Periodická tabulka prvků měla velký vliv na následný vývoj chemie. Nejen, že to byla první přirozená klasifikace chemických prvků, která ukázala, že tvoří harmonický systém a jsou spolu v těsném spojení, ale byla to také mocný nástroj pro další výzkum.
V době, kdy Mendělejev sestavoval svou tabulku na základě jím objeveného periodického zákona, bylo ještě mnoho prvků neznámých. Období 4 elementového skandia tedy nebylo známo. Pokud jde o atomovou hmotnost, Ti přišel za Ca, ale Ti nemohl být umístěn hned za Ca, protože spadal by do skupiny 3, ale vzhledem k vlastnostem Ti by měl být zařazen do skupiny 4. Proto Mendělejev vynechal jednu buňku. Na stejném základě byly v období 4 ponechány dva volné články mezi Zn a As. V dalších řadách jsou ještě volná místa. Mendělejev byl nejen přesvědčen že musí existovat dosud neznámé prvky, které by tato místa zaplnily, ale také předem předpovídané vlastnosti takových prvků na základě jejich pozice mezi ostatními prvky periodické tabulky. Tyto prvky dostaly také názvy ekaboron (jelikož svými vlastnostmi měl připomínat bor), ekaaluminium, ecasilicium...

Během následujících 15 let se Mendělejevovy předpovědi brilantně potvrdily; všechny tři očekávané prvky byly otevřené. Nejprve francouzský chemik Lecoq de Boisbaudran objevil gallium, které má všechny vlastnosti eka-hliníku. Následně ve Švédsku L.F. Nilson objevil skandium a nakonec o několik let později v Německu objevil K.A. Winkler prvek, který nazval germanium, což se ukázalo být identické s eaxiliací...
Objev Ga, Sc, Ge byl největším triumfem periodického zákona. Periodický systém byl také velmi důležitý při stanovení valence a atomových hmotností některých prvků. Stejně tak periodická tabulka dala podnět ke korekci atomových hmotností některých prvků. Například Cs byla dříve přiřazena atomová hmotnost 123,4. Mendělejev, když prvky uspořádal do tabulky, zjistil, že podle svých vlastností by Cs mělo být v hlavní podskupině první skupiny pod Rb, a proto bude mít atomovou hmotnost asi 130. Moderní definice ukazují, že atomová hmotnost Cs je 132,9054..
A v současnosti zůstává periodický zákon hlavní hvězdou chemie. Právě na jeho základě byly uměle vytvořeny transuranové prvky. Jeden z nich, prvek č. 101, poprvé získaný v roce 1955, byl na počest velkého ruského vědce pojmenován mendelevium.
Následný rozvoj vědy umožnil na základě periodického zákona mnohem hlouběji porozumět struktuře hmoty, než to bylo možné za Mendělejevova života.
Skvěle se potvrdila prorocká slova Mendělejeva: „Periodickému zákonu nehrozí zničení, ale slibuje se pouze nadstavba a rozvoj.

Předpokladem pro objev periodického zákona byla rozhodnutí mezinárodního kongresu chemiků ve městě Karlsruhe v roce 1860, kdy byla konečně založena atomicko-molekulární věda a první jednotné definice pojmů molekula a atom. jako atomová hmotnost, kterou nyní nazýváme relativní atomovou hmotností, byly provedeny.

D.I. Mendělejev se ve svém objevu opíral o jasně formulovaná východiska:

Společnou neměnnou vlastností atomů všech chemických prvků je jejich atomová hmotnost;

Vlastnosti prvků závisí na jejich atomových hmotnostech;

Forma této závislosti je periodická.

Výše diskutované předpoklady lze nazvat objektivními, tedy nezávislými na osobnosti vědce, neboť byly určeny historickým vývojem chemie jako vědy.

III Periodický zákon a periodická soustava chemických prvků.

Mendělejevův objev periodického zákona.

První verzi Periodické tabulky prvků publikoval D. I. Mendělejev v roce 1869 – dlouho předtím, než byla studována struktura atomu. V této době Mendělejev vyučoval chemii na Petrohradské univerzitě. D. I. Mendělejev se připravoval na přednášky a sbíral materiál pro svou učebnici „Základy chemie“ a přemýšlel o tom, jak systematizovat materiál tak, aby informace o chemických vlastnostech prvků nevypadaly jako soubor nesourodých faktů.

Průvodcem D. I. Mendělejeva v této práci byly atomové hmotnosti (atomové hmotnosti) prvků. Po Světovém kongresu chemiků v roce 1860, kterého se účastnil i D.I.Mendělejev, byl problém správného stanovení atomových hmotností neustále v centru pozornosti mnoha předních chemiků světa, včetně D.I.Mendělejeva.Uspořádáním prvků ve vzrůstajícím pořadí jejich atomových hmotností objevil D. I. Mendělejev základní přírodní zákon, který je nyní známý jako periodický zákon:

Vlastnosti prvků se periodicky mění podle jejich atomové hmotnosti.

Výše uvedená formulace vůbec neodporuje té moderní, v níž je pojem „atomová hmotnost“ nahrazen pojmem „jaderná nálož“. Jádro se skládá z protonů a neutronů. Počet protonů a neutronů v jádrech většiny prvků je přibližně stejný, atomová hmotnost tedy roste přibližně stejně, jako se zvyšuje počet protonů v jádře (jaderný náboj Z).

Základní novinka periodického zákona byla následující:

1. Bylo vytvořeno spojení mezi prvky, které byly svými vlastnostmi odlišné. Tato souvislost spočívá v tom, že vlastnosti prvků se plynule a přibližně stejně mění s rostoucí atomovou hmotností a následně se tyto změny PERIODICKY OPAKUJÍ.

2. V případech, kdy se zdálo, že v posloupnosti změn vlastností prvků chybí nějaký článek, byly v periodické tabulce uvedeny GAPS, které bylo nutné vyplnit prvky, které dosud nebyly objeveny.

Ve všech předchozích pokusech určit vztah mezi prvky se jiní badatelé snažili vytvořit úplný obraz, ve kterém nebylo místo pro prvky, které dosud nebyly objeveny. Naopak D. I. Mendělejev považoval za nejdůležitější část své periodické tabulky ty buňky, které byly dosud prázdné. To umožnilo předpovědět existenci dosud neznámých prvků.

Je obdivuhodné, že D. I. Mendělejev učinil svůj objev v době, kdy byly atomové hmotnosti mnoha prvků určeny velmi přibližně a samotných prvků bylo známo pouze 63 - tedy o něco více než polovina těch, které známe dnes.

Hluboká znalost chemických vlastností různých prvků umožnila Mendělejevovi nejen poukázat na prvky, které dosud nebyly objeveny, ale také přesně předvídat jejich vlastnosti! D.I. Mendělejev přesně předpověděl vlastnosti prvku, který nazval „eka-křemík“. O 16 let později tento prvek skutečně objevil německý chemik Winkler a pojmenoval ho germanium.

Porovnání vlastností předpovězených D. I. Mendělejevem pro dosud neobjevený prvek „eka-křemík“ s vlastnostmi prvku germanium (Ge). V moderní periodické tabulce zaujímá germanium místo „eka-křemíku“.

Vlastnictví

Předpověděl D. I. Mendělejev pro „eka-silicon“ v roce 1870

Definováno pro germanium Ge, objevené v roce 1886

Barva, vzhled

hnědý

světle hnědá

Atomová hmotnost

72,59

Hustota (g/cm3)

5,5

5,35

Oxidový vzorec

XO2

GeO2

Chloridový vzorec

XCl4

GeCl4

Hustota chloridů (g/cm3)

1,9

1,84

Stejně tak vlastnosti „eka-hliníku“ (prvek gallium Ga, objevený v roce 1875) a „eka-boru“ (prvek skandium Sc, objevený v roce 1879) brilantně potvrdil D. I. Mendělejev.

Poté bylo vědcům na celém světě jasné, že Periodická tabulka D. I. Mendělejeva nejen systematizuje prvky, ale je grafickým vyjádřením základního přírodního zákona – periodického zákona.

Struktura periodické tabulky.

Na základě periodického zákona D.I. Mendělejev vytvořil Periodickou tabulku chemických prvků, která se skládala ze 7 period a 8 skupin (krátkodobá verze tabulky). V současnosti se častěji používá dlouhoperiodická verze Periodického systému (7 period, 8 skupin, prvky lanthanoidy a aktinidy jsou uvedeny samostatně).

Období jsou vodorovné řady tabulky, dělí se na malé a velké. V malých obdobích jsou 2 prvky (1. období) nebo 8 prvků (2., 3. období), ve velkých obdobích - 18 prvků (4., 5. období) nebo 32 prvků (6., 5. období) 7. období). Každá perioda začíná typickým kovem a končí nekovem (halogenem) a vzácným plynem.

Skupiny jsou vertikální posloupnosti prvků, jsou číslovány římskými číslicemi od I do VIII a ruskými písmeny A a B. Krátkodobá verze Periodického systému zahrnovala podskupiny prvků (hlavní a vedlejší).

Podskupina je soubor prvků, které jsou bezpodmínečnými chemickými analogy; často prvky podskupiny mají nejvyšší oxidační stav odpovídající číslu skupiny.

V A-skupinách se chemické vlastnosti prvků mohou měnit v širokém rozmezí od nekovových po kovové (např. v hlavní podskupině skupiny V je dusík nekov a vizmut kov).

V periodické tabulce se typické kovy nacházejí ve skupině IA (Li-Fr), IIA (Mg-Ra) a IIIA (In, Tl). Nekovy se nacházejí ve skupinách VIIA (F-Al), VIA (O-Te), VA (N-As), IVA (C, Si) a IIIA (B). Některé prvky skupin A (berylium Be, hliník Al, germanium Ge, antimon Sb, polonium Po a další), stejně jako řada prvků skupin B, vykazují kovové i nekovové vlastnosti (fenomén amfoterity).

Pro některé skupiny se používají názvy skupin: IA (Li-Fr) - alkalické kovy, IIA (Ca-Ra) - kovy alkalických zemin, VIA (O-Po) - chalkogeny, VIIA (F-At) - halogeny, VIIIA ( He-Rn ) - vzácné plyny. Forma periodické tabulky navržená D.I. Mendělejev, byl nazýván krátkodobou nebo klasickou. V současné době se více používá jiná forma periodické tabulky - dlouhodobá.

Periodický zákon D.I. Mendělejev a Periodická tabulka chemických prvků se staly základem moderní chemie. Relativní atomové hmotnosti jsou uvedeny podle mezinárodní tabulky z roku 1983. Pro prvky 104-108 jsou hmotnostní čísla izotopů s nejdelší životností uvedena v hranatých závorkách. Názvy a symboly prvků uvedené v závorkách nejsou obecně přijímány.

IV Periodický zákon a stavba atomu.

Základní informace o struktuře atomů.

Na konci 19. a na začátku 20. století fyzici dokázali, že atom je složitá částice a skládá se z jednodušších (elementárních) částic. Byly objeveny:

katodové paprsky (anglický fyzik J. J. Thomson, 1897), jejichž částice se nazývají elektrony e− (nesou jediný záporný náboj);

přirozená radioaktivita prvků (francouzští vědci - radiochemici A. Becquerel a M. Sklodowska-Curie, fyzik Pierre Curie, 1896) a existence α-částic (jádra helia 4He2+);

přítomnost kladně nabitého jádra ve středu atomu (anglický fyzik a radiochemik E. Rutherford, 1911);

umělá přeměna jednoho prvku na jiný, například dusík na kyslík (E. Rutherford, 1919). Z jádra atomu jednoho prvku (dusík - v Rutherfordově experimentu), při srážce s α-částicí, jádro atomu jiného prvku (kyslíku) a nové částice nesoucí jednotkový kladný náboj a nazývané proton ( p+, 1H jádro).

přítomnost v jádře atomu elektricky neutrálních částic - neutronů n0 (anglický fyzik J. Chadwick, 1932).

Výsledkem výzkumu bylo zjištěno, že atom každého prvku (kromě 1H) obsahuje protony, neutrony a elektrony, přičemž protony a neutrony jsou soustředěny v jádře atomu a elektrony na jeho periferii (v elektronovém obalu) .

Počet protonů v jádře se rovná počtu elektronů v obalu atomu a odpovídá pořadovému číslu tohoto prvku v periodické tabulce.

Elektronový obal atomu je složitý systém. Dělí se na podslupky s různými energiemi (energetickými hladinami); úrovně se zase dělí na podúrovně a mezi podúrovně patří atomové orbitaly, které se mohou lišit tvarem a velikostí (označují se písmeny s, p, d, f atd.).

Takže hlavní charakteristikou atomu není atomová hmotnost, ale velikost kladného náboje jádra. Toto je obecnější a přesnější charakteristika atomu, a tedy prvku. Všechny vlastnosti prvku a jeho pozice v periodické tabulce závisí na velikosti kladného náboje atomového jádra. Atomové číslo chemického prvku se tedy číselně shoduje s nábojem jádra jeho atomu. Periodická tabulka prvků je grafickým znázorněním periodického zákona a odráží strukturu atomů prvků.

Teorie atomové struktury vysvětluje periodické změny vlastností prvků. Zvýšení kladného náboje atomových jader z 1 na 110 vede k periodickému opakování strukturních prvků vnější energetické hladiny v atomech. A protože vlastnosti prvků závisí především na počtu elektronů na vnější úrovni, také se periodicky opakují. To je fyzikální význam periodického zákona.

Každá perioda v periodické soustavě začíná prvky, jejichž atomy na vnější úrovni mají jeden s-elektron (neúplné vnější úrovně) a vykazují proto podobné vlastnosti – snadno se vzdávají valenčních elektronů, což určuje jejich kovový charakter. Jedná se o alkalické kovy - Li, Na, K, Rb, Cs.

Perioda končí prvky, jejichž atomy na vnější úrovni obsahují 2 (s2) elektrony (v první periodě) nebo 8 (s2p6) elektronů (ve všech následujících periodách), to znamená, že mají dokončenou vnější úroveň. Jedná se o vzácné plyny He, Ne, Ar, Kr, Xe, které mají inertní vlastnosti.

V roce 1869 D. I. Mendělejev na základě analýzy vlastností jednoduchých látek a sloučenin formuloval periodický zákon: "Vlastnosti jednoduchých těles a sloučenin prvků jsou periodicky závislé na velikosti atomových hmotností prvků." Na základě periodického zákona byla sestavena periodická soustava prvků. V něm byly prvky s podobnými vlastnostmi spojeny do vertikálních skupinových sloupců. V některých případech bylo při zařazování prvků do periodické tabulky nutné narušit sled rostoucích atomových hmotností, aby byla zachována periodicita opakování vlastností. Například bylo nutné „vyměnit“ telur a jód, stejně jako argon a draslík. Důvodem je, že Mendělejev navrhl periodický zákon v době, kdy se o struktuře atomu nic nevědělo. Poté, co byl ve 20. století navržen planetární model atomu, je periodický zákon formulován takto:

"Vlastnosti chemických prvků a sloučenin jsou periodicky závislé na nábojích atomových jader."

Náboj jádra se rovná počtu prvku v periodické tabulce a počtu elektronů v elektronovém obalu atomu. Tato formulace vysvětlila „porušení“ periodického zákona. V periodické tabulce je číslo periody rovno počtu elektronových hladin v atomu, skupinové číslo pro prvky hlavních podskupin se rovná počtu elektronů ve vnější hladině.

Vědecký význam periodického zákona. Periodický zákon umožnil systematizovat vlastnosti chemických prvků a jejich sloučenin. Mendělejev při sestavování periodické tabulky předpověděl existenci mnoha neobjevených prvků, ponechal pro ně prázdné buňky a předpověděl mnoho vlastností neobjevených prvků, což usnadnilo jejich objev.První z nich následoval o čtyři roky později.

Ale Mendělejevova velká zásluha není jen v objevování nových věcí.

Mendělejev objevil nový přírodní zákon. Místo nesourodých, nesouvisejících látek čelila věda jedinému harmonickému systému, který sjednotil všechny prvky vesmíru do jediného celku; atomy začaly být považovány za:

1. organicky propojeny navzájem společným vzorem,

2. zjišťování přechodu kvantitativních změn atomové hmotnosti v kvalitativní změny jejich chemického složení. individuality,

3. což naznačuje, že opak je kovový. a nekovové. vlastnosti atomů nejsou absolutní, jak se dříve myslelo, ale pouze relativní.

24. Vznik strukturních teorií v procesu rozvoje organické chemie. Atomově-molekulární věda jako teoretický základ strukturních teorií.

Organická chemie. Po celé 18. stol. V otázce chemických vztahů organismů a látek se vědci řídili doktrínou vitalismu – doktrínou, která považovala život za zvláštní jev, nepodléhající zákonům vesmíru, ale vlivu zvláštních životních sil. Tento názor zdědilo mnoho vědců 19. století, ačkoli jeho základy se otřásly již v roce 1777, kdy Lavoisier navrhl, že dýchání je proces podobný spalování.

Německý chemik Friedrich Wöhler (1800–1882) v roce 1828 zahřátím kyanátu amonného (tato sloučenina byla bezpodmínečně klasifikována jako anorganická látka) získal močovinu, odpadní produkt lidí a zvířat. V roce 1845 Adolf Kolbe, student Wöhlera, syntetizoval kyselinu octovou z výchozích prvků uhlíku, vodíku a kyslíku. V 50. letech 19. století zahájil francouzský chemik Pierre Berthelot systematickou práci na syntéze organických sloučenin a získal methyl a ethyl alkoholy, metan, benzen a acetylen. Systematické studium přírodních organických sloučenin ukázalo, že všechny obsahují jeden nebo více atomů uhlíku a mnohé obsahují atomy vodíku. Teorie typů. Objev a izolace obrovského množství komplexních sloučenin obsahujících uhlík vyvolaly otázku složení jejich molekul a vedly k nutnosti revize stávajícího klasifikačního systému. Ve 40. letech 19. století si chemičtí vědci uvědomili, že Berzeliusovy dualistické myšlenky se vztahují pouze na anorganické soli. V roce 1853 byl učiněn pokus klasifikovat všechny organické sloučeniny podle typu. Zobecněnou „teorii typu“ navrhl francouzský chemik Charles Frederic Gerard, který věřil, že kombinace různých skupin atomů není určena elektrickým nábojem těchto skupin, ale jejich specifickými chemickými vlastnostmi.

Strukturní chemie. V roce 1857 Kekule na základě teorie valence (valence byla chápána jako počet atomů vodíku, které se spojují s jedním atomem daného prvku), navrhl, že uhlík je čtyřvazný, a proto se může slučovat s dalšími čtyřmi atomy a vytvářet dlouhé řetězce - rovné nebo rozvětvené. Organické molekuly se proto začaly zobrazovat nikoli ve formě kombinací radikálů, ale ve formě strukturních vzorců - atomů a vazeb mezi nimi.

V roce 1874 dánský chemik Jacob van't Hoff a francouzský chemik Joseph Achille Le Bel (1847–1930) rozšířil tuto myšlenku na uspořádání atomů ve vesmíru. Věřili, že molekuly nejsou ploché, ale trojrozměrné struktury. Tento koncept umožnil vysvětlit mnoho dobře známých jevů, například prostorovou izomerii, existenci molekul stejného složení, ale s různými vlastnostmi. Data do něj velmi dobře zapadají Louis Pasteur o izomerech kyseliny vinné.

6. Periodický zákon a periodický systém D.I. Mendělejev Struktura periodického systému (období, skupina, podskupina). Význam periodického zákona a periodického systému.

Pravidelné právo D.I. Mendělejev:Vlastnosti jednoduchých těles, tvary a vlastnosti sloučeninrozdíly prvků jsou periodicky závislé nahodnoty atomových hmotností prvků. (Vlastnosti prvků jsou periodicky závislé na náboji atomů jejich jader).

Periodická tabulka prvků. Série prvků, v nichž se vlastnosti postupně mění, jako je řada osmi prvků od lithia po neon nebo od sodíku po argon, Mendělejev nazval periody. Zapíšeme-li tyto dvě periody pod sebe tak, že sodík je pod lithiem a argon pod neonem, dostaneme následující uspořádání prvků:

Při tomto uspořádání obsahují vertikální sloupce prvky, které jsou svými vlastnostmi podobné a mají stejnou mocnost, například lithium a sodík, berylium a hořčík atd.

Po rozdělení všech prvků do období a umístění jedné periody pod druhou tak, aby prvky podobné vlastnostmi a typem vytvořených sloučenin byly umístěny pod sebou, Mendělejev sestavil tabulku, kterou nazval periodický systém prvků podle skupin a řad.

Význam periodického systémuMy. Periodická tabulka prvků měla velký vliv na následný vývoj chemie. Nejen, že to byla první přirozená klasifikace chemických prvků, která ukázala, že tvoří harmonický systém a jsou spolu v těsném spojení, ale byla to také mocný nástroj pro další výzkum.

7. Periodické změny vlastností chemických prvků. Atomové a iontové poloměry. Ionizační energie. Elektronová afinita. Elektronegativita.

Závislost poloměrů atomů na náboji jádra atomu Z je periodická. Během jedné periody, jak se Z zvyšuje, existuje tendence ke snižování velikosti atomu, což je zvláště jasně pozorováno v krátkých obdobích.

Se začátkem stavby nové elektronové vrstvy, vzdálenější od jádra, tedy při přechodu do dalšího období, se atomové poloměry zvětšují (srovnejte např. poloměry atomů fluoru a sodíku). V důsledku toho se v rámci podskupiny s rostoucím jaderným nábojem zvětšují velikosti atomů.

Ztráta atomů elektronů vede ke zmenšení jeho efektivní velikosti a přidání přebytečných elektronů ke zvýšení. Proto je poloměr kladně nabitého iontu (kationtu) vždy menší a poloměr záporně nabitého ne (aniontu) je vždy větší než poloměr odpovídajícího elektricky neutrálního atomu.

V rámci jedné podskupiny se poloměry iontů stejného náboje zvětšují s rostoucím jaderným nábojem.Tento vzorec je vysvětlen nárůstem počtu elektronových vrstev a rostoucí vzdáleností vnějších elektronů od jádra.

Nejcharakterističtější chemickou vlastností kovů je schopnost jejich atomů snadno předávat vnější elektrony a přeměňovat se na kladně nabité ionty, zatímco nekovy se naopak vyznačují schopností přidávat elektrony za vzniku záporných iontů. K odstranění elektronu z atomu a jeho přeměně na kladný iont je nutné vynaložit určitou energii, nazývanou ionizační energie.

Ionizační energii lze určit bombardováním atomů elektrony urychlenými v elektrickém poli. Nejnižší napětí pole, při kterém je rychlost elektronu dostatečná k ionizaci atomů, se nazývá ionizační potenciál atomů daného prvku a vyjadřuje se ve voltech. Při vynaložení dostatečné energie lze z atomu odstranit dva, tři nebo více elektronů. Proto se hovoří o prvním ionizačním potenciálu (energie odstranění prvního elektronu z atomu) a druhém ionizačním potenciálu (energie odstranění druhého elektronu)

Jak bylo uvedeno výše, atomy mohou nejen darovat, ale také získávat elektrony. Energie uvolněná při přidání elektronu k volnému atomu se nazývá elektronová afinita atomu. Elektronová afinita, stejně jako ionizační energie, se obvykle vyjadřuje v elektronvoltech. Elektronová afinita atomu vodíku je tedy 0,75 eV, kyslíku - 1,47 eV, fluoru - 3,52 eV.

Elektronové afinity atomů kovů jsou typicky blízké nule nebo záporné; Z toho vyplývá, že pro atomy většiny kovů je přídavek elektronů energeticky nevýhodný. Elektronová afinita atomů nekovů je vždy kladná a čím větší, tím blíže se nekov nachází k vzácnému plynu v periodické tabulce; to ukazuje na nárůst nekovových vlastností s blížícím se koncem období.

Možnost vědecké predikce neznámých prvků se stala realitou až po objevu periodického zákona a periodické tabulky prvků. D.I. Mendělejev předpověděl existenci 11 nové prvky: ekaboron, ekasilicon, ekaaluminium atd. „Souřadnice“ prvku v periodické soustavě (pořadové číslo, skupina a perioda) umožnily zhruba předpovědět atomovou hmotnost a také nejdůležitější vlastnosti předpovídaného prvku. Přesnost těchto předpovědí se zvýšila zejména tehdy, když byl předpovídaný prvek obklopen známými a dostatečně studovanými prvky.

Díky tomu objevil v roce 1875 ve Francii L. de Boisbaudran gallium (eka-hliník); v roce 1879 L. Nilsson (Švédsko) objevil scandium (ekabor); v roce 1886 v Německu objevil K. Winkler germanium (exasilikon).

S ohledem na neobjevené prvky deváté a desáté řady byly výroky D. I. Mendělejeva opatrnější, protože jejich vlastnosti byly studovány extrémně špatně. Takže po bismutu, kterým skončila šestá perioda, zbyly dvě čárky. Jeden odpovídal analogu teluru, druhý patřil neznámému těžkému halogenu. V sedmém období byly známy pouze dva prvky – thorium a uran. D.I. Mendělejev zanechal několik buněk s pomlčkami, které měly patřit k prvkům první, druhé a třetí skupiny předcházející thorium. Mezi thoriem a uranem zůstala prázdná buňka. Za uranem zůstalo pět prázdných míst, tzn. Téměř 100 let se předpokládalo transuranové prvky.

Abychom potvrdili přesnost předpovědí D.I. Mendělejeva ohledně prvků deváté a desáté řady, můžeme uvést příklad s poloniem (sériové číslo 84). D. I. Mendělejev předpověděl vlastnosti prvku s pořadovým číslem 84 a označil jej za analog teluru a nazval jej dwitellurium. U tohoto prvku předpokládal atomovou hmotnost 212 a schopnost tvořit oxid typu EO e. Tento prvek by měl mít hustotu 9,3 g/cm 3 a měl by být tavitelným, krystalickým a málo těkavým šedým kovem. Polonium, které bylo ve své čisté formě získáno teprve v roce 1946, je měkký, tavitelný kov stříbrné barvy s hustotou 9,3 g/cm 3 . Jeho vlastnosti jsou velmi podobné telluru.

Výjimečně důležitý je periodický zákon D.I. Mendělejeva, který je jedním z nejdůležitějších přírodních zákonů. Odrážející přirozený vztah, který existuje mezi prvky, fázemi vývoje hmoty od jednoduchých po komplexní, tento zákon znamenal počátek moderní chemie. S jeho objevem přestala být chemie popisnou vědou.

Periodický zákon a systém prvků D.I.Mendělejeva jsou jednou ze spolehlivých metod porozumění světu. Vzhledem k tomu, že prvky jsou spojeny společnými vlastnostmi nebo strukturou, naznačuje to vzorce vzájemného propojení a vzájemné závislosti jevů.

Všechny prvky dohromady tvoří jednu linii nepřetržitého vývoje od nejjednoduššího vodíku po 118. prvek. Tohoto vzorce si poprvé všiml D. I. Mendělejev, který dokázal předpovědět existenci nových prvků, čímž ukázal kontinuitu vývoje hmoty.

Porovnáním vlastností prvků a jejich sloučenin v rámci skupin lze snadno odhalit projev zákona o přechodu kvantitativních změn na kvalitativní. V každém období tedy dochází k přechodu od typického kovu k typickému nekovu (halogenu), ale přechod od halogenu k prvnímu prvku následujícího období (alkalický kov) je doprovázen výrazným výskytem vlastností. naproti tomuto halogenu. Objev D. I. Mendělejeva položil přesný a spolehlivý základ pro teorii atomové struktury, který měl obrovský vliv na vývoj všech moderních znalostí o podstatě hmoty.

Práce D. I. Mendělejeva o vytvoření periodické tabulky položila základ vědecky podložené metodě cíleného hledání nových chemických prvků. Příklady zahrnují četné úspěchy moderní jaderné fyziky. Za poslední půlstoletí byly syntetizovány prvky s pořadovými čísly 102-118. Studium jejich vlastností, stejně jako jejich výroba, by bylo nemožné bez znalosti zákonitostí vztahů mezi chemickými prvky.

Důkazem takového tvrzení je Výsledek výzkum syntézy prvků 114, 116, 118.

Izotop 114. prvku byl získán interakcí plutonia s izotopem 48 Ca a 116. prvek interakcí kuria s izotopem 48 Ca:

Stabilita vzniklých izotopů je tak vysoká, že se samovolně neštěpí, ale dochází k rozpadu alfa, tzn. štěpení jádra se současnou emisí částic alfa.

Získaná experimentální data zcela potvrzují teoretické výpočty: jak dochází k postupným rozpadům alfa, vznikají jádra 112. a 110. prvku, po kterých začíná spontánní štěpení:

Porovnáním vlastností prvků jsme přesvědčeni, že jsou vzájemně propojeny společnými konstrukčními znaky. Porovnáním struktury vnějšího a předvnějšího elektronového obalu je tedy možné s vysokou přesností předpovědět všechny typy sloučenin charakteristické pro daný prvek. Takový jasný vztah velmi dobře ilustruje příklad 104. prvku – rutherfordium. Chemici předpověděli, že pokud je tento prvek analogem hafnia (72 Hf), pak by jeho tetrachlorid měl mít přibližně stejné vlastnosti jako HfCl 4. Experimentální chemické studie potvrdily nejen předpověď chemiků, ale také objev nového supertěžkého prvku 1 (M Rf. Stejnou analogii lze vidět ve vlastnostech - Os (Z = 76) a Ds (Z = 110) - oba prvky tvoří těkavé oxidy typu R0 4. To vše vypovídá o projev zákona vzájemného vztahu a vzájemné závislosti jevů.

Srovnání vlastností prvků jak v rámci skupin, tak period a jejich srovnání se strukturou atomu ukazuje zákon přechod od kvantity ke kvalitě. Přechod kvantitativních změn na kvalitativní je možný pouze přespopření popření. Během období, jak se jaderný náboj zvyšuje, dochází k přechodu z alkalického kovu na vzácný plyn. Další perioda začíná opět alkalickým kovem - prvkem, který zcela neguje vlastnosti vzácného plynu, který mu předchází (například He a Li; Ne a Na; Ar a Kr atd.).

V každé periodě se náboj jádra následujícího prvku zvýší o jedničku oproti předchozímu. Tento proces je pozorován od vodíku po 118. prvek a ukazuje kontinuita vývoje hmoty.

Konečně kombinace opačných nábojů (proton a elektron) v atomu, projev kovových a nekovových vlastností, existence amfoterních oxidů a hydroxidů je projevem zákona jednota a boj protikladů.

Je třeba také poznamenat, že objev periodického zákona byl začátkem základního výzkumu týkajícího se vlastností hmoty.

Podle Nielse Bohra je periodická tabulka „hlavní hvězdou pro výzkum v oblasti chemie, fyziky, mineralogie a technologie“.

• Prvky 112, 114, 116, 118 byly získány ve Spojeném ústavu pro jaderný výzkum (Dubna, Rusko). Prvky 113 a 115 získali společně ruští a američtí fyzici. Materiál laskavě poskytl akademik Ruské akademie věd Yu. Ts. Oganesyan.