ev » İstismar » Dövri sistemin dövri qanununun mənası. Dövri sistem və dövri qanunun mənası D

Dövri sistemin dövri qanununun mənası. Dövri sistem və dövri qanunun mənası D

1869-cu ildə D.I.Mendeleyev sadə maddələrin və birləşmələrin xassələrinin təhlilinə əsaslanaraq Dövri qanunu tərtib etdi: "Sadə cisimlərin və elementlərin birləşmələrinin xassələri dövri olaraq elementlərin atom kütlələrinin böyüklüyündən asılıdır." Dövri qanun əsasında elementlərin dövri sistemi tərtib edilmişdir. Orada oxşar xüsusiyyətlərə malik elementlər şaquli qrup sütunlarına birləşdirildi. Bəzi hallarda elementləri Dövri Cədvəldə yerləşdirərkən xassələrin təkrarlanmasının dövriliyini saxlamaq üçün atom kütlələrinin artması ardıcıllığını pozmaq lazım gəlirdi. Məsələn, tellur və yodu, həmçinin arqon və kaliumu "dəyişdirmək" lazım idi. Səbəb isə Mendeleyevin atomun quruluşu haqqında heç bir məlumatın olmadığı bir vaxtda dövri qanunu irəli sürməsidir.20-ci əsrdə atomun planetar modeli irəli sürüldükdən sonra dövri qanun belə formalaşdırılır:

"Kimyəvi elementlərin və birləşmələrin xassələri vaxtaşırı atom nüvələrinin yüklərindən asılıdır."

Nüvənin yükü dövri sistemdəki elementin sayına və atomun elektron qabığındakı elektronların sayına bərabərdir. Bu formula Dövri Qanunun "pozulmaları"nı izah etdi. Dövri Cədvəldə dövr nömrəsi atomdakı elektron səviyyələrin sayına, əsas alt qrupların elementləri üçün qrup nömrəsi xarici səviyyədəki elektronların sayına bərabərdir.

Dövri qanunun elmi əhəmiyyəti. Dövri qanun kimyəvi elementlərin və onların birləşmələrinin xassələrini sistemləşdirməyə imkan verdi. Mendeleyev dövri cədvəli tərtib edərkən bir çox kəşf edilməmiş elementlərin mövcudluğunu qabaqcadan söyləmiş, onlar üçün boş hüceyrələr qoymuş və kəşf edilməmiş elementlərin bir çox xüsusiyyətlərini proqnozlaşdırmışdır ki, bu da onların kəşfini asanlaşdırmışdır.Bunlardan birincisi dörd ildən sonra baş vermişdir.

Lakin Mendeleyevin böyük xidməti təkcə yeni şeylərin kəşfində deyil.

Mendeleyev təbiətin yeni qanununu kəşf etdi. Fərqli, əlaqəsiz maddələr əvəzinə elm Kainatın bütün elementlərini vahid bir bütövlükdə birləşdirən vahid harmonik sistemlə qarşılaşdı; atomlar belə hesab olunmağa başladı:

1. ümumi bir nümunə ilə bir-biri ilə üzvi şəkildə bağlıdır,

2. atom çəkisindəki kəmiyyət dəyişikliklərinin onların kimyəvi tərkibindəki keyfiyyət dəyişikliklərinə keçidinin aşkarlanması. fərdiliklər,

3. əksinin metal olduğunu göstərir. və qeyri-metal. atomların xassələri əvvəllər düşünüldüyü kimi mütləq deyil, təbiətdə yalnız nisbidir.

24. Üzvi kimyanın inkişafı prosesində struktur nəzəriyyələrinin yaranması. Atom-molekulyar elm struktur nəzəriyyələr üçün nəzəri əsas kimi.

Üzvi kimya. 18-ci əsr boyu. Orqanizmlərin və maddələrin kimyəvi əlaqələri məsələsində elm adamları vitalizm doktrinasını - həyatı kainatın qanunlarına deyil, xüsusi həyati qüvvələrin təsirinə tabe olan xüsusi bir fenomen hesab edən bir təlimi rəhbər tuturdular. Bu fikir 19-cu əsrin bir çox alimləri tərəfindən miras qalmışdır, baxmayaraq ki, onun təməlləri hələ 1777-ci ildə, Lavoisier tənəffüsün yanmağa bənzər bir proses olduğunu irəli sürərkən sarsılmışdır.

1828-ci ildə alman kimyaçısı Fridrix Wöhler (1800-1882) ammonium sianatı qızdırmaqla (bu birləşmə qeyd-şərtsiz qeyri-üzvi maddə kimi təsnif edilirdi) insan və heyvanların tullantı məhsulu olan karbamid əldə etdi. 1845-ci ildə Wöhlerin tələbəsi Adolf Kolbe başlanğıc elementlərdən karbon, hidrogen və oksigendən sirkə turşusu sintez etdi. 1850-ci illərdə fransız kimyaçısı Pyer Bertelo üzvi birləşmələrin sintezi üzərində sistemli işə başlamış və metil və etil spirtləri, metan, benzol və asetileni əldə etmişdir. Təbii üzvi birləşmələrin sistematik tədqiqi göstərdi ki, onların hamısında bir və ya bir neçə karbon atomu, bir çoxunda isə hidrogen atomu var. Tip nəzəriyyəsi. Çoxlu sayda mürəkkəb karbon tərkibli birləşmələrin kəşfi və təcrid olunması onların molekullarının tərkibi ilə bağlı sual doğurdu və mövcud təsnifat sisteminə yenidən baxılması zərurətinə səbəb oldu. 1840-cı illərdə kimya alimləri Berzeliusun dualistik fikirlərinin yalnız qeyri-üzvi duzlara aid olduğunu başa düşdülər. 1853-cü ildə bütün üzvi birləşmələri növlərinə görə təsnif etməyə cəhd edildi. Ümumiləşdirilmiş “tip nəzəriyyəsi” fransız kimyaçısı tərəfindən təklif edilmişdir Charles Frederic Cerard, müxtəlif atom qruplarının birləşməsinin bu qrupların elektrik yükü ilə deyil, xüsusi kimyəvi xassələri ilə təyin olunduğuna inanırdı.

Struktur kimya. 1857-ci ildə Kekule valentlik nəzəriyyəsinə əsaslanaraq (valentlik müəyyən bir elementin bir atomu ilə birləşən hidrogen atomlarının sayı kimi başa düşülürdü), karbonun dörd valentli olduğunu və buna görə də uzun zəncirlər əmələ gətirən digər dörd atomla birləşə biləcəyini təklif etdi - düz və ya dallı. Buna görə də, üzvi molekullar radikalların birləşmələri şəklində deyil, struktur düsturlar - atomlar və onlar arasındakı bağlar şəklində təsvir olunmağa başladı.

1874-cü ildə danimarkalı kimyaçı Jacob van't Hoff və fransız kimyaçısı Cozef Achille Le Bel (1847-1930) bu fikri kosmosda atomların düzülüşünə qədər genişləndirdi. Onlar molekulların düz deyil, üçölçülü strukturlar olduğuna inanırdılar. Bu konsepsiya bir çox tanınmış hadisələri, məsələn, fəza izomerizmini, eyni tərkibli, lakin fərqli xüsusiyyətlərə malik molekulların mövcudluğunu izah etməyə imkan verdi. Məlumatlar ona çox uyğun gəlir Louis Pasteur tartarik turşunun izomerləri haqqında.

100 RUR ilk sifariş üçün bonus

İşin növünü seçin Diplom işi Kurs işi Referat Magistrlik dissertasiyası Təcrübə hesabatı Məqalə Hesabatı İcmal Test işi Monoqrafiya Məsələlərin həlli Biznes plan Sualların cavabları Yaradıcı iş İnşa Rəsm İnşalar Tərcümə Təqdimatlar Yazmaq Digər Mətnin unikallığının artırılması Magistrlik dissertasiyası Laboratoriya işi Onlayn kömək

Qiyməti öyrənin

Elementlərin Dövri Cədvəlinin ilk versiyası 1869-cu ildə Dmitri İvanoviç Mendeleyev tərəfindən - atomun quruluşu öyrənilməmişdən xeyli əvvəl nəşr edilmişdir. D. I. Mendeleyevin bu işdə bələdçisi elementlərin atom kütlələri (atom çəkiləri) idi. D. İ. Mendeleyev elementləri atom çəkilərinin artan ardıcıllığına görə düzərək, indi Dövri qanun kimi tanınan əsas təbiət qanununu kəşf etdi: Elementlərin xassələri atom çəkilərinə uyğun olaraq dövri olaraq dəyişir.

D.İ.Mendeleyev tərəfindən kəşf edilmiş və formalaşdırılmış Dövri qanunun əsas yeniliyi belə idi:

1. Xassələrinə görə bir-birinə bənzəməyən elementlər arasında əlaqə quruldu. Bu əlaqə ondan ibarətdir ki, elementlərin xassələri onların atom çəkisi artdıqca rəvan və təxminən bərabər şəkildə dəyişir və sonra bu dəyişikliklər DÖVRİ TƏKRAR EDİR.

2. Elementlərin xassələrindəki dəyişikliklərin ardıcıllığında hansısa əlaqənin çatışmadığı göründüyü hallarda, Dövri Cədvəldə hələ kəşf edilməmiş elementlərlə doldurulmalı olan GAPS verilmişdir. Üstəlik, Dövri Qanun bu elementlərin xüsusiyyətlərini proqnozlaşdırmağa imkan verdi.

Elementlər arasındakı əlaqəni müəyyən etmək üçün əvvəlki bütün cəhdlərdə digər tədqiqatçılar hələ kəşf edilməmiş elementlərə yer qalmayan tam mənzərə yaratmağa çalışırdılar.

Təqdirəlayiq haldır ki, D. İ. Mendeleyev öz kəşfini bir çox elementlərin atom çəkilərinin çox təqribən təyin olunduğu və yalnız 63 elementin özünün məlum olduğu bir vaxtda etmişdir - yəni bu gün bizə məlum olanların yarıdan bir qədər çoxu.

Mendeleyevə görə dövri qanun: “Sadə cisimlərin xassələri... və elementlərin birləşmələri dövri olaraq elementlərin atom kütlələrinin böyüklüyündən asılıdır”.

Dövri qanun əsasında elementlərin dövri sistemi tərtib edilmişdir. Orada oxşar xüsusiyyətlərə malik elementlər şaquli qrup sütunlarına birləşdirildi. Bəzi hallarda elementləri Dövri Cədvəldə yerləşdirərkən xassələrin təkrarlanmasının dövriliyini saxlamaq üçün atom kütlələrinin artması ardıcıllığını pozmaq lazım gəlirdi. Məsələn, tellur və yodu, həmçinin arqon və kaliumu "dəyişdirmək" lazım idi.

Bununla birlikdə, kimyaçıların atom çəkilərini düzəltmək üçün böyük və diqqətli işindən sonra da, Dövri Cədvəlin dörd yerində elementlər atom kütləsinin artmasında ciddi düzülmə qaydasını "pozurlar".

D.İ.Mendeleyevin dövründə belə kənarlaşmalar Dövri Cədvəlin çatışmazlıqları hesab olunurdu. Atom quruluşu nəzəriyyəsi hər şeyi öz yerinə qoyur: elementlər tamamilə düzgün yerləşdirilir - nüvələrinin yüklərinə uyğun olaraq. Arqonun atom çəkisinin kaliumun atom çəkisindən böyük olduğunu necə izah edə bilərik?

Hər hansı bir elementin atom çəkisi təbiətdəki bolluğunu nəzərə alaraq onun bütün izotoplarının orta atom çəkisinə bərabərdir. Təsadüfən, arqonun atom çəkisi "ən ağır" izotopla müəyyən edilir (təbiətdə daha çox miqdarda olur). Kaliumda, əksinə, onun "yüngül" izotopu (yəni daha az kütlə sayı olan izotop) üstünlük təşkil edir.

Səbəb isə Mendeleyevin dövri qanunu atomun quruluşu haqqında heç nə məlum olmadığı bir vaxtda irəli sürməsidir. 20-ci əsrdə atomun planetar modeli təklif edildikdən sonra dövri qanun aşağıdakı kimi formalaşdırıldı:

"Kimyəvi elementlərin və birləşmələrin xassələri vaxtaşırı atom nüvələrinin yüklərindən asılıdır."

Kimyəvi elementlərin xassələrinin dövri dəyişməsinin səbəbi elektron qabıqlarının dövri olaraq doldurulmasıdır. Növbəti qabığı doldurduqdan sonra yeni bir dövr başlayır. Oksidlərin tərkibində və xassələrində baş verən dəyişikliklərdə elementlərdəki dövri dəyişikliklər aydın görünür.

Dövri qanunun elmi əhəmiyyəti.

Dövri qanun kimyəvi elementlərin və onların birləşmələrinin xassələrini sistemləşdirməyə imkan verdi. Mendeleyev dövri cədvəli tərtib edərkən bir çox kəşf edilməmiş elementlərin mövcudluğunu qabaqcadan söyləmiş, onlar üçün boş hüceyrələr qoymuş və kəşf edilməmiş elementlərin bir çox xüsusiyyətlərini proqnozlaşdırmışdır ki, bu da onların kəşfini asanlaşdırmışdır. Bunlardan birincisi dörd il sonra baş verdi. Mendeleyevin yerini və xassələrini tərk etdiyi element, atom çəkisini proqnozlaşdırdığı element birdən ortaya çıxdı! Gənc fransız kimyaçısı Lekok de Boisboran Paris Elmlər Akademiyasına məktub göndərib. O dedi:<Позавчера, 27 августа 1875 года, между двумя и четырьмя часами ночи я обнаружил новый элемент в минерале цинковая обманка из рудника Пьерфитт в Пиренеях>. Ancaq ən heyrətamiz şey hələ qarşıda idi. Mendeleyev hələ də bu elementə yer qoyarkən onun sıxlığının 5,9 olacağını proqnozlaşdırmışdı. Və Boisbaudran iddia etdi: kəşf etdiyi elementin sıxlığı 4,7-dir. Heç vaxt yeni elementi görməmiş Mendeleyev - bu onu daha da təəccübləndirir - fransız kimyaçının hesablamalarında səhv etdiyini bəyan etdi. Ancaq Boisboudran da inadkar oldu: o, dəqiq olduğunu israr etdi. Bir az sonra əlavə ölçmələrdən sonra məlum oldu: Mendeleyev qeyd-şərtsiz haqlı idi. Boisbaudran, vətəni Fransanın şərəfinə masanın boş yerini dolduran ilk elementi qalium adlandırdı. Və sonra heç kəs ona bu elementin mövcudluğunu proqnozlaşdıran, kimyanın inkişaf yolunu birdəfəlik əvvəlcədən müəyyən edən insanın adını vermək fikrinə düşmədi. Bunu iyirminci əsr alimləri etdilər. Sovet fizikləri tərəfindən kəşf edilmiş bir element Mendeleyevin adını daşıyır.

Lakin Mendeleyevin böyük xidməti təkcə yeni şeylərin kəşfində deyil.

1. ümumi bir nümunə ilə bir-biri ilə üzvi şəkildə bağlıdır,

2. atom çəkisindəki kəmiyyət dəyişikliklərinin onların kimyəvi tərkibindəki keyfiyyət dəyişikliklərinə keçidinin aşkarlanması. fərdiliklər,

3. atomların metal və qeyri-metal xassələri arasındakı ziddiyyətin əvvəllər düşünüldüyü kimi mütləq deyil, yalnız nisbi olduğunu göstərir.

Bütün elementlər arasında, onların fiziki və kimyəvi xassələri arasında qarşılıqlı əlaqənin kəşfi çox böyük əhəmiyyət kəsb edən elmi-fəlsəfi problem qoydu: bu qarşılıqlı əlaqə, bu birlik izah edilməlidir.

Mendeleyevin tədqiqatı atomun quruluşunu izah etmək cəhdləri üçün möhkəm və etibarlı zəmin yaratdı: dövri qanunun kəşfindən sonra məlum oldu ki, bütün elementlərin atomları “vahid plana uyğun” qurulmalı, onların strukturu elementlərin xassələrinin dövriliyini əks etdirir.

Yalnız atomun həmin modeli tanınma və inkişaf hüququna malik ola bilərdi ki, bu da elmi elementin dövri cədvəldəki mövqeyinin sirrini dərk etməyə yaxınlaşdırardı. Əsrimizin ən böyük alimləri bu böyük problemi həll edərək atomun quruluşunu aşkar etdilər - beləliklə, Mendeleyev qanunu maddənin təbiəti haqqında bütün müasir biliklərin inkişafına böyük təsir göstərdi.

Müasir kimyanın bütün uğurları, atom və nüvə fizikasının uğurları, o cümlədən nüvə enerjisi və süni elementlərin sintezi yalnız dövri qanun sayəsində mümkün olmuşdur. Öz növbəsində atom fizikasının uğurları, yeni tədqiqat metodlarının yaranması, kvant mexanikasının inkişafı dövri qanunun mahiyyətini genişləndirmiş və dərinləşdirmişdir.

Keçən əsrdə əsl təbiət qanunu olan Mendeleyev qanunu nəinki köhnəlməyib və öz əhəmiyyətini itirməyib. Əksinə, elmin inkişafı göstərdi ki, onun mənası hələ tam başa düşülməyib və tamamlanmayıb, o, yaradıcısının təsəvvür edə biləcəyindən, alimlərin yaxın vaxtlara qədər düşündüyündən çox genişdir. Bu yaxınlarda müəyyən edilmişdir ki, təkcə atomun xarici elektron qabıqlarının quruluşu deyil, həm də atom nüvələrinin incə quruluşu dövrilik qanununa tabedir. Göründüyü kimi, elementar zərrəciklərin mürəkkəb və əsasən səhv başa düşülən dünyasını tənzimləyən o nümunələr də öz əsasında dövri xarakter daşıyır.

Kimya və fizikada sonrakı kəşflər Dövri Qanunun əsas mənasını dəfələrlə təsdiqlədi. Dövri Cədvələ mükəmməl uyğun gələn inert qazlar kəşf edildi - bu, cədvəlin uzun forması ilə xüsusilə aydın şəkildə göstərilir. Bir elementin seriya nömrəsi bu elementin atomunun nüvəsinin yükünə bərabər oldu. Dövri Cədvəldən proqnozlaşdırılan xüsusiyyətlərin məqsədyönlü axtarışı sayəsində bir çox əvvəllər naməlum elementlər aşkar edilmişdir.

D.İ.Mendeleyevin dövri qanunu müstəsna əhəmiyyətə malikdir. O, müasir kimyanın əsasını qoydu və onu vahid, ayrılmaz bir elm etdi. Elementlər dövri cədvəldəki yerlərindən asılı olaraq əlaqədə nəzərdən keçirilməyə başlandı. Kimya təsviri bir elm olmaqdan çıxdı. Dövri qanunun kəşfi ilə onda elmi uzaqgörənlik mümkün oldu. Yeni elementləri və onların birləşmələrini proqnozlaşdırmaq və təsvir etmək mümkün oldu. Bunun parlaq nümunəsi D.I.Mendeleyevin öz dövründə hələ kəşf edilməmiş elementlərin mövcudluğu ilə bağlı proqnozudur, onlardan üçü üçün - Ga, Sc, Ge - onların xassələrinin dəqiq təsvirini verdi.

D.İ.Mendeleyev qanunu əsasında onun sisteminin Z=1-dən Z=92-yə qədər bütün boş hüceyrələri doldurulmuş, transuran elementləri aşkar edilmişdir. Və bu gün bu qanun yeni kimyəvi elementlərin kəşfi və ya süni yaradılması üçün bələdçi kimi xidmət edir. Beləliklə, dövri qanunu rəhbər tutaraq iddia etmək olar ki, Z=114 elementi sintez olunarsa, o zaman qurğuşunun (ekaslead) analoqu, Z=118 elementi sintez edilərsə, o zaman nəcib qaz olacaqdır. (ekaradon).

Rus alimi N.A. Morozov 19-cu əsrin 80-ci illərində nəcib qazların mövcudluğunu proqnozlaşdırdı və sonra kəşf edildi. Dövri cədvəldə dövrləri tamamlayır və VII qrupun əsas altqrupunu təşkil edirlər. D.İ.Mendeleyev yazırdı: “Dövri qanundan əvvəl elementlər təbiətin ancaq parçalanmış təsadüfi hadisələrini təmsil edirdi; yenilərini gözləmək üçün heç bir səbəb yox idi və yenidən tapılanlar tamamilə gözlənilməz bir yenilik idi. Dövri qanun, bu qanunun köməyi olmadan o vaxta qədər görmə qabiliyyətinə çatmadığı məsafədə hələ kəşf edilməmiş elementləri görməyə imkan verən ilk qanun idi.

Dövri qanun elementlərin atom kütlələrini düzəltmək üçün əsas rolunu oynadı. 20 elementin atom kütlələri D.İ.Mendeleyev tərəfindən düzəldilmişdir, bundan sonra bu elementlər dövri sistemdə öz yerlərini tutmuşlar.

D.İ.Mendeleyevin dövri qanunu və dövri sistemi əsasında atomun quruluşu haqqında təlim sürətlə inkişaf etdi. Dövri qanunun fiziki mənasını açdı və elementlərin dövri cədvəldə düzülməsini izah etdi. Atomun quruluşu haqqında təlimin düzgünlüyü həmişə dövri qanunla təsdiqlənmişdir. Budur, başqa bir nümunə. 1921-ci ildə N. Bor göstərdi ki, mövcudluğu 1870-ci ildə D. İ. Mendeleyev (ekabor) tərəfindən proqnozlaşdırılan Z = 72 elementi sirkonium atomuna (Zr - 2. 8. 18. 10) oxşar atom quruluşuna malik olmalıdır. 2 və Hf - 2. 8. 18. 32. 10. 2) və buna görə də sirkonium mineralları arasında axtarılmalıdır. Bu məsləhətdən sonra 1922-ci ildə macar kimyaçısı D.Hevesy və holland alimi D.Koster Norveç sirkonium filizində Z=72 elementini kəşf edərək onu hafnium adlandırdılar (elementin kəşf edildiyi yer olan Kopenhagenin latınca adından). . Bu, atom quruluşu nəzəriyyəsinin ən böyük zəfəri idi: atomun quruluşuna əsasən, təbiətdə elementin yeri proqnozlaşdırılırdı.

Atomların quruluşunun öyrənilməsi atom enerjisinin kəşfinə və ondan insan ehtiyacları üçün istifadə olunmasına səbəb oldu. Deyə bilərik ki, dövri qanun 20-ci əsrin bütün kimya və fizika kəşflərinin əsas mənbəyidir. O, kimya ilə bağlı digər təbiət elmlərinin inkişafında müstəsna rol oynamışdır.

Kimya elminin və sənayenin müasir problemlərinin həllinin əsasında dövri qanun və sistem dayanır. D.İ.Mendeleyevin kimyəvi elementlərinin dövri sistemini nəzərə alaraq yeni polimer və yarımkeçirici materialların, istiliyədavamlı ərintilərin, müəyyən xassələrə malik maddələrin alınması, nüvə enerjisindən istifadə edilməsi, Yerin və Kainatın bağırsaqlarından istifadə edilməsi istiqamətində işlər aparılır.

Elementlərin dövri cədvəli kimyanın sonrakı inkişafına böyük təsir göstərmişdir.

Dmitri İvanoviç Mendeleyev (1834-1907)

Bu, kimyəvi elementlərin ahəngdar bir sistem meydana gətirdiyini və bir-biri ilə sıx əlaqədə olduğunu göstərən ilk təbii təsnifat olmaqla yanaşı, həm də sonrakı tədqiqatlar üçün güclü vasitə oldu.

Mendeleyev kəşf etdiyi dövri qanun əsasında öz cədvəlini tərtib etdiyi dövrdə bir çox element hələ də məlum deyildi. Beləliklə, dördüncü dövr elementi skandiyum naməlum idi. Atom kütləsi baxımından titan kalsiumdan sonra gəldi, lakin titan kalsiumdan dərhal sonra yerləşdirilə bilmədi, çünki üçüncü qrupa düşəcəkdi, titan isə daha yüksək oksid əmələ gətirir və digər xüsusiyyətlərinə görə dördüncü qrupa aid edilməlidir. . Buna görə də, Mendeleyev bir hüceyrəni atladı, yəni kalsium və titan arasında boş yer buraxdı. Eyni əsasda, dördüncü dövrdə sink və arsen arasında iki sərbəst hüceyrə qaldı, indi qalium və germanium elementləri tərəfindən işğal edildi. Digər cərgələrdə hələ də boş yerlər var. Mendeleyev nəinki bu boşluqları dolduracaq hələ naməlum elementlərin olması lazım olduğuna əmin idi, həm də dövri cədvəlin digər elementləri arasında mövqeyinə əsaslanaraq bu cür elementlərin xüsusiyyətlərini əvvəlcədən proqnozlaşdırdı. Onlardan birinə ekabor adını verdi, gələcəkdə kalsium və titan arasında yer tutmalı idi (çünki xassələri bora bənzəyirdi); Cədvəldə sink və arsen arasında boşluq olan digər ikisi eka-alüminium və eka-silikon adlandırıldı.

Sonrakı 15 il ərzində Mendeleyevin proqnozları parlaq şəkildə təsdiqləndi: hər üç gözlənilən element aşkar edildi. Birincisi, fransız kimyaçısı Lecoq de Boisbaudran eka-alüminiumun bütün xüsusiyyətlərinə malik qalliumu kəşf etdi; sonra İsveçdə L.F.Nilson ekaboronun xüsusiyyətlərinə malik olan skandiumu, nəhayət, bir neçə ildən sonra Almaniyada K.A.Vinkler germanium adlandırdığı elementi kəşf etdi və bu elementin ekasilikonla eyni olduğu ortaya çıxdı.

Mendeleyevin uzaqgörənliyinin heyrətamiz dəqiqliyini qiymətləndirmək üçün onun 1871-ci ildə proqnozlaşdırdığı eka-silisiumun xüsusiyyətlərini 1886-cı ildə kəşf edilmiş germaniumun xüsusiyyətləri ilə müqayisə edək:

Qallium, skandium və germaniumun kəşfi dövri qanunun ən böyük zəfəri idi.

Bəzi elementlərin valentlik və atom kütlələrinin müəyyən edilməsində dövri sistem də böyük əhəmiyyət kəsb edirdi. Beləliklə, berilyum elementi uzun müddət alüminiumun analoqu hesab edildi və onun oksidinə formula təyin edildi. Berilyum oksidin faiz tərkibinə və gözlənilən düsturuna əsasən onun atom kütləsi 13,5 hesab edilmişdir. Dövri cədvəl göstərdi ki, cədvəldə berilyum üçün yalnız bir yer var, yəni maqneziumdan yuxarı, ona görə də onun oksidi berilyumun atom kütləsini ona bərabər verən formulaya malik olmalıdır. Bu nəticə tezliklə berilyumun atom kütləsinin onun xloridinin buxar sıxlığından təyin edilməsi ilə təsdiqləndi.

Dəqiq Və hal-hazırda, dövri qanun kimyanın rəhbər mövzusu və rəhbər prinsipi olaraq qalır. Məhz bunun əsasında son onilliklərdə urandan sonra dövri cədvəldə yerləşən transuran elementləri süni şəkildə yaradılmışdır. Onlardan biri - ilk dəfə 1955-ci ildə alınmış 101 nömrəli element böyük rus aliminin şərəfinə mendelevium adlandırılmışdır.

Dövri qanunun kəşfi və kimyəvi elementlər sisteminin yaradılması təkcə kimya üçün deyil, həm də fəlsəfə üçün, dünya haqqında bütün anlayışımız üçün böyük əhəmiyyət kəsb edirdi. Mendeleyev göstərdi ki, kimyəvi elementlər təbiətin əsas qanununa əsaslanan harmonik sistem təşkil edir. Bu, materialist dialektikanın təbiət hadisələrinin qarşılıqlı əlaqəsi və asılılığı haqqında mövqeyinin ifadəsidir. Kimyəvi elementlərin xassələri ilə onların atomlarının kütləsi arasındakı əlaqəni üzə çıxaran dövri qanun təbiətin inkişafının universal qanunlarından birinin - kəmiyyətin keyfiyyətə keçid qanununun parlaq təsdiqi idi.

Elmin sonrakı inkişafı, dövri qanuna əsaslanaraq, maddənin quruluşunu Mendeleyevin sağlığında mümkün olduğundan daha dərindən başa düşməyə imkan verdi.

20-ci əsrdə inkişaf etdirilən atom quruluşu nəzəriyyəsi də öz növbəsində dövri qanuna və elementlərin dövri sisteminə yeni, daha dərin işıqlandırma verdi. Mendeleyevin peyğəmbərlik sözləri parlaq şəkildə təsdiqləndi: "Dövri qanun məhv olmaq təhlükəsi ilə üzləşmir, ancaq üst quruluş və inkişaf vəd edilir."

Giriş

D.İ.Mendeleyevin dövri qanunu müstəsna əhəmiyyətə malikdir. O, müasir kimyanın əsasını qoydu və onu vahid, ayrılmaz bir elm etdi. Elementlər dövri cədvəldəki yerlərindən asılı olaraq əlaqədə nəzərdən keçirilməyə başlandı. N.D.Zelinskinin qeyd etdiyi kimi, dövri qanun “kainatdakı bütün atomların qarşılıqlı əlaqəsinin kəşfi” idi.

Kimya təsviri bir elm olmaqdan çıxdı. Dövri qanunun kəşfi ilə onda elmi uzaqgörənlik mümkün oldu. Yeni elementləri və onların birləşmələrini proqnozlaşdırmaq və təsvir etmək mümkün oldu... Bunun parlaq nümunəsi D.İ.Mendeleyevin öz dövründə hələ kəşf edilməmiş elementlərin mövcudluğu haqqında verdiyi proqnozdur ki, onlardan üçü üçün - Ga, Sc və Ge üçün xassələrinin dəqiq təsviri.

Dövri cədvəl və onun dünyanın elmi mənzərəsini anlamaq üçün əhəmiyyəti

D. I. Mendeleyev tərəfindən elementlərin dövri cədvəli, cədvəl (və ya digər qrafik) ifadə olan kimyəvi elementlərin təbii təsnifatı Mendeleyevin dövri qanunu. P.S. e. D.I tərəfindən hazırlanmışdır. Mendeleyev 1869-1871-ci illərdə.

P. s-nin tarixi. e. Kimyəvi elementləri sistemləşdirmək cəhdləri XIX əsrin 30-cu illərindən Almaniya, Fransa, İngiltərə və ABŞ-da müxtəlif alimlər tərəfindən edilmişdir. Mendeleyevin sələfləri - İ. Döbereiner, VƏ. Dumas, fransız kimyaçısı A. Chancourtois, ingilis. kimyaçılar W. Odling, J. Newlands və başqaları oxşar kimyəvi xassələrə malik element qruplarının, sözdə "təbii qruplar"ın (məsələn, Döbereynerin "triadaları") mövcudluğunu müəyyən etdilər. Bununla belə, bu elm adamları qruplar daxilində müəyyən nümunələr yaratmaqdan irəli getmədilər. 1864-cü ildə L. Meyer Atom çəkiləri haqqında məlumatlara əsaslanaraq, bir neçə xarakterik element qrupları üçün atom çəkilərinin nisbətini göstərən bir cədvəl təklif etdi. Meyer öz masasından nəzəri mesajlar vermədi.

Elmi P. s-nin prototipi. e. Mendeleyev tərəfindən 1869-cu il martın 1-də tərtib edilmiş “Atom çəkisi və kimyəvi oxşarlığına əsaslanan elementlər sisteminin təcrübəsi” cədvəli ortaya çıxdı. Sonrakı iki il ərzində müəllif bu cədvəli təkmilləşdirdi, qruplar, sıralar və dövrlər haqqında fikirlər təqdim etdi. elementlər; onun fikrincə, müvafiq olaraq 7 və 17 elementdən ibarət kiçik və böyük dövrlərin tutumunu qiymətləndirməyə cəhd etmişdir. 1870-ci ildə o, öz sistemini təbii, 1871-ci ildə isə dövri adlandırdı. Hətta o zaman P. s-nin quruluşu. e. bir çox cəhətdən müasir forma almışdır.

P.-nin təkamülü üçün son dərəcə əhəmiyyətlidir. e. elementin sistemdəki yeri haqqında Mendeleyevin irəli sürdüyü fikir doğru çıxdı; Elementin mövqeyi dövr və qrup nömrələri ilə müəyyən edilir. Bu fikrə əsaslanaraq Mendeleyev belə bir nəticəyə gəldi ki, bəzi elementlərin (U, In, Ce və onun analoqları) o vaxt qəbul edilmiş atom çəkilərini dəyişdirmək lazım idi ki, bu da atom çəkilərinin ilk praktiki tətbiqi idi. e., həmçinin ilk dəfə olaraq P. s-nin boş hüceyrələrinə uyğun gələn bir neçə naməlum elementin mövcudluğunu və əsas xüsusiyyətlərini proqnozlaşdırdı. e. Klassik misal, "ekaalüminium" proqnozudur (gələcək Ga, P. Lecoq de Boisbaudran 1875-ci ildə), “ekabor” (Sc, isveç alimi L. Nilson 1879-cu ildə) və “exasilicon” (Ge, alman alimi K. tərəfindən kəşf edilmişdir. Winkler 1886-cı ildə). Bundan əlavə, Mendeleyev manqan (gələcək Tc və Re), tellur (Po), yod (At), sezium (Fr), barium (Ra), tantal (Pa) analoqlarının mövcudluğunu proqnozlaşdırdı.

P.S. e. fundamental elmi ümumiləşdirmə kimi dərhal tanınmadı; vəziyyət yalnız Ga, Sc, Ge-nin kəşfindən və Be-nin divalentliyinin müəyyən edilməsindən sonra (uzun müddət üçvalent hesab olunurdu) əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdi. Buna baxmayaraq, P. s. e. bir çox cəhətdən faktların empirik ümumiləşdirilməsini təmsil edirdi, çünki dövri qanunun fiziki mənası aydın deyildi və atom çəkilərinin artmasından asılı olaraq elementlərin xassələrinin dövri dəyişməsinin səbəbləri barədə heç bir izahat yox idi. Buna görə də dövri qanunun fiziki əsaslandırılmasına və P. s nəzəriyyəsinin inkişafına qədər. e. bir çox faktları izah etmək mümkün deyildi. Beləliklə, 19-cu əsrin sonunda kəşf gözlənilməz oldu. P. s-də yeri olmayan kimi görünən inert qazlar. e.; p-nin daxil edilməsi sayəsində bu çətinlik aradan qaldırıldı. e. müstəqil sıfır qrup (sonradan VIII a-alt qruplar). 20-ci əsrin əvvəllərində bir çox "radio elementlərin" kəşfi. onların P.-də yerləşdirilməsi zərurəti arasında ziddiyyətə gətirib çıxardı. e. və onun strukturu (30-dan çox belə element üçün altıncı və yeddinci dövrlərdə 7 “vakant” yer var idi). Bu ziddiyyət kəşf nəticəsində aradan qaldırıldı izotoplar. Nəhayət, elementlərin xassələrini təyin edən parametr kimi atom çəkisinin (atom kütləsinin) dəyəri tədricən öz əhəmiyyətini itirdi.

Dövri qanunun fiziki mənasının izahının mümkünsüzlüyünün əsas səbəblərindən biri və P. s. e. atom quruluşu nəzəriyyəsinin olmamasından ibarət idi. Buna görə də, P.-nin inkişafı yolunda ən mühüm mərhələ. e. E. tərəfindən təklif edilən atomun planetar modeli ortaya çıxdı. Ruterford(1911). Onun əsasında holland alimi A. van den Broek təklif etdi (1913) P.-də elementin seriya nömrəsi. e. (atom nömrəsi Z) ədədi olaraq atom nüvəsinin yükünə bərabərdir (elementar yük vahidlərində). Bunu eksperimental olaraq G. Moseley(1913-14, bax Moseley Qanunu). Beləliklə, müəyyən etmək mümkün oldu ki, elementlərin xassələrindəki dəyişikliklərin dövriliyi atom çəkisindən deyil, atom nömrəsindən asılıdır. Nəticədə P. s.-nin aşağı həddi elmi əsaslarla müəyyən edilmişdir. e. (minimum Z = 1 olan element kimi hidrogen); hidrogen və uran arasındakı elementlərin sayı dəqiq təxmin edilir; Müəyyən edilmişdir ki, P. s-də “boşluqlar”. e. Z = 43, 61, 72, 75, 85, 87 olan naməlum elementlərə uyğundur.

Lakin nadir torpaq elementlərinin dəqiq sayı məsələsi qeyri-müəyyən olaraq qaldı və (xüsusilə vacib olan) elementlərin Z-dən asılı olaraq xassələrinin dövri dəyişməsinin səbəbləri aşkar edilmədi.Bu səbəblər elmin sonrakı inkişafı zamanı tapıldı. nadir torpaq elementləri nəzəriyyəsi. e. atomun strukturunun kvant konsepsiyalarına əsaslanır (aşağıya bax). Dövri qanunun fiziki əsaslandırılması və izotoniya fenomeninin kəşfi “atom kütləsi” (“atom çəkisi”) anlayışını elmi şəkildə müəyyənləşdirməyə imkan verdi. Əlavə edilmiş dövri cədvəldə 1973-cü il Beynəlxalq Cədvəlinə uyğun olaraq karbon şkalası üzrə elementlərin atom kütlələrinin müasir dəyərləri var. Radioaktiv elementlərin ən uzunömürlü izotoplarının kütlə nömrələri kvadrat mötərizədə verilmişdir. Ən sabit 99 Tc, 226 Ra, 231 Pa və 237 Np izotoplarının kütlə nömrələri əvəzinə, Beynəlxalq Atom Çəkilər Komissiyası tərəfindən qəbul edilmiş (1969) bu izotopların atom kütlələri göstərilir.

P. s-nin quruluşu. e. Müasir (1975) S. s. e. 106 kimyəvi elementi əhatə edir; bunlardan bütün transuran (Z = 93-106), həmçinin Z = 43 (Tc), 61 (Pm), 85 (At) və 87 (Fr) olan elementlər süni yolla əldə edilmişdir. Bütün tarix boyu P. s. e. onun qrafik təsviri üçün çoxlu sayda (bir neçə yüz) variant təklif edildi, əsasən cədvəllər şəklində; Şəkillər həmçinin müxtəlif həndəsi fiqurlar (məkan və müstəvi), analitik əyrilər (məsələn, spirallər) və s. Ən geniş yayılmış P. s-nin üç formasıdır. e.: qısa, Mendeleyev tərəfindən təklif edilmiş və ümumdünya tanınması almışdır; uzun pilləkən. Uzun forma da Mendeleyev tərəfindən işlənib hazırlanmış və təkmilləşdirilmiş formada 1905-ci ildə A. Verner. Nərdivan forması ingilis alimi T. Beyli (1882), danimarka alimi J. Tomsen (1895) tərəfindən təklif edilmiş və N. Borom(1921). Üç formanın hər birinin üstünlükləri və mənfi cəhətləri var. P. s qurulmasının əsas prinsipi. e. bütün kimyəvi elementlərin qruplara və dövrlərə bölünməsidir. Hər qrup öz növbəsində əsas (a) və ikinci dərəcəli (b) alt qruplara bölünür. Hər bir alt qrup oxşar kimyəvi xüsusiyyətlərə malik elementləri ehtiva edir. Elementlər A- Və b-hər qrupdakı alt qruplar, bir qayda olaraq, bir-birinə, əsasən daha yüksək oksidləşmə vəziyyətlərində, bir qayda olaraq, qrup nömrəsinə uyğun gələn müəyyən kimyəvi oxşarlıq göstərir. Dövr qələvi metaldan başlayan və inert qazla bitən elementlər toplusudur (xüsusi hal birinci dövrdür); Hər bir dövr ciddi şəkildə müəyyən edilmiş sayda elementləri ehtiva edir. P.S. e. 8 qrup və 7 dövrdən ibarətdir (yeddincisi hələ tamamlanmayıb).

Birinci dövrün spesifikliyi ondadır ki, onun yalnız 2 elementi var: H və He. H-nin sistemdəki yeri qeyri-müəyyəndir: qələvi metallar və halogenlər üçün ümumi xüsusiyyətlər nümayiş etdirdiyi üçün ya I-də yerləşdirilir. a-, və ya (tercihen) VII a- alt qrup. Helium - VII-nin ilk nümayəndəsi a-alt qruplar (lakin uzun müddət O və bütün inert qazlar müstəqil sıfır qrupuna birləşdirildi).

İkinci dövr (Li - Ne) 8 elementdən ibarətdir. O, yeganə oksidləşmə vəziyyəti I olan qələvi metal Li ilə başlayır. Sonra Be, bir metal, II oksidləşmə vəziyyəti gəlir. Növbəti B elementinin metal xarakteri zəif ifadə olunur (oksidləşmə vəziyyəti III). Aşağıdakı C tipik qeyri-metaldır və müsbət və ya mənfi tetravalent ola bilər. Aşağıdakı N, O, F və Ne qeyri-metallardır və yalnız N üçün ən yüksək oksidləşmə vəziyyəti V qrup nömrəsinə uyğundur; oksigen nadir hallarda müsbət valentlik nümayiş etdirir və F üçün oksidləşmə vəziyyəti VI məlumdur. Dövr inert qaz Ne ilə başa çatır.

Üçüncü dövr (Na - Ar) da 8 elementdən ibarətdir ki, onların xassələrindəki dəyişikliklərin xarakteri əsasən ikinci dövrdə müşahidə olunana oxşardır. Bununla belə, Mg, Be-dən fərqli olaraq, Al kimi, B ilə müqayisədə daha metaldir, baxmayaraq ki, Al mahiyyətcə amfoterdir. Si, P, S, Cl, Ar tipik qeyri-metallardır, lakin onların hamısı (Ar istisna olmaqla) qrup sayına bərabər daha yüksək oksidləşmə vəziyyəti nümayiş etdirir. Belə ki, hər iki dövrdə Z artdıqca elementlərin metallığının zəifləməsi və qeyri-metal xarakterinin güclənməsi müşahidə olunur. Mendeleyev ikinci və üçüncü dövrlərin elementlərini (öz terminologiyasında kiçik) tipik adlandırdı. Onların təbiətdə ən çox yayılmışlar arasında olması və C, N və O H ilə birlikdə üzvi maddələrin (orqanogenlərin) əsas elementləri olması əlamətdardır. İlk üç dövrün bütün elementləri alt qruplara daxildir A .

Müasir terminologiyaya görə (aşağıya bax) bu dövrlərin elementləri aiddir s-I təşkil edən elementlər (qələvi və qələvi torpaq metalları). a- və II a-alt qruplar (rəng cədvəlində qırmızı ilə vurğulanır) və R-III-ə daxil olan elementlər (B - Ne, At - Ar). a- VIII a-alt qruplar (onların simvolları narıncı rənglə vurğulanır). Artan sıra ədədləri ilə kiçik dövrlərin elementləri üçün ilk olaraq azalma müşahidə olunur atom radiusları, və sonra, atomun xarici qabığında elektronların sayı artıq əhəmiyyətli dərəcədə artdıqda, onların qarşılıqlı itələnməsi atom radiuslarının artmasına səbəb olur. Qələvi elementdə növbəti maksimuma növbəti dövrün əvvəlində çatılır. Təxminən eyni model ion radiusları üçün xarakterikdir.

Dördüncü dövr (K - Kr) 18 elementdən ibarətdir (Mendeleyevə görə birinci böyük dövr). qələvi metal K və qələvi yer Ca (s-elementləri) sonra on sözdə bir sıra gəlir. keçid elementləri(Sc - Zn) və ya d- alt qruplara daxil olan elementlər (simvollar mavi rəngdədir). b P. lərin müvafiq qrupları. e. Əksər keçid elementləri (hamısı metaldır) qrup sayına bərabər daha yüksək oksidləşmə vəziyyəti nümayiş etdirir. İstisna Fe - Co - Ni triadasıdır, burada son iki element maksimum müsbət trivalentdir və müəyyən şərtlərdə dəmir VI oksidləşmə vəziyyətində məlumdur. Ga ilə başlayan və Kr ilə bitən elementlər ( R-elementlər), alt qruplara aiddir A, və onların xassələrinin dəyişməsinin xarakteri ikinci və üçüncü dövrlərin elementləri üçün müvafiq Z intervallarında olduğu kimidir. Müəyyən edilmişdir ki, Kr kimyəvi birləşmələr əmələ gətirməyə qadirdir (əsasən F ilə), lakin onun oksidləşmə vəziyyəti VIII məlum deyil.

Beşinci dövr (Rb - Xe) dördüncü dövrə bənzər şəkildə qurulur; o, həmçinin 10 keçid elementinin əlavəsinə malikdir (Y - Cd), d-elementlər. Dövrün spesifik xüsusiyyətləri: 1) Ru - Rh - Pd triadasında yalnız rutenium VIII oksidləşmə vəziyyətini nümayiş etdirir; 2) alt qrupların bütün elementləri qrup nömrəsinə bərabər daha yüksək oksidləşmə vəziyyətini nümayiş etdirir, o cümlədən Xe; 3) Zəif metal xassələrim var. Beləliklə, dördüncü və beşinci dövrlərin elementləri üçün Z artdıqca xassələrin dəyişməsinin təbiəti daha mürəkkəbdir, çünki metal xassələri sıra nömrələrinin böyük diapazonunda qorunub saxlanılır.

Altıncı dövrə (Cs - Rn) 32 element daxildir. Əlavə olaraq 10 d-elementlər (La, Hf - Hg) 14 dəsti ehtiva edir f-elementlər, lantanidlər, Ce-dən Lu-ya qədər (qara simvollar). La ilə Lu elementləri kimyəvi cəhətdən olduqca oxşardır. Qısa şəkildə P. s. e. lantanidlər La qutusuna daxil edilir (çünki onların üstünlük təşkil edən oksidləşmə vəziyyəti III-dür) və cədvəlin aşağı hissəsində ayrıca sətir kimi yazılır. Bu texnika bir qədər əlverişsizdir, çünki 14 element masadan kənarda görünür. P. s.-nin uzun və pilləkən formalarında belə bir çatışmazlıq yoxdur. e., P.-nin inteqral strukturu fonunda lantanidlərin spesifikliyini yaxşı əks etdirir. e. Dövrün xüsusiyyətləri: 1) Os - Ir - Pt triadasında yalnız osmium VIII oksidləşmə vəziyyətini nümayiş etdirir; 2) At daha aydın (1 ilə müqayisədə) metal xarakterə malikdir; 3) Rn, görünür (onun kimyası az öyrənilmişdir), inert qazların ən reaktivi olmalıdır.

Fr (Z = 87) ilə başlayan yeddinci dövr də 32 elementdən ibarət olmalıdır, onlardan 20-si indiyə qədər məlumdur (Z = 106 olan elementə qədər). Fr və Ra müvafiq olaraq I elementləridir a- və II a-alt qruplar (s-elementlər), Ac - elementlərin analoqu III b-alt qruplar ( d-element). Növbəti 14 element, f-elementlər (90-dan 103-ə qədər Z ilə) ailəni təşkil edir aktinidlər. Qısa şəkildə P. s. e. onlar Ac hüceyrəsini tutur və lantanidlər kimi cədvəlin aşağı hissəsində ayrıca sətirdə yazılır, əksinə onlar oksidləşmə vəziyyətlərinin əhəmiyyətli müxtəlifliyi ilə xarakterizə olunur. Bu baxımdan, kimyəvi baxımdan, lantanidlər və aktinidlər seriyası nəzərəçarpacaq fərqlər göstərir. Z = 104 və Z = 105 olan elementlərin kimyəvi təbiətinin tədqiqi göstərdi ki, bu elementlər müvafiq olaraq hafnium və tantalın analoqlarıdır, yəni d-elementlər və IV-də yerləşdirilməlidir b- və V b- alt qruplar. Üzvlər b-alt qruplar Z = 112-ə qədər sonrakı elementlər olmalıdır və sonra (Z = 113-118) görünəcək R-elementlər (III a-VIll a-alt qruplar).

P. s nəzəriyyəsi. e. P.-nin nəzəriyyəsi əsaslanır e. Z artdıqca atomlarda elektron qabıqların (qatların, səviyyələrin) və alt qabıqların (qabıqların, alt səviyyələrin) qurulmasını tənzimləyən spesifik qanunlar ideyası yatır.Bu ideya 1913-21-ci illərdə Bor tərəfindən təbiəti nəzərə alınmaqla hazırlanmışdır. elektron spektrində kimyəvi elementlərin xassələrinin dəyişməsi. e. və onların atom spektrlərinin öyrənilməsinin nəticələri. Bohr atomların elektron konfiqurasiyalarının formalaşmasının üç mühüm xüsusiyyətini müəyyən etdi: 1) elektron qabıqların doldurulması (əsas dəyərlərinə uyğun gələn qabıqlar istisna olmaqla) kvant nömrəsi n= 1 və 2) tam gücünə qədər monoton şəkildə baş vermir, lakin böyük dəyərlərə malik qabıqlara aid elektron dəstlərinin görünüşü ilə kəsilir. n; 2) atomların elektron konfiqurasiyalarının oxşar növləri vaxtaşırı təkrarlanır; 3) P. s dövrlərinin sərhədləri. e. (birinci və ikinci istisna olmaqla) ardıcıl elektron qabıqların sərhədləri ilə üst-üstə düşmür.

P. s mənası. e. P.S. e. təbiət elminin inkişafında böyük rol oynayıb və oynamaqda davam edir. Bu, atom-molekulyar elminin ən mühüm nailiyyəti idi, “kimyəvi element” anlayışının müasir tərifini verməyə, sadə maddələr və birləşmələr anlayışlarını aydınlaşdırmağa imkan verdi. P. s tərəfindən aşkar edilən nümunələr. e., atom quruluşu nəzəriyyəsinin inkişafına əhəmiyyətli təsir göstərdi və izotoniya fenomeninin izahına töhfə verdi. TƏŞƏKKÜR. e. həm naməlum elementlərin və onların xassələrinin mövcudluğunun proqnozlaşdırılmasında, həm də artıq kəşf edilmiş elementlərin kimyəvi davranışının yeni xüsusiyyətlərinin proqnozlaşdırılmasında özünü göstərən kimyada proqnozlaşdırma probleminin ciddi elmi şəkildə tərtib edilməsi ilə bağlıdır. P.S. e.- kimyanın əsası, ilk növbədə qeyri-üzvi; əvvəlcədən müəyyən edilmiş xassələri olan maddələrin sintezi problemlərinin həllinə, yeni materialların, xüsusən də yarımkeçirici materialların işlənməsinə, müxtəlif kimyəvi proseslər üçün xüsusi katalizatorların seçilməsinə və s. P.S. e. həm də kimyanın tədrisinin elmi əsasıdır.

Nəticə

D.I.Mendeleyevin dövri cədvəli atom-molekulyar elminin inkişafında ən mühüm mərhələ oldu. Onun sayəsində kimyəvi elementin müasir konsepsiyası formalaşdı, sadə maddələr və birləşmələr haqqında təsəvvürlər aydınlaşdırıldı.

20-ci əsrdə Mendeleyevin özü tərəfindən göstərilən dövri sistemin proqnozlaşdırıcı rolu transuran elementlərinin kimyəvi xüsusiyyətlərinin qiymətləndirilməsində özünü göstərdi.

Dövri sistemin meydana çıxması kimya tarixində və bir sıra əlaqəli elmlərdə yeni, həqiqətən elmi bir dövr açdı - elementlər və birləşmələr haqqında səpələnmiş məlumatların əvəzinə ardıcıl bir sistem meydana çıxdı, bunun əsasında ümumiləşdirmək mümkün oldu, nəticə çıxarmaq və proqnozlaşdırmaq.

Mendeley atomunun dövri qanunu

Dövri qanun kimyada çoxlu sayda elmi məlumatı sistemləşdirməyə və ümumiləşdirməyə imkan verdi. Qanunun bu funksiyası adətən inteqrativ adlanır. Xüsusilə kimya üzrə elmi və tədris materialının strukturlaşdırılmasında özünü aydın şəkildə büruzə verir. Akademik A.E.Fersman bildirmişdir ki, sistem bütün kimyanı vahid məkan, xronoloji, genetik və enerji əlaqəsi çərçivəsində birləşdirmişdir.

Dövri qanunun inteqrativ rolu həm də onda özünü büruzə verirdi ki, guya ümumi qanunlardan kənara çıxan elementlər haqqında bəzi məlumatlar həm müəllifin özü, həm də onun ardıcılları tərəfindən yoxlanılıb aydınlaşdırılıb.

Bu, berilyumun xüsusiyyətləri ilə baş verdi. Mendeleyevin işindən əvvəl diaqonal oxşarlıq deyildiyinə görə alüminiumun üçvalent analoqu hesab olunurdu. Beləliklə, ikinci dövrdə iki üçvalent element var idi və bir dənə də ikivalentli element yox idi. Məhz bu mərhələdə, ilk növbədə zehni model konstruksiyaları səviyyəsində, Mendeleyev berilyumun xüsusiyyətlərinin tədqiqində səhvdən şübhələndi. Sonra o, rus kimyaçısı Avdeyevin işini tapdı, o, berilyumun iki valentli olduğunu və atom çəkisinin 9 olduğunu müdafiə etdi. Avdeyevin işi elm aləminin diqqətindən kənarda qaldı, müəllif, görünür, həddindən artıq zəhərli berillium birləşmələri ilə zəhərlənərək erkən öldü. Avdeyevin tədqiqatlarının nəticələri dövri qanun sayəsində elmdə müəyyən edilmişdir.

Həm atom çəkilərinin, həm də valentliklərin dəyərlərində belə dəyişikliklər və təkmilləşdirmələr Mendeleyev tərəfindən daha doqquz element (In, V, Th, U, La, Ce və üç digər lantanidlər) üçün edilmişdir. Daha on element üçün yalnız atom çəkiləri düzəldildi. Və bütün bu dəqiqləşdirmələr sonradan eksperimental olaraq təsdiqləndi.

Eyni şəkildə, Karl Karloviç Klausun işi Mendeleyevə elementlərin triadalarında üfüqi və şaquli oxşarlıqları izah edərək unikal VIII elementlər qrupu yaratmağa kömək etdi:

dəmir kobalt nikel

rutenium rodium palladium

səkkizbucaqlı iridium platin

Dövri Qanunun proqnostik (proqnozlaşdırma) funksiyası ən parlaq təsdiqini seriya nömrələri 21, 31 və 32 olan naməlum elementlərin aşkarlanması ilə aldı. Onların mövcudluğu əvvəlcə intuitiv səviyyədə proqnozlaşdırıldı, lakin sistemin formalaşması ilə Mendeleyev xassələrini yüksək dəqiqliklə hesablaya bilir. Skandium, qallium və germaniumun kəşfinin məşhur hekayəsi Mendeleyevin kəşfinin zəfəri idi. F.Engels yazırdı: “Kəmiyyətin keyfiyyətə keçidi haqqında Hegel qanununu şüursuz şəkildə tətbiq etməklə Mendeleyev naməlum Neptun planetinin orbitini hesablayan Laverrierin kəşfinin yanında etibarlı şəkildə qoyula biləcək bir elmi nailiyyət əldə etdi”. Bununla belə, klassiklə mübahisə etmək istəyi var. Birincisi, Mendeleyevin tələbəlik illərindən başlayaraq bütün tədqiqatları tamamilə şüurlu şəkildə Hegel qanununa əsaslanırdı. İkincisi, Laverrier Neptunun orbitini Nyutonun çoxdan məlum və sübut edilmiş qanunlarına əsasən hesablamış, D.İ.Mendeleyev isə bütün proqnozları özünün kəşf etdiyi universal təbiət qanunu əsasında vermişdi.

Ömrünün sonunda Mendeleyev məmnunluqla qeyd etdi: “1871-ci ildə hələ kəşf edilməmiş elementlərin xassələrinin müəyyən edilməsində dövri qanunun tətbiqi ilə bağlı məqalə yazaraq, mən zənn etməzdim ki, bu nəticəyə haqq qazandırmaq üçün yaşayacağam. dövri qanun, lakin reallıq fərqli cavab verdi. Mən üç elementi təsvir etdim: ekaboron, ekaalüminium və ekasilikon və 20 ildən az bir müddət sonra hər üçünün kəşf edildiyini görməkdən ən böyük sevinc duydum... L. de Boisbaudran, Nilsson və Winkler, öz növbəmdə, mən dövri dövrün həqiqi gücləndiriciləri hesab edirəm. qanun. Onlar olmasaydı, o, indiki qədər tanınmazdı”. Ümumilikdə Mendeleyev on iki elementi proqnozlaşdırdı.

Mendeleyev lap əvvəldən qeyd edirdi ki, qanun təkcə kimyəvi elementlərin özlərinin deyil, həm də onların bir çox birləşmələrinin, o cümlədən indiyədək naməlum olanların xassələrini təsvir edir. Bunu təsdiq etmək üçün aşağıdakı nümunəni vermək kifayətdir. 1929-cu ildən akademik P. L. Kapitsa germaniumun qeyri-metal keçiriciliyini ilk dəfə kəşf etdikdən sonra dünyanın bütün ölkələrində yarımkeçiricilərin tədqiqinin inkişafına başlandı. Dərhal aydın oldu ki, belə xassələrə malik olan elementlər IV qrupun əsas altqrupunu tutur. Zaman keçdikcə yarımkeçirici xassələrə az və ya çox dərəcədə bu qrupdan eyni dərəcədə uzaq olan dövrlərdə yerləşən elementlərin birləşmələri (məsələn, AzB; kimi ümumi düsturla) malik olmalıdırlar. Bu, dərhal yeni praktiki əhəmiyyətli yarımkeçiricilərin axtarışını hədəflənmiş və proqnozlaşdırıla bilən hala gətirdi. Demək olar ki, bütün müasir elektronika bu cür əlaqələrə əsaslanır.

Qeyd etmək vacibdir ki, Dövri Cədvəl daxilindəki proqnozlar onun ümumi qəbulundan sonra da edilmişdir. 1913-cü ildə Moseley kəşf etdi ki, müxtəlif elementlərdən hazırlanmış antikatodlardan alınan rentgen şüalarının dalğa uzunluğu, şərti olaraq Dövri Cədvəlin elementlərinə verilən seriya nömrəsindən asılı olaraq təbii olaraq dəyişir. Təcrübə təsdiq etdi ki, elementin seriya nömrəsi birbaşa fiziki məna daşıyır. Yalnız sonra nüvənin müsbət yükünün dəyəri ilə əlaqəli seriya nömrələri var idi. Lakin Moseley qanunu dövrlərdə elementlərin sayını dərhal eksperimental olaraq təsdiqləməyə və eyni zamanda o vaxta qədər hələ kəşf edilməmiş hafnium (No 72) və renium (No 75) yerlərini proqnozlaşdırmağa imkan verdi.

Moselinin eyni araşdırmaları, atom kütlələri cədvəlindəki elementlərin artan atom kütlələrinin düzgün seriyasından müəyyən sapmaların Mendeleyevə səbəb olduğu ciddi "baş ağrısını" aradan qaldırmağa imkan verdi. Mendeleyev onları kimyəvi analogiyaların təzyiqi altında, qismən ekspert səviyyəsində, qismən də sadəcə intuitiv səviyyədə etdi. Məsələn, kobalt cədvəldə nikeldən qabaqda idi və daha az atom çəkisi olan yod daha ağır tellurun ardınca getdi. Təbiət elmlərində çoxdan məlumdur ki, ən gözəl nəzəriyyənin çərçivəsinə sığmayan bir “çirkin” fakt onu məhv edə bilər. Eynilə, izah olunmayan kənarlaşmalar Dövri Qanunu təhdid edirdi. Lakin Moseley eksperimental olaraq sübut etdi ki, kobaltın (No27) və nikelin (No28) seriya nömrələri onların sistemdəki mövqeyinə tam uyğundur. Məlum oldu ki, bu istisnalar yalnız ümumi qaydanı təsdiqləyir.

Əhəmiyyətli bir proqnoz 1883-cü ildə Nikolay Aleksandroviç Morozov tərəfindən verilmişdir. “Xalq iradəsi” hərəkatında iştirakına görə kimya fakültəsinin tələbəsi Morozov edam cəzasına məhkum edildi, sonradan bu cəza təkadamlıq kamerada ömürlük həbslə əvəz olundu. O, təxminən otuz il kral həbsxanalarında keçirdi. Şlisselburq qalasının məhbusu kimya üzrə bəzi elmi ədəbiyyat almaq imkanı əldə etdi. Dövri sistemdəki qonşu element qrupları arasındakı atom çəkilərinin intervallarının təhlilinə əsaslanaraq, Morozov halogenlər və qələvi qrupları arasında "sıfır xassələri" olan naməlum elementlərin başqa bir qrupunun mövcudluğunun mümkünlüyü barədə intuitiv nəticəyə gəldi. metallar. Onları havada axtarmağı təklif etdi. Üstəlik, o, atomların quruluşu haqqında fərziyyə ifadə etmiş və onun əsasında elementlərin xassələrində dövriliyin səbəblərini açmağa çalışmışdır.

Lakin Morozovun fərziyyələri daha sonra, 1905-ci il hadisələrindən sonra sərbəst buraxıldıqdan sonra müzakirə üçün mümkün oldu. Lakin o vaxta qədər inert qazlar artıq kəşf edilmiş və tədqiq edilmişdi.

Uzun müddət ərzində inert qazların mövcudluğu faktı və onların dövri sistemdəki mövqeyi kimya aləmində ciddi mübahisələrə səbəb oldu. Mendeleyevin özü bir müddət Nj tipli naməlum sadə maddənin açıq arqon markası altında gizlənə biləcəyinə inanırdı. İnert qazların yeri haqqında ilk rasional fərziyyə onların kəşfinin müəllifi Uilyam Ramsey tərəfindən irəli sürülmüşdür. Və 1906-cı ildə Mendeleyev yazırdı: “Dövri sistem qurulanda (18b9) nəinki arqon məlum deyildi, həm də belə elementlərin mövcudluğundan şübhələnmək üçün heç bir əsas yox idi. Bu gün... bu elementlər öz atom çəkilərinə görə halogenlərlə qələvi metallar arasında dəqiq yeri tutmuşlar”.

Uzun müddət mübahisələr getdi: inert qazları müstəqil sıfır elementlər qrupuna ayırmaq və ya onları VIII qrupun əsas alt qrupu hesab etmək. Hər bir baxışın müsbət və mənfi tərəfləri var.

Dövri Cədvəldəki elementlərin vəziyyətinə əsaslanaraq, Linus Pauling-in rəhbərlik etdiyi nəzəri kimyaçılar uzun müddət nəcib qazların tam kimyəvi passivliyinə şübhə ilə yanaşaraq, onların ftoridlərinin və oksidlərinin mümkün sabitliyinə birbaşa işarə etdilər. Ancaq yalnız 1962-ci ildə amerikalı kimyaçı Neil Bartlett ilk dəfə platin heksafloridin oksigenlə ən adi şəraitdə reaksiyasını həyata keçirərək, ksenon heksafluoroplatinat XePtF^ əldə etdi, ardınca indi nəcib adlandırılan digər qaz birləşmələri gəldi. inert.

Dövri qanun bu günə qədər öz proqnoz funksiyasını qoruyub saxlayır.

Qeyd etmək lazımdır ki, istənilən çoxluğun naməlum üzvlərinin proqnozları iki cür ola bilər. Bənzərlərin məlum seriyasında yerləşən elementin xassələri proqnozlaşdırılırsa, belə bir proqnoza interpolyasiya deyilir. Bu xassələrin qonşu elementlərin xassələri ilə eyni qanunlara tabe olacağını güman etmək təbiidir. Dövri cədvəldə itkin elementlərin xüsusiyyətləri belə proqnozlaşdırıldı. Dəstlərin yeni üzvlərinin xüsusiyyətlərini təxmin etmək, əgər onlar təsvir olunan hissədən kənardadırsa, onları proqnozlaşdırmaq daha çətindir. Ekstrapolyasiya - bir sıra məlum nümunələrdən kənarda olan funksiya dəyərlərinin proqnozu həmişə daha az müəyyəndir.

Alimlər sistemin məlum hüdudlarından kənarda elementləri axtarmağa başlayanda məhz bu problemlə qarşılaşdılar. 20-ci əsrin əvvəllərində. Dövri cədvəl uranla bitdi (No 92). Transuran elementlərini əldə etmək üçün ilk cəhdlər 1934-cü ildə Enriko Fermi və Emilio Seqrenin uranı neytronlarla bombalaması zamanı edildi. Beləliklə, aktinoidlərə və transaktinoidlərə gedən yol başladı.

Nüvə reaksiyaları digər əvvəllər naməlum elementləri sintez etmək üçün də istifadə olunur.

Eienn Theodor Seaborg və onun həmkarları tərəfindən süni şəkildə sintez edilən 101 nömrəli element “mendelevium” adlandırıldı. Bunu Seaborq özü demişdir: “Xüsusilə qeyd etmək lazımdır ki, 101-ci element böyük rus kimyaçısı D.İ.Mendeleyevin şərəfinə onu həmişə kimyada qabaqcıl hesab edən amerikalı alimlər tərəfindən adlandırılmışdır”.

Yeni kəşf edilmiş, daha doğrusu süni şəkildə yaradılmış elementlərin sayı durmadan artır. 113 və 115 seriya nömrəli elementlərin ən ağır nüvələrinin sintezi Rusiyanın Dubnadakı Birgə Nüvə Tədqiqatları İnstitutunda süni yolla əldə edilmiş ameriumun nüvələrini kalsium-48 ağır izotopunun nüvələri ilə bombalamaqla həyata keçirilib. Bu zaman 115 nömrəli elementin nüvəsi peyda olur, o, dərhal parçalanaraq 113 nömrəli elementin nüvəsini əmələ gətirir. Belə fövqəlağır elementlər təbiətdə yoxdur, lakin onlar fövqəlnova partlayışları zamanı yaranır və Böyük Partlayış zamanı da mövcud ola bilər. . Onların araşdırmaları Kainatımızın necə yarandığını anlamağa kömək edir.

Təbiətdə cəmi 39 təbii radioaktiv izotop var. Fərqli izotoplar yarı ömrü ilə xarakterizə olunan müxtəlif sürətlərdə parçalanır. Uran-238-in yarı ömrü 4,5 milyard ildir və bəzi digər elementlər üçün saniyənin milyonda bir hissəsinə bərabər ola bilər.

Ardıcıl parçalanan və bir-birinə çevrilən radioaktiv elementlər bütün silsilələr əmələ gətirir. Üç belə seriya məlumdur: ilkin elementə görə, seriyanın bütün üzvləri uran, aktinouran və torium ailələrində birləşir. Başqa bir ailə süni yolla əldə edilən radioaktiv izotoplardan ibarətdir. Bütün ailələrdə transformasiyalar radioaktiv olmayan qurğuşun atomlarının görünməsi ilə tamamlanır.

Yer qabığında yalnız yarımparçalanma müddəti Yerin yaşına uyğun olan izotoplar ola bildiyinə görə, onun milyardlarla illik tarixində qısa ömürlü izotopların da mövcud olduğunu güman edə bilərik ki, onlar da indi sözün əsl mənasında sönmüşdür. Bunlara, ehtimal ki, ağır izotop kalium-40 daxildir. Onun tam parçalanması nəticəsində bu gün kaliumun atom kütləsinin cədvəl dəyəri 39,102-dir, ona görə də kütlə baxımından 18 nömrəli arqon elementindən (39,948) aşağıdır. Bu, dövri cədvəldə elementlərin atom kütlələrinin ardıcıl artımındakı istisnaları izah edir.

Akademik V. İ. Qoldanski Mendeleyevin xatirəsinə həsr olunmuş nitqində “Dövri Cədvəlin parlaq yaradıcısının ölümündən onilliklər sonra yaranan kimyanın tamamilə yeni sahələrində də Mendeleyevin əsərlərinin oynadığı əsas rolu” qeyd etdi.

Elm əsrlərin hikmət və təcrübəsinin, onların rasional təfəkkürünün və sınanmış mühakimə tarixinin və anbarıdır.

D.I.Mendeleyev

Nadir hallarda olur ki, elmi kəşf tamamilə gözlənilməz bir şeyə çevrilir, demək olar ki, həmişə gözlənilir:

Bununla belə, bütün suallara sübut edilmiş cavablardan istifadə edən sonrakı nəsillər çox vaxt bunun öz sələflərinə hansı çətinliklərə başa gəldiyini qiymətləndirməkdə çətinlik çəkirlər.

C. Darvin

Ətrafımızdakı dünya haqqında elmlərin hər biri öz tədqiqat obyekti kimi maddənin hərəkətinin xüsusi formalarına malikdir. Üstün fikirlər bu hərəkət formalarını artan mürəkkəblik sırasına görə nəzərdən keçirir:

mexaniki - fiziki - kimyəvi - bioloji - sosial. Sonrakı formaların hər biri əvvəlkiləri rədd etmir, əksinə onları ehtiva edir.

Təsadüfi deyil ki, Dövri Qanunun kəşfinin yüz illiyi qeyd edilən tədbirdə G. T. Siborq öz məruzəsini kimyanın ən son nailiyyətlərinə həsr etmişdir. Orada o, rus aliminin heyrətamiz nailiyyətlərini yüksək qiymətləndirib: “Mendeleyevin dövründən dövri sistemin təkamülünü nəzərdən keçirərkən ən diqqət çəkəni odur ki, o, elementlərin Dövri Sistemini yarada bildi, baxmayaraq ki, Mendeleyev hələlik Nüvə quruluşu və izotopları, atom nömrələrinin valentliklə əlaqəsi, atomların elektron təbiəti, elektron quruluşla izah edilən kimyəvi xassələrin dövriliyi və nəhayət, radioaktivlik kimi indi hamı tərəfindən qəbul edilmiş anlayışlardan xəbərdardır.

Gələcəyə diqqət çəkən akademik A.E.Fersmanın sözlərini misal çəkmək olar: “Yeni nəzəriyyələr, parlaq ümumiləşdirmələr meydana çıxacaq və öləcək. Yeni ideyalar artıq köhnəlmiş atom və elektron anlayışlarımızı əvəz edəcək. Ən böyük kəşflər və təcrübələr keçmişi ləğv edəcək və bu gün inanılmaz yenilik və genişlik üfüqlərini açacaq - bütün bunlar gələcək və gedəcək, lakin Mendeleyevin Dövri Qanunu həmişə yaşayacaq və axtarışa rəhbərlik edəcəkdir.

24. Üzvi kimyanın inkişafı prosesində struktur nəzəriyyələrinin yaranması. Atom-molekulyar elm struktur nəzəriyyələr üçün nəzəri əsas kimi.

Oxşar məqalələr