Die Geschichte der Entdeckung des Periodengesetzes und des Periodensystems der chemischen Elemente durch Dmitri Iwanowitsch Mendelejew. Entdeckung des Periodensystems der chemischen Elemente

ENTDECKUNG DES PERIODISCHEN GESETZES

Das periodische Gesetz wurde von D. I. Mendeleev entdeckt, als er am Text des Lehrbuchs „Grundlagen der Chemie“ arbeitete, als er auf Schwierigkeiten bei der Systematisierung des Faktenmaterials stieß. Als der Wissenschaftler Mitte Februar 1869 über die Struktur des Lehrbuchs nachdachte, kam er allmählich zu dem Schluss, dass die Eigenschaften einfacher Substanzen und die Atommassen von Elementen durch ein bestimmtes Muster verbunden sind.

Die Entdeckung des Periodensystems der Elemente erfolgte nicht zufällig; sie war das Ergebnis enormer, langer und sorgfältiger Arbeit, die von Dmitri Iwanowitsch selbst und vielen Chemikern unter seinen Vorgängern und Zeitgenossen geleistet wurde. „Als ich anfing, meine Klassifizierung der Elemente fertigzustellen, schrieb ich jedes Element und seine Verbindungen auf separate Karten und ordnete sie dann in der Reihenfolge von Gruppen und Reihen an. So erhielt ich die erste visuelle Tabelle des Periodengesetzes. Aber das war nur der Schlussakkord, das Ergebnis aller bisherigen Arbeiten“, sagte der Wissenschaftler. Mendeleev betonte, dass seine Entdeckung das Ergebnis von zwanzig Jahren Nachdenken über die Verbindungen zwischen Elementen und Nachdenken über die Beziehungen der Elemente von allen Seiten war.

Am 17. Februar (1. März) wurde das Manuskript des Artikels, das eine Tabelle mit dem Titel „Ein Experiment über ein System von Elementen basierend auf ihren Atomgewichten und chemischen Ähnlichkeiten“ enthielt, fertiggestellt und zusammen mit Notizen für Schriftsetzer und dem Datum an die Druckerei übergeben „17. Februar 1869.“ Die Ankündigung von Mendeleevs Entdeckung erfolgte durch den Herausgeber der Russischen Chemischen Gesellschaft, Professor N.A. Menshutkin, auf einer Sitzung der Gesellschaft am 22. Februar (6. März 1869). Mendeleev selbst war bei der Sitzung nicht anwesend, da zu diesem Zeitpunkt Im Auftrag der Free Economic Society untersuchte er die Twerskaja-Käsereien und die Provinzen Nowgorod.

In der ersten Version des Systems wurden die Elemente vom Wissenschaftler in neunzehn horizontalen Reihen und sechs vertikalen Spalten angeordnet. Am 17. Februar (1. März) war die Entdeckung des periodischen Gesetzes keineswegs abgeschlossen, sondern begann erst. Dmitry Ivanovich setzte seine Entwicklung und Vertiefung noch fast drei Jahre lang fort. Im Jahr 1870 veröffentlichte Mendelejew in „Grundlagen der Chemie“ („Natürliches System der Elemente“) die zweite Version des Systems: horizontale Spalten analoger Elemente, die in acht vertikal angeordnete Gruppen umgewandelt wurden; Die sechs vertikalen Säulen der ersten Version wurden zu Perioden, die mit Alkalimetall begannen und mit Halogen endeten. Jede Periode war in zwei Serien unterteilt; Elemente verschiedener Serien, die in der Gruppe enthalten waren, bildeten Untergruppen.

Der Kern von Mendelejews Entdeckung bestand darin, dass sich mit zunehmender Atommasse chemischer Elemente deren Eigenschaften nicht monoton, sondern periodisch ändern. Nach einer bestimmten Anzahl von Elementen mit unterschiedlichen Eigenschaften, angeordnet in zunehmendem Atomgewicht, beginnen sich die Eigenschaften zu wiederholen. Der Unterschied zwischen Mendelejews Arbeit und der Arbeit seiner Vorgänger bestand darin, dass Mendelejew nicht eine Grundlage für die Klassifizierung von Elementen hatte, sondern zwei – Atommasse und chemische Ähnlichkeit. Damit die Periodizität vollständig eingehalten werden konnte, korrigierte Mendelejew die Atommassen einiger Elemente, ordnete mehrere Elemente entgegen den damals akzeptierten Vorstellungen über ihre Ähnlichkeit mit anderen in sein System ein und ließ in der Tabelle leere Zellen für noch nicht entdeckte Elemente hätte platziert werden sollen.

Basierend auf diesen Werken formulierte Mendeleev 1871 das Periodengesetz, dessen Form im Laufe der Zeit etwas verbessert wurde.

Das Periodensystem der Elemente hatte großen Einfluss auf die weitere Entwicklung der Chemie. Es war nicht nur die erste natürliche Klassifizierung chemischer Elemente, die zeigte, dass sie ein harmonisches System bilden und in enger Verbindung zueinander stehen, sondern es war auch ein wirkungsvolles Werkzeug für die weitere Forschung. Als Mendelejew seine Tabelle auf der Grundlage des von ihm entdeckten Periodengesetzes zusammenstellte, waren viele Elemente noch unbekannt. Mendelejew war nicht nur davon überzeugt, dass es noch unbekannte Elemente geben musste, die diese Räume füllen würden, sondern er sagte auch im Voraus die Eigenschaften solcher Elemente basierend auf ihrer Position unter anderen Elementen des Periodensystems voraus. Im Laufe der nächsten 15 Jahre wurden Mendelejews Vorhersagen auf brillante Weise bestätigt; Alle drei erwarteten Elemente wurden entdeckt (Ga, Sc, Ge), was den größten Triumph des periodischen Gesetzes darstellte.

DI. Mendeleev reichte das Manuskript „Erfahrung eines Systems von Elementen basierend auf ihrem Atomgewicht und ihrer chemischen Ähnlichkeit“ ein // Präsidentenbibliothek // Tag der Geschichte http://www.prlib.ru/History/Pages/Item.aspx?itemid=1006

RUSSISCHE CHEMISCHE GESELLSCHAFT

Die Russische Chemische Gesellschaft ist eine wissenschaftliche Organisation, die 1868 an der Universität St. Petersburg gegründet wurde und ein freiwilliger Zusammenschluss russischer Chemiker war.

Die Notwendigkeit der Gründung der Gesellschaft wurde auf dem 1. Kongress der russischen Naturforscher und Ärzte bekannt gegeben, der Ende Dezember 1867 – Anfang Januar 1868 in St. Petersburg stattfand. Auf dem Kongress wurde die Entscheidung der Teilnehmer der Chemischen Sektion bekannt gegeben :

„Die Chemische Sektion äußerte einstimmig den Wunsch, sich in der Chemischen Gesellschaft zur Kommunikation der bereits etablierten Kräfte russischer Chemiker zusammenzuschließen. Die Sektion geht davon aus, dass diese Gesellschaft Mitglieder in allen Städten Russlands haben wird und dass ihre Veröffentlichung die auf Russisch veröffentlichten Werke aller russischen Chemiker umfassen wird.

Zu diesem Zeitpunkt waren bereits in mehreren europäischen Ländern chemische Gesellschaften gegründet worden: die London Chemical Society (1841), die French Chemical Society (1857), die German Chemical Society (1867); Die American Chemical Society wurde 1876 gegründet.

Die Satzung der Russischen Chemischen Gesellschaft, die hauptsächlich von D. I. Mendeleev zusammengestellt wurde, wurde am 26. Oktober 1868 vom Ministerium für öffentliche Bildung genehmigt, und die erste Sitzung der Gesellschaft fand am 6. November 1868 statt. Anfänglich gehörten ihr 35 Chemiker an St. Petersburg, Kasan, Moskau, Warschau, Kiew, Charkow und Odessa. N. N. Zinin wurde der erste Präsident der Russischen Kulturgesellschaft und N. A. Menshutkin wurde der Sekretär. Mitglieder der Gesellschaft zahlten Mitgliedsbeiträge (10 Rubel pro Jahr), neue Mitglieder wurden nur auf Empfehlung von drei bestehenden aufgenommen. Im ersten Jahr seines Bestehens wuchs die RCS von 35 auf 60 Mitglieder und wuchs in den folgenden Jahren kontinuierlich weiter (129 im Jahr 1879, 237 im Jahr 1889, 293 im Jahr 1899, 364 im Jahr 1909, 565 im Jahr 1917).

Im Jahr 1869 erwarb die Russische Chemische Gesellschaft ein eigenes gedrucktes Organ – die Zeitschrift der Russischen Chemischen Gesellschaft (ZHRKhO); Das Magazin erschien 9-mal im Jahr (monatlich, außer in den Sommermonaten). Der Herausgeber von ZhRKhO war von 1869 bis 1900 N. A. Menshutkin und von 1901 bis 1930 A. E. Favorsky.

Im Jahr 1878 fusionierte die Russische Chemische Gesellschaft mit der Russischen Physikalischen Gesellschaft (gegründet 1872) zur Russischen Physikalisch-Chemischen Gesellschaft. Die ersten Präsidenten der Russischen Föderalen Chemischen Gesellschaft waren A. M. Butlerov (1878–1882) und D. I. Mendeleev (1883–1887). Im Zusammenhang mit der Vereinigung im Jahr 1879 (ab dem 11. Band) wurde die „Zeitschrift der Russischen Chemischen Gesellschaft“ in „Zeitschrift der Russischen Physiko-Chemischen Gesellschaft“ umbenannt. Die Erscheinungsfrequenz betrug 10 Ausgaben pro Jahr; Das Magazin bestand aus zwei Teilen – einem chemischen (ZhRKhO) und einem physikalischen (ZhRFO).

Viele Werke der Klassiker der russischen Chemie wurden erstmals auf den Seiten von ZhRKhO veröffentlicht. Besonders hervorzuheben sind die Arbeiten von D. I. Mendeleev zur Entstehung und Entwicklung des Periodensystems der Elemente und A. M. Butlerov im Zusammenhang mit der Entwicklung seiner Theorie der Struktur organischer Verbindungen; Forschungen von N. A. Menshutkin, D. P. Konovalov, N. S. Kurnakov, L. A. Chugaev auf dem Gebiet der anorganischen und physikalischen Chemie; V. V. Markovnikov, E. E. Vagner, A. M. Zaitsev, S. N. Reformatsky, A. E. Favorsky, N. D. Zelinsky, S. V. Lebedev und A. E. Arbuzov auf dem Gebiet der organischen Chemie. Im Zeitraum von 1869 bis 1930 wurden in ZhRKhO 5067 ursprüngliche chemische Studien, Abstracts und Übersichtsartikel zu bestimmten Fragen der Chemie sowie Übersetzungen der interessantesten Werke aus ausländischen Fachzeitschriften veröffentlicht.

RFCS wurde der Gründer der Mendelejew-Kongresse für Allgemeine und Angewandte Chemie; Die ersten drei Kongresse fanden 1907, 1911 und 1922 in St. Petersburg statt. 1919 wurde die Veröffentlichung von ZHRFKhO ausgesetzt und erst 1924 wieder aufgenommen.

Geschichte der Entdeckung des periodischen Gesetzes.
Im Winter 1867/68 begann Mendeleev mit dem Schreiben des Lehrbuchs „Grundlagen der Chemie“ und stieß sofort auf Schwierigkeiten, das Faktenmaterial zu systematisieren. Als er Mitte Februar 1869 über die Struktur des Lehrbuchs nachdachte, kam er allmählich zu dem Schluss, dass die Eigenschaften einfacher Substanzen (und dies ist die Existenzform chemischer Elemente im freien Zustand) und die Atommassen der Elemente miteinander verbunden sind ein bestimmtes Muster.
Mendelejew wusste nicht viel über die Versuche seiner Vorgänger, chemische Elemente in der Reihenfolge zunehmender Atommassen anzuordnen, und über die Vorfälle, die sich in diesem Fall ereigneten. Beispielsweise hatte er fast keine Informationen über die Arbeit von Chancourtois, Newlands und Meyer.
Die entscheidende Phase seiner Gedanken kam am 1. März 1869 (14. Februar, alter Stil). Einen Tag zuvor hatte Mendeleev einen Antrag auf Urlaub für zehn Tage gestellt, um Artel-Käsereien in der Provinz Twer zu untersuchen: Er erhielt einen Brief mit Empfehlungen für das Studium der Käseproduktion von A. I. Khodnev, einem der Führer der Free Economic Society.
Beim Frühstück hatte Mendelejew eine unerwartete Idee: die ähnlichen Atommassen verschiedener chemischer Elemente und ihre chemischen Eigenschaften zu vergleichen.
Ohne lange nachzudenken, notierte er auf der Rückseite von Chodnews Brief die Symbole für Chlor Cl und Kalium K mit ziemlich nahe beieinander liegenden Atommassen von 35,5 bzw. 39 (der Unterschied beträgt nur 3,5 Einheiten). Im selben Brief skizzierte Mendeleev Symbole anderer Elemente und suchte nach ähnlichen „paradoxen“ Paaren unter ihnen: Fluor F und Natrium Na, Brom Br und Rubidium Rb, Jod I und Cäsium Cs, bei denen der Massenunterschied von 4,0 auf 5,0 zunimmt , und dann bis 6.0. Mendelejew konnte damals nicht wissen, dass die „unbestimmte Zone“ zwischen offensichtlichen Nichtmetallen und Metallen Elemente enthielt – Edelgase, deren Entdeckung später das Periodensystem erheblich verändern würde.
Nach dem Frühstück schloss sich Mendelejew in seinem Büro ein. Er holte einen Stapel Visitenkarten vom Schreibtisch und begann, auf die Rückseite die Symbole der Elemente und ihre wichtigsten chemischen Eigenschaften zu schreiben.
Nach einiger Zeit hörte die Familie das Geräusch aus dem Büro: „Oh-oh! Gehörnt. Wow, was für ein Gehörnter! Ich werde sie besiegen. Ich werde sie töten!“ Diese Ausrufe bedeuteten, dass Dmitri Iwanowitsch kreative Inspiration hatte. Mendelejew bewegte Karten von einer horizontalen Reihe zur anderen, wobei er sich an den Werten der Atommasse und den Eigenschaften einfacher Substanzen orientierte, die aus Atomen desselben Elements gebildet wurden. Dabei kamen ihm erneut fundierte Kenntnisse der anorganischen Chemie zugute. Allmählich zeichnete sich die Form des zukünftigen Periodensystems der chemischen Elemente ab.
Also legte er zunächst eine Karte mit dem Element Beryllium Be (Atommasse 14) neben eine Karte mit dem Element Aluminium Al (Atommasse 27,4), wobei er Beryllium nach damaliger Tradition mit einem Analogon von Aluminium verwechselte. Nach einem Vergleich der chemischen Eigenschaften entschied er jedoch, Beryllium dem Magnesium Mg vorzuziehen. Er bezweifelte den damals allgemein akzeptierten Wert der Atommasse von Beryllium, änderte ihn auf 9,4 und änderte die Formel von Berylliumoxid von Be 2 O 3 in BeO (wie Magnesiumoxid MgO). Der „korrigierte“ Wert der Atommasse von Beryllium wurde übrigens erst zehn Jahre später bestätigt. Bei anderen Gelegenheiten verhielt er sich ebenso mutig.
Allmählich kam Dmitri Iwanowitsch zu dem endgültigen Schluss, dass Elemente, die in aufsteigender Reihenfolge ihrer Atommassen angeordnet sind, eine klare Periodizität ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften aufweisen. Den ganzen Tag über arbeitete Mendeleev am System der Elemente und unterbrach sich kurz, um mit seiner Tochter Olga zu spielen und zu Mittag und zu Abend zu essen. Am Abend des 1. März 1869 schrieb er die von ihm zusammengestellte Tabelle völlig um und schickte sie unter dem Titel „Erfahrung eines Systems von Elementen aufgrund ihres Atomgewichts und ihrer chemischen Ähnlichkeit“ an die Druckerei, um Notizen für Schriftsetzer zu machen und das Datum „17. Februar 1869“ (alter Stil) einfügen.
So wurde das Periodengesetz entdeckt, dessen moderne Formulierung wie folgt lautet:
„Die Eigenschaften einfacher Stoffe sowie die Formen und Eigenschaften von Elementverbindungen hängen periodisch von der Ladung der Kerne ihrer Atome ab.“
Mendelejew war damals erst 35 Jahre alt. Mendeleev schickte gedruckte Blätter mit der Tabelle der Elemente an viele in- und ausländische Chemiker und verließ St. Petersburg erst danach, um Käsefabriken zu inspizieren.
Bevor er ging, gelang es ihm noch, N.A. Menshutkin, einem organischen Chemiker und zukünftigen Chemiehistoriker, das Manuskript des Artikels „Beziehung von Eigenschaften mit dem Atomgewicht von Elementen“ zu übergeben – zur Veröffentlichung im Journal der Russischen Chemischen Gesellschaft und für die Kommunikation auf der bevorstehenden Vereinsversammlung.
Nach der Entdeckung des Periodengesetzes hatte Mendelejew noch viel mehr zu tun. Der Grund für die periodische Änderung der Eigenschaften der Elemente blieb unbekannt, und die Struktur des Periodensystems selbst, in dem sich die Eigenschaften bei sieben Elementen im achten Element wiederholten, konnte nicht erklärt werden. Der erste Schleier des Mysteriums wurde jedoch über diese Zahlen gelüftet: In der zweiten und dritten Periode des Systems gab es jeweils genau sieben Elemente.
Mendelejew ordnete nicht alle Elemente in der Reihenfolge zunehmender Atommassen an; in manchen Fällen orientierte er sich eher an der Ähnlichkeit chemischer Eigenschaften. Somit ist die Atommasse von Kobalt Co größer als die von Nickel Ni, und Tellur Te ist ebenfalls größer als die von Jod I, aber Mendeleev ordnete sie in der Reihenfolge Co – Ni, Te – I und nicht umgekehrt. Andernfalls würde Tellur in die Halogengruppe fallen und Jod würde ein Verwandter von Selen Se werden.
Das Wichtigste bei der Entdeckung des Periodengesetzes ist die Vorhersage der Existenz chemischer Elemente, die noch nicht entdeckt wurden.
Unter Aluminium Al hinterließ Mendeleev einen Platz für sein Analogon „Eka-Aluminium“, unter Bor B – für „Eca-Bor“ und unter Silizium Si – für „Eca-Silizium“.
So nannte Mendelejew die noch unentdeckten chemischen Elemente. Er gab ihnen sogar die Symbole El, Eb und Es.
Über das Element „Exasilizium“ schrieb Mendelejew: „Mir scheint, dass das interessanteste der zweifellos fehlenden Metalle dasjenige sein wird, das zur IV. Gruppe der Kohlenstoffanaloga gehört, nämlich zur III. Reihe. Das wird das Metall sein.“ unmittelbar im Anschluss an Silizium, und deshalb nennen wir ihn Ekasilizium.“ Tatsächlich sollte dieses noch nicht entdeckte Element zu einer Art „Schloss“ werden, das zwei typische Nichtmetalle – Kohlenstoff C und Silizium Si – mit zwei typischen Metallen – Zinn Sn und Blei Pb – verbindet.
Nicht alle ausländischen Chemiker erkannten sofort die Bedeutung von Mendelejews Entdeckung. Es hat sich in der Welt der etablierten Ideen sehr verändert. So argumentierte der deutsche Physikochemiker Wilhelm Ostwald, ein zukünftiger Nobelpreisträger, dass es sich nicht um ein entdecktes Gesetz handele, sondern um ein Klassifizierungsprinzip von „etwas Ungewissem“. Der deutsche Chemiker Robert Bunsen, der 1861 zwei neue Alkalielemente, Rubidium Rb und Cäsium Cs, entdeckte, schrieb, dass Mendelejew Chemiker „in die weit hergeholte Welt der reinen Abstraktionen“ geführt habe.
Von Jahr zu Jahr gewann das Periodengesetz mehr und mehr Anhänger und sein Entdecker erlangte immer mehr Anerkennung. In Mendelejews Labor erschienen hochrangige Besucher, darunter sogar Großfürst Konstantin Nikolajewitsch, Leiter der Marineabteilung.
Mendeleev hat die Eigenschaften von Eka-Aluminium genau vorhergesagt: seine Atommasse, die Dichte des Metalls, die Formel von El 2 O 3-Oxid, ElCl 3-Chlorid, El 2 (SO 4) 3 Sulfat. Nach der Entdeckung von Gallium wurden diese Formeln als Ga 2 O 3, GaCl 3 und Ga 2 (SO 4) 3 geschrieben.
Mendelejew sah voraus, dass es sich um ein sehr schmelzbares Metall handeln würde, und tatsächlich lag der Schmelzpunkt von Gallium bei 29,8 °C. In Bezug auf die Schmelzbarkeit steht Gallium nach Quecksilber Hg und Cäsium Cs an zweiter Stelle.
Im Jahr 1886 entdeckte der deutsche Chemiker Clemens Winkler, Professor an der Bergakademie in Freiburg, bei der Analyse des seltenen Minerals Argyrodit mit der Zusammensetzung Ag 8 GeS 6 ein weiteres von Mendelejew vorhergesagtes Element. Winkler nannte das von ihm entdeckte Element Germanium Ge zu Ehren seiner Heimat, doch aus irgendeinem Grund löste dies bei einigen Chemikern heftige Einwände aus. Sie begannen, Winkler des Nationalismus zu bezichtigen, der sich die Entdeckung Mendelejews angeeignet hatte, der dem Element bereits den Namen „Ekasilizium“ und das Symbol Es gegeben hatte. Entmutigt wandte sich Winkler an Dmitri Iwanowitsch selbst und bat ihn um Rat. Er erklärte, dass es der Entdecker des neuen Elements sei, der ihm einen Namen geben sollte.
Mendeleev konnte die Existenz einer Gruppe von Edelgasen nicht vorhersagen und fand zunächst keinen Platz im Periodensystem.
Die Entdeckung von Argon Ar durch die englischen Wissenschaftler W. Ramsay und J. Rayleigh im Jahr 1894 löste sofort heftige Diskussionen und Zweifel am Periodengesetz und am Periodensystem der Elemente aus. Mendeleev betrachtete Argon zunächst als eine allotrope Modifikation von Stickstoff und stimmte erst im Jahr 1900 unter dem Druck unveränderlicher Tatsachen dem Vorhandensein einer „Null“-Gruppe chemischer Elemente im Periodensystem zu, die von anderen nach Argon entdeckten Edelgasen besetzt war. Jetzt ist diese Gruppe als VIIIA bekannt.
Im Jahr 1905 schrieb Mendelejew: „Offenbar droht die Zukunft dem periodischen Gesetz nicht mit Zerstörung, sondern verspricht nur Aufbauten und Entwicklung, obwohl man mich als Russen auslöschen wollte, vor allem die Deutschen.“
Die Entdeckung des Periodengesetzes beschleunigte die Entwicklung der Chemie und die Entdeckung neuer chemischer Elemente.

Struktur des Periodensystems:
Perioden, Gruppen, Untergruppen.

Wir haben also herausgefunden, dass das Periodensystem ein grafischer Ausdruck des Periodengesetzes ist.
Jedes Element nimmt einen bestimmten Platz (Zelle) im Periodensystem ein und hat seine eigene Ordnungszahl. Zum Beispiel:

Mendelejew nannte horizontale Reihen von Elementen, innerhalb derer sich die Eigenschaften der Elemente sequentiell ändern Perioden(beginnen Sie mit einem Alkalimetall (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) und enden Sie mit einem Edelgas (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn)). Ausnahmen: die erste Periode, die mit Wasserstoff beginnt, und die siebte Periode, die unvollständig ist. Die Zeiträume sind unterteilt in klein Und groß. Kleine Perioden bestehen aus eins horizontale Reihe. Die erste, zweite und dritte Periode sind klein, sie enthalten 2 Elemente (1. Periode) oder 8 Elemente (2., 3. Periode).
Große Perioden bestehen aus zwei horizontalen Reihen. Die vierte, fünfte und sechste Periode sind groß und enthalten 18 Elemente (4., 5. Periode) oder 32 Elemente (6., 7. Periode). Obere Reihen lange Zeiträume werden genannt sogar, Die unteren Reihen sind ungerade.
In der sechsten Periode stehen die Lanthaniden und in der siebten Periode die Actiniden am unteren Ende des Periodensystems. In jeder Periode werden von links nach rechts die metallischen Eigenschaften der Elemente schwächer und die nichtmetallischen Eigenschaften zunehmen. In geraden Reihen großer Perioden gibt es nur Metalle. Infolgedessen hat die Tabelle 7 Perioden, 10 Zeilen und 8 vertikale Spalten, genannt Gruppen – ist eine Ansammlung von Elementen, die in Oxiden und anderen Verbindungen die gleiche höchste Wertigkeit haben. Diese Wertigkeit ist gleich der Gruppennummer.
Ausnahmen:

In der Gruppe VIII haben nur Ru und Os die höchste Wertigkeit VIII.
Gruppen sind vertikale Abfolgen von Elementen, sie werden mit römischen Ziffern von I bis VIII und den russischen Buchstaben A und B nummeriert. Jede Gruppe besteht aus zwei Untergruppen: Haupt- und Nebengruppen. Die Hauptuntergruppe – A, enthält Elemente kleiner und großer Perioden. Nebenuntergruppe - B, enthält nur Elemente großer Perioden. Sie umfassen Elemente von Perioden ab der Quarte.
In den Hauptuntergruppen werden von oben nach unten metallische Eigenschaften verstärkt und nichtmetallische Eigenschaften abgeschwächt. Alle Elemente sekundärer Nebengruppen sind Metalle.

Im Gymnasium lernte D. I. Mendeleev zunächst mittelmäßig. In den in seinem Archiv aufbewahrten Quartalsberichten finden sich viele zufriedenstellende Noten, in der Unter- und Mittelstufe noch mehr. In der High School interessierte sich D. I. Mendeleev für physikalische und mathematische Wissenschaften sowie für Geschichte und Geographie und interessierte sich auch für die Struktur des Universums. Allmählich steigerten sich die Erfolge des jungen Schülers in seinem Abschlusszeugnis, das er am 14. Juli 1849 erhielt. Es gab nur zwei zufriedenstellende Noten: im Gesetz Gottes (ein Fach, das ihm nicht gefiel) und in russischer Literatur (in diesem Fach konnte es keine gute Note geben, da Mendelejew die kirchenslawische Sprache nicht gut beherrschte). Das Gymnasium hinterließ in der Seele von D. I. Mendelejew viele lebendige Erinnerungen an Lehrer: über Pjotr ​​​​Pawlowitsch Erschow – (Autor des Märchens „Das kleine bucklige Pferd“), der zuerst Mentor, dann Direktor des Tobolsker Gymnasiums war; über I.K. Rummel - (Lehrer für Physik und Mathematik), der ihm die Möglichkeiten offenbarte, die Natur zu verstehen. Sommer 1850 in Schwierigkeiten gegangen. Zunächst reichte D. I. Mendeleev Dokumente bei der Medizinisch-Chirurgischen Akademie ein, bestand jedoch die erste Prüfung – Anwesenheit im anatomischen Theater – nicht. Meine Mutter schlug einen anderen Weg vor – Lehrerin zu werden. Die Aufnahme in das Pädagogische Hauptinstitut erfolgte jedoch ein Jahr später und genau im Jahr 1850. Es gab keinen Empfang. Glücklicherweise zeigte die Petition Wirkung, und er wurde mit staatlicher Unterstützung am Institut eingeschrieben. Bereits im zweiten Jahr interessierte sich Dmitri Iwanowitsch für Laborkurse und interessante Vorlesungen.

Im Jahr 1855 schloss D. I. Mendeleev das Institut mit einer Goldmedaille mit Bravour ab. Ihm wurde der Titel Oberlehrer verliehen. 27. August 1855 Mendeleev erhielt Dokumente, die ihn zum Oberlehrer in Simferopol ernannten. Dmitri Iwanowitsch arbeitet viel: Er unterrichtet Mathematik, Physik, Biologie und Physische Geographie. Im Laufe von zwei Jahren veröffentlichte er 70 Artikel im Journal of the Ministry of Public Education.

Im April 1859 wurde der junge Wissenschaftler Mendelejew ins Ausland geschickt, „um seine Wissenschaft zu verbessern“. Er trifft sich mit dem russischen Chemiker N. N. Beketov und dem berühmten Chemiker M. Berthelot.

Im Jahr 1860 nahm D. I. Mendeleev am ersten Internationalen Chemikerkongress in der deutschen Stadt Karlsruhe teil.

Im Dezember 1861 wurde Mendelejew Rektor der Universität.

Mendeleev sah drei Umstände, die seiner Meinung nach zur Entdeckung des Periodengesetzes beitrugen:

Erstens wurden die Atomgewichte der meisten bekannten chemischen Elemente mehr oder weniger genau bestimmt;

Zweitens entstand ein klares Konzept über Gruppen von Elementen mit ähnlichen chemischen Eigenschaften (natürliche Gruppen);

Drittens bis 1869 Die Chemie vieler seltener Elemente wurde untersucht, ohne deren Kenntnis es schwierig wäre, zu einer Verallgemeinerung zu gelangen.

Der entscheidende Schritt zur Entdeckung des Gesetzes bestand schließlich darin, dass Mendelejew alle Elemente anhand ihres Atomgewichts verglich.

Im September 1869 D. I. Mendeleev zeigte, dass die Atomvolumina einfacher Substanzen periodisch von Atomgewichten abhängen, und im Oktober entdeckte er die Wertigkeiten von Elementen in salzbildenden Oxiden.

Sommer 1870 Mendelejew hielt es für notwendig, die falsch bestimmten Atomgewichte von Indium, Cer, Yttrium, Thorium und Uran zu ändern und änderte in diesem Zusammenhang die Platzierung dieser Elemente im System. Somit erwies sich Uran als das letzte Element der natürlichen Reihe und als das schwerste in Bezug auf das Atomgewicht.

Mit der Entdeckung neuer chemischer Elemente wurde zunehmend die Notwendigkeit ihrer Systematisierung deutlich. Im Jahr 1869 erstellte D. I. Mendelejew das Periodensystem der Elemente und entdeckte das ihm zugrunde liegende Gesetz. Diese Entdeckung war eine theoretische Synthese der gesamten bisherigen Entwicklung des 10. Jahrhunderts. : Mendelejew verglich die physikalischen und chemischen Eigenschaften aller 63 damals bekannten chemischen Elemente mit ihren Atomgewichten und entdeckte die Beziehung zwischen den beiden wichtigsten quantitativ gemessenen Eigenschaften von Atomen, auf denen die gesamte Chemie aufbaute – Atomgewicht und Wertigkeit.

Viele Jahre später beschrieb Mendelejew sein System wie folgt: „Dies ist die beste Zusammenfassung meiner Ansichten und Überlegungen zur Periodizität von Elementen.“ Mendelejew zitierte zunächst die kanonische Formulierung des Periodengesetzes, die vor seiner physikalischen Begründung existierte: „Die Eigenschaften der Elemente und damit die Eigenschaften der von ihnen gebildeten einfachen und komplexen Körper hängen periodisch von ihrem Atomgewicht ab.“

Weniger als sechs Jahre später verbreitete sich die Nachricht um die ganze Welt: im Jahr 1875. Der junge französische Spektroskopiker P. Lecoq de Boisbaudran isolierte ein neues Element aus einem in den Pyrenäen abgebauten Mineral. Boisbaudran wurde durch eine schwache violette Linie im Spektrum des Minerals auf die Spur geführt, die keinem der bekannten chemischen Elemente zugeordnet werden konnte. Zu Ehren seiner Heimat, die in der Antike Gallien hieß, benannte Boisbaudran das neue Element Gallium. Gallium ist ein sehr seltenes Metall, und Boisbaudran musste härter arbeiten, um es in Mengen von kaum mehr als einem Stecknadelkopf zu erhalten. Stellen Sie sich Boisbaudrans Überraschung vor, als er über die Pariser Akademie der Wissenschaften einen Brief mit russischer Briefmarke erhielt, in dem es hieß: In der Beschreibung der Eigenschaften von Gallium stimmt alles, bis auf die Dichte: Gallium ist nicht 4,7-mal schwerer als Wasser. wie Boisbaudran behauptete, aber 5,9 Mal. Hat jemand anderes Gallium zuerst entdeckt? Boisbaudran bestimmte die Dichte von Gallium neu, indem er das Metall einer gründlicheren Reinigung unterzog. Und es stellte sich heraus, dass er sich geirrt hatte, und der Autor des Briefes – es war natürlich Mendelejew, der Gallium noch nie gesehen hatte – hatte Recht: Die relative Dichte von Gallium beträgt nicht 4,7, sondern 5,9.

Und 16 Jahre nach Mendelejews Vorhersage entdeckte der deutsche Chemiker K. Winkler ein neues Element (1886) und nannte es Germanium. Diesmal musste Mendelejew selbst nicht darauf hinweisen, dass dieses neu entdeckte Element bereits früher von ihm vorhergesagt worden war. Winkler stellte fest, dass Germanium vollständig Mendelejews Eca-Silizium entspricht. Winkler schrieb in seinem Werk: „Man kann kaum einen schlagenderen Beweis für die Gültigkeit der Periodizitätslehre finden als im neu entdeckten Element.“ Dies ist nicht nur die Bestätigung einer kühnen Theorie, wir sehen hier eine offensichtliche Erweiterung des chemischen Horizonts, einen gewaltigen Schritt auf dem Gebiet des Wissens.“

Die Existenz von mehr als zehn neuen Elementen in der Natur, die niemandem bekannt ist, wurde von Mendelejew selbst vorhergesagt. Für ein Dutzend Elemente sagte er voraus

Richtiges Atomgewicht. Alle nachfolgenden Suchen nach neuen Elementen in der Natur wurden von Forschern unter Verwendung des Periodengesetzes und des Periodensystems durchgeführt. Sie halfen Wissenschaftlern nicht nur bei der Suche nach der Wahrheit, sondern trugen auch zur Korrektur von Fehlern und Missverständnissen in der Wissenschaft bei.

Mendelejews Vorhersagen erfüllten sich mit Bravour – drei neue Elemente wurden entdeckt: Gallium, Scandium, Germanium. Das Beryllium-Rätsel, das Wissenschaftler seit langem beschäftigt, ist gelöst. Sein Atomgewicht wurde schließlich genau bestimmt und der Platz des Elements neben Lithium ein für alle Mal bestätigt. In den 90er Jahren des 19. Jahrhunderts. Laut Mendelejew ist „die periodische Legalität stärker geworden“. Das Mendelejew-Periodensystem wird in den Chemielehrbüchern verschiedener Länder zweifellos berücksichtigt. Die große Entdeckung erhielt allgemeine Anerkennung.

Das Schicksal großer Entdeckungen ist manchmal sehr schwierig. Auf ihrem Weg begegnen ihnen Prüfungen, die manchmal sogar Zweifel an der Wahrheit der Entdeckung aufkommen lassen. Dies war beim Periodensystem der Elemente der Fall.

Es war mit der unerwarteten Entdeckung einer Reihe gasförmiger chemischer Elemente verbunden, die als Inert- oder Edelgase bezeichnet werden. Das erste davon ist Helium. Fast alle Nachschlagewerke und Enzyklopädien datieren die Entdeckung von Helium auf das Jahr 1868. und dieses Ereignis wird mit dem französischen Astronomen J. Jansen und dem englischen Astrophysiker N. Lockyer in Verbindung gebracht. Jansen war im August 1868 bei einer totalen Sonnenfinsternis in Indien anwesend. Und sein Hauptverdienst besteht darin, dass es ihm gelang, Sonnenprotuberanzen nach dem Ende der Sonnenfinsternis zu beobachten. Sie wurden nur während einer Sonnenfinsternis beobachtet. Lockyer beobachtete auch Protuberanzen. Ohne die britischen Inseln zu verlassen, Mitte Oktober desselben Jahres. Beide Wissenschaftler schickten Beschreibungen ihrer Beobachtungen an die Pariser Akademie der Wissenschaften. Da London aber viel näher an Paris liegt als Kalkutta, trafen die Briefe fast zeitgleich am 26. Oktober beim Adressaten ein. Nicht über irgendein neues Element, das angeblich auf der Sonne vorhanden ist. In diesen Briefen war kein Wort enthalten.

Wissenschaftler begannen, die Spektren von Protuberanzen im Detail zu untersuchen. Und bald tauchten Berichte auf, dass sie eine Linie enthielten, die nicht zum Spektrum eines der auf der Erde existierenden Elemente gehören könne. Im Januar 1869 Der italienische Astronom A. Secchi bezeichnete es als. In dieser Aufnahme ging es als gespenstischer „Kontinent“ in die Geschichte der Wissenschaft ein. Am 3. August 1871 sprach der Physiker W. Thomson auf einem jährlichen Treffen britischer Wissenschaftler öffentlich über die neue Solarzelle.

Dies ist die wahre Geschichte der Entdeckung von Helium in der Sonne. Lange Zeit konnte niemand sagen, was dieses Element ist und welche Eigenschaften es hat. Einige Wissenschaftler lehnten die Existenz von Helium auf der Erde generell ab, da es nur bei hohen Temperaturen existieren könne. Helium wurde erst 1895 auf der Erde entdeckt.

Dies ist die Natur des Ursprungs der Tabelle von D. I. Mendeleev.

Die Etablierung der atomar-molekularen Theorie an der Wende vom 19. zum 19. Jahrhundert ging mit einem raschen Anstieg der Zahl bekannter chemischer Elemente einher. Allein im ersten Jahrzehnt des 19. Jahrhunderts wurden 14 neue Elemente entdeckt. Rekordhalter unter den Entdeckern war der englische Chemiker Humphry Davy, der in einem Jahr mittels Elektrolyse 6 neue einfache Stoffe (Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium, Barium, Strontium) gewann. Und bis 1830 erreichte die Zahl der bekannten Elemente 55.

Die Existenz einer solchen Anzahl von Elementen mit heterogenen Eigenschaften stellte die Chemiker vor ein Rätsel und erforderte eine Ordnung und Systematisierung der Elemente. Viele Wissenschaftler suchten nach Mustern in der Liste der Elemente und erzielten einige Fortschritte. Wir können drei der bedeutendsten Werke hervorheben, die die Priorität der Entdeckung des periodischen Gesetzes durch D.I. in Frage stellten. Mendelejew.

Mendeleev formulierte das periodische Gesetz in Form der folgenden Grundprinzipien:

• 1. Elemente nach Atomgewicht geordnet stellen eine klare Periodizität der Eigenschaften dar.
• 2. Wir sollten mit der Entdeckung vieler weiterer unbekannter einfacher Körper rechnen, zum Beispiel Al- und Si-ähnlicher Elemente mit einem Atomgewicht von 65–75.
• 3. Das Atomgewicht eines Elements kann manchmal durch Kenntnis seiner Analoga korrigiert werden.

Einige Analogien ergeben sich aus der Größe des Atomgewichts. Die erste Position war schon vor Mendelejew bekannt, aber er war es, der ihr den Charakter eines universellen Gesetzes verlieh, indem er auf ihrer Grundlage die Existenz noch nicht entdeckter Elemente vorhersagte, die Atomgewichte einiger Elemente änderte und einige ordnete Elemente in der Tabelle im Gegensatz zu ihrem Atomgewicht, aber in voller Übereinstimmung mit ihren Eigenschaften (hauptsächlich nach Wertigkeit). Die übrigen Bestimmungen wurden erst von Mendelejew entdeckt und sind logische Konsequenzen des periodischen Gesetzes. Die Richtigkeit dieser Konsequenzen wurde in den nächsten zwei Jahrzehnten durch viele Experimente bestätigt und ermöglichte es, vom periodischen Gesetz als einem strengen Naturgesetz zu sprechen.

Unter Verwendung dieser Bestimmungen stellte Mendelejew seine eigene Version des Periodensystems der Elemente zusammen. Der erste Entwurf der Elementtabelle erschien am 17. Februar (1. März, neuer Stil) 1869.

Und am 6. März 1869 gab Professor Menschutkin auf einer Tagung der Russischen Chemischen Gesellschaft eine offizielle Ankündigung über Mendelejews Entdeckung.

Dem Wissenschaftler wurde folgendes Geständnis in den Mund gelegt: Ich sehe in einem Traum einen Tisch, auf dem alle Elemente nach Bedarf angeordnet sind. Ich bin aufgewacht und habe es sofort auf ein Blatt Papier geschrieben – nur an einer Stelle erwies sich später eine Korrektur als notwendig.“ Wie einfach ist alles in Legenden! Es dauerte mehr als 30 Jahre im Leben des Wissenschaftlers, es zu entwickeln und zu korrigieren.

Der Prozess der Entdeckung des periodischen Gesetzes ist lehrreich und Mendelejew selbst äußerte sich folgendermaßen darüber: „Unwillkürlich entstand die Idee, dass es einen Zusammenhang zwischen Masse und chemischen Eigenschaften geben muss.“

Und da die Masse eines Stoffes, wenn auch nicht absolut, sondern nur relativ, letztlich in Form von Atomgewichten ausgedrückt wird, ist es notwendig, nach einer funktionalen Entsprechung zwischen den einzelnen Eigenschaften von Elementen und ihren Atomgewichten zu suchen. Man kann nach nichts suchen, nicht einmal nach Pilzen oder irgendeiner Sucht, außer durch Schauen und Probieren.

Also begann ich, Elemente mit ihren Atomgewichten und grundlegenden Eigenschaften, ähnlichen Elementen und ähnlichen Atomgewichten auszuwählen, indem ich sie auf separate Karten schrieb, was schnell zu der Schlussfolgerung führte, dass die Eigenschaften von Elementen periodisch von ihrem Atomgewicht abhängen, und viele Unklarheiten in Zweifel zog Ich habe keine Minute an der Allgemeingültigkeit der gezogenen Schlussfolgerung gezweifelt, da es unmöglich ist, Unfälle zuzulassen.“

Im allerersten Periodensystem sind alle Elemente bis einschließlich Kalzium mit Ausnahme der Edelgase dieselben wie im modernen Periodensystem. Dies geht aus einem Fragment einer Seite aus einem Artikel von D.I. hervor. Mendelejew, enthält das Periodensystem der Elemente.

Basierend auf dem Prinzip der zunehmenden Atomgewichte hätten die nächsten Elemente nach Kalzium Vanadium, Chrom und Titan sein sollen. Aber Mendeleev setzte hinter Kalzium ein Fragezeichen und platzierte dann Titan, wodurch sich sein Atomgewicht von 52 auf 50 änderte.

Dem unbekannten Element, das durch ein Fragezeichen gekennzeichnet ist, wurde ein Atomgewicht A = 45 zugewiesen, das dem arithmetischen Mittel zwischen den Atomgewichten von Kalzium und Titan entspricht. Dann ließ Mendelejew zwischen Zink und Arsen Platz für zwei Elemente, die noch nicht entdeckt worden waren. Außerdem stellte er Tellur vor Jod, obwohl letzteres ein geringeres Atomgewicht hat. Bei dieser Anordnung der Elemente enthielten alle horizontalen Zeilen der Tabelle nur ähnliche Elemente, und die Periodizität der Änderungen der Eigenschaften der Elemente war deutlich zu erkennen. In den nächsten zwei Jahren verbesserte Mendelejew das System der Elemente erheblich. Im Jahr 1871 erschien die erste Auflage von Dmitri Iwanowitschs Lehrbuch „Grundlagen der Chemie“, das das Periodensystem in einer fast modernen Form darstellte.

In der Tabelle wurden 8 Gruppen von Elementen gebildet, die Gruppennummern geben die höchste Wertigkeit der Elemente dieser Reihen an, die in diesen Gruppen enthalten sind, und die Perioden nähern sich den modernen an, unterteilt in 12 Reihen. Jetzt beginnt jede Periode mit einem aktiven Alkalimetall und endet mit einem typischen nichtmetallischen Halogen. Die zweite Version des Systems ermöglichte es Mendelejew, die Existenz nicht von 4, sondern von 12 Elementen vorherzusagen, und stellte die wissenschaftliche Welt mit erstaunlichen Ergebnissen heraus Genauigkeit beschrieb er die Eigenschaften von drei unbekannten Elementen, die er Ekabor (eka bedeutet auf Sanskrit „ein und dasselbe“), Eka-Aluminium und Eka-Silizium nannte. (Gallien ist der alte römische Name für Frankreich). Dem Wissenschaftler gelang es, dieses Element in seiner reinen Form zu isolieren und seine Eigenschaften zu untersuchen. Und Mendelejew sah, dass die Eigenschaften von Gallium mit den von ihm vorhergesagten Eigenschaften von Eka-Aluminium übereinstimmten, und teilte Lecoq de Boisbaudran mit, dass er die Dichte von Gallium falsch gemessen habe, die 5,9–6,0 g/cm3 statt 4,7 g betragen sollte /cm3. Tatsächlich ergaben sorgfältigere Messungen den korrekten Wert von 5,904 g/cm3. Endgültige Anerkennung des periodischen Gesetzes von D.I. Mendelejew gelang dies nach 1886, als der deutsche Chemiker K. Winkler bei der Analyse von Silbererz ein Element entdeckte, das er Germanium nannte. Es stellt sich heraus, dass es sich um Ecasilizium handelt.

Periodengesetz und Periodensystem der Elemente.

Das Periodengesetz ist eines der wichtigsten Gesetze der Chemie. Mendelejew glaubte, dass das Hauptmerkmal eines Elements seine Atommasse sei. Deshalb ordnete er alle Elemente in einer Reihe nach zunehmender Atommasse an.

Wenn wir eine Reihe von Elementen von Li bis F betrachten, können wir sehen, dass die metallischen Eigenschaften der Elemente geschwächt und die nichtmetallischen Eigenschaften verstärkt werden. Die Eigenschaften der Elemente in der Reihe von Na bis Cl ändern sich ähnlich. Das nächste Zeichen K ist wie Li und Na ein typisches Metall.

Die höchste Wertigkeit der Elemente steigt von I y Li auf V y N (Sauerstoff und Fluor haben eine konstante Wertigkeit, II bzw. I) und von I y Na auf VII y Cl. Das nächste Element K hat wie Li und Na die Wertigkeit I. In der Reihe der Oxide von Li2O bis N2O5 und der Hydroxide von LiOH bis HNO3 werden die basischen Eigenschaften abgeschwächt und die sauren Eigenschaften verstärkt. Die Eigenschaften von Oxiden ändern sich in ähnlicher Weise in der Reihe von Na2O und NaOH zu Cl2O7 und HClO4. Kaliumoxid K2O ist wie die Lithium- und Natriumoxide Li2O und Na2O ein basisches Oxid und Kaliumhydroxid KOH ist wie die Lithium- und Natriumhydroxide LiOH und NaOH eine typische Base.

Die Formen und Eigenschaften von Nichtmetallen ändern sich in ähnlicher Weise von CH4 zu HF und von SiH4 zu HCl.

Dieser Charakter der Eigenschaften von Elementen und ihren Verbindungen, der bei einer Zunahme der Atommasse von Elementen beobachtet wird, wird als periodische Änderung bezeichnet. Die Eigenschaften aller chemischen Elemente ändern sich periodisch mit zunehmender Atommasse.

Diese periodische Änderung wird als periodische Abhängigkeit der Eigenschaften von Elementen und ihren Verbindungen von der Atommasse bezeichnet.

Deshalb D.I. Mendeleev formulierte das von ihm entdeckte Gesetz wie folgt:

· Die Eigenschaften von Elementen sowie die Formen und Eigenschaften von Elementverbindungen hängen periodisch von der Atommasse der Elemente ab.

Mendelejew ordnete die Perioden der Elemente untereinander und erstellte daraus das Periodensystem der Elemente.

Er sagte, dass die Tabelle der Elemente nicht nur das Ergebnis seiner eigenen Arbeit sei, sondern auch der Bemühungen vieler Chemiker, unter denen er insbesondere die „Stärker des Periodengesetzes“ hervorhob, die die von ihm vorhergesagten Elemente entdeckten.

Die Schaffung eines modernen Tisches erforderte viele Jahre harter Arbeit von Tausenden und Abertausenden Chemikern und Physikern. Wenn Mendeleev heute noch am Leben wäre und sich die moderne Tabelle der Elemente anschaut, könnte er durchaus die Worte des englischen Chemikers J. W. Mellor wiederholen, Autor der klassischen 16-bändigen Enzyklopädie über anorganische und theoretische Chemie. Nachdem er sein Werk 1937 nach 15 Jahren Arbeit beendet hatte, schrieb er voller Dankbarkeit auf die Titelseite: „Den Gefreiten einer riesigen Armee von Chemikern gewidmet.“ Ihre Namen sind vergessen, ihre Werke bleiben ...

Das Periodensystem ist eine Klassifikation chemischer Elemente, die die Abhängigkeit verschiedener Eigenschaften von Elementen von der Ladung des Atomkerns festlegt. Das System ist ein grafischer Ausdruck des periodischen Gesetzes. Mit Stand Oktober 2009 sind 117 chemische Elemente bekannt (mit Seriennummern von 1 bis 116 und 118), von denen 94 in der Natur vorkommen (manche nur in Spuren). Der Rest23 wurde künstlich durch Kernreaktionen gewonnen – dabei handelt es sich um den Umwandlungsprozess von Atomkernen, der bei ihrer Wechselwirkung mit Elementarteilchen, Gammastrahlen und untereinander abläuft und in der Regel zur Freisetzung enormer Energiemengen führt. Die ersten 112 Elemente haben permanente Namen, die restlichen haben temporäre Namen.

Die Entdeckung des Elements 112 (das schwerste der offiziellen Elemente) wird von der International Union of Pure and Applied Chemistry anerkannt.

Das stabilste bekannte Isotop dieses Elements hat eine Halbwertszeit von 34 Sekunden. Anfang Juni 2009 trägt es den inoffiziellen Namen Ununbium; erstmals wurde es im Februar 1996 am Schwerionenbeschleuniger des Schwerioneninstituts Darmstadt synthetisiert. Die Entdecker haben sechs Monate Zeit, einen neuen offiziellen Namen für die Tabelle vorzuschlagen (sie haben bereits Wickhausius, Helmholtzius, Venusius, Frischius, Strassmannius und Heisenbergius vorgeschlagen). Derzeit sind transuranische Elemente mit den Nummern 113-116 und 118 bekannt, die am Gemeinsamen Institut für Kernforschung in Dubna gewonnen, aber noch nicht offiziell anerkannt wurden. Häufiger als andere sind drei Formen des Periodensystems: „kurz“ (kurze Periode), „lang“ (lange Periode) und „extralang“. In der „superlangen“ Variante belegt jeder Punkt genau eine Zeile. In der „langen“ Version sind die Lanthaniden (eine Familie von 14 chemischen Elementen mit den Seriennummern 58-71, die sich in der VI-Periode des Systems befinden) und Aktiniden (eine Familie radioaktiver chemischer Elemente, bestehend aus Aktinium und 14 ähnlichen Elementen in (ihre chemischen Eigenschaften) werden aus der allgemeinen Tabelle entfernt, wodurch sie kompakter wird. Bei der „kurzen“ Aufnahmeform belegen darüber hinaus die vierte und die folgenden Perioden jeweils 2 Zeilen; Die Symbole der Elemente der Haupt- und Nebenuntergruppen werden relativ zu verschiedenen Kanten der Zellen ausgerichtet. Die Kurzform der Tabelle, die acht Elementgruppen enthielt, wurde 1989 von der IUPAC offiziell aufgegeben. Trotz der Empfehlung, die Langform zu verwenden, wurde auch nach dieser Zeit in einer Vielzahl russischer Nachschlagewerke und Handbücher weiterhin die Kurzform angegeben. Aus der modernen ausländischen Literatur wird die Kurzform vollständig ausgeschlossen und stattdessen die Langform verwendet. Einige Forscher verbinden diese Situation unter anderem mit der scheinbar rationalen Kompaktheit der Kurzform der Tabelle sowie mit stereotypem Denken und der Nichtwahrnehmung moderner (internationaler) Informationen.

Im Jahr 1969 schlug Theodore Seaborg ein erweitertes Periodensystem der Elemente vor. Niels Bohr entwickelte die Leiterform (Pyramidenform) des Periodensystems.

Es gibt viele andere, selten oder gar nicht verwendete, aber sehr originelle Möglichkeiten, das Periodengesetz grafisch darzustellen. Heute gibt es mehrere hundert Versionen der Tabelle und Wissenschaftler bieten ständig neue Optionen an.

Periodisches Gesetz und seine Begründung.

Das periodische Gesetz ermöglichte die Systematisierung und Verallgemeinerung einer großen Menge wissenschaftlicher Informationen in der Chemie. Diese Funktion des Gesetzes wird üblicherweise als integrativ bezeichnet. Besonders deutlich zeigt es sich in der Strukturierung von Wissenschafts- und Lehrmaterialien in der Chemie.

Der Akademiker A.E. Fersman sagte, dass das System die gesamte Chemie in einer einzigen räumlichen, chronologischen, genetischen und energetischen Verbindung vereint.

Die integrative Rolle des Periodengesetzes zeigte sich auch darin, dass einige Angaben zu den Elementen, die angeblich außerhalb der allgemeinen Gesetze lagen, sowohl vom Autor selbst als auch von seinen Anhängern überprüft und geklärt wurden.

Dies geschah mit den Eigenschaften von Beryllium. Vor Mendeleevs Arbeit galt es aufgrund seiner sogenannten diagonalen Ähnlichkeit als dreiwertiges Analogon von Aluminium. Somit gab es in der zweiten Periode zwei dreiwertige Elemente und kein einziges zweiwertiges. Zu diesem Zeitpunkt vermutete Mendeleev einen Fehler bei der Erforschung der Eigenschaften von Beryllium; er stieß auf die Arbeit des russischen Chemikers Avdeev, der behauptete, Beryllium sei zweiwertig und habe ein Atomgewicht von 9. Avdeevs Arbeit blieb von der wissenschaftlichen Welt unbemerkt , der Autor starb früh, offenbar an einer Vergiftung durch extrem giftige Berylliumverbindungen. Die Ergebnisse von Avdeevs Forschung wurden dank des Periodengesetzes in der Wissenschaft verankert.

Solche Änderungen und Verfeinerungen der Werte sowohl der Atomgewichte als auch der Wertigkeiten wurden von Mendelejew für neun weitere Elemente (In, V, Th, U, La, Ce und drei weitere Lanthaniden) vorgenommen.

Für zehn weitere Elemente wurden nur die Atomgewichte korrigiert. Und alle diese Klarstellungen wurden anschließend experimentell bestätigt.

Die prognostische (vorhersagende) Funktion des Periodengesetzes erhielt die eindrucksvollste Bestätigung bei der Entdeckung unbekannter Elemente mit den Seriennummern 21, 31 und 32.

Ihre Existenz wurde zunächst intuitiv vorhergesagt, doch mit der Bildung des Systems war Mendelejew in der Lage, ihre Eigenschaften mit einem hohen Maß an Genauigkeit zu berechnen. Die bekannte Geschichte der Entdeckung von Scandium, Gallium und Germanium war der Triumph von Mendelejews Entdeckung. Er machte alle seine Vorhersagen auf der Grundlage des universellen Naturgesetzes, das er selbst entdeckt hatte.

Insgesamt sagte Mendelejew zwölf Elemente voraus. Mendelejew wies von Anfang an darauf hin, dass das Gesetz nicht nur die Eigenschaften der chemischen Elemente selbst, sondern auch vieler ihrer Verbindungen beschreibt. Um dies zu bestätigen, genügt es, das folgende Beispiel zu nennen. Seit 1929, als der Akademiker P. L. Kapitsa erstmals die nichtmetallische Leitfähigkeit von Germanium entdeckte, begann die Entwicklung der Halbleiterforschung in allen Ländern der Welt.

Es wurde sofort klar, dass Elemente mit solchen Eigenschaften die Hauptuntergruppe der Gruppe IV einnehmen.

Im Laufe der Zeit kam man zu der Einsicht, dass Verbindungen von Elementen, die sich in gleich weit von dieser Gruppe entfernten Perioden befinden (z. B. mit einer allgemeinen Formel wie AzB), mehr oder weniger über Halbleitereigenschaften verfügen sollten.

Dies machte die Suche nach neuen praktisch wichtigen Halbleitern sofort gezielt und vorhersehbar. Fast die gesamte moderne Elektronik basiert auf solchen Verbindungen.

Es ist wichtig zu beachten, dass Vorhersagen innerhalb des Periodensystems auch nach seiner allgemeinen Akzeptanz gemacht wurden. Im Jahr 1913

Moseley entdeckte, dass sich die Wellenlänge von Röntgenstrahlen, die von Antikathoden aus verschiedenen Elementen empfangen werden, auf natürliche Weise abhängig von der Ordnungszahl ändert, die den Elementen im Periodensystem üblicherweise zugeordnet wird. Das Experiment bestätigte, dass die Seriennummer eines Elements eine direkte physikalische Bedeutung hat.

Erst später wurden Seriennummern auf den Wert der positiven Ladung des Kerns bezogen. Aber Moseleys Gesetz ermöglichte es, die Anzahl der Elemente in den Perioden sofort experimentell zu bestätigen und gleichzeitig die zu diesem Zeitpunkt noch nicht entdeckten Orte von Hafnium (Nr. 72) und Rhenium (Nr. 75) vorherzusagen.

Lange Zeit gab es eine Debatte darüber, Inertgase einer unabhängigen Nullgruppe von Elementen zuzuordnen oder sie als Hauptuntergruppe der Gruppe VIII zu betrachten.

Aufgrund der Stellung der Elemente im Periodensystem bezweifelten theoretische Chemiker um Linus Pauling lange Zeit die vollständige chemische Passivität von Edelgasen und verwiesen direkt auf die mögliche Stabilität ihrer Fluoride und Oxide.

Doch erst 1962 führte der amerikanische Chemiker Neil Bartlett als erster die Reaktion von Platinhexafluorid mit Sauerstoff unter den gewöhnlichsten Bedingungen durch und erhielt dabei Xenonhexafluorplatinat XePtF^, gefolgt von anderen Gasverbindungen, die heute eher als edel denn als inert bezeichnet werden .

Die Entdeckung des Periodensystems der chemischen Elemente durch Dmitri Mendelejew im März 1869 war ein echter Durchbruch in der Chemie. Dem russischen Wissenschaftler ist es gelungen, das Wissen über chemische Elemente zu systematisieren und in Tabellenform darzustellen, das Schüler noch heute im Chemieunterricht lernen müssen. Das Periodensystem wurde zur Grundlage für die rasante Entwicklung dieser komplexen und interessanten Wissenschaft, und die Geschichte ihrer Entdeckung ist voller Legenden und Mythen. Für alle Wissenschaftsinteressierten wird es interessant sein, die Wahrheit darüber zu erfahren, wie Mendelejew das Periodensystem der Elemente entdeckte.

Geschichte des Periodensystems: Wie alles begann

Versuche, bekannte chemische Elemente zu klassifizieren und zu systematisieren, wurden lange vor Dmitri Mendelejew unternommen. Berühmte Wissenschaftler wie Döbereiner, Newlands, Meyer und andere schlugen ihre Elementsysteme vor. Aufgrund fehlender Daten zu chemischen Elementen und ihren korrekten Atommassen waren die vorgeschlagenen Systeme jedoch nicht ganz zuverlässig.

Die Geschichte der Entdeckung des Periodensystems beginnt im Jahr 1869, als ein russischer Wissenschaftler auf einem Treffen der Russischen Chemischen Gesellschaft seinen Kollegen von seiner Entdeckung erzählte. In der vom Wissenschaftler vorgeschlagenen Tabelle wurden die chemischen Elemente nach ihren Eigenschaften geordnet, die durch die Größe ihres Molekulargewichts sichergestellt wurden.

Ein interessantes Merkmal des Periodensystems war auch das Vorhandensein leerer Zellen, die in Zukunft mit vom Wissenschaftler vorhergesagten offenen chemischen Elementen (Germanium, Gallium, Scandium) gefüllt wurden. Seit der Entdeckung des Periodensystems wurden zahlreiche Ergänzungen und Änderungen vorgenommen. Zusammen mit dem schottischen Chemiker William Ramsay fügte Mendeleev der Tabelle eine Gruppe von Inertgasen (Gruppe Null) hinzu.

Anschließend stand die Geschichte des Periodensystems von Mendelejew in direktem Zusammenhang mit Entdeckungen in einer anderen Wissenschaft – der Physik. Die Arbeit am Periodensystem der Elemente dauert bis heute an und moderne Wissenschaftler fügen neue chemische Elemente hinzu, sobald sie entdeckt werden. Die Bedeutung des Periodensystems von Dmitri Mendelejew kann kaum überschätzt werden, denn dank ihm:

• Das Wissen über die Eigenschaften bereits entdeckter chemischer Elemente wurde systematisiert;
• Es wurde möglich, die Entdeckung neuer chemischer Elemente vorherzusagen;
• Es begannen sich Zweige der Physik wie die Atomphysik und die Kernphysik zu entwickeln;

Es gibt viele Möglichkeiten, chemische Elemente nach dem Periodengesetz darzustellen, die bekannteste und gebräuchlichste Variante ist jedoch das jedem bekannte Periodensystem.

Mythen und Fakten zur Entstehung des Periodensystems

Das häufigste Missverständnis in der Geschichte der Entdeckung des Periodensystems ist, dass der Wissenschaftler es in einem Traum gesehen hat. Tatsächlich widerlegte Dmitri Mendeleev selbst diesen Mythos und erklärte, dass er schon seit vielen Jahren über das Periodengesetz nachgedacht habe. Um die chemischen Elemente zu systematisieren, schrieb er sie jeweils auf eine eigene Karte und kombinierte sie immer wieder miteinander, wobei er sie je nach ähnlichen Eigenschaften in Reihen anordnete.

Der Mythos vom „prophetischen“ Traum des Wissenschaftlers lässt sich damit erklären, dass Mendelejew tagelang, unterbrochen von kurzem Schlaf, an der Systematisierung chemischer Elemente arbeitete. Doch nur die harte Arbeit und das natürliche Talent des Wissenschaftlers führten zu dem lang erwarteten Ergebnis und verschafften Dmitri Mendelejew weltweiten Ruhm.

Viele Schüler in der Schule und manchmal auch an der Universität sind gezwungen, sich das Periodensystem zu merken oder sich zumindest grob darin zurechtzufinden. Dazu muss eine Person nicht nur ein gutes Gedächtnis haben, sondern auch logisch denken und Elemente in separate Gruppen und Klassen verknüpfen. Das Studium der Tabelle ist für diejenigen am einfachsten, die ihr Gehirn durch Training mit BrainApps ständig in Form halten.