domov » Izkoriščanje » Vrednost periodičnega zakona Mendelejevega sistema. Vrednost periodnega sistema in periodnega zakona D

Vrednost periodičnega zakona Mendelejevega sistema. Vrednost periodnega sistema in periodnega zakona D

Leta 1869 je D. I. Mendelejev na podlagi analize lastnosti enostavnih snovi in spojin oblikoval periodični zakon: "Lastnosti enostavnih teles in spojin elementov so v periodični odvisnosti od velikosti atomskih mas elementov." Na podlagi periodičnega zakona je bil sestavljen periodni sistem elementov. V njej so bili elementi s podobnimi lastnostmi združeni v navpične stolpce skupine. V nekaterih primerih je bilo treba pri umeščanju elementov v periodni sistem kršiti zaporedje naraščajočih atomskih mas, da bi opazili periodičnost ponavljanja lastnosti. "Zamenjati" je bilo treba na primer telur in jod ter argon in kalij. Razlog je v tem, da je Mendelejev predlagal periodični zakon v času, ko o zgradbi atoma še ni bilo nič znanega.Po tem, ko je bil v 20. stoletju predlagan planetarni model atoma, je periodični zakon formuliran takole:

"Lastnosti kemičnih elementov in spojin so v periodični odvisnosti od nabojev atomskih jeder."

Naboj jedra je enak številu elementa v periodnem sistemu in številu elektronov v elektronski ovojnici atoma. Ta formulacija je pojasnila "kršitve" periodičnega zakona. V periodnem sistemu je periodično število enako številu elektronskih nivojev v atomu, skupinsko število za elemente glavnih podskupin je enako številu elektronov na zunanjem nivoju.

Znanstveni pomen periodičnega zakona. Periodični zakon je omogočil sistematizacijo lastnosti kemičnih elementov in njihovih spojin. Pri sestavljanju periodnega sistema je Mendeljejev napovedal obstoj številnih še neodkritih elementov, ki jim je pustil proste celice, in napovedal številne lastnosti neodkritih elementov, ki so olajšale njihovo odkritje, prvo od teh je sledilo štiri leta kasneje.

A ne le v odkritju nove velike zasluge Mendelejeva.

Mendelejev je odkril nov naravni zakon. Namesto različnih, nepovezanih snovi je pred znanostjo nastal enoten harmoničen sistem, ki je združeval vse elemente vesolja v eno samo celoto, atome so začeli obravnavati kot:

1. organsko povezani s skupnim vzorcem,

2. zaznavanje prehoda kvantitativnih sprememb atomske mase v kvalitativne spremembe njihove kemije. osebnosti,

3. kar kaže, da je nasprotje kovinskega. in nekovinski Lastnosti atomov niso absolutne, kot so mislili prej, ampak le relativne.

24. Nastanek strukturnih teorij v razvoju organske kemije. Atomsko-molekularna teorija kot teoretična podlaga za strukturne teorije.

Organska kemija. V celotnem 18. stol pri vprašanju kemijskih odnosov med organizmi in snovmi je znanstvenike vodila doktrina vitalizma - doktrina, ki je življenje obravnavala kot poseben pojav, ki ni podvržen zakonom vesolja, temveč vplivu posebnih življenjskih sil. To stališče so podedovali številni znanstveniki 19. stoletja, čeprav so bili njegovi temelji zamajani že leta 1777, ko je Lavoisier predlagal, da je dihanje analogen proces izgorevanju.

Leta 1828 je nemški kemik Friedrich Wöhler (1800–1882) s segrevanjem amonijevega cianata (ta spojina je brezpogojno veljala za anorgansko snov) dobil sečnino, odpadni produkt ljudi in živali. Leta 1845 je Adolf Kolbe, Wöhlerjev študent, sintetiziral ocetno kislino iz izhodiščnih elementov ogljika, vodika in kisika. V petdesetih letih 19. stoletja se je francoski kemik Pierre Berthelot začel sistematično ukvarjati s sintezo organskih spojin in pridobil metilne in etilne alkohole, metan, benzen in acetilen. Sistematična študija naravnih organskih spojin je pokazala, da vse vsebujejo enega ali več atomov ogljika in jih zelo veliko vsebuje atome vodika. Teorija tipov. Odkritje in izolacija velikega števila kompleksnih spojin, ki vsebujejo ogljik, je ostro postavilo vprašanje sestave njihovih molekul in povzročilo potrebo po reviziji obstoječega sistema klasifikacije. Do leta 1840 so kemiki ugotovili, da se Berzeliusove dualistične ideje nanašajo samo na anorganske soli. Leta 1853 so poskušali vse organske spojine razvrstiti po vrsti. Splošno "teorijo tipa" je predlagal francoski kemik Charles Frederic Gerard, ki je verjel, da povezanost različnih skupin atomov ni določena z električnim nabojem teh skupin, temveč z njihovimi specifičnimi kemijskimi lastnostmi.

Strukturna kemija. Leta 1857 je Kekule, izhajajoč iz teorije valentnosti (pod valenco je bilo razumljeno število vodikovih atomov, ki se povezujejo z enim atomom danega elementa), predlagal, da je ogljik štirivalenten in se zato lahko kombinira s štirimi drugimi atomi, ki tvorijo dolge verige. - ravne ali razvejane. Zato so organske molekule začele upodabljati ne kot kombinacije radikalov, temveč kot strukturne formule - atome in vezi med njimi.

Leta 1874 danski kemik Jacob van't Hoff francoski kemik Joseph Achille Le Bel (1847–1930) pa je to idejo razširil na razporeditev atomov v prostoru. Verjeli so, da molekule niso ravne, temveč tridimenzionalne strukture. Ta koncept je omogočil razlago številnih dobro znanih pojavov, kot je prostorska izomerija, obstoj molekul enake sestave, vendar z različnimi lastnostmi. Podatki se zelo dobro ujemajo. Louis Pasteur o izomerih vinske kisline.

100 r bonus za prvo naročilo

Izberite vrsto dela Diplomsko delo Seminarsko delo Izvleček Magistrsko delo Poročilo o praksi Članek Poročilo Pregled Testno delo Monografija Reševanje problemov Poslovni načrt Odgovori na vprašanja Ustvarjalno delo Esej Risanje Sestavki Prevod Predstavitve Tipkanje Drugo Povečanje unikatnosti besedila Kandidatsko delo Laboratorijsko delo Pomoč na- linija

Vprašajte za ceno

Prvo različico periodnega sistema elementov je objavil Dmitrij Ivanovič Mendelejev leta 1869 – dolgo preden so preučevali strukturo atoma. Referenčna točka v tem delu za D. I. Mendelejeva so bile atomske mase (atomske teže) elementov. Z razporeditvijo elementov v naraščajočem vrstnem redu glede na njihovo atomsko težo je D. I. Mendelejev odkril temeljni naravni zakon, ki je danes znan kot periodični zakon: Lastnosti elementov se periodično spreminjajo v skladu z njihovo atomsko težo.

Temeljna novost periodičnega zakona, ki ga je odkril in oblikoval D. I. Mendelejev, je bila naslednja:

1. Vzpostavljena je bila povezava med elementi, ki si po lastnostih NISO PODOBNI. To razmerje je v tem, da se lastnosti elementov spreminjajo gladko in približno enakomerno s povečanjem njihove atomske teže, nato pa se te spremembe OBČASNO PONAVLJAJO.

2. V tistih primerih, ko se je zdelo, da v zaporedju sprememb lastnosti elementov manjka kakšna povezava, je periodni sistem predvidel VRZELI, ki jih je bilo treba zapolniti s še neodkritimi elementi. Poleg tega je periodični zakon omogočil NAPOVEDANJE lastnosti teh elementov.

V vseh dosedanjih poskusih ugotavljanja razmerja med elementi so si drugi raziskovalci prizadevali ustvariti celovito sliko, v kateri ni bilo mesta za še neodkrite elemente.

Občudovanja vredno je, da je D. I. Mendelejev odkril v času, ko so bile atomske teže mnogih elementov določene zelo približno, znanih pa je bilo le 63 elementov - torej nekaj več kot polovica tistih, ki jih poznamo danes.

Periodični zakon po Mendelejevu: "Lastnosti preprostih teles ... in spojin elementov so v periodični odvisnosti od velikosti atomskih mas elementov."

Na podlagi periodičnega zakona je bil sestavljen periodni sistem elementov. V njej so bili elementi s podobnimi lastnostmi združeni v navpične stolpce skupine. V nekaterih primerih je bilo treba pri umeščanju elementov v periodni sistem kršiti zaporedje naraščajočih atomskih mas, da bi opazili periodičnost ponavljanja lastnosti. "Zamenjati" je bilo treba na primer telur in jod ter argon in kalij.

Vendar pa tudi po ogromnem in skrbnem delu kemikov, da bi popravili atomske teže, elementi na štirih mestih periodnega sistema "kršijo" strogi vrstni red v naraščajoči atomski masi.

V času D. I. Mendelejeva so takšna odstopanja veljala za pomanjkljivosti periodnega sistema. Teorija o strukturi atoma je vse postavila na svoje mesto: elementi so razporejeni povsem pravilno - v skladu z naboji njihovih jeder. Kako torej razložiti, da je atomska teža argona večja od atomske mase kalija?

Atomska teža katerega koli elementa je enaka povprečni atomski masi vseh njegovih izotopov ob upoštevanju njihove razširjenosti v naravi. Po naključju je atomska teža argona določena z najbolj "težkim" izotopom (v naravi se pojavlja v večjih količinah). Pri kaliju, nasprotno, prevladuje njegov "lažji" izotop (to je izotop z nižjim masnim številom).

Razlog je v tem, da je Mendelejev predlagal periodični zakon v času, ko ni bilo nič znanega o strukturi atoma. Potem ko je bil v 20. stoletju predlagan planetarni model atoma, je periodični zakon formuliran na naslednji način:

"Lastnosti kemičnih elementov in spojin so v periodični odvisnosti od nabojev atomskih jeder."

Vzrok za periodično spreminjanje lastnosti kemijskih elementov je periodično polnjenje elektronskih lupin. Po polnjenju naslednje lupine se začne novo obdobje. Periodična menjava elementov je jasno vidna v spremembi sestave in lastnosti oksidov.

Znanstveni pomen periodičnega zakona.

Periodični zakon je omogočil sistematizacijo lastnosti kemičnih elementov in njihovih spojin. Pri sestavljanju periodnega sistema je Mendeljejev napovedal obstoj številnih še neodkritih elementov in jim pustil proste celice ter napovedal številne lastnosti neodkritih elementov, ki so olajšale njihovo odkritje. Prva od teh je sledila štiri leta kasneje. Element, za katerega je Mendelejev pustil mesto in lastnosti, katerih atomsko težo je napovedal, se je nenadoma pojavil! Mladi francoski kemik Lecoq de Boisbaudran je poslal pismo pariški akademiji znanosti. Je reklo:<Позавчера, 27 августа 1875 года, между двумя и четырьмя часами ночи я обнаружил новый элемент в минерале цинковая обманка из рудника Пьерфитт в Пиренеях>. Toda najbolj neverjetna stvar je šele sledila. Mendelejev je napovedal, medtem ko je še vedno pustil prostor za ta element, da bi morala biti njegova gostota 5,9. In Boisbaudran je trdil: element, ki ga je odkril, ima gostoto 4,7. Mendelejev, ki v svojih očeh ni videl novega elementa - to je še toliko bolj presenetljivo - je dejal, da se je francoski kemik zmotil pri izračunih. Toda Boisbaudran se je izkazal tudi za trmastega: zagotovil je, da je natančen. Malo kasneje se je po dodatnih meritvah izkazalo, da je imel Mendelejev brezpogojno prav. Prvi element, ki je zapolnil prazen prostor v tabeli, je Boisbaudran poimenoval galij v čast svoje domovine Francije. In potem nikomur ni prišlo na misel, da bi mu dal ime osebe, ki je napovedala obstoj tega elementa, osebe, ki je enkrat za vselej vnaprej določila pot razvoja kemije. To so storili znanstveniki dvajsetega stoletja. Ime Mendelejeva je element, ki so ga odkrili sovjetski fiziki.

A ne le v odkritju nove velike zasluge Mendelejeva.

1. organsko povezani s skupnim vzorcem,

2. zaznavanje prehoda kvantitativnih sprememb atomske mase v kvalitativne spremembe njihove kemije. osebnosti,

3. kar kaže, da nasprotje med kovinskimi in nekovinskimi lastnostmi atomov ni absolutno, kot se je prej mislilo, ampak le relativno.

Odkritje medsebojne povezanosti vseh elementov, med njihovimi fizikalnimi in kemijskimi lastnostmi, je postavilo znanstveni in filozofski problem velikega pomena: to medsebojno povezanost, to enotnost je treba pojasniti.

Raziskave Mendelejeva so dale trdne in zanesljive temelje poskusom razlage strukture atoma: po odkritju periodičnega zakona je postalo jasno, da morajo biti atomi vseh elementov zgrajeni »po enem samem načrtu«, da mora biti njihova zgradba odražajo periodičnost lastnosti elementov.

Le tisti model atoma bi lahko imel pravico do priznanja in razvoja, ki bi znanost približal razumevanju uganke položaja elementa v periodnem sistemu. Največji znanstveniki našega stoletja so pri reševanju tega velikega problema razkrili strukturo atoma - tako je imel Mendelejev zakon velik vpliv na razvoj vseh sodobnih spoznanj o naravi materije.

Vsi uspehi sodobne kemije, uspehi atomske in jedrske fizike, vključno z atomsko energijo in sintezo umetnih elementov, so postali možni le po zaslugi periodičnega zakona. Po drugi strani pa so uspehi atomske fizike, pojav novih raziskovalnih metod in razvoj kvantne mehanike razširili in poglobili bistvo periodičnega zakona.

V preteklem stoletju Mendelejev zakon - pravi naravni zakon - ne le ni zastarel in ni izgubil svojega pomena. Nasprotno, razvoj znanosti je pokazal, da njen pomen še ni povsem poznan in nedokončan, da je veliko širša, kot si je njen tvorec lahko predstavljal, kot so mislili znanstveniki do nedavnega. Pred kratkim je bilo ugotovljeno, da ne le struktura zunanjih elektronskih lupin atoma, ampak tudi fina struktura atomskih jeder spoštuje zakon periodičnosti. Očitno imajo v osnovi periodično naravo tudi zakonitosti, ki vladajo kompleksnemu in v marsičem nerazumljenemu svetu osnovnih delcev.

Nadaljnja odkritja v kemiji in fiziki so vedno znova potrdila temeljni pomen periodičnega zakona. Odkriti so bili inertni plini, ki se popolnoma prilegajo periodnemu sistemu - to še posebej jasno kaže dolga oblika tabele. Izkazalo se je, da je serijska številka elementa enaka naboju jedra atoma tega elementa. Veliko prej neznanih elementov je bilo odkritih zahvaljujoč ciljnemu iskanju natanko tistih lastnosti, ki jih je predvidel periodni sistem.

Izjemno velik pomen ima periodični zakon D. I. Mendelejeva. Postavil je temelje moderni kemiji, jo naredil za enotno, celostno znanost. Elemente so začeli obravnavati v medsebojnem odnosu, odvisno od tega, kakšno mesto zasedajo v periodnem sistemu. Kemija je prenehala biti opisna veda. Z odkritjem periodičnega zakona je v njem postalo mogoče znanstveno predvidevanje. Postalo je mogoče predvideti in opisati nove elemente in njihove spojine. Briljanten primer tega je napoved D. I. Mendelejeva o obstoju elementov, ki v njegovem času še niso bili odkriti, od katerih je za tri - Ga, Sc, Ge - podal natančen opis njihovih lastnosti.

Na podlagi zakona D. I. Mendelejeva so bile zapolnjene vse prazne celice njegovega sistema od Z=1 do Z=92, odkriti pa so bili tudi transuranovi elementi. In danes ta zakon služi kot smernica za odkrivanje ali umetno ustvarjanje novih kemičnih elementov. Torej, na podlagi periodičnega zakona, lahko trdimo, da če je sintetiziran element Z = 114, bo to analog svinca (ekaslead), če bo sintetiziran element Z = 118, bo to žlahtni plin (ekaradon).

Ruski znanstvenik N. A. Morozov je v 80. letih 19. stoletja napovedal obstoj žlahtnih plinov, ki so bili nato odkriti. V periodnem sistemu dopolnjujejo obdobja in tvorijo glavno podskupino skupine VII. »Pred periodičnim zakonom,« je zapisal D. I. Mendelejev, »so elementi predstavljali le fragmentarne naključne pojave narave; novih ni bilo pričakovati, novo najdene pa so bile povsem nepričakovana novost. Periodična pravilnost je bila prva, ki je omogočila videti še neodkrite prvine na takšni razdalji, do katere vid, neoborožen s to pravilnostjo, do takrat ni segel.

Periodični zakon je služil kot osnova za popravljanje atomskih mas elementov. Za 20 elementov je D. I. Mendelejev popravil atomske mase, nakar so ti elementi zasedli svoja mesta v periodnem sistemu.

Na podlagi periodičnega zakona in periodičnega sistema D. I. Mendelejeva se je hitro razvila teorija zgradbe atoma. Razkrila je fizikalni pomen periodnega zakona in razložila razporeditev elementov v periodnem sistemu. Pravilnost doktrine zgradbe atoma je bila vedno preizkušena s periodičnim zakonom. Tukaj je še en primer. Leta 1921 je N. Bohr pokazal, da bi moral imeti element Z = 72, katerega obstoj je napovedal D. I. Mendelejev leta 1870 (ekabor), podobno atomsko strukturo kot cirkonij (Zr - 2.8.18.10 . 2; a Hf - 2 8. 18. 32. 10. 2), zato ga je treba iskati med cirkonijevimi minerali. Po tem nasvetu sta leta 1922 madžarski kemik D. Hevesy in nizozemski znanstvenik D. Koster odkrila element Z=72 v norveški cirkonijevi rudi in ga poimenovala hafnij (iz latinskega imena Kopenhagna, mesta, kjer je bil element odkrit). To je bil največji triumf teorije o zgradbi atoma: na podlagi zgradbe atoma je bila napovedana lega elementa v naravi.

Nauk o zgradbi atomov je vodil do odkritja atomske energije in njene uporabe za človeške potrebe. Lahko rečemo, da je periodični zakon primarni vir vseh odkritij kemije in fizike 20. stoletja. Imel je izjemno vlogo pri razvoju drugih naravoslovnih ved, povezanih s kemijo.

Periodični zakon in sistem sta osnova za rešitev sodobnih problemov kemijske znanosti in industrije. Ob upoštevanju periodičnega sistema kemijskih elementov D. I. Mendelejeva potekajo dela za pridobivanje novih polimernih in polprevodniških materialov, toplotno odpornih zlitin, snovi z želenimi lastnostmi, za uporabo jedrske energije, črevesja Zemlje in vesolja.

Periodni sistem elementov je imel velik vpliv na kasnejši razvoj kemije.

Dmitrij Ivanovič Mendelejev (1834-1907)

Ne samo, da je bila to prva naravna klasifikacija kemijskih elementov, ki je pokazala, da tvorijo koherenten sistem in so med seboj tesno povezani, ampak je bila tudi močno orodje za nadaljnje raziskave.

V času, ko je Mendelejev sestavil svojo tabelo na podlagi periodičnega zakona, ki ga je odkril, je bilo veliko elementov še neznanih. Tako je bil element četrte dobe, skandij, neznan. Titan je po atomski masi sledil kalciju, vendar titana ne bi mogli uvrstiti takoj za kalcijem, saj bi spadal v tretjo skupino, titan pa tvori največ oksidov, po drugih lastnostih pa bi ga morali uvrstiti v četrto skupino. . Zato je Mendelejev eno celico preskočil, torej pustil prost prostor med kalcijem in titanom. Na enaki podlagi sta v četrti periodi ostali dve prosti celici med cinkom in arzenom, ki ju sedaj zasedata elementa galij in germanij. Tudi v drugih vrstah so bili prazni sedeži. Mendelejev ni bil samo prepričan, da morajo obstajati še neznani elementi, ki bi zapolnili ta mesta, ampak je tudi vnaprej napovedal lastnosti takih elementov na podlagi njihovega položaja med drugimi elementi periodnega sistema. Enega izmed njih, ki naj bi se v prihodnosti umestil med kalcij in titan, je poimenoval ekabor (ker naj bi bil po lastnostih podoben boru); druga dva, za katera sta bila prazna mesta v tabeli med cinkom in arzenom, sta se imenovala eka-aluminij in ekasilicij.

V naslednjih 15 letih so se Mendelejevove napovedi briljantno potrdile: odkriti so bili vsi trije pričakovani elementi. Najprej je francoski kemik Lecoq de Boisbaudran odkril galij, ki ima vse lastnosti ekaaluminija; zatem je skandij, ki je imel lastnosti ekaborja, na Švedskem odkril L. F. Nilson, končno pa je nekaj let pozneje v Nemčiji K. A. Winkler odkril element, ki ga je poimenoval germanij, za katerega se je izkazalo, da je enak elementu ekazilij.

Da bi ocenili neverjetno natančnost Mendelejevove napovedi, primerjajmo lastnosti ekazilicija, ki jih je napovedal leta 1871, z lastnostmi germanija, odkritega leta 1886:

Odkritje galija, skandija in germanija je bilo največje zmagoslavje periodičnega zakona.

Periodni sistem je bil zelo pomemben tudi pri ugotavljanju valence in atomskih mas nekaterih elementov. Tako je element berilij že dolgo veljal za analog aluminija, njegovemu oksidu pa je bila dodeljena formula. Na podlagi odstotne sestave in predlagane formule berilijevega oksida je bila njegova atomska masa enaka 13,5. Periodni sistem je pokazal, da je berilij v tabeli samo eno mesto, in sicer nad magnezijem, zato mora imeti njegov oksid formulo , od koder je atomska masa berilija enaka deset. Ta sklep je bil kmalu potrjen z določitvijo atomske mase berilija iz parne gostote njegovega klorida.

Točno In danes ostaja periodični zakon vodilna nit in vodilo kemije. Prav na njegovi osnovi so v zadnjih desetletjih umetno ustvarili transuranove elemente, ki se v periodnem sistemu nahajajo za uranom. Eden od njih - element št. 101, prvič pridobljen leta 1955 - je bil imenovan mendelevij v čast velikega ruskega znanstvenika.

Odkritje periodičnega zakona in ustvarjanje sistema kemijskih elementov je bilo velikega pomena ne le za kemijo, ampak tudi za filozofijo, za naše celotno razumevanje sveta. Mendelejev je pokazal, da kemični elementi tvorijo koherenten sistem, ki temelji na temeljnem zakonu narave. To je izraz stališča materialistične dialektike o medsebojni povezanosti in soodvisnosti naravnih pojavov. Z razkrivanjem razmerja med lastnostmi kemičnih elementov in maso njihovih atomov je bil periodični zakon briljantna potrditev enega od univerzalnih zakonov razvoja narave - zakona o prehodu količine v kakovost.

Nadaljnji razvoj znanosti je omogočil, da je na podlagi periodičnega zakona spoznal strukturo snovi veliko globlje, kot je bilo to mogoče v življenju Mendelejeva.

Teorija zgradbe atoma, razvita v 20. stoletju, pa je periodičnemu zakonu in periodnemu sistemu elementov dala novo, globljo osvetlitev. Briljantno potrditev so našle preroške besede Mendelejeva: "Periodičnemu zakonu ne grozi uničenje, ampak se obeta le nadgradnja in razvoj."

Uvod

Kemija je prenehala biti opisna veda. Z odkritjem periodičnega zakona je v njem postalo mogoče znanstveno predvidevanje. Postalo je mogoče napovedati in opisati nove elemente in njihove spojine ... Briljanten primer tega je napoved D. I. Mendelejeva o obstoju elementov, ki v njegovem času še niso bili odkriti, od katerih je za tri - Ga, Sc in Ge - on je natančno opisal njihove lastnosti.

Periodni sistem in njegov pomen za razumevanje znanstvene slike sveta

Periodični sistem elementov D. I. Mendelejeva, naravna klasifikacija kemičnih elementov, ki je tabelarični (ali drug grafični) izraz periodični zakon Mendelejeva. P. s. e. razvil D.I. Mendelejev leta 1869-1871.

P.-jeva zgodovina z. e. Različni znanstveniki v Nemčiji, Franciji, Angliji in ZDA so poskušali sistematizirati kemijske elemente že od tridesetih let prejšnjega stoletja. Mendelejevovi predhodniki - I. Döbereiner, IN. Dumas, francoski kemik A. Shancourtua, inž. kemiki W. Odling, J. Newlands in drugi so ugotovili obstoj skupin elementov, podobnih po kemijskih lastnostih, tako imenovanih "naravnih skupin" (npr. Döbereinerjeva "triada"). Vendar ti znanstveniki niso šli dlje od vzpostavitve posebnih vzorcev znotraj skupin. Leta 1864 je L. Meyer na podlagi podatkov o atomskih utežeh je predlagal tabelo, ki prikazuje razmerja atomskih uteži za več značilnih skupin elementov. Meyer ni pripravljal teoretičnih poročil za svojo mizo.

Prototip znanstvenega P. s. e. pojavila se je tabela »Izkušnje sistema elementov na podlagi njihove atomske teže in kemijske podobnosti«, ki jo je sestavil Mendelejev 1. marca 1869. V naslednjih dveh letih je avtor to tabelo izboljšal, uvedel ideje o skupinah, serijah in obdobjih elementi; je poskušal oceniti zmogljivost majhnih in velikih obdobij, ki po njegovem mnenju vsebujejo 7 oziroma 17 elementov. Leta 1870 je svoj sistem imenoval naravni, leta 1871 pa periodični. Že tedaj je P.-jev ustroj z. e. dobila modernejšo podobo.

Izjemno pomemben za P.-jev razvoj str. e. ideja, ki jo je uvedel Mendelejev o mestu elementa v sistemu, se je izkazala; položaj elementa je določen s številkami obdobja in skupine. Na podlagi te ideje je Mendeljejev prišel do zaključka, da je treba spremeniti takrat sprejete atomske mase nekaterih elementov (U, In, Ce in njegovih analogov), kar je bila prva praktična uporaba P. s. e., in tudi prvič napovedal obstoj in osnovne lastnosti več neznanih elementov, ki so ustrezali praznim celicam P. s. e. Klasičen primer je napoved "ekaaluminija" (prihodnost Ga, ki jo je odkril P. Lecoq de Boisbaudran leta 1875), "ekabora" (Sc, odkril švedski znanstvenik L. Nilson leta 1879) in »ecasilience« (Ge, ki ga je odkril nemški znanstvenik K. Winkler leta 1886). Poleg tega je Mendelejev napovedal obstoj analogov mangana (prihodnja Tc in Re), telura (Po), joda (At), cezija (Fr), barija (Ra), tantala (Pa).

P. s. e. ni takoj dobil priznanja kot temeljna znanstvena posplošitev; razmere so se bistveno spremenile šele po odkritju Ga, Sc, Ge in vzpostavitvi dvovalentnosti Be (dolgo časa je veljal za trivalentnega). Kljub temu P. z. e. v mnogih pogledih predstavljal empirično posplošitev dejstev, saj je bil fizikalni pomen periodičnega zakona nejasen in ni bilo razlage razlogov za periodično spreminjanje lastnosti elementov glede na povečanje atomske mase. Zato je do fizične utemeljitve periodičnega zakona in razvoja teorije P. s. e. veliko dejstev ni bilo mogoče pojasniti. Tako je bilo odkritje ob koncu 19. stoletja nepričakovano. inertni plini, za katere se je zdelo, da v P. s. e.; ta težava je bila odpravljena z vključitvijo v P. str. e. samostojna ničelna skupina (pozneje VIII a-podskupine). Odkritje številnih »radijskih elementov« na začetku 20. stoletja. privedlo do protislovja med nujnostjo njihove umestitve v P. str. e. in njeno strukturo (za več kot 30 takšnih elementov je bilo v šesti in sedmi dobi 7 "praznih" mest). To protislovje je premagalo odkritje izotopi. Končno je vrednost atomske teže (atomske mase) kot parametra, ki določa lastnosti elementov, postopoma izgubila svoj pomen.

Eden glavnih razlogov za nezmožnost razlage fizičnega pomena periodičnega zakona in P. s. e. sestavljeno iz odsotnosti teorije o strukturi atoma. Zato je najpomembnejši mejnik na poti razvoja P. z. e. je bil planetarni model atoma, ki ga je predlagal E. Rutherford(1911). Na njegovi podlagi je nizozemski znanstvenik A. van den Broek predlagal (1913), da je vrstna številka elementa v P. s. e. (atomsko število Z) je številčno enako naboju atomskega jedra (v enotah elementarnega naboja). To je eksperimentalno potrdil G. Moseley(1913-14, glej Mosleyjevo pravo). Tako je bilo mogoče ugotoviti, da je periodičnost sprememb lastnosti elementov odvisna od atomskega števila in ne od atomske teže. Posledično je bila na znanstveni podlagi določena spodnja meja P. s. e. (vodik kot element z minimalnim Z = 1); število elementov med vodikom in uranom je bilo natančno ocenjeno; ugotovljeno je, da "vrzeli" v P. strani. e. ustrezajo neznanim elementom z Z = 43, 61, 72, 75, 85, 87.

Vendar pa je vprašanje natančnega števila elementov redkih zemelj ostalo nejasno in (kar je še posebej pomembno) niso bili razkriti razlogi za periodično spreminjanje lastnosti elementov v odvisnosti od Z. Ti razlogi so bili ugotovljeni v nadaljnjem razvoj teorije P. s. e. temelji na kvantnih idejah o strukturi atoma (glej spodaj). Fizična utemeljitev periodičnega zakona in odkritje pojava izotonije sta omogočila znanstveno opredelitev pojma "atomska masa" ("atomska teža"). Priloženi periodični sistem vsebuje sodobne vrednosti atomskih mas elementov na lestvici ogljika v skladu z mednarodno tabelo iz leta 1973. Masna števila najdlje živih izotopov radioaktivnih elementov so navedena v oglatih oklepajih. Namesto masnih števil najstabilnejših izotopov 99 Tc, 226 Ra, 231 Pa in 237 Np so podane atomske mase teh izotopov, ki jih je sprejela (1969) Mednarodna komisija za atomske teže.

Struktura P. z. e. Moderna (1975) P. s. e. zajema 106 kemičnih elementov; od tega so bili vsi transurani (Z = 93-106), pa tudi elementi z Z = 43 (Tc), 61 (Pm), 85 (At) in 87 (Fr) pridobljeni umetno. Za celotno zgodovino P. s. e. predlagano je bilo veliko (več sto) različic njegovega grafičnega prikaza, predvsem v obliki tabel; podobe poznamo tudi v obliki različnih geometrijskih likov (prostorskih in ravninskih), analitičnih krivulj (npr. spirale) itd. Najbolj razširjene so tri oblike P. s. e .: kratek, ki ga je predlagal Mendelejev in prejel univerzalno priznanje; dolgo stopnišče. Dolgo obliko je razvil tudi Mendelejev, v izboljšani obliki pa jo je leta 1905 predlagal A. Werner. Obliko lestve so predlagali angleški znanstvenik T. Bailey (1882), danski znanstvenik J. Thomsen (1895) in izboljšal N. Borom(1921). Vsaka od treh oblik ima prednosti in slabosti. Temeljno načelo gradnje P. s. e. je delitev vseh kemijskih elementov v skupine in obdobja. Vsaka skupina je razdeljena na glavno (a) in sekundarno (b) podskupino. Vsaka podskupina vsebuje elemente, ki imajo podobne kemijske lastnosti. Elementi A- In b- podskupine v vsaki skupini praviloma kažejo določeno kemijsko podobnost med seboj, predvsem v višjih oksidacijskih stanjih, ki praviloma ustrezajo številki skupine. Perioda je niz elementov, ki se začne z alkalijsko kovino in konča z inertnim plinom (poseben primer je prva perioda); Vsako obdobje vsebuje strogo določeno število elementov. P. s. e. sestavlja 8 skupin in 7 obdobij (sedma še ni zaključena).

Posebnost prvega obdobja je, da vsebuje samo 2 elementa: H in He. Mesto H v sistemu je dvoumno: ker ima lastnosti, ki so skupne alkalijskim kovinam in halogenom, ga umestimo bodisi v I a-, oziroma (najbolje) v VII a-podskupina. Helij - prvi predstavnik VII a- podskupine (vendar so bili He in vsi inertni plini dolgo časa združeni v neodvisno ničelno skupino).

Druga perioda (Li - Ne) vsebuje 8 elementov. Začne se z alkalno kovino Li, katere edino oksidacijsko stanje je I. Nato pride Be, kovina, oksidacijsko stanje II. Kovinska narava naslednjega elementa B je šibko izražena (oksidacijsko stanje III). Črka C, ki sledi, je tipična nekovina, lahko je tako pozitivno kot negativno štirivalentna. Naslednji N, O, F in Ne so nekovine in samo N ima najvišje oksidacijsko stanje V, ki ustreza številu skupine; kisik le v redkih primerih kaže pozitivno valenco, za F pa je znano oksidacijsko stanje VI. Periodo zaključi inertni plin Ne.

Tretje obdobje (Na - Ar) vsebuje tudi 8 elementov, katerih narava spremembe lastnosti je v veliki meri podobna tisti, ki jo opazimo v drugem obdobju. Vendar je Mg, za razliko od Be, bolj kovinski, tako kot Al v primerjavi z B, čeprav je Al sam po sebi amfoteren. Si, P, S, Cl, Ar so značilne nekovine, vendar imajo vsi (razen Ar) višja oksidacijska stanja, ki so enaka številu skupine. Tako v obeh obdobjih z naraščanjem Z opazimo oslabitev kovinske in krepitev nekovinske narave elementov. Mendelejev je elemente drugega in tretjega obdobja (majhne, v njegovi terminologiji) imenoval tipične. Pomembno je, da so med najpogostejšimi v naravi, C, N in O pa so poleg H glavni elementi organske snovi (organogeni). Vsi elementi prvih treh obdobij so vključeni v podskupine A .

Po sodobni terminologiji (glej spodaj) se elementi teh obdobij nanašajo na s-elementi (alkalijske in zemeljskoalkalijske kovine), ki sestavljajo I a- in II a podskupine (v barvni tabeli označene z rdečo) in R-elementi (B - Ne, At - Ar), vključeni v III a- VIII a-podskupine (njihovi simboli so označeni z oranžno barvo). Pri elementih majhnih obdobij se z naraščajočimi serijskimi številkami najprej opazi zmanjšanje atomski polmeri, nato pa, ko se število elektronov v zunanji lupini atoma že močno poveča, njihovo medsebojno odbijanje povzroči povečanje atomskih radijev. Naslednji maksimum je dosežen na začetku naslednjega obdobja na alkalnem elementu. Približno enaka pravilnost je značilna za ionske radije.

Četrta perioda (K - Kr) vsebuje 18 elementov (prva velika perioda po Mendelejevu). Alkalijski kovini K in zemeljskoalkalijskemu Ca (s-elementom) sledi niz desetih t.i. prehodni elementi(Sc - Zn), oz d- elementi (simboli so podani v modri barvi), ki so vključeni v podskupine b ustrezne skupine P. strani. e. Večina prehodnih elementov (vsi so kovine) ima višja oksidacijska stanja, ki so enaka številu skupine. Izjema je triada Fe - Co - Ni, kjer sta zadnja dva elementa maksimalno pozitivno trivalentna, železo pa pod določenimi pogoji poznamo v oksidacijskem stanju VI. Elementi od Ga do Kr ( R-elementi), spadajo v podskupine A, narava spremembe njihovih lastnosti pa je enaka kot v ustreznih intervalih Z za elemente druge in tretje dobe. Ugotovljeno je bilo, da Kr lahko tvori kemične spojine (predvsem s F), vendar zanj ni znano oksidacijsko stanje VIII.

Peta perioda (Rb - Xe) je zgrajena podobno kot četrta; ima tudi vložek 10 prehodnih elementov (Y - Cd), d-elementi. Posebnosti obdobja: 1) v triadi Ru - Rh - Pd ima samo rutenij oksidacijsko stanje VIII; 2) vsi elementi podskupin a kažejo najvišja oksidacijska stanja, ki so enaka številu skupine, vključno z Xe; 3) I ima šibke kovinske lastnosti. Tako je narava spremembe lastnosti z naraščanjem Z za elemente četrte in pete dobe bolj zapletena, saj se kovinske lastnosti ohranijo v velikem obsegu serijskih številk.

Šesta doba (Cs - Rn) vključuje 32 elementov. Poleg 10 d-elementov (La, Hf - Hg) vsebuje niz 14 f- elementi, lantanidi, od Ce do Lu (črni znaki). Elementa La in Lu sta kemično zelo podobna. V kratki obliki P. s. e. lantanidi so vključeni v polje La (ker je njihovo prevladujoče oksidacijsko stanje III) in so navedeni v ločeni vrstici na dnu tabele. Ta tehnika je nekoliko neprijetna, saj je 14 elementov tako rekoč zunaj tabele. Dolge in lestvene oblike P. strani so prikrajšane za podobno pomanjkljivost. e., kar dobro odraža posebnosti lantanidov v ozadju integralne strukture P. s. e. Značilnosti obdobja: 1) v triadi Os - Ir - Pt samo osmij kaže oksidacijsko stanje VIII; 2) At ima bolj izrazit (v primerjavi z 1) kovinski značaj; 3) Rn bi moral biti očitno (njegova kemija je malo raziskana) najbolj reaktiven med inertnimi plini.

Sedma perioda, začenši od Fr (Z = 87), naj bi prav tako vsebovala 32 elementov, od katerih jih je doslej znanih 20 (pred elementom z Z = 106). Fr in Ra - elementa I a- in II a-podskupine (s-elementi), Ac - analog elementov III b-podskupine ( d-element). Naslednjih 14 elementov, f-elementi (z Z od 90 do 103), sestavljajo družino aktinoidi. V kratki obliki P. s. e. zasedajo celico Ac in so zapisani v ločeni vrstici na dnu tabele, tako kot lantanidi, za razliko od katerih je zanje značilna velika raznolikost oksidacijskih stanj. V zvezi s tem kažejo serije lantanidov in aktinidov opazne razlike v kemijskem smislu. Študija kemijske narave elementov z Z = 104 in Z = 105 je pokazala, da so ti elementi analogi hafnija oziroma tantala, tj. d-elemente, in naj bo uvrščen v IV b- in V b- podskupine. člani b-podskupine morajo biti naslednji elementi do Z = 112, nato pa se prikaže (Z = 113-118) R-elementi (III a- VIll a-podskupine).

P.-jeva teorija z. e. V središču P.-jeve teorije str. e. leži zamisel o posebnih pravilnostih v konstrukciji elektronskih lupin (plasti, ravni) in podlupin (lupin, podnivojev) v atomih, ko se Z poveča. e. in rezultati preučevanja njihovih atomskih spektrov. Bohr je razkril tri bistvene značilnosti oblikovanja elektronskih konfiguracij atomov: 1) polnjenje elektronskih lupin (razen lupin, ki ustrezajo vrednostim glavnega kvantno število n= 1 in 2) ne poteka monotono do njihove polne zmogljivosti, ampak se prekine s pojavom nizov elektronov, ki pripadajo lupinam z velikimi vrednostmi n; 2) podobne vrste elektronskih konfiguracij atomov se periodično ponavljajo; 3) meje obdobij P. s. e. (z izjemo prvega in drugega) ne sovpadajo z mejami zaporednih elektronskih lupin.

Vrednost P. s. e. P. s. e. igrala in še vedno igra pomembno vlogo pri razvoju naravoslovja. To je bil najpomembnejši dosežek atomske in molekularne znanosti, omogočil je podati sodobno definicijo pojma "kemični element" in razjasniti koncepte preprostih snovi in spojin. Vzorci, ki jih je razkril P. s. e., je pomembno vplival na razvoj teorije o strukturi atomov, prispeval k razlagi pojava izotonije. HVALA. e. Povezana je strogo znanstvena formulacija problema napovedovanja v kemiji, ki se je kazala tako v napovedi obstoja neznanih elementov in njihovih lastnosti kot v napovedi novih značilnosti kemijskega obnašanja že odkritih elementov. P. s. e - temelj kemije, predvsem anorganske; bistveno pomaga pri reševanju problemov sinteze snovi z vnaprej določenimi lastnostmi, razvoju novih materialov, zlasti polprevodniških, izbiri specifičnih katalizatorjev za različne kemijske procese ipd. P. s. e., je tudi znanstvena osnova za pouk kemije.

Zaključek

Periodični sistem D. I. Mendelejeva je postal pomemben mejnik v razvoju atomske in molekularne znanosti. Zahvaljujoč njej se je oblikoval sodoben koncept kemijskega elementa, razjasnile so se ideje o preprostih snoveh in spojinah.

Napovedna vloga periodičnega sistema, ki jo je pokazal sam Mendelejev, se je v 20. stoletju pokazala pri oceni kemijskih lastnosti transuranovih elementov.

Pojav periodnega sistema je odprl novo, resnično znanstveno dobo v zgodovini kemije in številnih sorodnih ved - namesto razpršenih informacij o elementih in spojinah se je pojavil harmoničen sistem, na podlagi katerega je postalo mogoče posploševati, narediti zaključke in predvideti.

periodični zakon Mendelejeva atoma

Periodični zakon je omogočil vključitev in posploševanje ogromne količine znanstvenih informacij v kemiji. Ta funkcija prava se imenuje integrativna. Še posebej jasno se kaže v strukturiranju znanstvenega in izobraževalnega gradiva kemije. Akademik A. E. Fersman je dejal, da sistem združuje vso kemijo v okviru ene same prostorske, kronološke, genetske, energetske povezave.

Integrativna vloga Periodnega zakona se je pokazala tudi v tem, da so bili nekateri podatki o elementih, ki naj bi izpadali iz splošnih vzorcev, preverjeni in izpopolnjeni tako s strani avtorja samega kot s strani njegovih sledilcev.

To se je zgodilo z značilnostmi berilija. Pred Mendelejevim delom je veljal za trivalentni analog aluminija zaradi njihove tako imenovane diagonalne podobnosti. Tako sta bila v drugi periodi dva trivalentna elementa in ne en dvovalentni element. Na tej stopnji, najprej na ravni konstrukcij miselnega modela, je Mendelejev posumil na napako pri preučevanju lastnosti berilija. Nato je našel delo ruskega kemika Avdejeva, ki je trdil, da je berilij dvovalenten in ima atomsko maso 9. Avdejevo delo je ostalo neopaženo v znanstvenem svetu, avtor je zgodaj umrl, očitno zaradi zastrupitve z izjemno strupenimi berilijevimi spojinami. Rezultati Avdejevih raziskav so bili uveljavljeni v znanosti zahvaljujoč periodičnemu zakonu.

Takšne spremembe in izboljšave vrednosti obeh atomskih uteži in valenc je Mendelejev izvedel še za devet elementov (In, V, Th, U, La, Ce in tri druge lantanide). Še deset elementov je imelo popravljene le atomske teže. In vse te izboljšave so bile pozneje eksperimentalno potrjene.

Na enak način je delo Karla Karloviča Klausa pomagalo Mendelejevu oblikovati nekakšno VIII skupino elementov, ki pojasnjuje vodoravne in navpične podobnosti v triadah elementov:

železo kobalt nikelj

Rutenij Rodij Paladij

octium iridium platina

Prognostična (napovedna) funkcija periodičnega zakona je dobila najbolj osupljivo potrditev pri odkritju neznanih elementov z zaporednimi številkami 21, 31 in 32. Njihov obstoj je bil najprej predviden na intuitivni ravni, z nastankom sistema pa je bil Mendelejev sposobni izračunati njihove lastnosti z visoko stopnjo natančnosti. Dobro znana zgodba o odkritju skandija, galija in germanija je bila zmagoslavje Mendelejevega odkritja. F. Engels je zapisal: »Z nezavedno uporabo Heglovega zakona o prehodu kvantitete v kvaliteto je Mendelejev dosegel znanstveni podvig, ki ga lahko mirno postavimo ob bok odkritju Laverrierja, ki je izračunal orbito neznanega planeta Neptuna.« Vendar pa obstaja želja po prerekanju s klasiko. Prvič, vse raziskave Mendelejeva, od njegovih študentskih let, so se povsem zavestno oprle na Heglov zakon. Drugič, Laverrier je izračunal Neptunovo orbito po že dolgo znanih in dokazanih Newtonovih zakonih, D. I. Mendelejev pa je vse napovedi naredil na podlagi univerzalnega zakona narave, ki ga je odkril.

Ob koncu svojega življenja je Mendelejev z zadovoljstvom ugotavljal: »Ko sem leta 1871 pisal članek o uporabi periodičnega zakona za določanje lastnosti še neodkritih elementov, nisem mislil, da bom živel, da bi upravičil to posledico. periodičnega zakona, vendar je realnost odgovorila drugače. Opisal sem tri elemente: ekabor, ekaaluminij in ekasilicij, in manj kot 20 let kasneje sem imel največje veselje, ko sem videl vse tri odkrite ... L. de Boisbaudran, Nilsson in Winkler, po moje, menim, da so pravi ojačevalci periodični zakon. Brez njih ne bi bila prepoznavna v takšni meri, kot je zdaj.” Skupaj je Mendelejev napovedal dvanajst elementov.

Že na samem začetku je Mendelejev poudaril, da zakon opisuje lastnosti ne le samih kemičnih elementov, ampak tudi številnih njihovih spojin, vključno z doslej neznanimi. Za potrditev tega zadostuje navedba primera. Od leta 1929, ko je akademik P. L. Kapitsa prvič odkril nekovinsko prevodnost germanija, se je v vseh državah sveta začel razvoj teorije polprevodnikov. Takoj je postalo jasno, da elementi s takimi lastnostmi zasedajo glavno podskupino skupine IV. Sčasoma je prišlo do razumevanja, da morajo imeti spojine elementov, ki se nahajajo v obdobjih, ki so enako oddaljena od te skupine (na primer s splošno formulo, kot je AzB;), v večji ali manjši meri polprevodniške lastnosti. To je takoj naredilo iskanje novih praktično pomembnih polprevodnikov namensko in predvidljivo. Skoraj vsa sodobna elektronika temelji na takih povezavah.

Pomembno je omeniti, da so bile napovedi v okviru periodnega sistema narejene tudi po njegovem univerzalnem priznanju. Leta 1913 Mose-lee je odkril, da se valovna dolžina rentgenskih žarkov, ki jih dobimo iz antikatod iz različnih elementov, redno spreminja glede na serijsko številko, ki je običajno dodeljena elementom v periodnem sistemu. Poskus je potrdil, da ima atomsko število elementa neposreden fizični pomen. Šele kasneje so bile serijske številke povezane z vrednostjo pozitivnega naboja jedra. Po drugi strani pa je Moseleyev zakon omogočil takojšnjo eksperimentalno potrditev števila elementov v obdobjih in hkrati napovedovanje še neuveljavljenih mest hafnija (št. 72) in renija (št. 75). odkrili do takrat.

Iste študije Moseleyja so omogočile odstranitev resnega "glavobola", ki ga je povzročal Mendelejev zaradi določenih odstopanj od pravilne serije elementov, ki se povečujejo v tabeli atomskih mas. Mendelejev jih je izdelal pod pritiskom kemijskih analogij, deloma na strokovni ravni, deloma na intuitivni ravni. Na primer, kobalt je bil v tabeli pred nikljem, jod z nižjo atomsko maso pa je sledil težjemu teluriju. V naravoslovju je že dolgo znano, da eno »grdo« dejstvo, ki ne sodi v okvir najlepše teorije, lahko pokvari. Podobno so nepojasnjena odstopanja ogrozila periodični zakon. Toda Moseley je eksperimentalno dokazal, da serijski številki kobalta (št. 27) in niklja (št. 28) natančno ustrezata njunemu položaju v sistemu. Izkazalo se je, da te izjeme le potrjujejo splošno pravilo.

Pomembno napoved je leta 1883 podal Nikolaj Aleksandrovič Morozov. Zaradi sodelovanja v gibanju Narodnaya Volya je bil študent kemije Morozov obsojen na smrt, kasneje spremenjeno v dosmrtno ječo v samici. V kraljevih zaporih je preživel približno trideset let. Zapornik trdnjave Shlisselburg je imel priložnost prejeti nekaj znanstvene literature o kemiji. Na podlagi analize intervalov atomskih mas med sosednjimi skupinami elementov v periodnem sistemu je Morozov prišel do intuitivnega zaključka o možnosti obstoja še ene skupine neznanih elementov z "ničelnimi lastnostmi" med skupinama halogenov in alkalij. kovine. Predlagal je, da jih iščemo v sestavi zraka. Poleg tega je postavil hipotezo o zgradbi atomov in na njeni podlagi skušal razkriti vzroke periodičnosti lastnosti elementov.

Vendar pa so hipoteze Morozova postale na voljo za razpravo veliko kasneje, ko je bil izpuščen po dogodkih leta 1905. Toda do takrat so bili inertni plini že odkriti in preučeni.

Dolgo časa je dejstvo o obstoju inertnih plinov in njihovem položaju v periodnem sistemu povzročalo resne polemike v kemijskem svetu. Sam Mendelejev je nekaj časa verjel, da se pod imenom odkritega argona lahko skriva neznana enostavna snov tipa Nj. Prvo racionalno predpostavko o mestu inertnih plinov je podal avtor njihovega odkritja William Ramsay. In leta 1906 je Mendelejev zapisal: »Ko je bil sestavljen periodni sistem (18b9), ne samo, da argon ni bil znan, ampak ni bilo nobenega razloga za sum o možnosti obstoja takih elementov. Danes ... so ti elementi glede na atomsko težo zavzeli natančno mesto med halogeni in alkalijskimi kovinami.

Dolgo časa je bil spor: ločiti inertne pline v neodvisno ničelno skupino elementov ali jih šteti za glavno podskupino skupine VIII. Vsako stališče ima svoje prednosti in slabosti.

Na podlagi položaja elementov v periodnem sistemu so teoretični kemiki pod vodstvom Linusa Paulinga dolgo dvomili o popolni kemični pasivnosti inertnih plinov, kar je neposredno kazalo na možno stabilnost njihovih fluoridov in oksidov. Toda šele leta 1962 je ameriški kemik Neil Bartlett prvič izvedel reakcijo platinovega heksafluorida s kisikom pod najbolj običajnimi pogoji, pri čemer je dobil ksenon heksafluoroplatinat XePtF ^ in za njim druge plinske spojine, ki jih zdaj bolj pravilno imenujemo plemenite. kot inerten.

Periodični zakon ohranja svojo napovedno funkcijo do danes.

Opozoriti je treba, da so lahko napovedi neznanih članov katere koli množice dveh vrst. Če so lastnosti elementa, ki je znotraj znane serije podobnih, napovedane, se taka napoved imenuje interpolacija. Naravno je domnevati, da bodo za te lastnosti veljale iste zakonitosti kot za lastnosti sosednjih elementov. Tako so bile napovedane lastnosti manjkajočih elementov v periodnem sistemu. Veliko težje je predvideti značilnosti novih članov niza, če so izven opisanega dela. Ekstrapolacija - napoved funkcijskih vrednosti, ki so zunaj nabora znanih vzorcev - je vedno manj gotova.

S tem problemom so se soočili znanstveniki, ko se je začelo iskanje elementov onkraj znanih meja sistema. Na začetku XX stoletja. periodni sistem se je končal z uranom (št. 92). Prvi poskusi pridobivanja transuranovih elementov so bili narejeni leta 1934, ko sta Enrico Fermi in Emilio Segre obstreljevala uran z nevtroni. Tako se je začela pot do aktinoidov in transaktinoidov.

Jedrske reakcije se uporabljajo tudi za sintezo drugih prej neznanih elementov.

Element št. 101, ki so ga umetno sintetizirali Yeyenne Theodor Seaborg in njegovi sodelavci, so poimenovali Mendelevium. Sam Seaborg je o tem povedal tole: "Posebej pomembno je omeniti, da je element 101 po velikem ruskem kemiku D. I. Mendelejevu poimenovan po ameriških znanstvenikih, ki so ga vedno imeli za pionirja v kemiji."

Število na novo odkritih oziroma umetno ustvarjenih elementov nenehno narašča. Sintezo najtežjih jeder elementov z atomskima številkama 113 in 115 so izvedli na Ruskem združenem inštitutu za jedrske raziskave v Dubni z obstreljevanjem jeder umetno pridobljenega americija z jedri težkega izotopa kalcija-48. V tem primeru nastane jedro elementa št. 115, ki takoj razpade z nastankom jedra elementa št. 113. Takšni super težki elementi v naravi ne obstajajo, ampak nastanejo ob eksploziji supernove, lahko pa tudi med Veliki pok. Njihova študija pomaga razumeti, kako je nastalo naše vesolje.

Skupaj je v naravi 39 naravno prisotnih radioaktivnih izotopov. Različni izotopi razpadajo z različnimi hitrostmi, kar je označeno z razpolovno dobo. Razpolovna doba urana-238 je 4,5 milijarde let, za nekatere druge elemente pa je lahko enaka milijoninkam sekunde.

Radioaktivni elementi, ki zaporedno razpadajo, se spreminjajo drug v drugega, tvorijo cele vrste. Znani so trije takšni nizi: glede na začetni element so vsi člani niza združeni v družine urana, aktinouranija in torija. Drugo družino sestavljajo umetno pridobljeni radioaktivni izotopi. V vseh družinah transformacije kulminirajo v tvorbi neradioaktivnih atomov svinca.

Ker so v zemeljski skorji le izotopi, katerih razpolovna doba je sorazmerna s starostjo Zemlje, lahko domnevamo, da so v milijardah let njene zgodovine obstajali tudi takšni kratkoživi izotopi ki so zdaj izumrle v dobesednem pomenu besede. Ti so verjetno vključevali težki izotop kalija-40. Zaradi njegovega popolnega razpada je današnja tabelarna vrednost atomske mase kalija 39,102, torej je po masi slabši od elementa št. 18 argona (39,948). To pojasnjuje izjeme pri zaporednem povečevanju atomskih mas elementov v periodnem sistemu.

Akademik V. I. Gol'danskii je v govoru, posvečenem spominu na Mendelejeva, opozoril na "temeljno vlogo, ki jo imajo dela Mendelejeva tudi na popolnoma novih področjih kemije, ki so se pojavila desetletja po smrti briljantnega ustvarjalca periodičnega sistema."

Znanost je zgodovina in skladišče modrosti in izkušenj stoletja, njihovega razumskega razmišljanja in preizkušene presoje.

D. I. Mendelejev

Redko se zgodi, da se znanstveno odkritje izkaže za nekaj povsem nepričakovanega, skoraj vedno je pričakovano:

vendar pa je poznejšim generacijam, ki uporabljajo preizkušene odgovore na vsa vprašanja, pogosto težko oceniti, kako težko je bilo njihovim predhodnikom.

C. Darwin

Vsaka od znanosti o svetu okoli nas ima za predmet preučevanje posebne oblike gibanja materije. Prevladujoče ideje upoštevajo te oblike gibanja po stopnji njihove kompleksnosti:

mehansko - fizikalno - kemično - biološko - družbeno. Vsaka od naslednjih oblik ne zavrača prejšnjih, ampak jih vključuje.

Ni naključje, da je G. T. Seaborg ob praznovanju stoletnice odkritja periodičnega zakona svoje poročilo posvetil najnovejšim dosežkom v kemiji. V njem je pohvalil neverjetne zasluge ruskega znanstvenika: »Ko razmišljamo o razvoju periodnega sistema od časov Mendelejeva, je najbolj impresiven vtis, da mu je uspelo ustvariti periodni sistem elementov, čeprav Mendelejev ni poznati danes splošno sprejete pojme, kot so jedrska zgradba in izotopi, razmerje med serijskimi številkami in valenco, elektronska narava atomov, periodičnost kemijskih lastnosti, razloženih z elektronsko strukturo, in končno radioaktivnost.

Lahko navedemo besede akademika A. E. Fersmana, ki je bil pozoren na prihodnost: »Pojavile se bodo in umrle nove teorije, briljantne posplošitve. Nove ideje bodo nadomestile naše že zastarele koncepte atoma in elektrona. Največja odkritja in poskusi bodo izničili preteklost in odprli obzorja neverjetne novosti in širine za današnji čas – vse to bo prišlo in odšlo, vendar bo Mendelejev periodični zakon vedno živel in vodil iskanja.

24. Nastanek strukturnih teorij v razvoju organske kemije. Atomsko-molekularna teorija kot teoretična podlaga za strukturne teorije.

Podobni članki