OTKRIĆE PERIODIČNOG ZAKONA
Periodični zakon je otkrio D. I. Mendeljejev radeći na tekstu udžbenika "Osnove hemije", kada je naišao na poteškoće u sistematizaciji činjeničnog materijala. Do sredine februara 1869., razmišljajući o strukturi udžbenika, naučnik je postepeno došao do zaključka da su svojstva jednostavnih supstanci i atomske mase elemenata povezani određenim obrascem.
Otkriće periodnog sistema elemenata nije slučajno, već je rezultat ogromnog rada, dugog i mukotrpnog rada, koji su proveli i sam Dmitrij Ivanovič i mnogi kemičari iz reda njegovih prethodnika i suvremenika. „Kada sam počeo da završavam svoju klasifikaciju elemenata, napisao sam na odvojenim karticama svaki element i njegove spojeve, a zatim, raspoređujući ih po grupama i redovima, dobio sam prvu vizuelnu tabelu periodnog zakona. Ali ovo je bio samo završni akord, rezultat svih prethodnih radova... "- rekao je naučnik. Mendeljejev je naglasio da je njegovo otkriće rezultat koji je upotpunio dvadesetogodišnje razmišljanje o odnosima između elemenata, promišljajući sa svih strana odnosa elemenata.
Dana 17. februara (1. marta) završen je rukopis članka, koji sadrži tabelu pod naslovom "Eksperiment na sistemu elemenata na osnovu njihove atomske težine i hemijske sličnosti", koji je dostavljen za štampu sa napomenama za kompozitore i datumom. "17. februara 1869." Izveštaj o otkriću Mendeljejeva sačinio je urednik Ruskog hemijskog društva, profesor N. A. Menšutkin, na sastanku društva 22. februara (6. marta) 1869. Sam Mendeljejev nije bio prisutan na sastanku, pošto je tada godine, po nalogu Slobodnog ekonomskog društva, pregledao je fabrike sira Tverske i Novgorodske gubernije.
U prvoj verziji sistema, naučnici su elemente rasporedili u devetnaest horizontalnih redova i šest vertikalnih kolona. 17. februara (1. marta) otkrivanje periodičnog zakona nikako nije završeno, već je tek počelo. Dmitrij Ivanovič nastavio je svoj razvoj i produbljivanje još skoro tri godine. 1870. Mendeljejev je objavio drugu verziju sistema (Prirodni sistem elemenata) u Osnovama hemije: horizontalni stubovi analognih elemenata pretvoreni su u osam vertikalno raspoređenih grupa; šest vertikalnih stupova prve verzije pretvorilo se u periode koji počinju alkalnim metalom i završavaju halogenom. Svaki period je podijeljen u dva reda; elementi različitih redova uključeni u grupu formirane podgrupe.
Suština Mendeljejevljevog otkrića bila je da se s povećanjem atomske mase kemijskih elemenata njihova svojstva ne mijenjaju monotono, već periodično. Nakon određenog broja elemenata različitih svojstava, raspoređenih u rastućoj atomskoj težini, svojstva počinju da se ponavljaju. Razlika između Mendeljejevljevog rada i djela njegovih prethodnika bila je u tome što Mendeljejev nije imao jednu, već dvije osnove za klasifikaciju elemenata – atomsku masu i hemijsku sličnost. Da bi se periodičnost u potpunosti poštovala, Mendeljejev je korigovao atomske mase nekih elemenata, stavio nekoliko elemenata u svoj sistem suprotno tada prihvaćenim idejama o njihovoj sličnosti sa drugima, ostavio prazne ćelije u tabeli u kojima su elementi koji još nisu otkriveni. trebao biti postavljen.
Godine 1871. Mendeljejev je na osnovu ovih radova formulisao Periodični zakon, čiji je oblik vremenom donekle poboljšan.
Periodični sistem elemenata imao je veliki uticaj na kasniji razvoj hemije. Ne samo da je to bila prva prirodna klasifikacija hemijskih elemenata, koja je pokazala da oni čine koherentan sistem i da su međusobno u bliskoj vezi, već je bila i moćno oruđe za dalja istraživanja. U vrijeme kada je Mendeljejev sastavio svoju tablicu na osnovu periodičnog zakona koji je otkrio, mnogi elementi su još uvijek bili nepoznati. Mendeljejev je ne samo bio uvjeren da moraju postojati elementi koji su još nepoznati da popune ova mjesta, već je i unaprijed predvidio svojstva takvih elemenata, na osnovu njihovog položaja među ostalim elementima periodnog sistema. Tokom narednih 15 godina, Mendeljejevljeva predviđanja su briljantno potvrđena; otkrivena su sva tri očekivana elementa (Ga, Sc, Ge), što je bio najveći trijumf periodnog zakona.
DI. Mendeljejev je predao rukopis "Iskustvo sistema elemenata na osnovu njihove atomske težine i hemijske sličnosti" // Predsednička biblioteka // Jedan dan u istoriji http://www.prlib.ru/History/Pages/Item.aspx? itemid=1006
RUSKO HEMIJSKO DRUŠTVO
Rusko hemijsko društvo je naučna organizacija osnovana na Univerzitetu u Sankt Peterburgu 1868. godine i bila je dobrovoljno udruženje ruskih hemičara.
Potreba za stvaranjem Društva objavljena je na 1. kongresu ruskih prirodnjaka i doktora, održanom u Sankt Peterburgu krajem decembra 1867. - početkom januara 1868. Na kongresu je objavljena odluka učesnika Hemijske sekcije:
Hemijska sekcija je izrazila jednoglasnu želju da se ujedini u Hemijsko društvo za komunikaciju već uspostavljenih snaga ruskih hemičara. U sekciji smatraju da će ovo društvo imati članove u svim gradovima Rusije, te da će njegovo izdanje obuhvatiti radove svih ruskih hemičara, štampane na ruskom jeziku.
Do tog vremena, hemijska društva su već bila osnovana u nekoliko evropskih zemalja: Londonsko hemijsko društvo (1841), Hemijsko društvo Francuske (1857), Nemačko hemijsko društvo (1867); Američko hemijsko društvo osnovano je 1876.
Povelju Ruskog hemijskog društva, koju je sastavio uglavnom D. I. Mendeljejev, odobrilo je Ministarstvo prosvete 26. oktobra 1868. godine, a prvi sastanak Društva održan je 6. novembra 1868. U početku je uključivalo 35 hemičara iz Sankt Peterburg, Kazanj, Moskva, Varšava, Kijev, Harkov i Odesa. Prvi predsjednik RCS bio je N. N. Zinin, sekretar N. A. Menshutkin. Članovi društva su plaćali članarinu (10 rubalja godišnje), prijem novih članova je vršen samo na preporuku tri postojeća. U prvoj godini svog postojanja RCS je porastao sa 35 na 60 članova i nastavio da raste u narednim godinama (129 u 1879, 237 u 1889, 293 u 1899, 364 u 1909, 565 u 1917).
Godine 1869. Rusko hemijsko društvo je dobilo svoj štampani organ - Časopis ruskog hemijskog društva (ZhRHO); časopis je izlazio 9 puta godišnje (mjesečno, osim u ljetnim mjesecima). Od 1869. do 1900. urednik ZhRHO bio je N. A. Menshutkin, a od 1901. do 1930. - A. E. Favorsky.
Godine 1878. RCS se spojio sa Ruskim fizičkim društvom (osnovanim 1872.) kako bi se formiralo Rusko fizičko i hemijsko društvo. Prvi predsjednici RFHO bili su A. M. Butlerov (1878–1882) i D. I. Mendeljejev (1883–1887). U vezi sa spajanjem, 1879. godine (od 11. toma) časopis Ruskog hemijskog društva preimenovan je u Časopis Ruskog fizičko-hemijskog društva. Periodični broj izdanja bio je 10 brojeva godišnje; Časopis se sastojao iz dva dijela - hemijskog (LRHO) i fizičkog (LRFO).
Na stranicama ZhRHO-a prvi put su objavljeni mnogi radovi klasika ruske hemije. Posebno možemo istaći radove D. I. Mendeljejeva o stvaranju i razvoju periodnog sistema elemenata i A. M. Butlerova, koji su povezani sa razvojem njegove teorije strukture organskih jedinjenja; istraživanja N. A. Menshutkin, D. P. Konovalov, N. S. Kurnakov i L. A. Chugaev u oblasti neorganske i fizičke hemije; V. V. Markovnikov, E. E. Vagner, A. M. Zaitsev, S. N. Reformatsky, A. E. Favorsky, N. D. Zelinsky, S. V. Lebedev i A. E. Arbuzov u oblasti organske hemije. U periodu od 1869. do 1930. godine u ŽRHO je objavljeno 5067 originalnih hemijskih studija, apstrakti i pregledni članci o pojedinim problemima hemije, a objavljeni su i prevodi najzanimljivijih radova iz stranih časopisa.
RFHO je postao osnivač Mendeljejevskih kongresa o opštoj i primenjenoj hemiji; prva tri kongresa održana su u Sankt Peterburgu 1907, 1911. i 1922. godine. Godine 1919., objavljivanje ZhRFKhO je obustavljeno i nastavljeno tek 1924. godine.
Istorija otkrića periodičnog zakona.
U zimu 1867-68, Mendeljejev je počeo da piše udžbenik "Osnove hemije" i odmah je naišao na poteškoće u sistematizaciji činjeničnog materijala. Do sredine februara 1869, dok je razmišljao o strukturi udžbenika, postepeno je došao do zaključka da su svojstva jednostavnih supstanci (a to je oblik postojanja hemijskih elemenata u slobodnom stanju) i atomske mase elemenata povezani određenim obrascem.
Mendeljejev nije znao mnogo o pokušajima njegovih prethodnika da rasporede hemijske elemente prema rastućim atomskim masama i o incidentima koji su se pojavili u ovom slučaju. Na primjer, nije imao gotovo nikakve informacije o radu Chancourtoisa, Newlandsa i Meyera.
Odlučujuća faza njegovih misli nastupila je 1. marta 1869. (14. februara, po starom stilu). Dan ranije, Mendeljejev je napisao zahtjev za desetodnevni odmor radi inspekcije artelskih sirara u provinciji Tver: dobio je pismo s preporukama za proučavanje proizvodnje sira od A. I. Hodneva, jednog od vođa Slobodnog ekonomskog društva.
Za doručkom, Mendeljejev je imao neočekivanu ideju: uporediti bliske atomske mase različitih hemijskih elemenata i njihova hemijska svojstva.
Bez razmišljanja, na poleđini Khodnjevog pisma, on je zapisao simbole za hlor Cl i kalijum K sa prilično sličnim atomskim masama, jednakim 35,5 odnosno 39 (razlika je samo 3,5 jedinica). U istom pismu Mendeljejev je skicirao simbole drugih elemenata, tražeći među njima slične "paradoksalne" parove: fluor F i natrijum Na, brom Br i rubidijum Rb, jod I i cezij Cs, za koje se razlika u masi povećava sa 4,0 na 5,0 a zatim na 6.0. Mendeljejev tada nije mogao znati da "neodređena zona" između očiglednih nemetala i metala sadrži elemente - plemenite plinove, čije će otkriće u budućnosti značajno modificirati periodni sistem.
Nakon doručka, Mendeljejev se zatvorio u svoju kancelariju. Izvadio je paket vizitkarti sa stola i počeo da ispisuje simbole elemenata i njihova glavna hemijska svojstva na njihovoj poleđini.
Nakon nekog vremena ukućani su čuli kako se iz kancelarije počelo čuti: "Uuu! Rogati. Vau, kakav rogat! Ja ću ih savladati. Ubiću ih!" Ovi uzvici su značili da je Dmitrij Ivanovič imao kreativnu inspiraciju. Mendeljejev je prebacivao karte iz jednog horizontalnog reda u drugi, vodeći se vrijednostima atomske mase i svojstvima jednostavnih supstanci koje formiraju atomi istog elementa. Još jednom mu je u pomoć priteklo temeljno poznavanje neorganske hemije. Postepeno je počeo da se oblikuje izgled budućeg periodnog sistema hemijskih elemenata.
Dakle, prvo je stavio karticu sa elementom berilijum Be (atomska masa 14) pored kartice aluminijumskog elementa Al (atomska masa 27,4), po tadašnjoj tradiciji, uzimajući berilij za analog aluminijuma. Međutim, tada je, upoređujući hemijska svojstva, stavio berilij preko magnezijuma Mg. Sumnjajući u tada opšteprihvaćenu vrijednost atomske mase berilijuma, promijenio ju je na 9,4, i promijenio formulu berilijum oksida iz Be 2 O 3 u BeO (kao magnezijum oksid MgO). Inače, "ispravljena" vrijednost atomske mase berilija potvrđena je tek deset godina kasnije. I u drugim prilikama se ponašao jednako hrabro.
Postepeno je Dmitrij Ivanovič došao do konačnog zaključka da elementi, poredani uzlaznim redoslijedom njihovih atomskih masa, pokazuju jasnu periodičnost u fizičkim i kemijskim svojstvima. Mendeljejev je cijeli dan radio na sistemu elemenata, praveći kratke pauze da se igra sa kćerkom Olgom, ruča i večera. Uveče 1. marta 1869. prepisao je tabelu koju je sastavio i, pod naslovom "Eksperiment sistema elemenata na osnovu njihove atomske težine i hemijske sličnosti", poslao je u štampar, praveći beleške za slagače. i stavljanje datuma "17. februar 1869" (po starom stilu).
Tako je otkriven periodični zakon, čija je moderna formulacija sljedeća:
"Svojstva jednostavnih supstanci, kao i oblici i svojstva spojeva elemenata, u periodičnoj su zavisnosti od naboja jezgara njihovih atoma"
Mendeljejev je tada imao samo 35 godina. Mendeljejev je poslao štampane listove sa tabelom elemenata mnogim domaćim i stranim hemičarima, a tek nakon toga je napustio Sankt Peterburg da pregleda fabrike sira.
Prije odlaska, ipak je uspio predati N. A. Menshutkinu, organskom hemičaru i budućem istoričaru hemije, rukopis članka "Odnos svojstava sa atomskom težinom elemenata" - za objavljivanje u časopisu Ruskog hemijskog društva i za komunikaciju na predstojećem sastanku društva.
Mendeljejev je imao još mnogo posla nakon otkrića periodičnog zakona. Razlog periodične promjene svojstava elemenata ostao je nepoznat, a sama struktura periodnog sistema, gdje su se svojstva ponavljala kroz sedam elemenata u osmom, nije našla objašnjenje. Međutim, prvo pokrivanje misterije je uklonjeno iz ovih brojeva: u drugom i trećem periodu sistema, tada je bilo samo sedam elemenata.
Mendeljejev nije stavio sve elemente u rastući red atomskih masa; u nekim slučajevima više se vodio sličnošću hemijskih svojstava. Dakle, kobalt Co ima atomsku masu veću od nikla Ni, telur Te takođe ima veću atomsku masu od joda I, ali Mendeljejev ih je postavio u red Co - Ni, Te - I, a ne obrnuto. Inače bi telur spadao u grupu halogena, a jod bi postao srodnik selena Se.
Najvažnija stvar u otkriću periodičnog zakona je predviđanje postojanja još neotkrivenih hemijskih elemenata.
Pod aluminijumom Al, Mendeljejev je ostavio mesto za njegov analog "ekaaluminijum", pod borom B - za "ekabor", a ispod silicijum Si - za "ekasilicijum".
Tako je Mendeljejev nazvao hemijske elemente koji još nisu bili otkriveni. Čak im je dao i simbole El, Eb i Es.
O elementu "ekasilicijum", Mendeljejev je napisao: "Čini mi se da će najinteresantniji od metala koji nesumnjivo nedostaju biti onaj koji pripada IV grupi analoga ugljenika, odnosno III seriji. Ovo će biti metal odmah iza silicijuma, i zato ćemo nazvati njegovo uzbuđenje." Zaista, ovaj još neotkriveni element trebao je postati svojevrsna "brava" koja povezuje dva tipična nemetala - ugljik C i silicijum Si - sa dva tipična metala - kalajem Sn i olovom Pb.
Nisu svi strani hemičari odmah shvatili značaj Mendeljejevljevog otkrića. To se mnogo promijenilo u svijetu ustaljenih ideja. Tako je njemački fizički hemičar Wilhelm Ostwald, budući dobitnik Nobelove nagrade, tvrdio da nije otkriven zakon, već princip klasificiranja "nečega neodređenog". Njemački hemičar Robert Bunsen, koji je 1861. godine otkrio dva nova alkalna elementa, rubidijum Rb i cezijum Cs, napisao je da Mendeljejev vodi hemičare "u nategnuti svet čistih apstrakcija".
Periodični zakon svake godine osvaja sve više pristalica, a njegov otkrivač - sve više priznanja. U Mendeljejevljevu laboratoriju počeli su se pojavljivati posjetitelji visokog ranga, uključujući čak i velikog kneza Konstantina Nikolajeviča, šefa pomorskog odjela.
Mendeljejev je tačno predvideo svojstva ekaaluminijuma: njegovu atomsku masu, gustinu metala, formulu oksida El 2 O 3 , hlorida ElCl 3 , sulfata El 2 (SO 4) 3 . Nakon otkrića galija, ove formule počele su se pisati kao Ga 2 O 3 , GaCl 3 i Ga 2 (SO 4) 3 .
Mendeljejev je predvidio da će to biti vrlo topljiv metal, i zaista, ispostavilo se da je tačka topljenja galija 29,8 °C. U pogledu taljivosti, galijum je drugi nakon žive Hg i cezijuma Cs.
Profesor Rudarske akademije u Frajburgu, nemački hemičar Klemens Vinkler, 1886. godine, analizirajući retki mineral argirodit sastava Ag 8 GeS 6, otkrio je još jedan element koji je predvideo Mendeljejev. Winkler je element koji je otkrio nazvao germanijum Ge u čast svoje domovine, ali je to iz nekog razloga izazvalo oštre prigovore nekih hemičara. Počeli su optuživati Winklera za nacionalizam, da je prisvojio otkriće koje je napravio Mendeljejev, koji je elementu već dao ime "ekasilikon" i simbol Es. Obeshrabren, Winkler se obratio samom Dmitriju Ivanoviču za savjet. Objasnio je da bi otkrić novog elementa trebao da mu da ime.
Mendeljejev nije mogao da predvidi postojanje grupe plemenitih gasova, a oni u početku nisu našli mesto u periodičnom sistemu.
Otkriće argona Ar od strane engleskih naučnika W. Ramsaya i J. Rayleigha 1894. godine odmah je izazvalo burne rasprave i sumnje u vezi sa periodičnim zakonom i periodnim sistemom elemenata. Mendeljejev je isprva smatrao argon alotropskom modifikacijom azota i tek 1900. godine, pod pritiskom neospornih činjenica, složio se sa prisustvom u Periodnom sistemu "nulte" grupe hemijskih elemenata, koju su zauzeli drugi plemeniti gasovi otkriveni nakon argona. . Sada je ova grupa poznata pod brojem VIIA.
Mendeljejev je 1905. pisao: "Očigledno, budućnost ne ugrožava periodični zakon uništenjem, već samo obećava nadgradnje i razvoj, iako su kao Rusa hteli da me izbrišu, posebno Nemce."
Otkriće periodičnog zakona ubrzalo je razvoj hemije i otkriće novih hemijskih elemenata.
Struktura periodnog sistema:
periode, grupe, podgrupe.
Dakle, otkrili smo da je periodični sistem grafički izraz periodnog zakona.
Svaki element zauzima određeno mjesto (ćeliju) u periodnom sistemu i ima svoj redni (atomski) broj. Na primjer:
Horizontalne redove elemenata, unutar kojih se svojstva elemenata mijenjaju sekvencijalno, Mendeljejev je nazvao periodi(počinje sa alkalnim metalom (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) i završava se sa plemenitim gasom (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn)). Izuzeci: prvi period, koji počinje vodonikom, i sedmi period, koji je nepotpun. Razdoblja se dijele na mala I veliko. Mali periodi su jedan horizontalni red. Prvi, drugi i treći period su male, sadrže 2 elementa (1. period) ili 8 elemenata (2., 3. period).
Veliki periodi se sastoje od dva horizontalna reda. Četvrti, peti i šesti period su veliki, sadrže 18 elemenata (4., 5. period) ili 32 elementa (6., 7. period). Gornji redovi dugi periodi se nazivaju čak, donji redovi su neparni.
U šestom periodu lantanidi, au sedmom periodu aktinidi se nalaze na dnu periodnog sistema.U svakom periodu, s lijeva na desno, metalna svojstva elemenata slabe, a nemetalna se povećavaju. Samo metali se nalaze u parnim redovima dugih perioda. Kao rezultat, tabela ima 7 tačaka, 10 redova i 8 okomitih kolona, pod nazivom grupe –
ovo je skup elemenata koji imaju istu najveću valenciju u oksidima i drugim jedinjenjima. Ova valencija je jednaka broju grupe.
Izuzeci:
U grupi VIII, samo Ru i Os imaju najveću valenciju VIII.
Grupe su vertikalni nizovi elemenata, numerisani su rimskim brojevima od I do VIII i ruskim slovima A i B. Svaka grupa se sastoji od dve podgrupe: glavne i sekundarne. Glavna podgrupa - A, sadrži elemente malih i velikih perioda. Sekundarna podgrupa, B, sadrži elemente samo velikih perioda. Uključuju elemente perioda koji počinju od četvrtog.
U glavnim podgrupama, od vrha do dna, metalna svojstva su poboljšana umjesto da su nemetalna svojstva oslabljena. Svi elementi sekundarnih podgrupa su metali.
U gimnaziji je D. I. Mendeljejev u početku studirao osrednje. U tromjesečnim izvodima sačuvanim u njegovoj arhivi ima dosta zadovoljavajućih ocjena, a više ih je u nižim i srednjim razredima. U srednjoj školi D. I. Mendeljejev se zainteresovao za fizičke i matematičke nauke, kao i za istoriju i geografiju, takođe se interesovao za strukturu Univerzuma. Postepeno je uspjeh mladog školarca rastao u maturskoj svjedodžbi primljenoj 14. jula 1849. godine. bile su samo dve zadovoljavajuće ocene: po zakonu Božijem (predmet koji mu se nije dopao) i u ruskoj književnosti (dobro o ovoj temi nije moglo biti, pošto Mendeljejev nije dobro znao crkvenoslovenski). Gimnazija je ostavila u duši D. I. Mendeljejeva mnogo svijetlih uspomena na učitelje: o Petru Pavloviču Eršovu - (autoru bajke „Mali grbavi konj“), koji je prvo bio mentor, a zatim direktor gimnazije u Tobolsku; o I. K. Rummelu - (nastavniku fizike i matematike), koji je pred njim otvorio puteve upoznavanja prirode. Ljeto 1850 prošao kroz nevolje. Prvo je D. I. Mendelejev predao dokumente Medicinsko-hirurškoj akademiji, ali nije prošao prvi test - prisustvo u anatomskom kazalištu. Majka je predložila drugi način - postati učiteljica. Ali u Glavnom pedagoškom zavodu regrutacija je izvršena godinu dana kasnije i to tek 1850. godine. nije bilo prijema. Srećom, peticija je imala efekta, upisan je u institut za državnu podršku. Dmitrij Ivanovič je već u drugoj godini bio zanesen časovima u laboratorijama, zanimljivim predavanjima.
Godine 1855. D. I. Mendelejev je briljantno diplomirao na institutu sa zlatnom medaljom. Dobio je zvanje višeg nastavnika. 27. avgusta 1855 Mendeljejev je dobio dokumente o svom imenovanju za višeg učitelja u Simferopolju. Dmitrij Ivanovič puno radi: predaje matematiku, fiziku, biologiju, fizičku geografiju. Za dvije godine objavio je 70 članaka u časopisu Ministarstva narodne prosvjete.
U aprilu 1859. mladi naučnik Mendeljejev je poslat u inostranstvo „radi poboljšanja nauke“. Sastaje se sa ruskim hemičarem N. N. Beketovom, sa poznatim hemičarem M. Berthelotom.
Godine 1860. D. I. Mendeljejev je učestvovao na prvom međunarodnom kongresu hemičara u njemačkom gradu Karlsruheu.
U decembru 1861. Mendeljejev je postao rektor univerziteta.
Mendeljejev je vidio tri okolnosti koje su, po njegovom mišljenju, doprinijele otkrivanju periodičnog zakona:
Prvo, atomske težine većine poznatih hemijskih elemenata su manje-više precizno određene;
Drugo, pojavio se jasan koncept o grupama elemenata sličnih po hemijskim svojstvima (prirodnim grupama);
Treće, do 1869. Proučavana je hemija mnogih rijetkih elemenata, bez poznavanja kojih bi bilo teško doći do bilo kakve generalizacije.
Konačno, odlučujući korak ka otkriću zakona bio je to što je Mendeljejev uporedio sve elemente međusobno prema veličini atomskih težina.
U septembru 1869 D. I. Mendeljejev je pokazao da su atomske zapremine jednostavnih supstanci u periodičnoj zavisnosti od atomskih težina, a u oktobru je otkrio valencije elemenata u oksidima koji stvaraju soli.
U ljeto 1870 Mendeljejev je smatrao da je potrebno promijeniti pogrešno određene atomske težine indija, cerijuma, itrijuma, torijuma i uranijuma, te je s tim u vezi promijenio smještaj ovih elemenata u sistemu. Tako se pokazalo da je uranijum posljednji element u prirodnom nizu, najteži u smislu atomske težine.
Kako su se otkrivali novi hemijski elementi, sve se oštrije osjećala potreba za njihovom sistematizacijom. Godine 1869. D. I. Mendeljejev je stvorio periodični sistem elemenata i otkrio zakon koji je u njegovoj osnovi. Ovo otkriće je bila teorijska sinteza svih prethodnih razvoja 10. stoljeća. : Mendeljejev je uporedio fizička i hemijska svojstva svih tada poznatih 63 hemijska elementa sa njihovim atomskim težinama i otkrio vezu između dva najvažnija kvantitativno izmerena svojstva atoma, na kojima je izgrađena sva hemija - atomske težine i valencije.
Mnogo godina kasnije, Mendeljejev je opisao svoj sistem na sledeći način: "Ovo je najbolji skup mojih pogleda i razmatranja o periodičnosti elemenata." Mendeljejev je po prvi put dao kanonsku formulaciju periodičnog zakona, koji je postojao pre njegovog fizičkog opravdanja: “Svojstva elemenata, a samim tim i svojstva jednostavnih i složenih tijela koja su od njih formirana, nalaze se u periodičnoj vezi s njihovom atomskom težinom.
Za manje od šest godina vijest se proširila svijetom: 1875. Mladi francuski spektroskopist P. Lecoq de Boisbaudran izolovao je novi element iz minerala kopanog u Pirinejima. Boisbaudran je bio praćen blijedom ljubičastom linijom u spektru minerala, koja se ne može pripisati nijednom od poznatih kemijskih elemenata. U čast svoje domovine, koja se u antičko doba zvala Galija, Boisbaudran je novi element nazvao galij. Galijum je vrlo rijedak metal, a Boisbaudran je imao više poteškoća da ga izvuče u količinama malo većim od glave igle. Kakvo je bilo Boisbaudranovo iznenađenje kada je preko Pariške akademije nauka dobio pismo sa ruskim pečatom, u kojem je pisalo: u opisu svojstava galija sve je tačno, osim gustine: galijum je teži od vode ne 4,7 puta, kako je tvrdio Boisbaudran, ali 5, 9 puta. Da li je još neko ranije otkrio galijum? Boisbaudran je ponovo odredio gustinu galija podvrgavajući metal temeljitijem pročišćavanju. I pokazalo se da je pogriješio, a autor pisma - to je, naravno, bio Mendeljejev, koji nije vidio galijum - bio je u pravu: relativna gustina galijuma nije bila 4,7, već 5,9.
I 16 godina nakon Mendeljejevljevog predviđanja, njemački hemičar K. Winkler otkrio je novi element (1886) i nazvao ga germanijum. Ovog puta sam Mendeljejev nije morao da ističe da je ovaj novootkriveni element takođe ranije predvideo. Winkler je primetio da germanijum u potpunosti odgovara Mendeljejevskoj ekasilaciji. Winkler je u svom radu napisao: „Teško je moguće pronaći drugi upečatljiviji dokaz valjanosti doktrine periodičnosti, kao u novootkrivenom elementu. Ovo nije samo potvrda smele teorije, ovde vidimo očiglednu ekspanziju hemijskog pogleda, snažan korak u polju znanja.
Postojanje u prirodi više od deset novih elemenata nepoznatih nikome je predvidio sam Mendeljejev. Za desetak elemenata, predvidio je
tačna atomska težina. Sva naknadna traženja novih elemenata u prirodi istraživači su vršili koristeći periodični zakon i periodni sistem. Oni ne samo da su pomogli naučnicima u potrazi za istinom, već su doprineli i ispravljanju grešaka i zabluda u nauci.
Mendeljejevljeva predviđanja su bila briljantno opravdana - otkrivena su tri nova elementa: galijum, skandij, germanijum. Zagonetka berilijuma, koja je dugo mučila naučnike, razrešena je. Njegova atomska težina konačno je precizno određena, a mjesto elementa pored litijuma potvrđeno je jednom za svagda. Do 90-ih godina 19. vijeka. , prema Mendeljejevu, "ojačana je periodična zakonitost". U udžbenicima o hemiji u različitim zemljama, bez sumnje, Mendeljejevljev periodični sistem je počeo da se uključuje. Veliko otkriće dobilo je univerzalno priznanje.
Sudbina velikih otkrića ponekad je veoma teška. Na njihovom putu postoje testovi koji ponekad čak dovode u sumnju istinitost otkrića. Tako je bilo i sa periodnim sistemom elemenata.
Bio je povezan sa neočekivanim otkrićem skupa gasovitih hemijskih elemenata, nazvanih inertnim ili plemenitim gasovima. Prvi od njih je helijum. Gotovo sve referentne knjige i enciklopedije datiraju otkriće helijuma 1868. godine. i povezuju ovaj događaj sa francuskim astronomom J. Jansenom i engleskim astrofizičarem N. Lockyerom. Jansen je bio prisutan prilikom potpunog pomračenja Sunca u Indiji u avgustu 1868. A njegova glavna zasluga je to što je mogao da posmatra sunčeve prominencije nakon završetka pomračenja. Uočeni su samo tokom pomračenja. Lockyer je također primijetio istaknutosti. Bez napuštanja Britanskih ostrva, sredinom oktobra te godine. Oba naučnika poslali su opise svojih zapažanja Pariskoj akademiji nauka. Ali pošto je London mnogo bliži Parizu nego Kalkuti, pisma su gotovo istovremeno stigla do primaoca 26. oktobra. Ne o nekom novom elementu koji je navodno prisutan na Suncu. U ovim pismima nije bilo ni riječi.
Naučnici su počeli detaljno proučavati spektre istaknutosti. I ubrzo su se pojavili izvještaji da sadrže liniju koja ne može pripadati spektru nijednog elementa koji postoji na Zemlji. U januaru 1869 talijanski astronom A. Secchi označio ga je kao. U takvom zapisu ušao je u istoriju nauke kao spektralni "kontinent". Dana 3. avgusta 1871. godine, fizičar V. Thomson je javno govorio o novom solarnom elementu na godišnjem sastanku britanskih naučnika.
Ovo je istinita priča o otkriću helijuma na Suncu. Dugo vremena niko nije mogao reći šta je ovaj element, koja svojstva ima. Neki naučnici su generalno odbacili postojanje helijuma na Zemlji, jer je mogao postojati samo na visokim temperaturama. Helijum je pronađen na Zemlji tek 1895. godine.
Takva je priroda porekla tabele D. I. Mendeljejeva.
Usvajanje atomsko-molekularne teorije na prijelazu iz 119. u 19. stoljeće pratio je brzi rast broja poznatih kemijskih elemenata. Samo u prvoj deceniji 19. veka otkriveno je 14 novih elemenata. Rekorder među otkrivačima bio je engleski hemičar Humphry Davy, koji je u jednoj godini elektrolizom dobio 6 novih jednostavnih supstanci (natrijum, kalij, magnezij, kalcij, barijum, stroncijum). A do 1830. broj poznatih elemenata dostigao je 55.
Postojanje takvog broja elemenata, heterogenih po svojim svojstvima, zbunilo je hemičare i zahtevalo je redosled i sistematizaciju elemenata. Mnogi naučnici su tražili obrasce na listi elemenata i postigli su određeni napredak. Tri su najznačajnija rada koja su dovela u pitanje prioritet otkrića periodnog zakona od strane D.I. Mendeljejev.
Mendeljejev je formulisao periodični zakon u obliku sljedećih glavnih odredbi:
- 1. Elementi raspoređeni po atomskoj težini predstavljaju jasnu periodičnost svojstava.
- 2. Moramo očekivati otkriće još mnogo nepoznatih jednostavnih tijela, na primjer, elemenata sličnih Al i Si atomske težine 65 - 75.
- 3. Vrijednost atomske težine elementa ponekad se može ispraviti poznavanjem njegovih analogija.
Neke analogije otkrivaju se veličinom težine njihovog atoma. Prvi stav bio je poznat i prije Mendeljejeva, ali mu je upravo on dao karakter univerzalnog zakona, predviđajući na osnovu njega postojanje još neotkrivenih elemenata, mijenjajući atomske težine određenog broja elemenata i raspoređujući neke elemente u tablicu. suprotno njihovoj atomskoj težini, ali u potpunosti u skladu sa njihovim svojstvima (uglavnom valencija). Preostale odredbe otkrio je samo Mendeljejev i logične su posljedice periodičnog zakona. Ispravnost ovih posljedica potvrđena je mnogim eksperimentima u naredne dvije decenije i omogućila da se o periodičnom zakonu govori kao o strogom zakonu prirode.
Koristeći ove odredbe, Mendeljejev je sastavio svoju verziju periodnog sistema elemenata. Prvi nacrt tabele elemenata pojavio se 17. februara (1. marta, prema novom stilu) 1869. godine.
A 6. marta 1869. godine, profesor Menšutkin je zvanično objavio Mendeljejevljevo otkriće na sastanku Ruskog hemijskog društva.
U usta naučnika iznijeto je sljedeće priznanje: Vidim sto u snu, gdje su svi elementi raspoređeni po potrebi. Probudio sam se, odmah zapisao na komad papira - samo na jednom mjestu se kasnije ispostavilo da je to bila neophodna izmjena. Kako je sve jednostavno u legendama! Razvoj i korekcija trajali su više od 30 godina života naučnika.
Proces otkrivanja periodičnog zakona je poučan, a sam Mendeljejev je o tome govorio ovako: „Nehotice se pojavila ideja da mora postojati veza između mase i hemijskih svojstava.
A budući da se masa tvari, iako nije apsolutna, već samo relativna, konačno izražava u obliku težina atoma, potrebno je tražiti funkcionalnu korespondenciju između pojedinačnih svojstava elemenata i njihovih atomskih težina. Tražiti nešto, čak i gljive ili neku vrstu zavisnosti, nemoguće je drugačije nego gledajući i pokušavajući.
Tako sam počeo da biram, ispisujući na zasebne kartice elemente sa njihovim atomskim težinama i osnovnim svojstvima, slične elemente i bliske atomske težine, što je brzo dovelo do zaključka da su svojstva elemenata u periodičnoj zavisnosti od njihove atomske težine, štaviše, sumnja mnogo nejasnoća, nisam ni trenutka sumnjao u opštost izvedenog zaključka, jer je nemoguće priznati nesreću.
U prvom periodnom sistemu, svi elementi do i uključujući kalcijum su isti kao u modernom sistemu, sa izuzetkom plemenitih gasova. To se može vidjeti iz fragmenta stranice iz članka D.I. Mendeljejeva, koji sadrži periodični sistem elemenata.
Na osnovu principa povećanja atomske težine, onda su sljedeći elementi nakon kalcija trebali biti vanadij, hrom i titan. Ali Mendeljejev je stavio znak pitanja iza kalcijuma, a zatim stavio titanijum, menjajući njegovu atomsku težinu sa 52 na 50.
Nepoznatom elementu, označenom znakom pitanja, dodijeljena je atomska težina A = 45, što je aritmetička sredina između atomskih težina kalcija i titanijuma. Zatim, između cinka i arsena, Mendeljejev je ostavio mjesta za dva elementa koji još uvijek nisu bili otkriveni odjednom. Osim toga, stavio je telur ispred joda, iako potonji ima manju atomsku težinu. S takvim rasporedom elemenata, svi horizontalni redovi u tabeli sadržavali su samo slične elemente, a periodičnost promjena svojstava elemenata jasno se očitovala. Sljedeće dvije godine Mendeljejev je značajno poboljšao sistem elemenata. Godine 1871. objavljeno je prvo izdanje udžbenika Dmitrija Ivanoviča "Osnovi hemije", u kojem je periodni sistem dat u gotovo modernom obliku.
U tabeli je formirano 8 grupa elemenata, brojevi grupa ukazuju na najveću valentnost elemenata onih serija koji su uključeni u ove grupe, a periodi postaju bliži modernim, podeljeni u 12 serija. Sada svaki period počinje aktivnim alkalnim metalom i završava se tipičnim nemetalnim halogenom.Druga verzija sistema omogućila je Mendeljejevu da predvidi postojanje ne 4, već 12 elemenata i, izazivajući naučni svet, opisan sa zadivljujuća tačnost svojstva tri nepoznata elementa, koje je nazvao ekabor (eka na sanskrtu znači "jedno te isto"), ekaaluminijum i ekasilicij. (Gallia je starorimsko ime za Francusku). Naučnik je uspio izolovati ovaj element u njegovom čistom obliku i proučiti njegova svojstva. I Mendeljejev je uvideo da se svojstva galija poklapaju sa svojstvima ekaaluminijuma koje je on predvideo i obavestio Lecoqa de Boisbaudrana da je pogrešno izmerio gustinu galija, koja bi trebalo da bude jednaka 5,9-6,0 g/cm3 umesto 4,7 g/cm3 . Zaista, preciznija mjerenja su dovela do tačne vrijednosti od 5,904 g/cm3. Konačno priznanje periodnog zakona D.I. Mendeljejev je to postigao nakon 1886. godine, kada je njemački hemičar K. Winkler, analizirajući srebrnu rudu, primio element koji je nazvao germanijum. Ispostavilo se da je to eksacilija.
Periodični zakon i periodični sistem elemenata.
Periodični zakon je jedan od najvažnijih zakona hemije. Mendeljejev je vjerovao da je glavna karakteristika elementa njegova atomska masa. Stoga je sve elemente rasporedio u jedan red kako bi povećao njihovu atomsku masu.
Ako uzmemo u obzir niz elemenata od Li do F, možemo vidjeti da su metalna svojstva elemenata oslabljena, a nemetalna poboljšana. Svojstva elemenata u nizu od Na do Cl se mijenjaju slično. Sljedeći znak K, poput Li i Na, je tipičan metal.
Najveća valencija elemenata raste od I y Li do V y N (kiseonik i fluor imaju konstantnu valencu II i I, respektivno) i od I y Na do VII y Cl. Sljedeći element K, poput Li i Na, ima valenciju I. U nizu oksida od Li2O do N2O5 i hidroksida od LiOH do HNO3 oslabljena su osnovna svojstva, a pojačana su kisela svojstva. Osobine oksida se slično mijenjaju u nizu od Na2O i NaOH do Cl2O7 i HClO4. Kalijum oksid K2O, kao litijum i natrijev oksid Li2O i Na2O, je bazni oksid, a kalijum hidroksid KOH, poput litijum i natrijum hidroksida LiOH i NaOH, tipična je baza.
Oblici i svojstva nemetala se mijenjaju slično od CH4 do HF i od SiH4 do HCl.
Ovakva priroda svojstava elemenata i njihovih spojeva, koja se opaža povećanjem atomske mase elemenata, naziva se periodična promjena. Svojstva svih hemijskih elemenata se periodično menjaju sa povećanjem atomske mase.
Ova periodična promjena naziva se periodična ovisnost svojstava elemenata i njihovih spojeva od veličine atomske mase.
Stoga je D.I. Mendeljejev je formulisao zakon koji je otkrio na sljedeći način:
· Svojstva elemenata, kao i oblici i svojstva jedinjenja elemenata su u periodičnoj zavisnosti od vrednosti atomske mase elemenata.
Mendeljejev je rasporedio periode elemenata jedan ispod drugog i kao rezultat sastavio periodni sistem elemenata.
On je rekao da je tabela elemenata plod ne samo njegovog rada, već i truda mnogih hemičara, među kojima je posebno istakao "pojačivače periodnog zakona" koji su otkrili elemente koje je on predvideo.
Za stvaranje modernog stola bilo je potrebno mnogo godina teškog rada hiljada i hiljada hemičara i fizičara. Da je Mendeljejev sada živ, gledajući modernu tablicu elemenata, mogao bi ponoviti riječi engleskog hemičara J. W. Mellora, autora klasične enciklopedije o neorganskoj i teorijskoj hemiji u 16 tomova. Završivši svoj rad 1937. godine, nakon 15 godina rada, sa zahvalnošću je napisao na naslovnoj strani: „Posvećen činu i dosijeu ogromne vojske hemičara. Njihova imena su zaboravljena, njihova djela ostaju"...
Periodični sistem je klasifikacija hemijskih elemenata koja uspostavlja zavisnost različitih svojstava elemenata od naelektrisanja atomskog jezgra. Sistem je grafički izraz periodičnog zakona. Od oktobra 2009. poznato je 117 hemijskih elemenata (sa serijskim brojevima od 1 do 116 i 118), od kojih se 94 nalaze u prirodi (neki su samo u tragovima). Ostatak23 dobijen je umjetno kao rezultat nuklearnih reakcija - to je proces transformacije atomskih jezgri, koji se događa kada su u interakciji s elementarnim česticama, gama kvantima i međusobno, što obično dovodi do oslobađanja enormne količine energije. Prvih 112 elemenata imaju stalna imena, ostali su privremeni.
Otkriće 112. elementa (najtežeg od zvaničnih) priznala je Međunarodna unija za teorijsku i primijenjenu hemiju.
Najstabilniji poznati izotop ovog elementa ima poluživot od 34 sekunde. Početkom juna 2009. nosi nezvanični naziv ununbijum, a prvi put je sintetizovan u februaru 1996. u akceleratoru teških jona na Institutu za teške jone u Darmštatu. Otkrivači imaju pola godine da predlože novo službeno ime koje će dodati tabeli (već su predložili Wickshausius, Helmholtius, Venusius, Frisch, Strassmanius i Heisenberg). Trenutno su poznati transuranijumski elementi sa brojevima 113-116 i 118, dobijeni u Zajedničkom institutu za nuklearna istraživanja u Dubni, ali još uvek nisu zvanično priznati. Češći od ostalih su 3 oblika periodnog sistema: "kratki" (kratki period), "dugi" (dugi period) i "ekstra dug". U "ekstra dugoj" verziji, svaki period zauzima tačno jedan red. U "dugoj" verziji, lantanidi (familija od 14 hemijskih elemenata sa serijskim brojevima 58--71, koji se nalaze u VI periodu sistema) i aktinidi (familija radioaktivnih hemijskih elemenata, koji se sastoje od aktinijuma i 14 sličnih po svom hemijska svojstva) su izbačeni iz opšte tabele čineći je kompaktnijom. U "kratkom" obliku unosa, pored ovoga, četvrti i naredni period zauzimaju 2 reda; simboli elemenata glavne i sekundarne podgrupe su poravnati u odnosu na različite rubove ćelija. IUPAC je 1989. godine službeno ukinuo kratak oblik tabele koja sadrži osam grupa elemenata. Uprkos preporuci da se koristi duga forma, kratki oblik je nastavio da se navodi u velikom broju ruskih priručnika i priručnika nakon tog vremena. Iz savremene strane literature kratka forma je potpuno isključena, umjesto toga se koristi duga forma. Neki istraživači ovu situaciju povezuju, između ostalog, sa naizgled racionalnom kompaktnošću kratke forme tabele, kao i sa stereotipnim razmišljanjem i nedostatkom percepcije savremenih (međunarodnih) informacija.
Godine 1969. Theodor Seaborg je predložio prošireni periodni sistem elemenata. Niels Bohr je razvio lestvicu (piramidalni) oblik periodnog sistema.
Postoje mnogi drugi, rijetko ili uopće ne korišteni, ali vrlo originalni načini grafičkog prikaza Periodnog zakona. Danas postoji nekoliko stotina verzija tablice, dok naučnici nude sve više i više novih opcija.
Periodični zakon i njegovo opravdanje.
Periodični zakon je omogućio da se u sistem unese i generalizuje ogromna količina naučnih informacija iz hemije. Ova funkcija zakona naziva se integrativna. Posebno se jasno manifestuje u strukturiranju naučnog i obrazovnog materijala iz hemije.
Akademik A.E. Fersman je rekao da je sistem ujedinio svu hemiju u okviru jedne prostorne, hronološke, genetske, energetske veze.
Integrativna uloga Periodnog zakona očitovala se iu tome što su neke podatke o elementima, koji navodno ispadaju iz opštih obrazaca, provjeravali i dorađivali kako sam autor, tako i njegovi sljedbenici.
To se dogodilo sa karakteristikama berilija. Prije Mendeljejevljevog rada, smatran je trovalentnim analogom aluminija zbog njihove takozvane dijagonalne sličnosti. Dakle, u drugom periodu bila su dva trovalentna elementa, a ni jedan dvovalentni element. U ovoj fazi Mendeljejev je posumnjao na grešku u istraživanju svojstava berilija, pronašao je rad ruskog hemičara Avdejeva, koji je tvrdio da je berilijum dvovalentan i da ima atomsku težinu od 9. Avdejevljev rad ostao je nezapažen od naučnog sveta, autor je rano umro, očigledno otrovan izuzetno otrovnim jedinjenjima berilijuma. Rezultati Avdejevljevog istraživanja utemeljeni su u nauci zahvaljujući Periodičnom zakonu.
Takve promjene i preciziranja vrijednosti i atomskih težina i valencija izvršio je Mendeljejev za još devet elemenata (In, V, Th, U, La, Ce i tri druga lantanida).
Još deset elemenata je imalo ispravljene samo atomske težine. I sva ta poboljšanja su naknadno eksperimentalno potvrđena.
Prognostička (prediktivna) funkcija periodičnog zakona dobila je najupečatljiviju potvrdu u otkrivanju nepoznatih elemenata sa rednim brojevima 21, 31 i 32.
Njihovo postojanje je prvo bilo predviđeno na intuitivnom nivou, ali sa formiranjem sistema, Mendeljejev je mogao da izračuna njihova svojstva sa visokim stepenom tačnosti. Poznata priča o otkriću skandijuma, galija i germanijuma bila je trijumf Mendeljejevljevog otkrića. Sva svoja predviđanja napravio je na osnovu univerzalnog zakona prirode koji je sam otkrio.
Mendeljejev je predvideo ukupno dvanaest elemenata.Od samog početka Mendeljejev je isticao da zakon opisuje svojstva ne samo samih hemijskih elemenata, već i mnogih njihovih jedinjenja. Dovoljno je navesti primjer koji to potvrđuje. Od 1929. godine, kada je akademik P. L. Kapitsa prvi otkrio nemetalnu provodljivost germanija, započeo je razvoj teorije poluvodiča u svim zemljama svijeta.
Odmah je postalo jasno da elementi sa takvim svojstvima zauzimaju glavnu podgrupu grupe IV.
Vremenom je došlo do shvatanja da jedinjenja elemenata koji se nalaze u periodima jednako udaljenim od ove grupe (na primer, sa opštom formulom kao što je AzB) treba da imaju poluprovodnička svojstva u većoj ili manjoj meri.
To je odmah učinilo potragu za novim praktično važnim poluprovodnicima svrsishodnom i predvidljivom. Gotovo sva moderna elektronika temelji se na takvim vezama.
Važno je napomenuti da su predviđanja u okviru Periodnog sistema napravljena i nakon njegovog opšteg priznanja. Godine 1913
Moseley je otkrio da talasna dužina rendgenskih zraka, koje se dobijaju od antikatoda napravljenih od različitih elemenata, redovno varira u zavisnosti od rednog broja koji se konvencionalno dodeljuje elementima u periodnom sistemu. Eksperiment je potvrdio da atomski broj elementa ima direktno fizičko značenje.
Tek kasnije su serijski brojevi povezani sa vrijednošću pozitivnog naboja jezgra. S druge strane, Moseleyjev zakon je omogućio da se odmah eksperimentalno potvrdi broj elemenata u periodima i da se u isto vrijeme predvidi mjesta hafnija (br. 72) i renijuma (br. 75) koja još nisu bila pronađena. otkrivena do tada.
Dugo je trajao spor: odvojiti inertne gasove u nezavisnu nultu grupu elemenata ili ih smatrati glavnom podgrupom grupe VIII.
Na osnovu položaja elemenata u periodnom sistemu, teorijski hemičari predvođeni Linusom Paulingom dugo su sumnjali u potpunu hemijsku pasivnost inertnih gasova, direktno ukazujući na moguću stabilnost njihovih fluorida i oksida.
Ali tek 1962. godine američki hemičar Neil Bartlett prvi put je izveo reakciju heksafluorida platine s kisikom pod najobičnijim uvjetima, dobivši ksenon heksafluoroplatinat XePtF ^, a nakon njega i druga plinska jedinjenja, koja se danas ispravnije nazivaju plemenitim, a ne inertan.
Otkriće Dmitrija Mendeljejeva periodnog sistema hemijskih elemenata u martu 1869. bio je pravi proboj u hemiji. Ruski naučnik uspeo je da sistematizuje znanje o hemijskim elementima i predstavi ih u obliku tabele, koju školarci i sada uče na časovima hemije. Periodični sistem je postao temelj za brzi razvoj ove složene i zanimljive nauke, a istorija njegovog otkrića obavijena je legendama i mitovima. Za sve one koji vole nauku, biće zanimljivo saznati istinu o tome kako je Mendeljejev otkrio tabelu periodičnih elemenata.
Istorija periodnog sistema: kako je sve počelo
Pokušaji klasifikacije i sistematizacije poznatih hemijskih elemenata učinjeni su mnogo prije Dmitrija Mendeljejeva. Njihove sisteme elemenata predložili su poznati naučnici kao što su Debereiner, Newlands, Meyer i drugi. Međutim, zbog nedostatka podataka o hemijskim elementima i njihovim tačnim atomskim masama, predloženi sistemi nisu bili sasvim pouzdani.
Istorija otkrića periodnog sistema počinje 1869. godine, kada je ruski naučnik na sastanku Ruskog hemijskog društva rekao svojim kolegama o svom otkriću. U tabeli koju je predložio naučnik, hemijski elementi su raspoređeni u zavisnosti od njihovih svojstava, obezbeđenih vrednošću njihove molekularne težine.
Zanimljiva karakteristika periodnog sistema je i prisustvo praznih ćelija, koje su u budućnosti bile ispunjene otkrivenim hemijskim elementima koje je naučnik predvideo (germanijum, galijum, skandijum). Nakon otkrića periodnog sistema, u njega su unošeni dodaci i izmjene mnogo puta. Zajedno sa škotskim hemičarem Williamom Ramsayem, Mendeljejev je dodao grupu inertnih gasova (nulta grupa) na sto.
U budućnosti, istorija Mendeljejevljevog periodnog sistema bila je direktno povezana sa otkrićima u drugoj nauci - fizici. Rad na tabeli periodičnih elemenata i dalje traje, a savremeni naučnici dodaju nove hemijske elemente kako budu otkriveni. Važnost periodnog sistema Dmitrija Mendeljejeva teško je precijeniti, jer zahvaljujući njemu:
- Sistematizovana su znanja o svojstvima već otkrivenih hemijskih elemenata;
- Postalo je moguće predvidjeti otkriće novih hemijskih elemenata;
- Počele su da se razvijaju grane fizike kao što su fizika atoma i fizika jezgra;
Postoji mnogo opcija za prikazivanje hemijskih elemenata prema periodičnom zakonu, ali najpoznatija i najčešća opcija je periodična tablica poznata svima.
Mitovi i činjenice o stvaranju periodnog sistema
Najčešća zabluda u istoriji otkrića periodnog sistema je da ga je naučnik video u snu. Zapravo, sam Dmitrij Mendeljejev je opovrgao ovaj mit i izjavio da je o periodičnom zakonu razmišljao mnogo godina. Da bi sistematizovao hemijske elemente, napisao je svaki od njih na posebnoj kartici i više puta ih kombinovao jedan s drugim, ređajući ih u redove u zavisnosti od njihovih sličnih svojstava.
Mit o "proročkom" snu naučnika može se objasniti činjenicom da je Mendeljejev danima radio na sistematizaciji hemijskih elemenata, prekinut kratkim snom. Međutim, samo naporan rad i prirodni talenat naučnika dali su dugo očekivani rezultat i omogućili Dmitriju Mendelejevu svjetsku slavu.
Mnogi učenici u školi, a ponekad i na fakultetu, primorani su da pamte ili barem grubo kreću po periodnom sistemu. Da bi to postigla, osoba ne samo da mora imati dobro pamćenje, već i logično razmišljati, povezujući elemente u zasebne grupe i klase. Proučavanje stola je najlakše za one ljude koji svoj mozak stalno održavaju u dobroj formi pohađajući treninge na BrainApps.
