Ιστορία και νεωτερικότητα του περιοδικού δικαίου. Η διαφορά μεταξύ της κλασικής και της σύγχρονης διατύπωσης του περιοδικού νόμου του Mendeleev

Οι αλχημιστές προσπάθησαν επίσης να βρουν έναν νόμο της φύσης, βάσει του οποίου θα ήταν δυνατή η συστηματοποίηση των χημικών στοιχείων. Όμως τους έλειπαν αξιόπιστες και λεπτομερείς πληροφορίες για τα στοιχεία. Μέχρι τα μέσα του XIX αιώνα. Η γνώση για τα χημικά στοιχεία έγινε επαρκής και ο αριθμός των στοιχείων αυξήθηκε τόσο πολύ που προέκυψε μια φυσική ανάγκη στην επιστήμη να τα ταξινομήσει. Οι πρώτες προσπάθειες ταξινόμησης στοιχείων σε μέταλλα και αμέταλλα αποδείχθηκαν αβάσιμες. Οι προκάτοχοι του D.I. Mendeleev (I.V. Debereiner, J.A. Newlands, L.Yu. Meyer) έκαναν πολλά για να προετοιμάσουν την ανακάλυψη του περιοδικού νόμου, αλλά δεν μπορούσαν να κατανοήσουν την αλήθεια. Ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς δημιούργησε μια σύνδεση μεταξύ της μάζας των στοιχείων και των ιδιοτήτων τους.

Ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς γεννήθηκε στο Τομπόλσκ. Ήταν το δέκατο έβδομο παιδί της οικογένειας. Μετά την αποφοίτησή του από ένα γυμνάσιο στη γενέτειρά του, ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς εισήλθε στο Κύριο Παιδαγωγικό Ινστιτούτο στην Αγία Πετρούπολη, αφού αποφοίτησε από το οποίο πήγε σε ένα επιστημονικό ταξίδι στο εξωτερικό με χρυσό μετάλλιο για δύο χρόνια. Αφού επέστρεψε, προσκλήθηκε στο Πανεπιστήμιο της Αγίας Πετρούπολης. Ξεκινώντας να διαβάζει διαλέξεις για τη χημεία, ο Mendeleev δεν βρήκε τίποτα που θα μπορούσε να συστήσει στους μαθητές ως οδηγός μελέτης. Και αποφάσισε να γράψει καινούργιο βιβλίο- Βασικές αρχές Χημείας.

Της ανακάλυψης του περιοδικού νόμου προηγήθηκαν 15 χρόνια σκληρής δουλειάς. Την 1η Μαρτίου 1869, ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς σχεδίαζε να φύγει από την Αγία Πετρούπολη για την επαρχία για δουλειές.

Ο περιοδικός νόμος ανακαλύφθηκε με βάση τα χαρακτηριστικά του ατόμου - τη σχετική ατομική μάζα .

Ο Mendeleev τακτοποίησε τα χημικά στοιχεία σε αύξουσα σειρά της ατομικής τους μάζας και παρατήρησε ότι οι ιδιότητες των στοιχείων επαναλαμβάνονται μετά από ένα ορισμένο διάστημα - μια περίοδο, ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς τοποθέτησε τις περιόδους τη μία κάτω από την άλλη., έτσι ώστε παρόμοια στοιχεία να βρίσκονται το ένα κάτω από το άλλα - στην ίδια κάθετη, έτσι ώστε το περιοδικό σύστημα χτίστηκε στοιχεία.

1 Μαρτίου 1869 Η διατύπωση του περιοδικού νόμου από τον Δ.Ι. Μεντελέεφ.

Ιδιότητες απλές ουσίες, καθώς και οι μορφές και οι ιδιότητες των ενώσεων των στοιχείων βρίσκονται σε περιοδική εξάρτηση από την τιμή των ατομικών βαρών των στοιχείων.

Δυστυχώς, στην αρχή υπήρχαν πολύ λίγοι υποστηρικτές του περιοδικού νόμου, ακόμη και μεταξύ των Ρώσων επιστημόνων. Οι αντίπαλοι είναι πολλοί, ειδικά σε Γερμανία και Αγγλία.
Η ανακάλυψη του περιοδικού νόμου είναι ένα λαμπρό παράδειγμα επιστημονικής προνοητικότητας: το 1870, ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς προέβλεψε την ύπαρξη τριών τότε άγνωστων στοιχείων, τα οποία ονόμασε εκασίλιο, εκαλουμίνιο και εκαβόρ. Ήταν επίσης σε θέση να προβλέψει σωστά τις πιο σημαντικές ιδιότητες των νέων στοιχείων. Και μετά από 5 χρόνια, το 1875, ο Γάλλος επιστήμονας Π.Ε. Ο Lecoq de Boisbaudran, ο οποίος δεν γνώριζε τίποτα για το έργο του Dmitry Ivanovich, ανακάλυψε ένα νέο μέταλλο, που το ονόμασε γάλλιο. Σε μια σειρά από ιδιότητες και τη μέθοδο ανακάλυψης, το γάλλιο συνέπεσε με το εκαργίλιο που είχε προβλέψει ο Mendeleev. Το βάρος του όμως ήταν μικρότερο από το προβλεπόμενο. Παρόλα αυτά, ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς έστειλε επιστολή στη Γαλλία, επιμένοντας στην πρόβλεψή του.
Ο επιστημονικός κόσμος έμεινε έκπληκτος από την πρόβλεψη των ιδιοτήτων του Mendeleev αλουμίνιο αποδείχτηκε τόσο ακριβής. Από αυτή τη στιγμή, ο περιοδικός νόμος αρχίζει να επιβάλλεται στη χημεία.
Το 1879, ο L. Nilson στη Σουηδία ανακάλυψε το σκάνδιο, το οποίο ενσάρκωσε τα προβλεπόμενα από τον Ντμίτρι Ιβάνοβιτς εκαμπόρ .
Το 1886, ο K. Winkler ανακάλυψε το γερμάνιο στη Γερμανία, το οποίο αποδείχθηκε ότι ήταν εξαπυρίτιο .

Αλλά η ιδιοφυΐα του Ντμίτρι Ιβάνοβιτς Μεντελέεφ και οι ανακαλύψεις του δεν είναι μόνο αυτές οι προβλέψεις!

Σε τέσσερις θέσεις του περιοδικού συστήματος, ο D. I. Mendeleev τακτοποίησε τα στοιχεία όχι σε αύξουσα σειρά ατομικές μάζες:

Ήδη από τα τέλη του 19ου αιώνα, ο Δ.Ι. Ο Mendeleev έγραψε ότι, προφανώς, ένα άτομο αποτελείται από άλλα περισσότερα μικρά σωματίδια. Μετά τον θάνατό του το 1907, αποδείχθηκε ότι το άτομο αποτελείται από στοιχειώδη σωματίδια. Η θεωρία της δομής του ατόμου επιβεβαίωσε την ορθότητα του Mendeleev, οι μεταθέσεις αυτών των στοιχείων που δεν συμφωνούν με την ανάπτυξη των ατομικών μαζών είναι πλήρως δικαιολογημένες.

Η σύγχρονη διατύπωση του περιοδικού νόμου.

Οι ιδιότητες των χημικών στοιχείων και των ενώσεων τους βρίσκονται σε περιοδική εξάρτηση από το μέγεθος του φορτίου των πυρήνων των ατόμων τους, η οποία εκφράζεται στην περιοδική επανάληψη της δομής του εξωτερικού κελύφους ηλεκτρονίων σθένους.
Και τώρα, περισσότερα από 130 χρόνια μετά την ανακάλυψη του περιοδικού νόμου, μπορούμε να επιστρέψουμε στα λόγια του Ντμίτρι Ιβάνοβιτς, που ελήφθησαν ως σύνθημα του μαθήματός μας: «Το μέλλον δεν απειλεί τον περιοδικό νόμο με καταστροφή, αλλά μόνο μια υπερκατασκευή και υπόσχονται ανάπτυξη». Πόσα χημικά στοιχεία ανακαλύπτονται αυτή τη στιγμή? Και αυτό απέχει πολύ από το όριο.

Η γραφική αναπαράσταση του περιοδικού νόμου είναι το περιοδικό σύστημα των χημικών στοιχείων. Αυτή είναι μια σύντομη περίληψη ολόκληρης της χημείας των στοιχείων και των ενώσεων τους.

Αλλαγές στις ιδιότητες στο περιοδικό σύστημα με αύξηση της τιμής των ατομικών βαρών στην περίοδο (από αριστερά προς τα δεξιά):

1. Οι μεταλλικές ιδιότητες μειώνονται

2. Οι μη μεταλλικές ιδιότητες αυξάνονται

3. Οι ιδιότητες των ανώτερων οξειδίων και υδροξειδίων αλλάζουν από βασικές έως αμφοτερικές σε όξινες.

4. Το σθένος των στοιχείων στους τύπους των ανώτερων οξειδίων αυξάνεται από ΕγώπρινVII, και στους τύπους των πτητικών ενώσεων υδρογόνου μειώνεται από IV πρινΕγώ.

ΑΝΑΚΑΛΥΨΗ ΤΟΥ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΥ ΝΟΜΟΥ

Ο περιοδικός νόμος ανακαλύφθηκε από τον D. I. Mendeleev ενώ εργαζόταν πάνω στο κείμενο του σχολικού βιβλίου «Βασικές αρχές της Χημείας», όταν συνάντησε δυσκολίες στη συστηματοποίηση του πραγματικού υλικού. Μέχρι τα μέσα Φεβρουαρίου 1869, σκεπτόμενος τη δομή του σχολικού βιβλίου, ο επιστήμονας κατέληξε σταδιακά στο συμπέρασμα ότι οι ιδιότητες των απλών ουσιών και οι ατομικές μάζες των στοιχείων συνδέονται με ένα συγκεκριμένο σχέδιο.

Η ανακάλυψη του περιοδικού πίνακα των στοιχείων δεν έγινε τυχαία, ήταν το αποτέλεσμα τεράστιας δουλειάς, μακράς και επίπονης δουλειάς, η οποία ξοδεύτηκε τόσο από τον ίδιο τον Ντμίτρι Ιβάνοβιτς όσο και από πολλούς χημικούς από τους προκατόχους και τους συγχρόνους του. «Όταν άρχισα να ολοκληρώνω την ταξινόμηση των στοιχείων, έγραψα σε ξεχωριστές κάρτες κάθε στοιχείο και τις ενώσεις του και στη συνέχεια, ταξινομώντας τα με τη σειρά των ομάδων και των σειρών, έλαβα τον πρώτο οπτικό πίνακα του περιοδικού νόμου. Αλλά αυτό ήταν μόνο η τελευταία συγχορδία, το αποτέλεσμα όλων των προηγούμενων εργασιών ... "- είπε ο επιστήμονας. Ο Mendeleev τόνισε ότι η ανακάλυψή του ήταν το αποτέλεσμα που συμπλήρωσε είκοσι χρόνια σκέψης για τις σχέσεις μεταξύ των στοιχείων, σκεπτόμενος από όλες τις πλευρές της σχέσης των στοιχείων.

Στις 17 Φεβρουαρίου (1 Μαρτίου), το χειρόγραφο του άρθρου, που περιείχε έναν πίνακα με τίτλο «Ένα πείραμα σε ένα σύστημα στοιχείων με βάση το ατομικό τους βάρος και τη χημική τους ομοιότητα», ολοκληρώθηκε και υποβλήθηκε για εκτύπωση με σημειώσεις για συνθέτες και με την ημερομηνία «17 Φεβρουαρίου 1869». Η αναφορά για την ανακάλυψη του Mendeleev έγινε από τον εκδότη της Ρωσικής Χημικής Εταιρείας, καθηγητή N. A. Menshutkin, σε μια συνεδρίαση της εταιρείας στις 22 Φεβρουαρίου (6 Μαρτίου) 1869. Ο ίδιος ο Mendeleev δεν ήταν παρών στη συνάντηση, αφού τότε ώρα, με τις οδηγίες του Volny οικονομική κοινωνίαεξέτασε τα τυροκομεία των επαρχιών Tver και Novgorod.

Στην πρώτη έκδοση του συστήματος, τα στοιχεία τακτοποιήθηκαν από επιστήμονες σε δεκαεννέα οριζόντιες σειρές και έξι κάθετες στήλες. Στις 17 Φεβρουαρίου (1 Μαρτίου), η ανακάλυψη του περιοδικού νόμου δεν ολοκληρώθηκε σε καμία περίπτωση, αλλά μόλις ξεκίνησε. Ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς συνέχισε την ανάπτυξή του και την εμβάθυνσή του για σχεδόν τρία χρόνια. Το 1870, ο Mendeleev δημοσίευσε τη δεύτερη έκδοση του συστήματος (The Natural System of Elements) στο Fundamentals of Chemistry: οριζόντιες στήλες ανάλογων στοιχείων μετατράπηκαν σε οκτώ κατακόρυφα διατεταγμένες ομάδες. οι έξι κάθετες στήλες της πρώτης έκδοσης μετατράπηκαν σε περιόδους που ξεκινούσαν με ένα αλκαλικό μέταλλο και τελειώνουν με ένα αλογόνο. Κάθε περίοδος χωρίστηκε σε δύο σειρές. στοιχεία διαφορετικών σειρών που περιλαμβάνονται στην ομάδα σχημάτισαν υποομάδες.

Η ουσία της ανακάλυψης του Mendeleev ήταν ότι με την αύξηση της ατομικής μάζας των χημικών στοιχείων, οι ιδιότητές τους δεν αλλάζουν μονότονα, αλλά περιοδικά. Μετά από έναν ορισμένο αριθμό στοιχείων διαφορετικών ιδιοτήτων, διατεταγμένων σε αύξον ατομικό βάρος, οι ιδιότητες αρχίζουν να επαναλαμβάνονται. Η διαφορά μεταξύ του έργου του Mendeleev και των έργων των προκατόχων του ήταν ότι ο Mendeleev δεν είχε μία, αλλά δύο βάσεις για την ταξινόμηση των στοιχείων - ατομική μάζα και χημική ομοιότητα. Προκειμένου να τηρηθεί πλήρως η περιοδικότητα, ο Mendeleev διόρθωσε τις ατομικές μάζες ορισμένων στοιχείων, τοποθέτησε αρκετά στοιχεία στο σύστημά του σε αντίθεση με τις τότε αποδεκτές ιδέες για την ομοιότητά τους με άλλα, άφησε κενά κελιά στον πίνακα όπου στοιχεία που δεν είχαν ακόμη ανακαλυφθεί έπρεπε να είχε τοποθετηθεί.

Το 1871, με βάση αυτά τα έργα, ο Mendeleev διατύπωσε τον Περιοδικό Νόμο, η μορφή του οποίου βελτιώθηκε κάπως με την πάροδο του χρόνου.

Ο Περιοδικός Πίνακας των Στοιχείων είχε μεγάλη επιρροή στη μετέπειτα ανάπτυξη της χημείας. Όχι μόνο ήταν η πρώτη φυσική ταξινόμηση των χημικών στοιχείων, η οποία έδειξε ότι σχηματίζουν ένα συνεκτικό σύστημα και συνδέονται στενά μεταξύ τους, αλλά ήταν επίσης ένα ισχυρό εργαλείο για περαιτέρω έρευνα. Την εποχή που ο Mendeleev συνέταξε τον πίνακα του με βάση τον περιοδικό νόμο που ανακάλυψε, πολλά στοιχεία ήταν ακόμη άγνωστα. Ο Mendeleev όχι μόνο ήταν πεπεισμένος ότι πρέπει να υπάρχουν στοιχεία ακόμη άγνωστα για να γεμίσουν αυτά τα μέρη, αλλά προέβλεψε επίσης τις ιδιότητες τέτοιων στοιχείων εκ των προτέρων, με βάση τη θέση τους μεταξύ άλλων στοιχείων του περιοδικού συστήματος. Τα επόμενα 15 χρόνια, οι προβλέψεις του Mendeleev επιβεβαιώθηκαν έξοχα. ανακαλύφθηκαν και τα τρία αναμενόμενα στοιχεία (Ga, Sc, Ge), που ήταν ο μεγαλύτερος θρίαμβος του περιοδικού νόμου.

DI. Ο Mendeleev παρέδωσε στο σετ το χειρόγραφο "Εμπειρία ενός συστήματος στοιχείων με βάση το ατομικό τους βάρος και τη χημική τους ομοιότητα" // Προεδρική Βιβλιοθήκη// Μια μέρα στην ιστορία http://www.prlib.ru/History/Pages/Item.aspx?itemid=1006

ΡΩΣΙΚΗ ΧΗΜΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ

Η Russian Chemical Society είναι ένας επιστημονικός οργανισμός που ιδρύθηκε στο Πανεπιστήμιο της Αγίας Πετρούπολης το 1868 και ήταν μια εθελοντική ένωση Ρώσων χημικών.

Η ανάγκη δημιουργίας της Εταιρείας ανακοινώθηκε στο 1ο Συνέδριο Ρώσων Φυσικολόγων και Γιατρών, που πραγματοποιήθηκε στην Αγία Πετρούπολη στα τέλη Δεκεμβρίου 1867 - αρχές Ιανουαρίου 1868. Στο Συνέδριο ανακοινώθηκε η απόφαση των συμμετεχόντων στο Χημικό Τμήμα:

Το Τμήμα Χημείας δήλωσε ομόφωνη επιθυμία να ενωθεί στη Χημική Εταιρεία για την επικοινωνία των ήδη εγκατεστημένων δυνάμεων των Ρώσων χημικών. Το τμήμα πιστεύει ότι αυτή η κοινωνία θα έχει μέλη σε όλες τις πόλεις της Ρωσίας και ότι η έκδοσή της θα περιλαμβάνει τα έργα όλων των Ρώσων χημικών, τυπωμένα στα ρωσικά.

Μέχρι εκείνη τη στιγμή, χημικές εταιρείες είχαν ήδη ιδρυθεί σε αρκετές ΕΥΡΩΠΑΙΚΕΣ ΧΩΡΕΣΆνθρωποι: London Chemical Society (1841), French Chemical Society (1857), German Chemical Society (1867); Η Αμερικανική Χημική Εταιρεία ιδρύθηκε το 1876.

Ο καταστατικός χάρτης της Ρωσικής Χημικής Εταιρείας, που συντάχθηκε κυρίως από τον D. I. Mendeleev, εγκρίθηκε από το Υπουργείο Παιδείας στις 26 Οκτωβρίου 1868 και η πρώτη συνεδρίαση της Εταιρείας έγινε στις 6 Νοεμβρίου 1868. Αρχικά περιλάμβανε 35 χημικούς από Αγία Πετρούπολη, Καζάν, Μόσχα, Βαρσοβία, Κίεβο, Χάρκοβο και Οδησσό. Πρώτος Πρόεδρος του RCS ήταν ο N. N. Zinin, γραμματέας ο N. A. Menshutkin. Τα μέλη της εταιρείας πλήρωναν συνδρομές μέλους (10 ρούβλια ετησίως), η είσοδος νέων μελών πραγματοποιήθηκε μόνο μετά από σύσταση τριών υπαρχόντων. Τον πρώτο χρόνο της ύπαρξής του, το RCS αυξήθηκε από 35 σε 60 μέλη και συνέχισε να αναπτύσσεται ομαλά τα επόμενα χρόνια (129 το 1879, 237 το 1889, 293 το 1899, 364 το 1909, 565 το 1917).

Το 1869, η Ρωσική Χημική Εταιρεία απέκτησε το δικό της έντυπο όργανο - την Εφημερίδα της Ρωσικής Χημικής Εταιρείας (ZhRHO). Το περιοδικό εκδιδόταν 9 φορές το χρόνο (μηνιαίως, εκτός από καλοκαιρινούς μήνες). Από το 1869 έως το 1900, ο εκδότης του ZhRHO ήταν ο N. A. Menshutkin και από το 1901 έως το 1930 - A. E. Favorsky.

Το 1878, το RCS συγχωνεύτηκε με τη Ρωσική Φυσική Εταιρεία (που ιδρύθηκε το 1872) για να σχηματίσει τη Ρωσική Φυσική και Χημική Εταιρεία. Οι πρώτοι Πρόεδροι του RFHO ήταν ο A. M. Butlerov (το 1878–1882) και ο D. I. Mendeleev (το 1883–1887). Σε σχέση με τη συγχώνευση, το 1879 (από τον 11ο τόμο) το Journal of the Russian Chemical Society μετονομάστηκε σε Journal of the Russian Physical and Chemical Society. Η περιοδικότητα της έκδοσης ήταν 10 τεύχη ετησίως. Το περιοδικό αποτελούνταν από δύο μέρη - χημικό (LRHO) και φυσικό (LRFO).

Για πρώτη φορά, πολλά έργα των κλασικών της ρωσικής χημείας δημοσιεύθηκαν στις σελίδες του ZhRHO. Μπορούμε να σημειώσουμε ιδιαίτερα τα έργα του D. I. Mendeleev σχετικά με τη δημιουργία και την ανάπτυξη του περιοδικού συστήματος στοιχείων και του A. M. Butlerov, που συνδέονται με την ανάπτυξη της θεωρίας του για τη δομή των οργανικών ενώσεων. έρευνα των N. A. Menshutkin, D. P. Konovalov, N. S. Kurnakov και L. A. Chugaev στον τομέα της ανόργανης και φυσικής χημείας. V. V. Markovnikov, E. E. Vagner, A. M. Zaitsev, S. N. Reformatsky, A. E. Favorsky, N. D. Zelinsky, S. V. Lebedev και A. E. Arbuzov στον τομέα της οργανικής χημείας. Κατά την περίοδο από το 1869 έως το 1930, δημοσιεύθηκαν 5067 πρωτότυπες χημικές μελέτες στο ZhRHO, περιλήψεις και άρθρα ανασκόπησης δημοσιεύθηκαν επίσης για ορισμένα θέματα της χημείας, μεταφράσεις των περισσότερων ενδιαφέροντα έργααπό ξένα περιοδικά.

Ο RFHO έγινε ο ιδρυτής των Συνεδρίων Mendeleev για τη Γενική και την Εφαρμοσμένη Χημεία. τα τρία πρώτα συνέδρια έγιναν στην Αγία Πετρούπολη το 1907, το 1911 και το 1922. Το 1919, η έκδοση του ZhRFKhO ανεστάλη και συνεχίστηκε μόνο το 1924.

2.3. Περιοδικός νόμος του D.I. Mendeleev.

Ο νόμος ανακαλύφθηκε και διατυπώθηκε από τον D.I. Mendeleev: «Οι ιδιότητες των απλών σωμάτων, καθώς και οι μορφές και οι ιδιότητες των ενώσεων των στοιχείων, βρίσκονται σε περιοδική εξάρτηση από τα ατομικά βάρη των στοιχείων». Ο νόμος δημιουργήθηκε με βάση μια βαθιά ανάλυση των ιδιοτήτων των στοιχείων και των ενώσεων τους. Τα εξαιρετικά επιτεύγματα της φυσικής, κυρίως η ανάπτυξη της θεωρίας της δομής του ατόμου, κατέστησαν δυνατή την αποκάλυψη της φυσικής ουσίας του περιοδικού νόμου: η περιοδικότητα στην αλλαγή των ιδιοτήτων των χημικών στοιχείων οφείλεται στην περιοδική αλλαγή η φύση της πλήρωσης του εξωτερικού στρώματος ηλεκτρονίων με ηλεκτρόνια καθώς αυξάνεται ο αριθμός των ηλεκτρονίων, που καθορίζεται από το φορτίο του πυρήνα. Το φορτίο ισούται με τον τακτικό αριθμό του στοιχείου στο περιοδικό σύστημα. Η σύγχρονη διατύπωση του περιοδικού νόμου: «Οι ιδιότητες των στοιχείων και των απλών και σύνθετων ουσιών που σχηματίζουν βρίσκονται σε περιοδική εξάρτηση από το φορτίο του πυρήνα των ατόμων». Δημιουργήθηκε από τον D.I. Mendeleev το 1869-1871. το περιοδικό σύστημα είναι μια φυσική ταξινόμηση των στοιχείων, μια μαθηματική αντανάκλαση του περιοδικού νόμου.

Ο Mendeleev όχι μόνο ήταν ο πρώτος που διατύπωσε με ακρίβεια αυτόν τον νόμο και παρουσίασε το περιεχόμενό του με τη μορφή πίνακα, ο οποίος έγινε κλασικός, αλλά και τον τεκμηρίωσε πλήρως, έδειξε την τεράστια επιστημονική του σημασία ως κατευθυντήρια αρχή ταξινόμησης και ως ισχυρό εργαλείο επιστημονική έρευνα.

Η φυσική έννοια του περιοδικού νόμου. Ανακαλύφθηκε μόνο αφού διαπιστώθηκε ότι το φορτίο του ατομικού πυρήνα αυξάνεται με τη μετάβαση από το ένα χημικό στοιχείο στο επόμενο (στο περιοδικό σύστημα) ανά μονάδα στοιχειώδους φορτίου. Αριθμητικά, το φορτίο του πυρήνα είναι σειριακός αριθμός(ατομικός αριθμός Z) του αντίστοιχου στοιχείου στο περιοδικό σύστημα, δηλαδή ο αριθμός των πρωτονίων στον πυρήνα, με τη σειρά του ισάριθμοςηλεκτρόνια του αντίστοιχου ουδέτερου ατόμου. Οι χημικές ιδιότητες των ατόμων καθορίζονται από τη δομή των εξωτερικών κελυφών ηλεκτρονίων τους, η οποία αλλάζει περιοδικά με την αύξηση του πυρηνικού φορτίου και, ως εκ τούτου, ο περιοδικός νόμος βασίζεται στην ιδέα της αλλαγής του φορτίου του πυρήνα των ατόμων και όχι την ατομική μάζα των στοιχείων. Οπτική απεικόνιση του περιοδικού νόμου - καμπύλες περιοδικές αλλαγέςκάποια φυσικά μεγέθη (δυναμικά ιονισμού, ατομικές ακτίνες, ατομικοί όγκοι) ανάλογα με το Ζ. Δεν υπάρχει γενική μαθηματική έκφραση για τον περιοδικό νόμο. Ο περιοδικός νόμος έχει μεγάλη φυσική επιστημονική και φιλοσοφική σημασία. Κατέστησε δυνατή την εξέταση όλων των στοιχείων στη διασύνδεσή τους και την πρόβλεψη των ιδιοτήτων άγνωστων στοιχείων. Χάρη στον περιοδικό νόμο, πολλές επιστημονικές έρευνες (για παράδειγμα, στον τομέα της μελέτης της δομής της ύλης - στη χημεία, τη φυσική, τη γεωχημεία, την κοσμοχημεία, την αστροφυσική) έχουν γίνει σκόπιμες. Ο περιοδικός νόμος είναι μια ζωντανή εκδήλωση της δράσης των γενικών νόμων της διαλεκτικής, ιδιαίτερα του νόμου της μετάβασης της ποσότητας στην ποιότητα.

Το φυσικό στάδιο της ανάπτυξης του περιοδικού νόμου μπορεί, με τη σειρά του, να χωριστεί σε διάφορα στάδια:

1. Καθιέρωση της διαιρετότητας του ατόμου με βάση την ανακάλυψη του ηλεκτρονίου και της ραδιενέργειας (1896-1897).

2. Ανάπτυξη μοντέλων της δομής του ατόμου (1911-1913).

3. Ανακάλυψη και ανάπτυξη του συστήματος ισοτόπων (1913).

4. Η ανακάλυψη του νόμου του Moseley (1913), που καθιστά δυνατό τον πειραματικό προσδιορισμό του φορτίου του πυρήνα και του αριθμού του στοιχείου στο περιοδικό σύστημα.

5. Ανάπτυξη της θεωρίας του περιοδικού συστήματος που βασίζεται σε ιδέες για τη δομή των ηλεκτρονίων των ατόμων (1921-1925).

6. Δημιουργία της κβαντικής θεωρίας του περιοδικού συστήματος (1926-1932).

2.4. Πρόβλεψη ύπαρξης άγνωστων στοιχείων.

Το πιο σημαντικό πράγμα στην ανακάλυψη του Περιοδικού Νόμου είναι η πρόβλεψη της ύπαρξης χημικών στοιχείων που δεν έχουν ανακαλυφθεί ακόμη. Κάτω από το αλουμίνιο Al, ο Mendeleev άφησε μια θέση για το ανάλογό του "ekaaluminum", κάτω από το βόριο B - για το "ekabor", και κάτω από το πυρίτιο Si - για το "ekasilicon". Έτσι ονόμασε ο Mendeleev χημικά στοιχεία που δεν είχαν ακόμη ανακαλυφθεί. Τους έδωσε μάλιστα τα σύμβολα El, Eb και Es.

Σχετικά με το στοιχείο "εκασίλιο", ο Mendeleev έγραψε: "Μου φαίνεται ότι το πιο ενδιαφέρον από τα μέταλλα που λείπουν αναμφίβολα θα είναι αυτό που ανήκει στην ομάδα IV των αναλόγων άνθρακα, δηλαδή στη σειρά III. Αυτό θα είναι το μέταλλο αμέσως μετά το πυρίτιο, και επομένως ας το ονομάσουμε εκασίλιο». Πράγματι, αυτό το στοιχείο που δεν έχει ανακαλυφθεί ακόμη υποτίθεται ότι θα γίνει ένα είδος «κλειδαριάς» που συνδέει δύο τυπικά αμέταλλα - τον άνθρακα C και το πυρίτιο Si - με δύο τυπικά μέταλλα - τον κασσίτερο Sn και τον μόλυβδο Pb.

Στη συνέχεια, προέβλεψε την ύπαρξη οκτώ ακόμη στοιχείων, μεταξύ των οποίων το "dwitellurium" - πολώνιο (ανακαλύφθηκε το 1898), "ekaioda" - αστατίνη (ανακαλύφθηκε το 1942-1943), "dvimanganese" - τεχνήτιο (ανακαλύφθηκε το 1937) , "ekacesia" - Γαλλία (άνοιξε το 1939)

Το 1875, ο Γάλλος χημικός Paul-Emile Lecoq de Boisbaudran ανακάλυψε στο ορυκτό wurtzite - θειούχο ψευδάργυρο ZnS - το "kaaluminium" που είχε προβλέψει ο Mendeleev και το ονόμασε γάλλιο Ga προς τιμή της πατρίδας του ( Λατινική ονομασίαΓαλλία - "Γαλατία").

Ο Mendeleev προέβλεψε με ακρίβεια τις ιδιότητες του εκαργιλίου: την ατομική του μάζα, την πυκνότητα του μετάλλου, τον τύπο του οξειδίου El 2 O 3 , το χλωρίδιο ElCl 3 , το θειικό El 2 (SO 4) 3 . Μετά την ανακάλυψη του γαλλίου, αυτοί οι τύποι άρχισαν να γράφονται ως Ga 2 O 3 , GaCl 3 και Ga 2 (SO 4) 3 . Ο Mendeleev προέβλεψε ότι θα ήταν ένα πολύ εύτηκτο μέταλλο, και πράγματι, το σημείο τήξης του γαλλίου αποδείχθηκε ότι ήταν 29,8 ° C. Όσον αφορά τη συντήξη, το γάλλιο είναι δεύτερο μόνο μετά τον υδράργυρο Hg και το καίσιο Cs.

Η μέση περιεκτικότητα σε Γάλλιο σε φλοιός της γηςσχετικά υψηλό, 1,5-10-30% κατά βάρος, που είναι ίσο με την περιεκτικότητα σε μόλυβδο και μολυβδαίνιο. Το γάλλιο είναι ένα τυπικό ιχνοστοιχείο. Το μόνο ορυκτό Γάλλιο, ο γαλδίτης CuGaS2, είναι πολύ σπάνιο. Το γάλλιο είναι σταθερό στον αέρα σε συνηθισμένες θερμοκρασίες. Πάνω από τους 260°C σε ξηρό οξυγόνο, παρατηρείται αργή οξείδωση (το φιλμ οξειδίου προστατεύει το μέταλλο). Σε θειικό και υδροχλωρικό οξύ, το γάλλιο διαλύεται αργά, στο υδροφθορικό οξύ - γρήγορα, στο νιτρικό οξύ στο κρύο Το γάλλιο είναι σταθερό. Το γάλλιο διαλύεται αργά σε θερμά αλκαλικά διαλύματα. Το χλώριο και το βρώμιο αντιδρούν με το γάλλιο στο κρύο, το ιώδιο - όταν θερμαίνεται. Το λιωμένο γάλλιο σε θερμοκρασίες πάνω από 300 ° C αλληλεπιδρά με όλα τα δομικά μέταλλα και κράματα Διακριτικό χαρακτηριστικόΓάλλιο - ένα μεγάλο διάστημα υγρής κατάστασης (2200 ° C) και χαμηλή τάση ατμών σε θερμοκρασίες έως 1100-1200 ° C. Χημικές ιδιότητες. Το κύριο μέρος του γαλλίου στη λιθόσφαιρα περικλείεται σε ορυκτά αλουμινίου. Η περιεκτικότητα σε γάλλιο στον βωξίτη και τη νεφελίνη κυμαίνεται από 0,002 έως 0,01%. Αυξημένες συγκεντρώσεις γαλλίου παρατηρούνται επίσης στους σφαιρερίτες (0,01-0,02%), στους άνθρακα (μαζί με το γερμάνιο) και επίσης σε ορισμένους σιδηρομεταλλεύματα. Το γάλλιο δεν έχει ακόμη ευρεία βιομηχανική εφαρμογή. Οι πιθανές κλίμακες παραγωγής υποπροϊόντων γαλλίου στην παραγωγή αλουμινίου εξακολουθούν να υπερβαίνουν σημαντικά τη ζήτηση για το μέταλλο.

Η πιο πολλά υποσχόμενη εφαρμογή του γαλλίου είναι με τη μορφή χημικών ενώσεων όπως GaAs, GaP, GaSb, που έχουν ημιαγωγικές ιδιότητες. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ανορθωτές και τρανζίστορ υψηλής θερμοκρασίας, ηλιακά κύτταρα και άλλες συσκευές όπου μπορεί να χρησιμοποιηθεί το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο στο στρώμα μπλοκαρίσματος, καθώς και σε δέκτες υπέρυθρης ακτινοβολίας. Το γάλλιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή οπτικών καθρεφτών που είναι εξαιρετικά ανακλαστικά. Ένα κράμα αλουμινίου με γάλλιο έχει προταθεί αντί για υδράργυρο ως κάθοδος για λαμπτήρες υπεριώδους ακτινοβολίας που χρησιμοποιούνται στην ιατρική. Το υγρό γάλλιο και τα κράματά του προτείνεται να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή θερμομέτρων υψηλής θερμοκρασίας (600-1300 ° C) και μανόμετρων. Ενδιαφέρον παρουσιάζει η χρήση του γαλλίου και των κραμάτων του ως υγρού ψυκτικού σε αντιδραστήρες πυρηνικής ενέργειας (αυτό παρεμποδίζεται από την ενεργό αλληλεπίδραση του γαλλίου σε θερμοκρασίες λειτουργίας με δομικά υλικά· το ευτηκτικό κράμα Ga-Zn-Sn έχει μικρότερη διαβρωτική επίδραση από το καθαρό Γάλλιο).

Το 1879, ο Σουηδός χημικός Lars Nilson ανακάλυψε το σκάνδιο, το οποίο είχε προβλέψει ο Mendeleev ως ecabor Eb. Ο Nilson έγραψε: «Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι το εκάβορ έχει ανακαλυφθεί στο σκάνδιο... Έτσι, οι σκέψεις του Ρώσου χημικού επιβεβαιώνονται με μεγαλύτερη σαφήνεια, οι οποίες όχι μόνο επέτρεψαν την πρόβλεψη της ύπαρξης σκανδίου και γαλλίου, αλλά και την πρόβλεψη τις πιο σημαντικές ιδιότητές τους εκ των προτέρων». Το Σκάνδιο πήρε το όνομά του από την πατρίδα του Nilson, τη Σκανδιναβία, και το ανακάλυψε στο σύνθετο ορυκτό γαδολινίτη, το οποίο έχει τη σύνθεση Be 2 (Y, Sc) 2 FeO 2 (SiO 4) 2 . Η μέση περιεκτικότητα του σκανδίου στον φλοιό της γης (Clarke) είναι 2,2-10-3% κατά βάρος. Η περιεκτικότητα σε σκάνδιο ποικίλλει στα πετρώματα: στα υπερβασικά πετρώματα 5-10-4, στα βασικά πετρώματα 2,4-10-3, στα μεσαία πετρώματα 2,5-10-4, στους γρανίτες και τους συενίτες 3,10-4. σε ιζηματογενή πετρώματα (1-1,3).10-4. Το σκάνδιο συγκεντρώνεται στον φλοιό της γης ως αποτέλεσμα μαγματικών, υδροθερμικών και υπεργονιδιακών (επιφανειακών) διεργασιών. Δύο εγγενή ορυκτά του σκανδίου είναι γνωστά - ο τορβεϊτίτης και ο στερετίτης. είναι εξαιρετικά σπάνιες. Το σκάνδιο είναι ένα μαλακό μέταλλο, στην καθαρή του κατάσταση μπορεί εύκολα να υποστεί επεξεργασία - σφυρηλάτηση, έλαση, σφράγιση. Το εύρος της χρήσης του Scandium είναι πολύ περιορισμένο. Το οξείδιο του σκανδίου χρησιμοποιείται για την παραγωγή φερρίτων για στοιχεία μνήμης σε υπολογιστές υψηλής ταχύτητας. Το Radioactive 46Sc χρησιμοποιείται στην ανάλυση ενεργοποίησης νετρονίων και στην ιατρική. Κράματα σκανδίου με χαμηλή πυκνότητα και υψηλή θερμοκρασίατήξη, είναι πολλά υποσχόμενα ως δομικά υλικά στην κατασκευή πυραύλων και αεροσκαφών, και μια σειρά από ενώσεις σκανδίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην κατασκευή φωσφόρων, καθόδων οξειδίων, σε βιομηχανίες γυαλιού και κεραμικής, στη χημική βιομηχανία (ως καταλύτες) και σε άλλους τομείς . Το 1886, ο καθηγητής της Ακαδημίας Μεταλλείων στο Φράιμπουργκ, ο Γερμανός χημικός Clemens Winkler, ενώ ανέλυε το σπάνιο ορυκτό αργυροδίτη με τη σύνθεση Ag 8 GeS 6, ανακάλυψε ένα άλλο στοιχείο που είχε προβλέψει ο Mendeleev. Ο Winkler ονόμασε το στοιχείο που ανακάλυψε το γερμάνιο Ge προς τιμήν της πατρίδας του, αλλά για κάποιο λόγο αυτό προκάλεσε έντονες αντιρρήσεις από ορισμένους χημικούς. Άρχισαν να κατηγορούν τον Winkler για εθνικισμό, ότι οικειοποιήθηκε την ανακάλυψη που έκανε ο Mendeleev, ο οποίος είχε ήδη δώσει στο στοιχείο το όνομα "ecasilicon" και το σύμβολο Es. Αποθαρρυμένος, ο Βίνκλερ στράφηκε στον ίδιο τον Ντμίτρι Ιβάνοβιτς για συμβουλές. Εξήγησε ότι ήταν αυτός που ανακάλυψε το νέο στοιχείο που έπρεπε να του δώσει ένα όνομα. Η συνολική περιεκτικότητα του γερμανίου στον φλοιό της γης είναι 7,10-4% κατά μάζα, δηλαδή περισσότερο από, για παράδειγμα, αντιμόνιο, άργυρο, βισμούθιο. Ωστόσο, τα ορυκτά του γερμανίου είναι εξαιρετικά σπάνια. Σχεδόν όλα είναι σουλφοάλατα: γερμανίτης Cu2 (Cu, Fe, Ge, Zn)2 (S, As)4, αργυρόδιτης Ag8GeS6, κονφιλιδίτης Ag8(Sn, Ce) S6 και άλλα πετρώματα και ορυκτά: σε θειούχα μεταλλεύματα μη -σιδηρούχα μέταλλα, σε μεταλλεύματα σιδήρου, σε ορισμένα ορυκτά οξειδίων (χρωμίτης, μαγνητίτης, ρουτίλιο κ.λπ.), σε γρανίτες, διαβάσεις και βασάλτες. Επιπλέον, το γερμάνιο υπάρχει σχεδόν σε όλα τα πυριτικά άλατα, σε ορισμένα κοιτάσματα λιθάνθρακακαι λάδι. Το γερμάνιο είναι ένα από τα πιο πολύτιμα υλικά στη σύγχρονη τεχνολογία ημιαγωγών. Χρησιμοποιείται για την κατασκευή διόδων, τριόδων, ανιχνευτών κρυστάλλων και ανορθωτών ισχύος. Το μονοκρυσταλλικό γερμάνιο χρησιμοποιείται επίσης σε δοσιμετρικά όργανα και όργανα που μετρούν την ισχύ σταθερών και εναλλασσόμενων μαγνητικών πεδίων. Ένας σημαντικός τομέας εφαρμογής για το γερμάνιο είναι η υπέρυθρη τεχνολογία, ιδιαίτερα η παραγωγή ανιχνευτών υπέρυθρης ακτινοβολίας που λειτουργούν στην περιοχή 8-14 micron. Υποσχόμενο για πρακτική χρήσηπολλά κράματα που περιέχουν γερμάνιο, γυαλιά με βάση το GeO2 και άλλες ενώσεις γερμανίου.

Ο Mendeleev δεν μπορούσε να προβλέψει την ύπαρξη της ομάδας των ευγενών αερίων και στην αρχή δεν βρήκαν θέση στο Περιοδικό σύστημα.

Η ανακάλυψη του αργού Ar από τους Άγγλους επιστήμονες W. Ramsay και J. Rayleigh το 1894 προκάλεσε αμέσως έντονες συζητήσεις και αμφιβολίες για τον Περιοδικό Νόμο και τον Περιοδικό Πίνακα Στοιχείων. Ο Mendeleev αρχικά θεώρησε το αργό μια αλλοτροπική τροποποίηση του αζώτου και μόλις το 1900, υπό την πίεση αδιαμφισβήτητων γεγονότων, συμφώνησε με την παρουσία στο Περιοδικό σύστημα της «μηδενικής» ομάδας χημικών στοιχείων, η οποία καταλαμβανόταν από άλλα ευγενή αέρια που ανακαλύφθηκαν μετά το αργό. . Τώρα αυτή η ομάδα είναι γνωστή με τον αριθμό VIIIA.

Το 1905, ο Mendeleev έγραφε: «Προφανώς, το μέλλον δεν απειλεί τον περιοδικό νόμο με καταστροφή, αλλά υπόσχεται μόνο υπερκατασκευές και ανάπτυξη, αν και ως Ρώσο ήθελαν να με διαγράψουν, ειδικά τους Γερμανούς».

Η ανακάλυψη του Περιοδικού Νόμου επιτάχυνε την ανάπτυξη της χημείας και την ανακάλυψη νέων χημικών στοιχείων.

Εξετάσεις Λυκείου, όπου ο γέρος Ντερζάβιν ευλόγησε τον νεαρό Πούσκιν. Τον ρόλο του μετρ έτυχε να παίξει ο ακαδημαϊκός Yu.F. Fritsshe, γνωστός ειδικός στην οργανική χημεία. Διδακτορική διατριβή Ο D.I. Mendeleev αποφοίτησε από το Κύριο Παιδαγωγικό Ινστιτούτο το 1855. Η διδακτορική διατριβή "Ο ισομορφισμός σε σχέση με άλλες σχέσεις κρυσταλλικής μορφής με τη σύνθεση" έγινε η πρώτη του σημαντική επιστημονική ...

Κυρίως για το θέμα της τριχοειδούς και επιφανειακής τάσης των υγρών, και περνούσε τον ελεύθερο χρόνο του στον κύκλο των νέων Ρώσων επιστημόνων: S.P. Botkin, Ι.Μ. Sechenov, Ι.Α. Vyshnegradsky, A.P. Borodina και άλλοι. Το 1861, ο Mendeleev επέστρεψε στην Αγία Πετρούπολη, όπου ξανάρχισε να δίνει διαλέξεις για την οργανική χημεία στο πανεπιστήμιο και δημοσίευσε ένα βιβλίο, αξιόλογο για εκείνη την εποχή: "Οργανική Χημεία", στο ...

Ο περιοδικός νόμος του Ντμίτρι Ιβάνοβιτς Μεντελέεφ είναι ένας από τους θεμελιώδεις νόμους της φύσης, ο οποίος συνδέει την εξάρτηση των ιδιοτήτων των χημικών στοιχείων και των απλών ουσιών με τις ατομικές τους μάζες. Προς το παρόν, ο νόμος έχει τελειοποιηθεί και η εξάρτηση των ιδιοτήτων εξηγείται από το φορτίο του ατομικού πυρήνα.

Ο νόμος ανακαλύφθηκε από Ρώσους επιστήμονες το 1869. Ο Mendeleev το παρουσίασε στην επιστημονική κοινότητα σε μια αναφορά στο συνέδριο της Ρωσικής Χημικής Εταιρείας (η αναφορά έγινε από άλλο επιστήμονα, αφού ο Mendeleev αναγκάστηκε να φύγει επειγόντως με οδηγίες της Ελεύθερης Οικονομικής Εταιρείας της Αγίας Πετρούπολης). Την ίδια χρονιά εκδόθηκε το εγχειρίδιο "Βασικές αρχές της Χημείας", που γράφτηκε από τον Ντμίτρι Ιβάνοβιτς για μαθητές. Σε αυτό, ο επιστήμονας περιέγραψε τις ιδιότητες των δημοφιλών ενώσεων και προσπάθησε επίσης να δώσει μια λογική συστηματοποίηση των χημικών στοιχείων. Παρουσίασε επίσης για πρώτη φορά πίνακα με περιοδικά διατεταγμένα στοιχεία ως γραφική ερμηνεία του περιοδικού νόμου. Όλα τα επόμενα χρόνια, ο Mendeleev βελτίωσε τον πίνακα του, για παράδειγμα, πρόσθεσε μια στήλη αδρανών αερίων, τα οποία ανακαλύφθηκαν 25 χρόνια αργότερα.

Η επιστημονική κοινότητα δεν δέχτηκε αμέσως τις ιδέες του μεγάλου Ρώσου χημικού, ακόμη και στη Ρωσία. Αλλά μετά την ανακάλυψη τριών νέων στοιχείων (γάλλιο το 1875, σκάνδιο το 1879 και γερμάνιο το 1886), που προέβλεψε και περιέγραψε ο Mendeleev στην περίφημη έκθεσή του, ο περιοδικός νόμος αναγνωρίστηκε.

• Είναι ένας παγκόσμιος νόμος της φύσης.
• Ο πίνακας που αναπαριστά γραφικά τον νόμο περιλαμβάνει όχι μόνο όλα τα γνωστά στοιχεία, αλλά και αυτά που ακόμη ανακαλύπτονται.
• Όλες οι νέες ανακαλύψεις δεν επηρέασαν τη συνάφεια του νόμου και του πίνακα. Ο πίνακας έχει βελτιωθεί και αλλάξει, αλλά η ουσία του παρέμεινε αμετάβλητη.
• Κατέστησε δυνατή την αποσαφήνιση των ατομικών βαρών και άλλων χαρακτηριστικών ορισμένων στοιχείων, την πρόβλεψη της ύπαρξης νέων στοιχείων.
• Οι χημικοί έχουν λάβει αξιόπιστες ενδείξεις για το πώς και πού να αναζητήσουν νέα στοιχεία. Επιπλέον, ο νόμος επιτρέπει, με μεγάλο βαθμό πιθανότητας, να προσδιορίζονται εκ των προτέρων οι ιδιότητες των στοιχείων που δεν έχουν ανακαλυφθεί ακόμη.
• Έπαιξε τεράστιο ρόλο στην ανάπτυξη της ανόργανης χημείας τον 19ο αιώνα.

Ιστορικό ανακάλυψης

Τρώω όμορφος θρύλοςότι ο Μεντελέγιεφ είδε το τραπέζι του σε όνειρο, και ξύπνησε το πρωί και το έγραψε. Στην πραγματικότητα, είναι απλώς ένας μύθος. Ο ίδιος ο επιστήμονας είπε πολλές φορές ότι αφιέρωσε 20 χρόνια από τη ζωή του στη δημιουργία και τη βελτίωση του περιοδικού πίνακα των στοιχείων.

Όλα ξεκίνησαν με το γεγονός ότι ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς αποφάσισε να γράψει ένα εγχειρίδιο για την ανόργανη χημεία για μαθητές, στο οποίο επρόκειτο να συστηματοποιήσει όλη τη γνώση που ήταν γνωστή εκείνη την εποχή. Και φυσικά, βασίστηκε στα επιτεύγματα και τις ανακαλύψεις των προκατόχων του. Για πρώτη φορά, την προσοχή στη σχέση μεταξύ των ατομικών βαρών και των ιδιοτήτων των στοιχείων τράβηξε ο Γερμανός χημικός Döbereiner, ο οποίος προσπάθησε να σπάσει τα γνωστά σε αυτόν στοιχεία σε τριάδες με παρόμοιες ιδιότητες και βάρη που υπακούουν. ορισμένος κανόνας. Σε κάθε τριπλό, το μεσαίο στοιχείο είχε βάρος κοντά στον αριθμητικό μέσο όρο των δύο ακραίων στοιχείων. Ο επιστήμονας μπόρεσε έτσι να σχηματίσει πέντε ομάδες, για παράδειγμα, Li-Na-K. Cl–Br–I. Αλλά αυτά απείχαν πολύ από όλα τα γνωστά στοιχεία. Επιπλέον, η τριάδα των στοιχείων προφανώς δεν εξάντλησε τη λίστα των στοιχείων με παρόμοιες ιδιότητες. Προσπάθειες να βρουν ένα κοινό πρότυπο έγιναν αργότερα από τους Γερμανούς Gmelin και von Pettenkofer, τους Γάλλους J. Dumas και de Chancourtua, τους Βρετανούς Newlands και τον Odling. Ο Γερμανός επιστήμονας Μάγιερ προχώρησε περισσότερο, ο οποίος το 1864 συνέταξε έναν πίνακα πολύ παρόμοιο με τον περιοδικό πίνακα, αλλά περιείχε μόνο 28 στοιχεία, ενώ 63 ήταν ήδη γνωστά.

Σε αντίθεση με τους προκατόχους του, ο Mendeleev τα κατάφερε δημιουργήστε έναν πίνακα που περιλαμβάνει όλα τα γνωστά στοιχεία που βρίσκονται ορισμένο σύστημα. Ταυτόχρονα, άφησε κάποια κελιά κενά, υπολογίζοντας χονδρικά τα ατομικά βάρη κάποιων στοιχείων και περιγράφοντας τις ιδιότητές τους. Επιπλέον, ο Ρώσος επιστήμονας είχε το θάρρος και την προνοητικότητα να δηλώσει ότι ο νόμος που ανακάλυψε ήταν ένας παγκόσμιος νόμος της φύσης και τον ονόμασε «περιοδικό νόμο». Λέγοντας «α», προχώρησε παραπέρα και διόρθωσε τα ατομικά βάρη των στοιχείων που δεν χωρούσαν στον πίνακα. Μετά από προσεκτικότερη εξέταση, αποδείχθηκε ότι οι διορθώσεις του ήταν σωστές και η ανακάλυψη των υποθετικών στοιχείων που περιέγραψε ήταν η τελική επιβεβαίωση της αλήθειας του νέου νόμου: η πρακτική απέδειξε την εγκυρότητα της θεωρίας.

Πρώτη επιλογή Περιοδικός πίνακας στοιχείωνεκδόθηκε από τον Ντμίτρι Ιβάνοβιτς Μεντελέεφ το 1869 και ονομάστηκε «Η εμπειρία ενός συστήματος στοιχείων».

DI. Ο Mendeleev τακτοποίησε τα 63 στοιχεία που ήταν γνωστά εκείνη την εποχή σε αύξουσα σειρά των ατομικών τους μαζών και έλαβε μια φυσική σειρά χημικών στοιχείων, στην οποία ανακάλυψε μια περιοδική επανάληψη των χημικών ιδιοτήτων. Αυτή η σειρά χημικών στοιχείων είναι τώρα γνωστή ως ο περιοδικός νόμος (διατύπωση του D.I. Mendeleev):

Οι ιδιότητες των απλών σωμάτων, καθώς και οι μορφές και οι ιδιότητες των ενώσεων των στοιχείων, βρίσκονται σε περιοδική εξάρτηση από το μέγεθος των ατομικών βαρών των στοιχείων.

Η ισχύουσα διατύπωση του νόμου έχει ως εξής:

Οι ιδιότητες των χημικών στοιχείων, των απλών ουσιών, καθώς και η σύνθεση και οι ιδιότητες των ενώσεων βρίσκονται σε περιοδική εξάρτηση από τις τιμές των φορτίων των πυρήνων των ατόμων.

Γραφική εικόνα περιοδικός νόμοςείναι ο περιοδικός πίνακας.

Το κελί κάθε στοιχείου υποδεικνύει τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά του.

Περιοδικός Πίνακαςπεριέχει ομάδες και περιόδους.

Ομάδα- μια στήλη του περιοδικού συστήματος, στην οποία βρίσκονται χημικά στοιχεία που έχουν χημική ομοιότητα λόγω πανομοιότυπων ηλεκτρονικών διαμορφώσεων του στρώματος σθένους.

Περιοδικό σύστημα Δ.Ι. Ο Mendeleev περιέχει οκτώ ομάδες στοιχείων. Κάθε ομάδα αποτελείται από δύο υποομάδες: κύρια (α) και δευτερεύουσα (β).Η κύρια υποομάδα περιέχει μικρό-Και Π-στοιχεία, στο πλάι - ρε-στοιχεία.

Ονόματα ομάδων:

I-a Αλκαλικά μέταλλα.

II-a Μέταλλα αλκαλικών γαιών.

V-a Pnictogens.

VI-a Chalcogens.

VII-a Αλογόνα.

VIII-α Ευγενή (αδρανή) αέρια.

Περίοδοςείναι μια ακολουθία στοιχείων γραμμένων ως συμβολοσειρά, διατεταγμένα κατά σειρά αύξησης των φορτίων των πυρήνων τους. Ο αριθμός περιόδου αντιστοιχεί στον αριθμό των ηλεκτρονικών επιπέδων στο άτομο.

Η περίοδος ξεκινά με ένα αλκαλικό μέταλλο (ή υδρογόνο) και τελειώνει με ένα ευγενές αέριο.

Σύγχρονος περιοδικός πίνακας χημικών στοιχείων του Mendeleev.