Значението на периодичната система на Менделеев е кратко. Значение на периодичната система
Периодичната таблица на елементите оказа голямо влияние върху последващото развитие на химията. Това не само беше първата естествена класификация на химичните елементи, която показа, че те образуват кохерентна система и са в тясна връзка помежду си, но беше и мощен инструмент за по-нататъшни изследвания.
По времето, когато Менделеев е съставил таблицата си въз основа на открития от него периодичен закон, много елементи са били все още неизвестни. Така че елемент 4 от скандиевия период е неизвестен. По отношение на атомната маса Ca е последван от Ti, но Ti не може да бъде поставен веднага след Ca, т.к ще попадне в група 3, но според свойствата на Ti трябва да бъде причислен към група 4. Следователно Менделеев прескочи една клетка. На същата основа бяха оставени две свободни клетки между Zn и As в период 4. Имаше празни места и на други редове. Менделеев не само беше убеден че трябва да има все още неизвестни елементи, които запълват тези места, но и предварително предсказани свойствата на такива елементи, въз основа на тяхното положение сред другите елементи на периодичната система.На тези елементи са дадени имената екабор (тъй като се предполага, че свойствата му приличат на бор), екаалуминий, екасилиций ..
Откриването на Ga, Sc, Ge беше най-големият триумф на периодичния закон. Периодичната система също е от голямо значение за установяване на валентността и атомните маси на някои елементи. По същия начин периодичната система даде тласък на корекцията на атомните маси на някои елементи.Например на Cs се приписваше атомна маса 123,4. Менделеев, подреждайки елементите в таблица, установява, че според свойствата си Cs трябва да бъде в главната подгрупа на първата група под Rb и следователно ще има атомна маса около 130. Съвременните определения показват, че атомната маса на Cs е 132.9054 ..
И в момента периодичният закон остава пътеводната звезда на химията. На негова основа бяха изкуствено създадени трансуранови елементи.Един от тях, елемент № 101, получен за първи път през 1955 г., е наречен менделевий в чест на великия руски учен.
Последвалото развитие на науката направи възможно, разчитайки на периодичния закон, да се разбере структурата на материята много по-дълбоко, отколкото е било възможно по време на живота на Менделеев.
.Блестящо потвърждение намериха пророческите думи на Менделеев: „Периодичният закон не е заплашен от унищожение, а се обещава само надстройка и развитие“.
Предпоставката за откриването на Периодичния закон е решението на международния конгрес на химиците в град Карлсруе през 1860 г., когато окончателно е установена атомната и молекулярната доктрина, първите единни дефиниции на понятията молекула и атом, т.к. както и атомното тегло, което сега наричаме относителна атомна маса, са направени.
Д. И. Менделеев в своето откритие разчита на ясно формулирани отправни точки:
Общо неизменно свойство на атомите на всички химични елементи е тяхната атомна маса;
Свойствата на елементите зависят от техните атомни маси;
Формата на тази зависимост е периодична.
Обсъдените по-горе предпоставки могат да се нарекат обективни, тоест независими от личността на учения, тъй като те се дължат на историческото развитие на химията като наука.
III Периодичен закон и Периодичната система на химичните елементи.
Менделеев открива периодичния закон.
Първата версия на Периодичната таблица на елементите е публикувана от Д. И. Менделеев през 1869 г. - много преди да бъде изследвана структурата на атома. По това време Менделеев преподава химия в университета в Санкт Петербург. Подготвяйки се за лекции, събирайки материал за своя учебник "Основи на химията", Д. И. Менделеев мислеше как да систематизира материала по такъв начин, че информацията за химичните свойства на елементите да не изглежда като набор от различни факти.
Отправна точка в тази работа за Д. И. Менделеев бяха атомните маси (атомни тегла) на елементите. След Световния конгрес на химиците през 1860 г., в който участва и Д. И. Менделеев, проблемът за правилното определяне на атомните тегла постоянно е в центъра на вниманието на много водещи химици в света, включително Д. И. Менделеев.Подреждайки елементите във възходящ ред на техните атомни тегла, Д. И. Менделеев открива фундаментален закон на природата, който сега е известен като Периодичен закон:
Свойствата на елементите се променят периодично в зависимост от тяхното атомно тегло.
Горната формулировка ни най-малко не противоречи на съвременната, в която понятието "атомно тегло" е заменено с понятието "ядрен заряд". Ядрото се състои от протони и неутрони. Броят на протоните и неутроните в ядрата на повечето елементи е приблизително еднакъв, така че атомното тегло се увеличава почти по същия начин, както се увеличава броят на протоните в ядрото (ядрен заряд Z).
Основната новост на Периодичния закон беше следната:
1. Установена е връзка между НЕПОДОБНИ по свойства елементи. Тази връзка се състои в това, че свойствата на елементите се променят плавно и приблизително еднакво с увеличаване на тяхното атомно тегло, след което тези промени ПЕРИОДИЧНО ПОВТАРЯТ.
2. В онези случаи, когато изглеждаше, че липсва някаква връзка в последователността от промени в свойствата на елементите, периодичната таблица предвиждаше ПРАЗНИЦИ, които трябваше да бъдат запълнени с все още неоткрити елементи.
Във всички предишни опити да се определи връзката между елементите, други изследователи се стремяха да създадат пълна картина, в която нямаше място за елементи, които все още не са открити. Напротив, Д. И. Менделеев смята, че най-важната част от своята Периодична таблица са тези нейни клетки, които са все още празни. Това даде възможност да се предвиди съществуването на все още неизвестни елементи.
Възхитително е, че Д. И. Менделеев направи своето откритие във време, когато атомните тегла на много елементи бяха определени много приблизително и бяха известни само 63 елемента - тоест малко повече от половината от тези, които са ни известни днес.
Дълбокото познаване на химичните свойства на различни елементи позволи на Менделеев не само да посочи все още неоткрити елементи, но и да предскаже точно техните свойства! Д. И. Менделеев точно предсказа свойствата на елемента, който той нарече "ека-силиций". След 16 години този елемент наистина е открит от немския химик Винклер и е наречен германий.
Сравнение на свойствата, предсказани от Д. И. Менделеев за все още неоткрития елемент "ека-силиций" със свойствата на елемента германий (Ge). В съвременната периодична таблица германият заема мястото на "ека-силиций".
Имот
Предсказано от Д. И. Менделеев за "ека-силиций" през 1870 г
Установено за германий Ge, открит през 1886 г
Цвят, външен вид
кафяво
светлокафяво
Атомно тегло
72,59
Плътност (g/cm3)
5,5
5,35
Оксидна формула
XO2
GeO2
Хлоридна формула
XCl4
GeCl4
Плътност на хлорида (g/cm3)
1,9
1,84
По същия начин бяха блестящо потвърдени свойствата на "ека-алуминий" (елементът галий Ga, открит през 1875 г.) и "ека-бор" (елементът скандий Sc, открит през 1879 г.), предсказани от Д. И. Менделеев.
След това на учените от цял свят става ясно, че Периодичната таблица на Д. И. Менделеев не само систематизира елементите, но е графичен израз на основния закон на природата - Периодичния закон.
Структура на периодичната система.
Въз основа на Периодичния закон на D.I. Менделеев създава Периодичната таблица на химичните елементи, която се състои от 7 периода и 8 групи (къс периодична версия на таблицата). Понастоящем по-често се използва дългопериодичната версия на периодичната система (7 периода, 8 групи, елементите - лантаниди и актиниди са показани отделно).
Периодите са хоризонтални редове на таблицата, те са разделени на малки и големи. В малки периоди има 2 елемента (1-ви период) или 8 елемента (2-ри, 3-ти периоди), в големи периоди - 18 елемента (4-ти, 5-ти периоди) или 32 елемента (6-ти, 7-ми период). Всеки период започва с типичен метал и завършва с неметал (халоген) и благороден газ.
Групите са вертикални последователности от елементи, те са номерирани с римски цифри от I до VIII и руски букви A и B. Краткопериодичната версия на периодичната система включва подгрупи от елементи (главни и вторични).
Подгрупа е съвкупност от елементи, които са безусловни химични аналози; често елементите на една подгрупа имат най-високата степен на окисление, съответстваща на номера на групата.
В А-групи химичните свойства на елементите могат да варират в широк диапазон от неметални до метални (например в основната подгрупа на V група азотът е неметал, а бисмутът е метал).
В периодичната система типичните метали са разположени в група IA (Li-Fr), IIA (Mg-Ra) и IIIA (In, Tl). Неметалите са разположени в групи VIIA (F-Al), VIA (O-Te), VA (N-As), IVA (C, Si) и IIIA (B). Някои елементи от А-групите (берилий Be, алуминий Al, германий Ge, антимон Sb, полоний Po и други), както и много елементи от B-групите, проявяват както метални, така и неметални свойства (амфотерно явление).
За някои групи се използват имена на групи: IA (Li-Fr) - алкални метали, IIA (Ca-Ra) - алкалоземни метали, VIA (O-Po) - халкогени, VIIA (F-At) - халогени, VIIIA ( He-Rn ) са благородни газове. Формата на периодичната система, предложена от D.I. Менделеев, се нарича кратък период или класически. В момента се използва повече друга форма на Периодичната система - дългопериодична.
Периодичен закон D.I. Менделеев и периодичната таблица на химичните елементи стават основата на съвременната химия. Относителните атомни маси са дадени според Международната таблица от 1983 г. За елементи 104-108 масовите числа на най-дългоживеещите изотопи са дадени в квадратни скоби. Имената и символите на елементите, дадени в скоби, не са общоприети.
IV Периодичен закон и структурата на атома.
Основни сведения за структурата на атомите.
В края на 19 - началото на 20 век физиците доказаха, че атомът е сложна частица и се състои от по-прости (елементарни) частици. Бяха открити:
катодни лъчи (английски физик J. J. Thomson, 1897), чиито частици се наричат електрони e− (носят единица отрицателен заряд);
естествена радиоактивност на елементите (френски учени - радиохимици А. Бекерел и М. Склодовска-Кюри, физик Пиер Кюри, 1896 г.) и съществуването на α-частици (хелиеви ядра 4He2+);
наличието на положително заредено ядро в центъра на атома (английски физик и радиохимик Е. Ръдърфорд, 1911 г.);
изкуствено превръщане на един елемент в друг, например азот в кислород (E. Rutherford, 1919). От ядрото на атом на един елемент (азот - в експеримента на Ръдърфорд) при сблъсък с α-частица се образува ядрото на атом на друг елемент (кислород) и се образува нова частица, носеща единичен положителен заряд и наречена протон (p +, ядро 1H)
присъствието в ядрото на атома на електрически неутрални частици - неутрони n0 (английски физик Дж. Чадуик, 1932 г.).
В резултат на изследванията е установено, че в атома на всеки елемент (с изключение на 1H) има протони, неутрони и електрони, като протоните и неутроните са концентрирани в ядрото на атома, а електроните - в неговата периферия (в електронната обвивка).
Броят на протоните в ядрото е равен на броя на електроните в обвивката на атома и съответства на поредния номер на този елемент в периодичната система.
Електронната обвивка на атома е сложна система. Разделен е на подчерупки с различни енергии (енергийни нива); нивата от своя страна се подразделят на поднива, а поднивата включват атомни орбитали, които могат да се различават по форма и размер (обозначени с буквите s, p, d, f и т.н.).
И така, основната характеристика на атома не е атомната маса, а големината на положителния заряд на ядрото. Това е по-общо и точно описание на атома, а оттам и на елемента. Всички свойства на елемента и неговото положение в периодичната система зависят от големината на положителния заряд на атомното ядро. По този начин поредният номер на химичния елемент съвпада числено с заряда на ядрото на неговия атом. Периодичната система от елементи е графично изображение на периодичния закон и отразява структурата на атомите на елементите.
Теорията за структурата на атома обяснява периодичната промяна на свойствата на елементите. Увеличаването на положителния заряд на атомните ядра от 1 до 110 води до периодично повторение на елементи от структурата на външното енергийно ниво в атомите. И тъй като свойствата на елементите зависят главно от броя на електроните на външното ниво, те също се повтарят периодично. Това е физическият смисъл на периодичния закон.
Всеки период в периодичната система започва с елементи, чиито атоми на външно ниво имат един s-електрон (незавършени външни нива) и следователно проявяват подобни свойства - те лесно се отказват от валентни електрони, което определя техния метален характер. Това са алкални метали - Li, Na, K, Rb, Cs.
Периодът завършва с елементи, чиито атоми на външно ниво съдържат 2 (s2) електрона (в първия период) или 8 (s2p6) електрона (във всички следващи), т.е. имат завършено външно ниво. Това са благородните газове He, Ne, Ar, Kr, Xe, които имат инертни свойства.
През 1869 г. Д. И. Менделеев, въз основа на анализ на свойствата на прости вещества и съединения, формулира периодичния закон: „Свойствата на простите тела и съединенията на елементите са в периодична зависимост от големината на атомните маси на елементите.“Въз основа на периодичния закон е съставена периодичната система от елементи. В него елементи с подобни свойства бяха комбинирани във вертикални колони на групата. В някои случаи при поставянето на елементи в периодичната система е било необходимо да се наруши последователността на увеличаване на атомните маси, за да се наблюдава периодичността на повторението на свойствата. Например телурът и йодът, както и аргонът и калият трябваше да бъдат "разменени". Причината е, че Менделеев предлага периодичния закон във време, когато нищо не се знае за структурата на атома.След като планетарният модел на атома е предложен през 20 век, периодичният закон се формулира по следния начин:
„Свойствата на химичните елементи и съединения са в периодична зависимост от зарядите на атомните ядра.“
Зарядът на ядрото е равен на номера на елемента в периодичната система и броя на електроните в електронната обвивка на атома. Тази формулировка обяснява "нарушенията" на Периодичния закон. В периодичната система номерът на периода е равен на броя на електронните нива в атома, номерът на групата за елементите от основните подгрупи е равен на броя на електроните във външното ниво.
Научно значение на периодичния закон. Периодичният закон направи възможно систематизирането на свойствата на химичните елементи и техните съединения. При съставянето на периодичната система Менделеев предрича съществуването на много все още неоткрити елементи, като оставя свободни клетки за тях и предрича много свойства на неоткритите елементи, които улесняват тяхното откриване.Първото от тях следва четири години по-късно.
Но не само в откриването на нова голяма заслуга на Менделеев.
Менделеев открива нов природен закон. Вместо разнородни, несвързани вещества, преди науката възникна единна хармонична система, обединяваща всички елементи на Вселената в едно цяло, атомите започнаха да се разглеждат като:
1. органично свързани помежду си от общ модел,
2. откриване на прехода на количествени промени в атомното тегло към качествени промени в техния химичен състав. личности,
3. което показва, че обратното на металик. и неметални Свойствата на атомите не са абсолютни, както се смяташе досега, а само относителни.
24. Възникването на структурните теории в развитието на органичната химия. Атомно-молекулярната теория като теоретична основа на структурните теории.
Органична химия.През целия 18 век по въпроса за химическите взаимоотношения между организмите и веществата учените се ръководят от учението на витализма - учение, което разглежда живота като специално явление, подчинено не на законите на Вселената, а на влиянието на специални жизнени сили. Този възглед е наследен от много учени от 19 век, въпреки че основите му са разклатени още през 1777 г., когато Лавоазие предполага, че дишането е процес, аналогичен на горенето.
През 1828 г. немският химик Фридрих Вьолер (1800–1882), нагрявайки амониев цианат (това съединение безусловно се счита за неорганично вещество), получава урея, отпадъчен продукт на хората и животните. През 1845 г. Адолф Колбе, ученик на Вьолер, синтезира оцетна киселина от изходните елементи въглерод, водород и кислород. През 1850 г. френският химик Пиер Бертло започва систематична работа по синтеза на органични съединения и получава метилов и етилов алкохол, метан, бензен и ацетилен. Систематично изследване на естествени органични съединения показва, че всички те съдържат един или повече въглеродни атоми и много от тях съдържат водородни атоми. Теория на типовете. Откриването и изолирането на огромен брой сложни въглеродсъдържащи съединения остро повдигна въпроса за състава на техните молекули и доведе до необходимостта от преразглеждане на съществуващата система за класификация. През 1840 г. химиците осъзнават, че дуалистичните идеи на Берцелиус се прилагат само към неорганични соли. През 1853 г. е направен опит да се класифицират всички органични съединения по тип. Обобщена "теория на типа" е предложена от френския химик Чарлз Фредерик Жерар, който вярва, че асоциирането на различни групи атоми се определя не от електрическия заряд на тези групи, а от техните специфични химични свойства.
Структурна химия. През 1857 г. Кекуле, изхождайки от теорията за валентността (под валентност се разбира броят на водородните атоми, които се свързват с един атом на даден елемент), предполага, че въглеродът е четиривалентен и следователно може да се комбинира с четири други атома, образувайки дълги вериги - прави или разклонени. Затова органичните молекули започват да се изобразяват не като комбинации от радикали, а като структурни формули – атоми и връзки между тях.
През 1874 г. датски химик Якоб ван Хофи френският химик Жозеф Ашил Льо Бел (1847–1930) разшири тази идея до подреждането на атомите в пространството. Те вярваха, че молекулите не са плоски, а триизмерни структури. Тази концепция направи възможно обяснението на много добре известни явления, като пространствена изомерия, съществуването на молекули с еднакъв състав, но с различни свойства. Данните пасват много добре. Луи Пастьоротносно изомерите на винената киселина.
6. Периодичен закон и периодична система d.I. Менделеев Структура на периодичната система (период, група, подгрупа). Значението на периодичния закон и периодичната система.
ПериодичниЗакон за D.I Менделеев:Свойства на прости тела, както и форми и свойства на съставниелементи са в периодична зависимост отстойностите на атомните тегла на елементите (свойствата на елементите са в периодична зависимост от заряда на атомите на техните ядра).
Периодична система от елементи. Поредици от елементи, в които свойствата се променят последователно, като поредица от осем елемента от литий до неон или от натрий до аргон, Менделеев нарича периоди. Ако напишем тези два периода един под друг, така че натрият да е под литий, а аргонът да е под неон, тогава ще получим следното подреждане на елементите:
При тази подредба във вертикалните колони попадат елементи, които са сходни по свойства и имат еднаква валентност, например литий и натрий, берилий и магнезий и др.
Разделяйки всички елементи на периоди и подреждайки един период под друг, така че елементи, подобни по свойства и вид на образуваните съединения, да попадат един под друг, Менделеев състави таблица, която той нарече периодична система от елементи по групи и серии.
Стойността на периодичната системаНие.Периодичната таблица на елементите оказа голямо влияние върху последващото развитие на химията. Това не само беше първата естествена класификация на химичните елементи, която показа, че те образуват кохерентна система и са в тясна връзка помежду си, но беше и мощен инструмент за по-нататъшни изследвания.
7. Периодична промяна в свойствата на химичните елементи. Атомни и йонни радиуси. Йонизационна енергия. Афинитет към електрон. Електроотрицателност.
Зависимостта на атомните радиуси от заряда на атомното ядро Z има периодичен характер. В рамките на един период, с увеличаване на Z, има тенденция към намаляване на размера на атома, което се наблюдава особено ясно в кратки периоди.
С началото на изграждането на нов електронен слой, по-отдалечен от ядрото, т.е. по време на прехода към следващия период, атомните радиуси се увеличават (сравнете например радиусите на флуорните и натриевите атоми). В резултат на това в подгрупата с увеличаване на заряда на ядрото се увеличават размерите на атомите.
Загубата на електронни атоми води до намаляване на неговия ефективен размер, а добавянето на излишни електрони води до увеличаване. Следователно, радиусът на положително зареден йон (катион) винаги е по-малък, а радиусът на отрицателно зареден не (анион) винаги е по-голям от радиуса на съответния електрически неутрален атом.
В рамките на една подгрупа радиусите на йони с еднакъв заряд се увеличават с увеличаване на ядрения заряд.Този модел се обяснява с увеличаването на броя на електронните слоеве и нарастващото разстояние на външните електрони от ядрото.
Най-характерното химическо свойство на металите е способността на техните атоми лесно да се отказват от външни електрони и да се превръщат в положително заредени йони, докато неметалите, напротив, се характеризират със способността да прикрепят електрони, за да образуват отрицателни йони. За да се отдели електрон от атом с превръщането му в положителен йон, е необходимо да се изразходва известна енергия, наречена йонизационна енергия.
Енергията на йонизация може да се определи чрез бомбардиране на атоми с електрони, ускорени в електрическо поле. Най-малкото напрежение на полето, при което скоростта на електроните става достатъчна за йонизацията на атомите, се нарича йонизационен потенциал на атомите на даден елемент и се изразява във волтове. С изразходването на достатъчно енергия два, три или повече електрона могат да бъдат откъснати от един атом. Следователно те говорят за първия йонизационен потенциал (енергията на откъсване от атома на първия електрон) Вторият йонизационен потенциал (енергията на откъсване на втория електрон)
Както беше отбелязано по-горе, атомите могат не само да даряват, но и да добавят електрони. Енергията, освободена, когато електрон е прикрепен към свободен атом, се нарича афинитет на атома към електрона. Електронният афинитет, подобно на йонизационната енергия, обикновено се изразява в електронволти. И така, електронен афинитет на водороден атом е 0,75 eV, кислород - 1,47 eV, флуор - 3,52 eV.
Електронният афинитет на металните атоми обикновено е близо до нула или отрицателен; от това следва, че за атомите на повечето метали присъединяването на електрони е енергийно неизгодно. Електронният афинитет на атомите на неметалите винаги е положителен и толкова по-голям, колкото по-близо до благородния газ е разположен неметалът в периодичната система; това показва увеличение на неметалните свойства с наближаването на края на периода.
Възможността за научно предсказване на неизвестни елементи става реалност едва след откриването на периодичния закон и периодичната система от елементи. Д. И. Менделеев предсказал съществуването на 11 нови елементи: екабор, екасилиций, екаалуминий и др. „Координатите“ на елемента в периодичната система (сериен номер, група и период) позволяват грубо предсказване на атомната маса, както и най-важните свойства на предсказания елемент. Точността на тези прогнози се увеличава особено, когато прогнозираният елемент е заобиколен от известни и достатъчно проучени елементи.
Благодарение на това през 1875 г. във Франция L. de Boisbaudran открива галий (екаалуминий); през 1879 г. Л. Нилсън (Швеция) открива скандий (екабор); през 1886 г. в Германия К. Винклер открива германий (екасилиций).
По отношение на неоткритите елементи от деветия и десетия ред твърденията на Д. И. Менделеев бяха по-предпазливи, тъй като техните свойства бяха проучени изключително слабо. И така, след бисмута, на който завърши шестият период, бяха оставени две тирета. Единият съответстваше на аналог на телур, другият принадлежеше на неизвестен тежък халоген. През седмия период са били известни само два елемента – торий и уран. Д. И. Менделеев остави няколко клетки с тирета, които трябваше да принадлежат на елементите от първа, втора и трета група, предхождащи тория. Между тория и урана също беше оставена празна клетка. За урана бяха оставени пет празни места, т.е. почти 100 години по-късно бяха предвидени трансуранови елементи.
За да потвърдим точността на предсказанията на Д. И. Менделеев относно елементите от деветата и десетата серия, можем да дадем пример с полоний (пореден номер 84). Предсказвайки свойствата на елемента с атомен номер 84, Д. И. Менделеев го определя като аналог на телура и го нарича дителур. За този елемент той приема атомна маса 212 и способността да образува оксид от типа EO e. Този елемент трябва да има плътност 9,3 g/cm 3 и да бъде нискотопим, кристален и нелетлив сив метал. Полоният, който е получен в чист вид едва през 1946 г., е мек, топим, сребрист метал с плътност 9,3 g/cm 3 . Свойствата му са подобни на тези на телура.
Периодичният закон на Д. И. Менделеев, като един от най-важните закони на природата, е от изключително значение. Отразявайки естествената връзка, която съществува между елементите, етапите на развитие на материята от проста към сложна, този закон постави основата на съвременната химия. С неговото откритие химията престава да бъде описателна наука.
Периодичният закон и системата от елементи на Д. И. Менделеев са един от надеждните методи за разбиране на света. Тъй като елементите са обединени от общо свойство или структура, това показва моделите на взаимовръзка и взаимозависимост на явленията.
Всички елементи заедно съставляват една линия на непрекъснато развитие от най-простия водород до 118-ия елемент. Такъв модел е забелязан за първи път от Д. И. Менделеев, който успява да предскаже съществуването на нови елементи, като по този начин показва непрекъснатостта на развитието на материята.
Сравнявайки свойствата на елементите и техните съединения в рамките на групи, лесно може да се открие проявлението на закона за прехода на количествените промени в качествени. И така, във всеки период има преход от типичен метал към типичен неметал (халоген), но преходът от халоген към първия елемент от следващия период (алкален метал) е придружен от появата на свойства които са рязко противоположни на този халоген. Откритието на Д. И. Менделеев постави точна и надеждна основа на теорията за структурата на атома, оказвайки огромно влияние върху развитието на всички съвременни знания за природата на материята.
Работата на Д. И. Менделеев по създаването на периодичната система постави началото на научно обоснован метод за целенасочено търсене на нови химични елементи. Многобройни постижения в съвременната ядрена физика могат да служат като примери. През последния половин век са синтезирани елементи с поредни номера 102-118. Изследването на техните свойства, както и получаването, би било невъзможно без познаване на моделите на връзката между химичните елементи.
Доказателствата за подобно твърдение са резултатиизследвания върху синтеза на елементи 114, 116, 118 .
Изотопът на 114-ия елемент е получен чрез взаимодействието на плутоний с изотопа 48Ca, а 116-ият изотоп чрез взаимодействието на кюрий с изотопа 48Ca:
Стабилността на получените изотопи е толкова висока, че те не се делят спонтанно, а претърпяват алфа разпад, т.е. делене на ядрото с едновременно излъчване на алфа частици.
Получените експериментални данни напълно потвърждават теоретичните изчисления: при последователни алфа-разпади се образуват ядрата на 112-ия и 110-ия елемент, след което започва спонтанно делене:
Сравнявайки свойствата на елементите, ние се убеждаваме, че те са свързани помежду си с общи структурни характеристики. По този начин, чрез сравняване на структурата на външната и предвъншната електронна обвивка, е възможно да се предвидят с висока точност всички видове съединения, характерни за даден елемент. Такава ясна връзка е много добре илюстрирана от примера на 104-ия елемент - ръдърфордий. Химиците прогнозираха, че ако този елемент е аналог на хафний (72 Hf), тогава неговите тетрахлоридни свойства трябва да бъдат приблизително същите като HfCl 4 . Експерименталните химични изследвания потвърдиха не само прогнозата на химиците, но и откриването на нов свръхтежък елемент 1(M Rf. Същата аналогия може да се проследи в свойствата - Os (Z = 76) и Ds (Z = 110) - и двете елементи образуват летливи оксиди от типа R0 4. Всичко това говори за проявление на закона за взаимовръзката и взаимозависимостта на явленията.
Сравнението на свойствата на елементите както в групи, така и в периоди и тяхното сравнение със структурата на атома показва закона преход от количество към качество.Възможен е само преход на количествени промени в качествени презотрицание на отрицанието.В рамките на периоди, с увеличаване на заряда на ядрото, настъпва преход от алкален метал към благороден газ. Следващият период започва отново с алкален метал - елемент, който напълно отрича свойствата на благородния газ, който го предхожда (например He и Li; Ne и Na; Ar и Kg и др.).
Във всеки период зарядът на ядрото на следващия елемент се увеличава с единица в сравнение с предишния. Този процес се наблюдава от водорода до 118-ия елемент и показва непрекъснатостта на развитието на материята.
И накрая, комбинацията от противоположни заряди (протон и електрон) в атома, проявата на метални и неметални свойства, съществуването на амфотерни оксиди и хидроксиди е проява на закона единство и борба на противоположностите.
Трябва също да се отбележи, че откриването на периодичния закон е началото на фундаментални изследвания относно свойствата на материята.
По думите на Нилс Бор периодичната система е „пътеводна звезда за изследванията в областта на химията, физиката, минералогията и технологиите“.
- Елементи 112, 114, 116, 118 са получени в Обединения институт за ядрени изследвания (Дубна, Русия). Елементи 113 и 115 са получени съвместно от руски и американски физици. Материалът е любезно предоставен от Ю. Ц. Оганесян, академик на Руската академия на науките.
