Періодична система елементів дуже вплинула на подальший розвиток хімії. Вона була першою природною класифікацією хімічних елементів, яка показала, що вони утворюють струнку систему і у тісному зв'язку друг з одним, а й стала могутнім знаряддям для подальших досліджень.
У той час, коли Менделєєв на основі відкритого ним періодичного закону складав свою таблицю, багато елементів ще невідомі. Так, був невідомий елемент 4 періоду скандій. По атомній масі за Ca ішов Ti, але Ti не можна було поставити відразу після Ca, т.к. він потрапив би в 3 групу, але за властивостями Ti повинен бути віднесений до 4 групи. Тому Менделєєв пропустив одну клітку. На тій же підставі в 4 період між Zn і As були залишені дві вільні клітини. Вільні місця залишились і в інших лавах. Менделєєв був не тільки переконаний, що повинні існувати ще невідомі елементи, які заповнять ці місця, але й заздалегідь передбачив властивості таких елементів, ґрунтуючись на їхньому становищі серед інших елементів періодичної системи.Були дані цим елементам і назви екабор (бо властивості його повинні були нагадувати бор), екаалюміній, екасиліціум.

Протягом наступних 15 років прогнози Менделєєва блискуче підтвердилися; всі три очікувані елементи було відкрито. Спочатку французький хімік Лекок де Буабодран відкрив галій, що має всі властивості екаалюмінію. Слідом за тим у Швеції Л.Ф. Нільсоном було відкрито скандій, і, нарешті, ще через кілька років у Німеччині К.А.Винклер відкрив елемент, названий ним германієм, який виявився тотожним еаксилицию...
Відкриття Ga, Sc, Ge було величезним тріумфом періодичного закону. Велике значення мала періодична система також при встановленні валентності та атомних мас деяких елементів. Так само періодична система дала поштовх до виправлення атомних мас деяких елементів.Наприклад, Cs раніше приписували атомну масу 123,4. Менделєєв ж, розташовуючи елементи в таблицю, виявив, що за своїми властивостями Cs повинен стояти в головній підгрупі першої групи під Rb і тому матиме атомну масу близько 130. Сучасні визначення показують, що атомна маса Cs дорівнює 132,9054.
І нині періодичний закон залишається дороговказом хімії. Саме на його основі були штучно створені трансуранові елементи.Один з них - елемент №101, вперше отриманий в 1955 р., - на честь великого російського вченого був названий менделевіем.
Подальший розвиток науки дозволив, спираючись на періодичний закон, набагато глибше пізнати будову речовини, чим це було можливе за життя Менделєєва.
Блискуче підтвердження знайшли пророчі слова Менделєєва: "Періодичному закону не загрожує руйнація, а обіцяються тільки надбудова та розвиток".

Причиною відкриття Періодичного закону послужили рішення міжнародного з'їзду хіміків у місті Карлсруе в 1860 року, коли остаточно утвердилося атомно - молекулярне вчення було зроблено перші єдині визначення понять молекули і атома, і навіть атомної ваги, що ми тепер називаємо відносної атомної масою.

Д. І. Менделєєв у своєму відкритті спирався на чітко сформульовані вихідні положення:

Загальне постійне властивість атомів всіх хімічних елементів - їхня атомна маса;

Властивості елементів залежить від своїх атомних мас;

Форма цієї залежності – періодична.

Розглянуті вище причини можна назвати об'єктивними, тобто які залежать від особистості вченого, оскільки були обумовлені історичним розвитком хімії як науки.

III Періодичний закон та Періодична система хімічних елементів.

Відкриття Менделєєвим періодичного закону.

Перший варіант Періодичної таблиці елементів був опублікований Д. І. Менделєєвим в 1869 - задовго до того, як було вивчено будову атома. У цей час Менделєєв викладав хімію у Петербурзькому університеті. Готуючись до лекцій, збираючи матеріал свого підручника " Основи хімії " , Д. І. Менделєєв роздумував над тим, як систематизувати матеріал в такий спосіб, щоб інформацію про хімічні властивості елементів не виглядали набором розрізнених фактів.

Орієнтиром у цій роботі Д. І. Менделєєву послужили атомні маси (атомні ваги) елементів. Після Всесвітнього конгресу хіміків в 1860 році, в роботі якого брав участь і Д. І. Менделєєв, проблема правильного визначення атомних терезів була постійно в центрі уваги багатьох провідних хіміків світу, в тому числі і Д. І. Менделєєва.Маючи в своєму розпорядженні елементи в порядку зростання їх атомних ваг, Д. І. Менделєєв виявив фундаментальний закон природи, який тепер відомий як Періодичний закон:

Властивості елементів періодично змінюються відповідно до їхньої атомної ваги.

Наведене формулювання анітрохи не суперечить сучасному, в якому поняття "атомна вага" замінено поняттям "заряд ядра". Ядро складається з протонів та нейтронів. Число протонів і нейтронів у ядрах більшості елементів приблизно однакове, тому атомна вага збільшується приблизно так само, як збільшується число протонів у ядрі (заряд ядра Z).

Принципова новизна Періодичного закону полягала в наступному:

1. Встановлювався зв'язок між НЕХІДНИМИ за своїми властивостями елементами. Цей зв'язок полягає в тому, що властивості елементів плавно і приблизно однаково змінюються зі зростанням їхньої атомної ваги, а потім ці зміни періодично повторюються.

2. У випадках, коли створювалося враження, що у послідовності зміни властивостей елементів бракує якогось ланки, у Періодичній таблиці передбачалися ПРОБІЛИ, які треба було заповнити ще відкритими елементами.

У всіх попередніх спробах визначити взаємозв'язок між елементами інші дослідники прагнули створити закінчену картину, в якій не було ще не відкритим елементам. Навпаки, Д. І. Менделєєв вважав найважливішою частиною своєї Періодичної таблиці її клітини, які залишалися поки порожніми. Це давало змогу передбачити існування ще невідомих елементів.

Достойно захоплення, що своє відкриття Д. І. Менделєєв зробив у той час, коли атомні ваги багатьох елементів були визначені досить приблизно, а самих елементів було відомо лише 63 - тобто трохи більше половини відомих нам сьогодні.

Глибоке знання хімічних властивостей різних елементів дозволило Менделєєву як вказати ще не відкриті елементи, а й точно передбачити їхні властивості! Д. І. Менделєєв точно передбачив властивості елемента, названого ним "ека-силіцієм". Через 16 років цей елемент був відкритий німецьким хіміком Вінклером і названий германієм.

Зіставлення властивостей, передбачених Д. І. Менделєєвим для ще відкритого елемента " ека-силиция " з властивостями елемента германію (Ge). У сучасній періодичній таблиці германій займає місце "ека-силіція".

Властивість

Передбачено Д. І. Менделєєвим для "ека-силіція" у 1870 році

Визначено для германію Ge, відкритого 1886 року

Колір, зовнішній вигляд

коричневий

світло коричневий

Атомна вага

72,59

Щільність (г/см3)

5,5

5,35

Формула оксиду

ХО2

GeO2

Формула хлориду

XCl4

GeCl4

Щільність хлориду (г/см3)

1,9

1,84

Так само блискуче підтвердилися передбачені Д. І. Менделєєвим властивості "ека-алюмінію" (елемент галій Ga, відкритий в 1875 році) і "ека-бору" (відкритий в 1879 елемент скандій Sc).

Після цього вченим усього світу стало ясно, що Періодична таблиця Д. І. Менделєєва не просто систематизує елементи, а є графічним виразом фундаментального закону природи – періодичного закону.

Структура періодичної системи.

За підсумками Періодичного закону Д.І. Менделєєв створив Періодичну систему хімічних елементів, що складалася з 7 періодів та 8 груп (короткоперіодний варіант таблиці). В даний час частіше використовується довгоперіодний варіант Періодичної системи (7 періодів, 8 груп, окремо показані елементи - лантаноїди та актиноїди).

Періоди - це горизонтальні ряди таблиці, вони поділяються на малі та великі. У малих періодах знаходиться 2 елементи (1-й період) або 8 елементів (2-й, 3-й періоди), у великих періодах - 18 елементів (4-й, 5-й періоди) або 32 елементи (6-й, 7-й період). Кожен період починається з типового металу, а закінчується неметалом (галогеном) та благородним газом.

Групи - це вертикальні послідовності елементів, вони нумеруються римською цифрою від I до VIII і російськими літерами А і Б. Короткоперіодний варіант Періодичної системи включав підгрупи елементів (головну та побічну).

Підгрупа – це сукупність елементів, які є безумовними хімічними аналогами; часто елементи підгрупи мають найвищий ступінь окислення, що відповідає номеру групи.

В А-групах хімічні властивості елементів можуть змінюватися в широкому діапазоні від неметалічних до металевих (наприклад, у головній підгрупі V групи азот – неметал, а вісмут – метал).

У Періодичній системі типові метали розташовані в ІА групі (Li-Fr), ІІА (Mg-Ra) та ІІІА (In, Tl). Неметали розташовані у групах VIIА (F-Al), VIА (O-Te), VА (N-As), IVА (C, Si) та IIIА (B). Деякі елементи А-груп (берилій Ве, алюміній Al, германій Ge, сурма Sb, полоній Po та інші), а також багато елементів Б-груп виявляють і металеві, і неметалеві властивості (явище амфотерності).

Для деяких груп застосовують групові назви: ІА (Li-Fr) – лужні метали, ІІА (Ca-Ra) – лужноземельні метали, VIА (O-Po) – халькогени, VIIА (F-At) – галогени, VIIIА (He-Rn ) - благородні гази. Форма періодичної системи, яку запропонував Д.І. Менделєєва, називалася короткоперіодною чи класичною. В даний час більше використовується інша форма Періодичної системи – довгоперіодна.

Періодичний закон Д.І. Менделєєва та Періодична система хімічних елементів стали основою сучасної хімії. Відносні атомні маси наведені за Міжнародною таблицею 1983 року. Для елементів 104-108 у квадратних дужках наведено масові числа найбільш довгоживучих ізотопів. Назви та символи елементів, наведені у круглих дужках, не є загальноприйнятими.

IV Періодичний закон та будова атома.

Основні відомості про будову атомів.

Наприкінці XIX - на початку XX століття фізики довели, що атом є складною частинкою і складається з більш простих (елементарних) частинок. Були виявлені:

катодні промені (англійський фізик Дж. Дж. Томсон, 1897), частинки яких отримали назву електрони e- (несуть одиничний негативний заряд);

природна радіоактивність елементів (французькі вчені - радіохіміки А. Беккерель та М. Склодовська-Кюрі, фізик П'єр Кюрі, 1896 р.) та існування α-часток (ядер гелію 4He2+);

наявність у центрі атома позитивно зарядженого ядра (англійський фізик та радіохімік Е. Резерфорд, 1911 р.);

штучне перетворення одного елемента на інший, наприклад азоту на кисень (Еге. Резерфорд, 1919 р.). З ядра атома одного елемента (азота - у досвіді Резерфорда) при зіткненні з α-частинкою утворювалося ядро ​​атома іншого елемента (кисню) і нова частка, що несе одиничний позитивний заряд і названа протоном (p+, ядро ​​1H)

наявність у ядрі атома електронейтральних частинок - нейтронів n0 (англійський фізик Дж. Чедвік, 1932).

В результаті проведених досліджень було встановлено, що в атомі кожного елемента (крім 1H) присутні протони, нейтрони та електрони, причому протони та нейтрони зосереджені в ядрі атома, а електрони – на його периферії (в електронній оболонці).

Число протонів в ядрі дорівнює числу електронів в оболонці атома і відповідає порядковому номеру цього елемента в періодичній системі.

Електронна оболонка атома є складною системою. Вона поділяється на підболочки з різною енергією (енергетичні рівні); рівні, своєю чергою, поділяються на підрівні, а підрівні включають атомні орбіталі, які можуть відрізнятися формою і розмірами (позначаються літерами s, p, d, f та інших.).

Отже, головною характеристикою атома є атомна маса, а величина позитивного заряду ядра. Це загальніша і точніша характеристика атома, отже, і елемента. Від величини позитивного заряду ядра атома залежать усі властивості елемента та його положення у періодичній системі. Таким чином, порядковий номер хімічного елемента чисельно збігається із зарядом ядра його атома. Періодична система елементів є графічним зображенням періодичного закону та відбиває будову атомів елементів.

Теорія будови атома пояснює періодичну зміну властивостей елементів. Зростання позитивного заряду атомних ядер від 1 до 110 призводить до періодичного повторення атомів елементів будови зовнішнього енергетичного рівня. А оскільки від числа електронів на зовнішньому рівні в основному залежать властивості елементів, то вони періодично повторюються. У цьому вся фізичний зміст періодичного закону.

Кожен період у періодичній системі починається елементами, атоми яких зовнішньому рівні мають один s-електрон (незавершені зовнішні рівні) і тому виявляють подібні властивості - легко віддають валентні електрони, що зумовлює їхній металевий характер. Це лужні метали – Li, Na, К, Rb, Cs.

Закінчується період елементами, атоми яких зовнішньому рівні містять 2(s2) електрона (у першому періоді) чи 8 (s2p6) електронів (в усіх наступних), тобто мають завершений зовнішній рівень. Це благородні гази Не, Ne, Ar, Кr, Хе, які мають інертні властивості.

У 1869 р. Д. І. Менделєєв на основі аналізу властивостей простих речовин та сполук сформулював Періодичний закон: «Властивості простих тіл та сполук елементів знаходяться в періодичній залежності від величини атомних мас елементів.»На основі періодичного закону було складено періодичну систему елементів. У ній елементи зі схожими властивостями виявилися об'єднані у вертикальні стовпці групи. У деяких випадках при розміщенні елементів у Періодичній системі доводилося порушувати послідовність зростання атомних мас, щоб дотримувалася періодичність повторення властивостей. Наприклад, довелося "поміняти місцями" телур та йод, а також аргон та калій. Причина полягає в тому, що Менделєєв запропонував періодичний закон у той час, коли не було нічого відомо про будову атома. Після того, як у XX столітті було запропоновано планетарну модель атома, періодичний закон формулюється таким чином:

«Властивості хімічних елементів та сполук перебувають у періодичній залежності від зарядів атомних ядер.»

Заряд ядра дорівнює номеру елемента в періодичній системі та числу електронів в електронній оболонці атома. Це формулювання пояснило "порушення" Періодичного закону. У Періодичній системі номер періоду дорівнює числу електронних рівнів в атомі, номер групи елементів головних підгруп дорівнює числу електронів на зовнішньому рівні.

Наукове значення періодичного закону. Періодичний закон дозволив систематизувати властивості хімічних елементів та його сполук. При складанні періодичної системи Менделєєв передбачив існування багатьох ще не відкритих елементів, залишивши для них вільні осередки, і передбачив багато властивостей невідкритих елементів, що полегшило їх відкриття. Перше з них було через чотири роки.

Але не лише у відкритті нового велика заслуга Менделєєва.

Менделєєв відкрив новий закон природи. Замість розрізнених, не пов'язаних між собою речовин перед наукою стала єдина струнка система, що об'єднала в єдине ціле всі елементи Всесвіту, атоми стали розглядатися як:

1. органічно пов'язані між собою загальною закономірністю,

2. виявляють перехід кількісних змін атомної ваги якісні зміни їх хіміч. індивідуальностей,

3. що свідчать про те, що протилежність металлич. та неметалліч. властивостей у атомів носить не абсолютний, як вважалося раніше, лише відносний характер.

24. Виникнення структурних теорій у розвитку органічної хімії. Атомно-молекулярне навчання як теоретична основа структурних теорій.

Органічна хімія.Протягом усього 18 ст. у питанні про хімічні взаємини організмів і речовин вчені керувалися доктриною віталізму - вчення, що розглядав життя як особливе явище, що підпорядковується не законам світобудови, а впливу особливих життєвих сил. Цей погляд був успадкований і багатьма вченими 19 ст, хоча його основи були похитнуті ще в 1777, коли Лавуазьє припустив, що дихання - процес, аналогічний горінню.

У 1828 німецький хімік Фрідріх Велер (1800–1882), нагріваючи ціанат амонію (ця сполука беззастережно зараховувалася до неорганічних речовин), отримав сечовину – продукт життєдіяльності людини та тварин. У 1845 Адольф Кольбе, учень Велера, синтезував оцтову кислоту з вихідних елементів – вуглецю, водню та кисню. У 1850-ті роки французький хімік П'єр Бертло розпочав систематичну роботу з синтезу органічних сполук та отримав метиловий та етиловий спирти, метан, бензол, ацетилен. Систематичне дослідження природних органічних сполук показало, що вони містять чи кілька атомів вуглецю і дуже багато – атоми водню. Теорія типів. Відкриття і виділення величезної кількості складних углеродсодержащих сполук гостро поставили питання склад їх молекул і призвели до необхідності ревізувати існуючу систему класифікації. До 1840-х років вчені-хіміки усвідомили, що дуалістичні ідеї Берцеліуса застосовні лише до неорганічних солей. У 1853 була спроба класифікувати всі органічні сполуки за типами. Узагальнена «теорія типів» була запропонована французьким хіміком Шарлем Фредеріком Жераром, Який вважав, що поєднання різних груп атомів визначається не електричним зарядом цих груп, а їх специфічними хімічними властивостями.

Структурна хімія. У 1857 Кекуле, виходячи з теорії валентності (під валентністю розумілося число атомів водню, що вступають у з'єднання з одним атомом даного елемента), припустив, що вуглець чотиривалентний і тому може з'єднуватися з чотирма іншими атомами, утворюючи довгі ланцюги - прямі або розгалужені. Тому органічні молекули стали зображати над вигляді комбінацій радикалів, а вигляді структурних формул – атомів і зв'язків з-поміж них.

У 1874 році датський хімік Якоб Вант-Гоффта французький хімік Жозеф Ашіль Ле Бель (1847–1930) поширили цю ідею на розташування атомів у просторі. Вони вважали, що молекули не плоскі, а тривимірні структури. Ця концепція дозволяла пояснити багато відомих явищ, наприклад просторову ізомерію, існування молекул однакового складу, але з різними властивостями. Дуже добре вписувалися до неї дані Луї Пастерапро ізомери винної кислоти.

6. Періодичний закон та періодична система д.І. Менделєєва Структура періодичної системи (період, група, підгрупа). Значення періодичного закону та періодичної системи.

Періодичнийзакон Д. І. Менделєєва:Властивості простих тіл, а також форми та властивості сполукиній елементів знаходяться в періодичній залежності відвеличини атомних ваг елементів. (Властивості ел-тов перебувають у періодичної залежності від заряду атомів їх ядер).

Періодична система елементів. Ряди елементів, у яких властивості змінюються послідовно, як, наприклад, ряд із восьми елементів від літію до неону чи то з натрію до аргону, Менделєєв назвав періодами. Якщо напишемо ці два періоди один під одним так, щоб під літієм знаходився натрій, а під неоном - аргон, то отримаємо наступне розташування елементів:

При такому розташуванні вертикальні стовпці потрапляють елементи, подібні за своїми властивостями і мають однакову валентність, наприклад, літій і натрій, берилій і магній і т.д.

Розділивши всі елементи на періоди і маючи один період під іншим так, щоб подібні за властивостями і типом утворених сполук елементи припадали один під одним, Менделєєв склав таблицю, названу ним періодичною системою елементів за групами та рядами.

Значення періодичної системими.Періодична система елементів дуже вплинула на подальший розвиток хімії. Вона була першою природною класифікацією хімічних елементів, яка показала, що вони утворюють струнку систему і у тісному зв'язку друг з одним, а й стала могутнім знаряддям для подальших досліджень.

7. Періодична зміна властивостей хімічних елементів. Атомні та іонні радіуси. Енергія іонізації. Спорідненість до електрона. Електронегативність.

Залежність атомних радіусів від заряду ядра атома Z має періодичний характер. У межах одного періоду із збільшенням Z проявляється тенденція до зменшення розмірів атома, що особливо чітко спостерігається у коротких періодах

З початком забудови нового електронного шару, віддаленішого від ядра, тобто при переході до наступного періоду, атомні радіуси зростають (порівняйте, наприклад, радіуси атомів фтору і натрію). В результаті в межах підгрупи із зростанням заряду ядра розміри атомів збільшуються.

Втрата атомів електронів призводить до зменшення його ефективних розмірів, а приєднання надлишкових електронів до збільшення. Тому радіус позитивно зарядженого іона (катіону) завжди менший, а радіус негативно зарядженого нона (аніону) завжди більший за радіус відповідного електронейтрального атома.

У межах однієї підгрупи радіуси іонів однакового заряду зростають зі збільшенням заряду ядра Така закономірність пояснюється збільшенням числа електронних шарів і видаленням зовнішніх електронів від ядра, що зростає.

Найбільш характерною хімічною властивістю металів є здатність їх атомів легко віддавати зовнішні електрони і перетворюватися на позитивно заряджені іони, а неметали, навпаки, характеризуються здатністю приєднувати електрони з утворенням негативних іонів. Для відриву електрона від атома з перетворенням останнього на позитивний іон потрібно витратити деяку енергію, звану енергією іонізації.

Енергію іонізації можна визначити шляхом бомбардування атомів електронами, що прискорені в електричному полі. Та найменша напруга поля, при якому швидкість електронів стає достатньою для іонізації атомів, називається потенціалом іонізації атомів даного елемента і виражається у вольтах. При витраті достатньої енергії можна відірвати від атома два, три та більше електронів. Тому говорять про перший потенціал іонізації (енергія відриву від атома першого електрона). Другий потенціал іонізації (енергія відриву другого електрона)

Як зазначалося вище, атоми можуть лише віддавати, а й приєднувати електрони. Енергія, що виділяється при приєднанні електрона до вільного атома, називається спорідненістю з атомом до електрона. Спорідненість до електрона, як і енергія іонізації, зазвичай виявляється в електронвольтах. Так, спорідненість до електрона атома водню дорівнює 0,75 еВ, кисню-1,47 еВ, фтору -3,52 еВ.

Спорідненість до електрона атомів металів, як правило, близько до нуля або негативно; з цього випливає, що з атомів більшості металів приєднання електронів енергетично невигідно. Спорідненість до електрону атомів неметалів завжди позитивна і тим більше, чим ближче до благородного газу розташований неметал в періодичній системі; це свідчить про посилення неметалічних властивостей у міру наближення до кінця періоду.

Можливість наукового прогнозування невідомих елементів стала реальністю лише після відкриття періодичного закону та періодичної системи елементів. Д. І. Менделєєв передбачив існування 11 нових елементів: екабора, екасиліція, екаалюмінія та ін. «Координати» елемента в періодичній системі (порядковий номер, група та період) дозволяли орієнтовно передбачити атомну масу, а також найважливіші властивості прогнозованого елемента. Точність цих передбачень зростала особливо тоді, коли прогнозований елемент перебував серед отомих і досить вивчених елементів.

Завдяки цьому у 1875 р. у Франції Л. де Буабодран відкрив галій (екаалюміній); 1879 р. Л. Нільсон (Швеція) відкрив скандій (екабор); 1886 р. у Німеччині К. Вінклер відкрив германій (екасилицій).

Щодо невідкритих елементів дев'ятого і десятого рядів висловлювання Д. І. Менделєєва були обережнішими, бо їхні властивості були вивчені вкрай слабо. Так, після вісмуту, на якому обривався шостий період, було залишено два прочерки. Один відповідав аналогу телуру, інший належав невідомому тяжкому галогену. У сьомому періоді були відомі лише два елементи - торій і уран. Д. І. Менделєєв залишив кілька клітин з прочерками, які повинні були належати елементам першої, другої та третьої груп, що передували торію. Порожня клітина була залишена і між торієм та ураном. За ураном залишили п'ять вільних місць, тобто. майже за 100 років було передбачено трансуранові елементи.

Для підтвердження точності прогнозів Д. І. Менделєєва щодо елементів дев'ятого та десятого рядів можна навести приклад із полонієм (порядковий номер 84). Передбачаючи властивості елемента з порядковим номером 84, Д. І. Менделєєв позначив його як аналог телуру і назвав двітелур. Для цього елемента він припустив атомну масу 212 та здатність утворювати оксид типу ЕО е. Цей елемент повинен мати щільність 9,3 г/см 3 і бути легкоплавким, кристалічним і важким металом сірого кольору. Полоній, який у чистому вигляді був отриманий лише в 1946 р., є м'яким легкоплавким металом сріблястого кольору з щільністю 9,3 г/см 3 . За властивостями багато в чому нагадує телур.

Періодичний закон Д. І. Менделєєва, будучи одним із найважливіших законів природи, має виняткове значення. Відбиваючи природний взаємозв'язок, що існує між елементами, ступенями розвитку матерії від простого до складного, цей закон започаткував сучасну хімію. З його відкриттям хімія перестала бути описовою наукою.

Періодичний закон та система елементів Д. І. Менделєєва є одним із надійних методів пізнання світу. Оскільки елементи об'єднані спільністю властивостей чи будови, це свідчить про закономірності взаємозв'язку і взаємообумовленості явищ.

Всі елементи складають разом одну лінію безперервного розвитку від найпростішого водню до 118-го елемента. Така закономірність вперше була помічена Д. І. Менделєєвим, які зуміли передбачити існування нових елементів, показавши цим безперервність розвитку матерії.

Зіставлення властивостей елементів та їх сполук усередині груп легко можна виявити прояв закону про перехід кількісних змін у якісні. Так, усередині будь-якого періоду є перехід від типового металу до типового неметалу (галогену), проте перехід від галогену до першого елемента наступного періоду (лужного металу) супроводжується появою різко протилежних цьому галогену властивостей. Відкриття Д. І. Менделєєва заклало точний і надійний фундамент теорії будови атома, вплинув на розвиток всіх сучасних знань про природу речовини.

Робота Д. І. Менделєєва щодо створення періодичної системи започаткувала науково обґрунтований метод цілеспрямованого пошуку нових хімічних елементів. Прикладами можуть бути численні успіхи сучасної ядерної фізики. За останні півстоліття з невеликим синтезовано елементи з порядковими номерами 102-118. Вивчення їх властивостей, як і і отримання, було б неможливе без знань закономірностей взаємозв'язку між хімічними елементами.

Доказом такого твердження є результатидосліджень із синтезу елементів 114, 116, 118 .

Ізотоп 114-го елемента отриманий взаємодією плутонію з ізотопом 48 Са, а 116-го - взаємодією кюрію з ізотопом 48 Са:

Стабільність отриманих ізотопів настільки висока, що вони спонтанно не діляться, а зазнають альфа-розпаду, тобто. розщеплення ядра з одночасним випромінюванням альфа-часток.

Отримані експериментальні дані повністю підтверджують теоретичні розрахунки: у міру послідовних альфа-розпадів утворюються ядра 112-го та 110-го елементів, після чого починається спонтанний поділ:

Порівнюючи властивості елементів, ми переконуємося, що вони взаємопов'язані спільністю структурних ознак. Так, зіставляючи будову зовнішніх та зовнішніх електронних оболонок, можна з високою точністю передбачити всі типи з'єднань, характерні для даного елемента. Такий чіткий взаємозв'язок дуже добре ілюструється з прикладу 104-го елемента - резерфордія. Хіміками було передбачено, що якщо даний елемент є аналогом гафнію (72 Hf), його тетрахлорид за властивостями повинен бути приблизно таким же, що і HfCl 4 . Експериментальні хімічні дослідження підтвердили не тільки прогноз хіміків, а й відкриття нового надважкого елемента 1(M Rf. Така ж аналогія простежується у властивостях - Os (Z = 76) та Ds (Z = 110) - обидва елементи утворюють леткі оксиди типу R0 4 . Все це говорить про прояві закону взаємозв'язку та взаємозумовленості явищ.

Порівняння властивостей елементів як у межах груп, так і періодів, і зіставлення їх із будовою атома вказують на закон переходу кількості до якості.Перехід кількісних змін до якісних можливий лише череззаперечення заперечення.Усередині періодів із збільшенням заряду ядра відбувається перехід від лужного металу до благородного газу. Наступний період знову починається зі лужного металу - елемента, який повністю заперечує властивості попереднього благородного газу (наприклад, Не і Li; Ne і Na; Аг і Кг і т.д.).

У кожному періоді заряд ядра наступного елемента зростає на одиницю, але в порівнянні з попереднім. Цей процес спостерігається від водню до 118-го елемента та свідчить про безперервності розвитку матерії.

Нарешті, поєднання в атомі різноіменних зарядів (протон та електрон), прояв металевих та неметалічних властивостей, існування амфотерних оксидів та гідроксидів є проявом закону єдності та боротьби протилежностей.

Слід зазначити, що відкриття періодичного закону стало початком фундаментальних досліджень, що стосуються властивостей матерії.

За словами Нільса Бора, періодична система є «путівничою зіркою для досліджень у галузі хімії, фізики, мінералогії, техніки».

• Елементи 112, 114, 116, 118 отримані в Об'єднаному інституті ядерних досліджень (м. Дубна, Росія). Елементи 113 та 115 отримані спільно російськими та американськими фізиками. Матеріал люб'язно надано академіком РАН Ю. Ц. Оганесяном.