstava elemenata u zavisnosti od njihove atomske težine. Ali nisu mogli stvoriti jedinstveni periodični sistem od svih elemenata, jer mnogi elementi nisu našli svoje mjesto u zakonima koje su otkrili. Ovi naučnici takođe nisu uspjeli izvući ozbiljne zaključke iz svojih zapažanja, iako su smatrali da su brojni odnosi između atomskih težina elemenata manifestacija nekog općeg zakona.

Ovaj opći zakon otkrio je veliki ruski hemičar Dmitrij Ivanovič Mendeljejev 1869. godine. Mendelejev je formulisao periodični zakon u obliku sljedećih osnovnih odredbi:

1. Elementi rangirani prema atomskoj težini predstavljaju jasnu periodičnost svojstava.

2. Trebali bismo očekivati \u200b\u200botkriće još mnogo nepoznatih jednostavnih tijela, na primjer elemenata sličnih Al i Si atomske težine 65 - 75.

3. Veličina atomske težine elementa ponekad se može ispraviti poznavanjem njegove analogije.

Neke se analogije otkrivaju veličinom težine njihovog atoma. Prva pozicija bila je poznata i prije Mendelejeva, ali upravo joj je on dao karakter univerzalnog zakona, predviđajući na njenoj osnovi postojanje još neotkrivenih elemenata, mijenjajući atomske težine niza elemenata i raspoređujući neke elemente u tablici usprkos njihovoj atomskoj težini, ali u potpunosti u skladu sa njihovim svojstvima (uglavnom valencijom). Ostatak odredbi otkrio je samo Mendeleev i logične su posljedice periodičnog zakona

Ispravnost ovih posljedica potvrđena je mnogim eksperimentima u naredne dvije decenije i omogućila je da se o periodičnom zakonu govori kao o strogom zakonu prirode.

Koristeći ove odredbe, Mendeleev je sastavio svoju verziju periodnog sistema. Prvi nacrt tablice elemenata pojavio se 17. februara (1. marta novi stil) 1869.

A 6. marta 1869. godine profesor Menshutkin je službeno objavio otkriće Mendelejeva na sastanku Ruskog hemijskog društva.

Sljedeće priznanje stavljeno je u usta naučniku: vidim u snu tablicu u kojoj su svi elementi poredani po potrebi. Probudio sam se, odmah to zapisao na papir - samo na jednom mjestu je naknadni dodatak bio neophodan ”. Kako su jednostavne legende! Trebalo je više od 30 godina života naučnika da se razvije i dopuni.

Proces otkrivanja periodičnog zakona je poučan i sam Mendelejev je o tome govorio ovako: „Nehotice se pojavila ideja da mora postojati veza između mase i hemijskih svojstava. A budući da se masa supstance, iako ne apsolutna, već samo relativna, konačno izražava u obliku težina atoma, tada je potrebno potražiti funkcionalnu podudarnost između pojedinačnih svojstava elemenata i njihovih atomskih težina. Ali traženje nečega, čak i gljiva ili neke vrste ovisnosti, ne može biti drugačije nego traženje i pokušavanje. Tako sam počeo odabirati, zapisujući na zasebne kartice elemente sa svojim atomskim težinama i osnovnim svojstvima, sličnim elementima i bliskim atomskim težinama, što je brzo dovelo do zaključka da su svojstva elemenata periodično ovisna o njihovoj atomskoj težini, štoviše, sumnjajući mnogo nejasnoća, nikada nisam sumnjao u općenitost zaključaka, jer je nemoguće priznati nesreću. "

U prvom periodnom sustavu svi elementi do kalcijuma uključujući i isti su kao u modernoj tablici, osim plemenitih plinova. To se vidi iz fragmenta stranice iz članka D.I. Mendelejeva, koji sadrži periodni sustav elemenata.

Ako polazimo od principa povećanja atomske težine, tada bi sljedeći elementi nakon kalcijuma trebali biti vanadij (A \u003d 51), hrom (A \u003d 52) i titan (A \u003d 52). Ali Mendeleev je stavio upitnik nakon kalcijuma, a zatim je stavio titan, promijenivši njegovu atomsku težinu sa 52 na 50. Nepoznatom elementu, označenom upitnikom, dodijeljena je atomska težina A \u003d 45, što je aritmetička sredina između atomskih težina kalcijuma i titana. Tada je između cinka i arsena Mendelejev ostavio prostora za dva elementa koja još nisu otkrivena. Uz to, stavio je telur ispred joda, iako ovaj ima manju atomsku težinu. Ovim rasporedom elemenata svi vodoravni redovi u tablici sadržavali su samo slične elemente, a periodičnost promjena svojstava elemenata se jasno pokazala.

U naredne dvije godine Mendeleev je značajno poboljšao sistem elemenata. 1871. objavljeno je prvo izdanje udžbenika Dmitrija Ivanoviča "Osnovi hemije", u kojem je periodični sistem predstavljen u gotovo modernom obliku. U tablici je formirano 8 grupa elemenata, brojevi grupa označavaju najveću valenciju elemenata onih serija koje su uključene u ove grupe, a razdoblja se približavaju modernim, podijeljena u 12 redova. Svako razdoblje sada započinje aktivnim alkalnim metalom, a završava tipičnim nemetalnim halogenom.

Druga verzija sistema omogućila je Mendeleevu da predvidi postojanje ne 4, već 12 elemenata i, izazivajući naučni svijet, sa zapanjujućom preciznošću opisao je svojstva tri nepoznata elementa, koja je nazvao ekabor (eka na sanskrtu znači „isto“), ekaaluminijum i ekasilikon ... Njihova moderna imena su Se, Ga, Ge.

Zapadni naučni svijet isprva je bio skeptičan prema sistemu Mendelejeva i njegovim predviđanjima, ali sve se promijenilo kada je 1875. godine francuski kemičar P. Lecoq de Boisbaudran, proučavajući spektre cinkove rude, otkrio tragove novog elementa koji je nazvao galijem u čast svoje domovine (Galije - drevno rimsko ime Francuske)

Naučnik je uspio izolirati ovaj element u najčišćem obliku i proučiti njegova svojstva. A Mendeleev je vidio da se svojstva galijuma podudaraju sa svojstvima eka-aluminijuma koje je on predvidio, i obavijestio Lecoqa de Boisbaudrana da je pogrešno izmjerio gustinu galija, koja bi trebala biti jednaka 5,9-6,0 g / cm3 umjesto 4,7 g / cm3. Zaista, preciznija mjerenja rezultirala su tačnom vrijednošću od 5.904 g / cm3.

1879. švedski kemičar L. Nilsson, odvajajući elemente rijetke zemlje dobivene iz minerala gadolinita, izolirao je novi element i nazvao ga skandij. Ispostavilo se da je to ekabor koji je predvidio Mendeleev.

Konačno priznanje periodičnog zakona D.I. Mendeleev je postigao nakon 1886. godine, kada je njemački kemičar K. Winkler, analizirajući rudu srebra, dobio element koji je nazvao germanij. Ispada ekazično.

Slične informacije.

2.2. Istorija stvaranja Periodnog sistema.

Zimi 1867-68, Mendeleev je počeo pisati udžbenik "Osnovi hemije" i odmah je naišao na poteškoće u sistematizaciji činjeničnog materijala. Sredinom februara 1869., razmišljajući o strukturi udžbenika, postepeno je došao do zaključka da su svojstva jednostavnih supstanci (a ovo je oblik postojanja hemijskih elemenata u slobodnom stanju) i atomske mase elemenata povezane određenim obrascem.

Mendeleev nije znao mnogo o pokušajima svojih prethodnika da slože hemijske elemente u skladu s povećanjem njihove atomske mase i o incidentima koji su iz toga proizašli. Na primjer, nije imao gotovo nikakve informacije o radu Shancourtoisa, Newlandsa i Meyera.

Odlučujuća faza u njegovim razmišljanjima došla je 1. marta 1869. (14. februara, stari stil). Dan ranije, Mendeleev je napisao pismo o odsustvu od deset dana radi inspekcije zadružnih sirana u provinciji Tver: pismo s preporukama za proučavanje proizvodnje sira dobio je od A. I. Hodnjeva, jednog od čelnika Slobodnog ekonomskog društva.

Tog dana u Peterburgu je bilo oblačno i mrazno. Drveće je zaškripalo u vjetru u univerzitetskoj bašti, gdje su gledali prozori Mendelejeva stana. Dok je još bio u krevetu, Dmitrij Ivanovič je popio kriglu toplog mlijeka, a zatim je ustao, umio se i otišao na doručak. Bio je predivno raspoložen.

Za doručkom Mendeleev je imao neočekivanu ideju: uporediti bliske atomske mase različitih hemijskih elemenata i njihovih hemijskih svojstava. Ne razmišljajući dvaput, na obrnutu stranu Hodnjevog pisma zapisao je simbole za klor Cl i kalijum K s prilično bliskim atomskim masama, jednakim 35,5 odnosno 39 (razlika je samo 3,5 jedinice). U istom pismu Mendelejev je skicirao simbole ostalih elemenata, tražeći među njima slične "paradoksalne" parove: fluor F i natrijum Na, brom Br i rubidijum Rb, jod I i cezij Cs, za koje se razlika u masi povećava sa 4,0 na 5,0 , a zatim do 6,0. Mendelejev tada nije mogao znati da "neodređena zona" između očiglednih nemetala i metala sadrži elemente - plemenite plinove, čije bi otkriće dodatno značajno modificiralo Periodni sistem.

Nakon doručka, Mendeleev se zatvorio u svoj ured. Izvadio je hrpu posjetnica sa stola i na njihova leđa počeo ispisivati \u200b\u200bsimbole elemenata i njihova glavna hemijska svojstva. Nakon nekog vremena ukućani su čuli kako je iz ureda počelo dopirati: "Oh! Rogati. Opa, kakav napaljeni! Pobijedit ću ih. Ubit ću ih!" Ovi uzvici značili su da je Dmitrij Ivanovič imao kreativnu inspiraciju. Mendeleev je prebacio karte iz jednog vodoravnog reda u drugi, vodeći se vrijednostima atomske mase i svojstvima jednostavnih supstanci koje tvore atomi istog elementa. Još jednom mu je u pomoć priskočilo temeljno poznavanje anorganske hemije. Postepeno se počeo oblikovati izgled budućeg Periodnog sistema hemijskih elemenata. Dakle, prvo je stavio karticu s elementom berilij Be (atomska masa 14) uz karticu elementa aluminij Al (atomska masa 27,4), prema tadašnjoj tradiciji, uzimajući berilij za analog aluminijuma. Međutim, uporedivši hemijska svojstva, stavio je berilij preko magnezija Mg. Sumnjajući u tada općeprihvaćenu vrijednost atomske mase berilija, promijenio ju je na 9,4 i promijenio formulu berilijevog oksida iz Be 2 O 3 u BeO (poput magnezijum-oksida MgO). Inače, "ispravljena" vrijednost atomske mase berilija potvrđena je tek deset godina kasnije. I u drugim prilikama se ponašao jednako smelo.

Postepeno je Dmitrij Ivanovič došao do konačnog zaključka da elementi, smješteni u sve većem redoslijedu svojih atomskih masa, pokazuju očiglednu periodičnost fizičkih i hemijska svojstva... Tokom dana Mendeleev je radio na sistemu elemenata, praveći kratku pauzu igrajući se sa svojom kćerkom Olgom, ručajući i večerajući.

Uveče 1. marta 1869. prepisao je tablicu koju je sastavio i pod naslovom "Iskustvo sistema elemenata na osnovu njihove atomske težine i hemijske sličnosti" poslao je u štampariju, praveći bilješke za slovače i postavljajući datum "17. februara 1869" (ovo je stari stil).

Tako je otkriven Periodični zakon čija je moderna formulacija sljedeća: Svojstva jednostavnih supstanci, kao i oblici i svojstva spojeva elemenata, povremeno ovise o naboju jezgara njihovih atoma.

Mendeleev je otisnute letke s tablicom elemenata poslao mnogim domaćim i stranim kemičarima, a tek nakon toga napustio je Sankt Peterburg kako bi pregledao siranu.

Prije odlaska, ipak je uspio predati NA Menšutkinu, organskom hemičaru i budućem istoričaru hemije, rukopis članka „Korelacija svojstava sa atomskom težinom elemenata“ - za objavljivanje u časopisu Ruskog hemijskog društva i za komunikaciju na predstojećem sastanku društva.

18. marta 1869. godine Menšutkin, koji je u to vrijeme bio službenik društva, u ime Mendelejeva dao je kratki izvještaj o Periodičnom zakonu. U početku izveštaj nije privlačio veliku pažnju hemičara, a predsednik Ruskog hemijskog društva, akademik Nikolaj Zinin (1812. - 1880.) Izjavio je da Mendeleev nije radio ono što bi pravi istraživač trebalo da radi. Istina, dvije godine kasnije, nakon što je pročitao članak Dmitrija Ivanoviča "Prirodni sistem elemenata i njegova primjena na ukazivanje svojstava određenih elemenata", Zinin se predomislio i napisao Mendeleevu: "Vrlo, vrlo dobro, puno izvrsne konvergencije, čak i zabavno za čitanje, Bog vas blagoslovio u eksperimentalnoj potvrdi vaših zaključaka. Iskreno predan vama i duboko vas poštujući N. Zinin. " Nije Mendelejev rasporedio sve elemente redoslijedom rastućih atomskih masa; u nekim se slučajevima više vodio sličnošću hemijskih svojstava. Dakle, za kobalt Co atomska masa je veća od mase nikla Ni, za telur Te je takođe veća nego za jod I, ali Mendeleev ih je stavio u red Co - Ni, Te - I, a ne obrnuto. Inače bi telur spadao u skupinu halogena, a jod bi postao srodnik selena Se.

Njegovoj ženi i djeci. Ili je možda znao da umire, ali nije želio unaprijed uznemiravati i brinuti porodicu koju je toplo i nježno volio. " U 5 h. 20 min. 20. januara 1907. umro je Dmitrij Ivanovič Mendelejev. Pokopan je na groblju Volkovskoje u Sankt Peterburgu, nedaleko od grobova njegove majke i sina Vladimira. 1911. godine, na inicijativu vodećih ruskih naučnika, D.I. Mendeleev, gdje ...

Moskovska metro stanica, istraživački brod za okeanografska istraživanja, 101. hemijski element i mineral - Mendeleevit. Naučnici-šaljivdžije koji govore ruski ponekad se pitaju: „Nije li Dmitrij Ivanovič Mendelejev Jevrej, bolno čudno prezime, zar ne potiče iz prezimena„ Mendel “? Odgovor na ovo pitanje je krajnje jednostavan: "Sva četiri sina Pavela Maksimoviča Sokolova, ...

Ispit za licej, na kojem je starac Derzhavin blagoslovio mladog Puškina. Akademik Yu.F.Fritzsche, poznati specijalista za organsku hemiju, imao je priliku igrati ulogu metra. D. I. Mendeleev diplomirao je na Glavnom pedagoškom institutu 1855. godine. Kandidatska disertacija "Izomorfizam u vezi s drugim odnosima kristalnog oblika prema kompoziciji" postala je njegova prva velika naučna ...

Uglavnom po pitanju kapilarnosti i površinske napetosti tečnosti, a sate provodio je sa mladim ruskim naučnicima: S.P. Botkin, I.M. Sechenov, I.A. Vyshnegradsky, A.P. Borodin i drugi. 1861. Mendeleev se vratio u Sankt Peterburg, gdje je nastavio predavati iz organske hemije na univerzitetu i objavio udžbenik, izvanredan za to vrijeme: " Organska hemija", u ...