ΑΝΑΚΑΛΥΨΗ ΤΟΥ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΥ ΝΟΜΟΥ
Ο περιοδικός νόμος ανακαλύφθηκε από τον D.I. Mendeleev ενώ εργαζόταν στο κείμενο του σχολικού βιβλίου «Βασικές αρχές της Χημείας», όταν συνάντησε δυσκολίες στη συστηματοποίηση του πραγματικού υλικού. Μέχρι τα μέσα Φεβρουαρίου 1869, αναλογιζόμενος τη δομή του σχολικού βιβλίου, ο επιστήμονας κατέληξε σταδιακά στο συμπέρασμα ότι οι ιδιότητες των απλών ουσιών και οι ατομικές μάζες των στοιχείων συνδέονται με ένα συγκεκριμένο σχέδιο.
Η ανακάλυψη του περιοδικού πίνακα των στοιχείων δεν έγινε τυχαία· ήταν το αποτέλεσμα τεράστιας δουλειάς, μακράς και επίπονης δουλειάς, την οποία ξόδεψε ο ίδιος ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς και πολλοί χημικοί από τους προκατόχους και συγχρόνους του. «Όταν άρχισα να οριστικοποιώ την ταξινόμηση των στοιχείων, έγραψα σε ξεχωριστές κάρτες κάθε στοιχείο και τις ενώσεις του και στη συνέχεια, ταξινομώντας τα με τη σειρά των ομάδων και των σειρών, έλαβα τον πρώτο οπτικό πίνακα του περιοδικού νόμου. Αλλά αυτή ήταν μόνο η τελευταία συγχορδία, το αποτέλεσμα όλων των προηγούμενων εργασιών...» είπε ο επιστήμονας. Ο Mendeleev τόνισε ότι η ανακάλυψή του ήταν το αποτέλεσμα είκοσι ετών σκέψης για τις συνδέσεις μεταξύ των στοιχείων, σκέψης για τις σχέσεις των στοιχείων από όλες τις πλευρές.
Στις 17 Φεβρουαρίου (1 Μαρτίου), το χειρόγραφο του άρθρου, που περιείχε έναν πίνακα με τίτλο «Ένα πείραμα σε ένα σύστημα στοιχείων με βάση τα ατομικά τους βάρη και τις χημικές ομοιότητες», ολοκληρώθηκε και υποβλήθηκε στον Τύπο με σημειώσεις για στοιχειοθέτες και την ημερομηνία «17 Φεβρουαρίου 1869». Η ανακοίνωση της ανακάλυψης του Mendeleev έγινε από τον εκδότη της Ρωσικής Χημικής Εταιρείας, καθηγητή N.A. Menshutkin, σε μια συνεδρίαση της εταιρείας στις 22 Φεβρουαρίου (6 Μαρτίου 1869). Ο ίδιος ο Mendeleev δεν ήταν παρών στη συνάντηση, αφού εκείνη την εποχή, με τις οδηγίες της Ελεύθερης Οικονομικής Εταιρείας, εξέτασε τα τυροκομεία Tverskaya και τις επαρχίες Novgorod.
Στην πρώτη έκδοση του συστήματος, τα στοιχεία τακτοποιήθηκαν από τον επιστήμονα σε δεκαεννέα οριζόντιες σειρές και έξι κάθετες στήλες. Στις 17 Φεβρουαρίου (1 Μαρτίου), η ανακάλυψη του περιοδικού νόμου δεν ολοκληρώθηκε σε καμία περίπτωση, αλλά μόλις ξεκίνησε. Ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς συνέχισε την ανάπτυξή του και την εμβάθυνσή του για σχεδόν τρία ακόμη χρόνια. Το 1870, ο Mendeleev δημοσίευσε τη δεύτερη έκδοση του συστήματος στο "Fundamentals of Chemistry" ("Natural System of Elements"): οριζόντιες στήλες αναλογικών στοιχείων μετατράπηκαν σε οκτώ κατακόρυφα διατεταγμένες ομάδες. οι έξι κάθετες στήλες της πρώτης έκδοσης έγιναν περίοδοι που ξεκινούσαν με αλκαλικό μέταλλο και τελειώνουν με αλογόνο. Κάθε περίοδος χωρίστηκε σε δύο σειρές. στοιχεία διαφορετικών σειρών που περιλαμβάνονται στην ομάδα σχημάτισαν υποομάδες.
Η ουσία της ανακάλυψης του Mendeleev ήταν ότι με την αύξηση της ατομικής μάζας των χημικών στοιχείων, οι ιδιότητές τους δεν αλλάζουν μονότονα, αλλά περιοδικά. Μετά από έναν ορισμένο αριθμό στοιχείων με διαφορετικές ιδιότητες, διατεταγμένα σε αυξανόμενο ατομικό βάρος, οι ιδιότητες αρχίζουν να επαναλαμβάνονται. Η διαφορά μεταξύ του έργου του Mendeleev και του έργου των προκατόχων του ήταν ότι ο Mendeleev δεν είχε μία βάση για την ταξινόμηση στοιχείων, αλλά δύο - ατομική μάζα και χημική ομοιότητα. Προκειμένου να παρατηρηθεί πλήρως η περιοδικότητα, ο Mendeleev διόρθωσε τις ατομικές μάζες ορισμένων στοιχείων, τοποθέτησε αρκετά στοιχεία στο σύστημά του σε αντίθεση με τις αποδεκτές τότε ιδέες σχετικά με την ομοιότητά τους με άλλα και άφησε κενά κελιά στον πίνακα όπου δεν είχαν ανακαλυφθεί ακόμη στοιχεία. έπρεπε να είχε τοποθετηθεί.
Το 1871, με βάση αυτά τα έργα, ο Mendeleev διατύπωσε τον Περιοδικό Νόμο, η μορφή του οποίου βελτιώθηκε κάπως με την πάροδο του χρόνου.
Ο περιοδικός πίνακας των στοιχείων είχε μεγάλη επιρροή στη μετέπειτα ανάπτυξη της χημείας. Όχι μόνο ήταν η πρώτη φυσική ταξινόμηση των χημικών στοιχείων, που έδειξε ότι σχηματίζουν ένα αρμονικό σύστημα και βρίσκονται σε στενή σύνδεση μεταξύ τους, αλλά ήταν επίσης ένα ισχυρό εργαλείο για περαιτέρω έρευνα. Την εποχή που ο Mendeleev συνέταξε τον πίνακα του με βάση τον περιοδικό νόμο που ανακάλυψε, πολλά στοιχεία ήταν ακόμα άγνωστα. Ο Mendeleev όχι μόνο ήταν πεπεισμένος ότι πρέπει να υπάρχουν ακόμη άγνωστα στοιχεία που θα γεμίζουν αυτούς τους χώρους, αλλά προέβλεψε επίσης τις ιδιότητες τέτοιων στοιχείων με βάση τη θέση τους μεταξύ άλλων στοιχείων του περιοδικού πίνακα. Τα επόμενα 15 χρόνια, οι προβλέψεις του Mendeleev επιβεβαιώθηκαν έξοχα. ανακαλύφθηκαν και τα τρία αναμενόμενα στοιχεία (Ga, Sc, Ge), που ήταν ο μεγαλύτερος θρίαμβος του περιοδικού νόμου.
DI. Ο Mendeleev υπέβαλε το χειρόγραφο «Η εμπειρία ενός συστήματος στοιχείων με βάση το ατομικό τους βάρος και τη χημική τους ομοιότητα» // Προεδρική Βιβλιοθήκη // Ημέρα Ιστορίας http://www.prlib.ru/History/Pages/Item.aspx?itemid=1006
ΡΩΣΙΚΗ ΧΗΜΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ
Η Russian Chemical Society είναι ένας επιστημονικός οργανισμός που ιδρύθηκε στο Πανεπιστήμιο της Αγίας Πετρούπολης το 1868 και ήταν μια εθελοντική ένωση Ρώσων χημικών.
Η ανάγκη δημιουργίας της Εταιρείας ανακοινώθηκε στο 1ο Συνέδριο Ρώσων Φυσιολόγων και Ιατρών, που έγινε στην Αγία Πετρούπολη στα τέλη Δεκεμβρίου 1867 - αρχές Ιανουαρίου 1868. Στο Συνέδριο ανακοινώθηκε η απόφαση των συμμετεχόντων του Χημικού Τμήματος :
«Το Χημικό Τμήμα εξέφρασε την ομόφωνη επιθυμία να ενωθεί στη Χημική Εταιρεία για την επικοινωνία των ήδη εγκατεστημένων δυνάμεων των Ρώσων χημικών. Το τμήμα πιστεύει ότι αυτή η κοινωνία θα έχει μέλη σε όλες τις πόλεις της Ρωσίας και ότι η έκδοσή της θα περιλαμβάνει τα έργα όλων των Ρώσων χημικών, δημοσιευμένα στα ρωσικά».
Μέχρι τότε, χημικές εταιρείες είχαν ήδη ιδρυθεί σε πολλές ευρωπαϊκές χώρες: η London Chemical Society (1841), η French Chemical Society (1857), η German Chemical Society (1867). Η Αμερικανική Χημική Εταιρεία ιδρύθηκε το 1876.
Ο Χάρτης της Ρωσικής Χημικής Εταιρείας, που συντάχθηκε κυρίως από τον D.I. Mendeleev, εγκρίθηκε από το Υπουργείο Δημόσιας Παιδείας στις 26 Οκτωβρίου 1868 και η πρώτη συνεδρίαση της Εταιρείας έγινε στις 6 Νοεμβρίου 1868. Αρχικά, περιλάμβανε 35 χημικούς από Αγία Πετρούπολη, Καζάν, Μόσχα, Βαρσοβία, Κίεβο, Χάρκοβο και Οδησσό. Ο N. N. Zinin έγινε ο πρώτος Πρόεδρος της Ρωσικής Πολιτιστικής Εταιρείας και ο N. A. Menshutkin έγινε γραμματέας. Τα μέλη της εταιρείας πλήρωναν συνδρομές μέλους (10 ρούβλια ετησίως), νέα μέλη έγιναν δεκτά μόνο μετά από σύσταση τριών υπαρχόντων. Τον πρώτο χρόνο της ύπαρξής του, το RCS αυξήθηκε από 35 σε 60 μέλη και συνέχισε να αναπτύσσεται ομαλά τα επόμενα χρόνια (129 το 1879, 237 το 1889, 293 το 1899, 364 το 1909, 565 το 1917).
Το 1869, η Ρωσική Χημική Εταιρεία απέκτησε το δικό της έντυπο όργανο - την Εφημερίδα της Ρωσικής Χημικής Εταιρείας (ZHRKhO). Το περιοδικό έβγαινε 9 φορές το χρόνο (μηνιαία, εκτός από τους καλοκαιρινούς μήνες). Ο εκδότης του ZhRKhO από το 1869 έως το 1900 ήταν ο N. A. Menshutkin και από το 1901 έως το 1930 - A. E. Favorsky.
Το 1878, η Russian Chemical Society συγχωνεύθηκε με τη Russian Physical Society (που ιδρύθηκε το 1872) για να σχηματίσει τη Russian Physico-Chemical Society. Οι πρώτοι Πρόεδροι της Ρωσικής Ομοσπονδιακής Χημικής Εταιρείας ήταν ο A. M. Butlerov (το 1878-1882) και ο D. I. Mendeleev (το 1883-1887). Σε σχέση με την ενοποίηση το 1879 (από τον 11ο τόμο), το "Journal of the Russian Chemical Society" μετονομάστηκε σε "Journal of the Russian Physico-Chemical Society". Η συχνότητα δημοσίευσης ήταν 10 τεύχη ετησίως. Το περιοδικό αποτελούνταν από δύο μέρη - χημικό (ZhRKhO) και φυσικό (ZhRFO).
Πολλά έργα κλασικών ρωσικής χημείας δημοσιεύθηκαν για πρώτη φορά στις σελίδες του ZhRKhO. Μπορούμε να σημειώσουμε ιδιαίτερα το έργο του D. I. Mendeleev σχετικά με τη δημιουργία και την ανάπτυξη του περιοδικού πίνακα στοιχείων και του A. M. Butlerov, που σχετίζεται με την ανάπτυξη της θεωρίας του για τη δομή των οργανικών ενώσεων. έρευνα των N. A. Menshutkin, D. P. Konovalov, N. S. Kurnakov, L. A. Chugaev στον τομέα της ανόργανης και φυσικής χημείας. V. V. Markovnikov, E. E. Vagner, A. M. Zaitsev, S. N. Reformatsky, A. E. Favorsky, N. D. Zelinsky, S. V. Lebedev και A. E. Arbuzov στον τομέα της οργανικής χημείας. Κατά την περίοδο από το 1869 έως το 1930, δημοσιεύθηκαν 5067 πρωτότυπες χημικές μελέτες στο ZhRKhO, περιλήψεις και άρθρα ανασκόπησης για ορισμένα ζητήματα της χημείας, καθώς και μεταφράσεις των πιο ενδιαφέρων εργασιών από ξένα περιοδικά.
Το RFCS έγινε ο ιδρυτής των Συνεδρίων Mendeleev για τη Γενική και την Εφαρμοσμένη Χημεία. Τα τρία πρώτα συνέδρια πραγματοποιήθηκαν στην Αγία Πετρούπολη το 1907, το 1911 και το 1922. Το 1919, η έκδοση του ZHRFKhO ανεστάλη και συνεχίστηκε μόνο το 1924.
Ιστορία της ανακάλυψης του περιοδικού νόμου.
Τον χειμώνα του 1867-68, ο Mendeleev άρχισε να γράφει το εγχειρίδιο «Βασικές αρχές της Χημείας» και αμέσως αντιμετώπισε δυσκολίες στη συστηματοποίηση του πραγματικού υλικού. Στα μέσα Φεβρουαρίου 1869, στοχαζόμενος τη δομή του σχολικού βιβλίου, κατέληξε σταδιακά στο συμπέρασμα ότι οι ιδιότητες των απλών ουσιών (και αυτή είναι η μορφή ύπαρξης χημικών στοιχείων σε ελεύθερη κατάσταση) και οι ατομικές μάζες των στοιχείων συνδέονται με ένα συγκεκριμένο μοτίβο.
Ο Μεντελέγιεφ δεν γνώριζε πολλά για τις προσπάθειες των προκατόχων του να τακτοποιήσουν χημικά στοιχεία κατά σειρά αύξησης των ατομικών μαζών και για τα περιστατικά που προέκυψαν σε αυτή την περίπτωση. Για παράδειγμα, δεν είχε σχεδόν καμία πληροφορία για το έργο των Chancourtois, Newlands και Meyer.
Το αποφασιστικό στάδιο των σκέψεών του ήρθε την 1η Μαρτίου 1869 (14 Φεβρουαρίου, παλαιού τύπου). Μια μέρα νωρίτερα, ο Mendeleev έγραψε ένα αίτημα για άδεια δέκα ημερών για να εξετάσει τα τυροκομεία artel στην επαρχία Tver: έλαβε μια επιστολή με συστάσεις για τη μελέτη της παραγωγής τυριού από τον A.I. Khodnev, έναν από τους ηγέτες της Ελεύθερης Οικονομικής Κοινωνίας.
Στο πρωινό, ο Mendeleev είχε μια απροσδόκητη ιδέα: να συγκρίνει τις παρόμοιες ατομικές μάζες διαφόρων χημικών στοιχείων και τις χημικές τους ιδιότητες.
Χωρίς να το σκεφτεί δύο φορές, στο πίσω μέρος της επιστολής του Khodnev έγραψε τα σύμβολα για το χλώριο Cl και το κάλιο Κ με αρκετά κοντινές ατομικές μάζες, ίσες με 35,5 και 39, αντίστοιχα (η διαφορά είναι μόνο 3,5 μονάδες). Στο ίδιο γράμμα, ο Mendeleev σκιαγράφησε σύμβολα άλλων στοιχείων, αναζητώντας παρόμοια «παράδοξα» ζεύγη μεταξύ τους: φθόριο F και νάτριο Na, βρώμιο Br και ρουβίδιο Rb, ιώδιο I και καίσιο Cs, για τα οποία η διαφορά μάζας αυξάνεται από 4,0 σε 5,0 , και μετά έως 6.0. Ο Mendeleev δεν μπορούσε να γνωρίζει τότε ότι η «ακαθόριστη ζώνη» μεταξύ προφανών μη μετάλλων και μετάλλων περιείχε στοιχεία - ευγενή αέρια, η ανακάλυψη των οποίων θα τροποποιούσε στη συνέχεια σημαντικά τον Περιοδικό Πίνακα.
Μετά το πρωινό, ο Μεντελέγιεφ κλειδώθηκε στο γραφείο του. Έβγαλε μια στοίβα επαγγελματικές κάρτες από το γραφείο και άρχισε να γράφει στο πίσω μέρος τους τα σύμβολα των στοιχείων και τις κύριες χημικές τους ιδιότητες.
Μετά από λίγο, το νοικοκυριό άκουσε τον ήχο που ακούγεται από το γραφείο: "Ω-ω! Κέρατα. Ουάου, τι κερασφόρος! Θα τους νικήσω. Θα τους σκοτώσω!" Αυτά τα επιφωνήματα σήμαιναν ότι ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς είχε δημιουργική έμπνευση. Ο Mendeleev μετέφερε κάρτες από τη μια οριζόντια σειρά στην άλλη, καθοδηγούμενος από τις τιμές της ατομικής μάζας και τις ιδιότητες απλών ουσιών που σχηματίζονται από άτομα του ίδιου στοιχείου. Για άλλη μια φορά, μια ενδελεχής γνώση της ανόργανης χημείας τον βοήθησε. Σταδιακά, άρχισε να εμφανίζεται το σχήμα του μελλοντικού Περιοδικού Πίνακα Χημικών Στοιχείων.
Έτσι, στην αρχή έβαλε μια κάρτα με το στοιχείο βηρύλλιο Be (ατομική μάζα 14) δίπλα σε μια κάρτα με το στοιχείο αλουμίνιο Al (ατομική μάζα 27,4), σύμφωνα με την τότε παράδοση, παρερμηνεύοντας το βηρύλλιο με ανάλογο του αλουμινίου. Ωστόσο, στη συνέχεια, αφού συνέκρινε τις χημικές ιδιότητες, τοποθέτησε το βηρύλλιο πάνω από το μαγνήσιο Mg. Αμφισβητώντας την τότε γενικά αποδεκτή τιμή της ατομικής μάζας του βηρυλλίου, την άλλαξε σε 9,4 και άλλαξε τον τύπο του οξειδίου του βηρυλλίου από Be 2 O 3 σε BeO (όπως το οξείδιο του μαγνησίου MgO). Παρεμπιπτόντως, η «διορθωμένη» τιμή της ατομικής μάζας του βηρυλλίου επιβεβαιώθηκε μόλις δέκα χρόνια αργότερα. Ενήργησε το ίδιο τολμηρά και σε άλλες περιπτώσεις.
Σταδιακά, ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς κατέληξε στο τελικό συμπέρασμα ότι τα στοιχεία διατεταγμένα με αύξουσα σειρά της ατομικής τους μάζας παρουσιάζουν μια σαφή περιοδικότητα φυσικών και χημικών ιδιοτήτων. Καθ' όλη τη διάρκεια της ημέρας, ο Mendeleev δούλευε στο σύστημα των στοιχείων, σταμάτησε για λίγο για να παίξει με την κόρη του Όλγα και να γευματίσει και να δειπνήσει. Το βράδυ της 1ης Μαρτίου 1869, ξανάγραψε πλήρως τον πίνακα που είχε συντάξει και, με τον τίτλο «Εμπειρία ενός συστήματος στοιχείων με βάση το ατομικό τους βάρος και τη χημική τους ομοιότητα», τον έστειλε στο τυπογραφείο κάνοντας σημειώσεις για στοιχειοθέτες. και βάζοντας την ημερομηνία «17 Φεβρουαρίου 1869» (παλιό στυλ ).
Έτσι ανακαλύφθηκε ο Περιοδικός Νόμος, η σύγχρονη διατύπωση του οποίου έχει ως εξής:
«Οι ιδιότητες των απλών ουσιών, καθώς και οι μορφές και οι ιδιότητες των ενώσεων των στοιχείων, εξαρτώνται περιοδικά από το φορτίο των πυρήνων των ατόμων τους».
Ο Μεντελέγιεφ ήταν μόλις 35 ετών εκείνη την εποχή. Ο Mendeleev έστειλε τυπωμένα φύλλα με τον πίνακα των στοιχείων σε πολλούς εγχώριους και ξένους χημικούς και μόνο μετά από αυτό έφυγε από την Αγία Πετρούπολη για να επιθεωρήσει τυροκομεία.
Πριν φύγει, κατάφερε ακόμα να παραδώσει στον N.A. Menshutkin, οργανικό χημικό και μελλοντικό ιστορικό της χημείας, το χειρόγραφο του άρθρου "Σχέση ιδιοτήτων με το ατομικό βάρος των στοιχείων" - για δημοσίευση στο Journal of the Russian Chemical Society και για επικοινωνία στην επικείμενη συνάντηση της κοινωνίας.
Μετά την ανακάλυψη του Περιοδικού Νόμου, ο Mendeleev είχε πολλά περισσότερα να κάνει. Ο λόγος για την περιοδική αλλαγή στις ιδιότητες των στοιχείων παρέμεινε άγνωστος και η δομή του ίδιου του Περιοδικού Συστήματος, όπου οι ιδιότητες επαναλήφθηκαν μέσω επτά στοιχείων στο όγδοο, δεν μπορούσε να εξηγηθεί. Ωστόσο, το πρώτο πέπλο μυστηρίου αφαιρέθηκε από αυτούς τους αριθμούς: στη δεύτερη και τρίτη περίοδο του συστήματος υπήρχαν επτά ακριβώς στοιχεία το καθένα.
Ο Mendeleev δεν τοποθέτησε όλα τα στοιχεία κατά σειρά αύξησης της ατομικής μάζας. σε ορισμένες περιπτώσεις καθοδηγούνταν περισσότερο από την ομοιότητα των χημικών ιδιοτήτων. Έτσι, η ατομική μάζα του κοβαλτίου Co είναι μεγαλύτερη από αυτή του νικελίου Ni και το τελλούριο Te είναι επίσης μεγαλύτερη από αυτή του ιωδίου I, αλλά ο Mendeleev τα τοποθέτησε με τη σειρά Co - Ni, Te - I, και όχι το αντίστροφο. Διαφορετικά, το τελλούριο θα έπεφτε στην ομάδα αλογόνου και το ιώδιο θα γινόταν συγγενής του σεληνίου Se.
Το πιο σημαντικό πράγμα στην ανακάλυψη του Περιοδικού Νόμου είναι η πρόβλεψη της ύπαρξης χημικών στοιχείων που δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί.
Κάτω από το αλουμίνιο Al, ο Mendeleev άφησε μια θέση για το ανάλογό του "eka-aluminium", κάτω από το βόριο B - για το "eca-boron" και κάτω από το πυρίτιο Si - για το "eca-silicon".
Αυτό ονόμασε ο Mendeleev τα χημικά στοιχεία που δεν έχουν ανακαλυφθεί ακόμη. Τους έδωσε μάλιστα τα σύμβολα El, Eb και Es.
Σχετικά με το στοιχείο "εξαπυρίτιο", ο Mendeleev έγραψε: "Μου φαίνεται ότι το πιο ενδιαφέρον από τα μέταλλα που λείπουν αναμφίβολα θα είναι αυτό που ανήκει στην ομάδα IV των αναλόγων άνθρακα, δηλαδή στη σειρά III. Αυτό θα είναι το μέταλλο αμέσως μετά το πυρίτιο, και επομένως θα τον ονομάσουμε εκασίλιο». Πράγματι, αυτό το στοιχείο που δεν είχε ανακαλυφθεί ακόμη υποτίθεται ότι θα γινόταν ένα είδος «κλειδαριάς» που συνδέει δύο τυπικά αμέταλλα - τον άνθρακα C και το πυρίτιο Si - με δύο τυπικά μέταλλα - τον κασσίτερο Sn και τον μόλυβδο Pb.
Δεν εκτίμησαν αμέσως όλοι οι ξένοι χημικοί τη σημασία της ανακάλυψης του Mendeleev. Άλλαξε πολύ στον κόσμο των καθιερωμένων ιδεών. Έτσι, ο Γερμανός φυσικοχημικός Wilhelm Ostwald, μελλοντικός βραβευμένος με Νόμπελ, υποστήριξε ότι δεν ήταν νόμος που είχε ανακαλυφθεί, αλλά μια αρχή ταξινόμησης του «κάτι αβέβαιου». Ο Γερμανός χημικός Robert Bunsen, ο οποίος ανακάλυψε δύο νέα αλκαλικά στοιχεία, το ρουβίδιο Rb και το καίσιο Cs, το 1861, έγραψε ότι ο Mendeleev μετέφερε τους χημικούς «στον τραβηγμένο κόσμο των καθαρών αφαιρέσεων».
Κάθε χρόνο ο Περιοδικός Νόμος κέρδιζε ολοένα και περισσότερους υποστηρικτές και ο ανακάλυψής του κέρδιζε όλο και μεγαλύτερη αναγνώριση. Στο εργαστήριο του Μεντελέεφ άρχισαν να εμφανίζονται υψηλόβαθμοι επισκέπτες, συμπεριλαμβανομένου ακόμη και του Μεγάλου Δούκα Konstantin Nikolaevich, διευθυντή του ναυτικού τμήματος.
Ο Mendeleev προέβλεψε με ακρίβεια τις ιδιότητες του εκα-αλουμινίου: την ατομική του μάζα, την πυκνότητα του μετάλλου, τον τύπο του οξειδίου El 2 O 3, χλωριούχο ElCl 3, θειικό El 2 (SO 4) 3. Μετά την ανακάλυψη του γαλλίου, αυτοί οι τύποι άρχισαν να γράφονται ως Ga 2 O 3, GaCl 3 και Ga 2 (SO 4) 3.
Ο Mendeleev προέβλεψε ότι θα ήταν ένα πολύ εύτηκτο μέταλλο και πράγματι, το σημείο τήξης του γαλλίου αποδείχθηκε ίσο με 29,8 C o. Από την άποψη της συντήξεως, το γάλλιο είναι δεύτερο μόνο μετά τον υδράργυρο Hg και το καίσιο Cs.
Το 1886, ένας καθηγητής στην Ακαδημία Μεταλλείων στο Φράιμπουργκ, ο Γερμανός χημικός Clemens Winkler, ενώ ανέλυε το σπάνιο ορυκτό αργυροδίτη με τη σύνθεση Ag 8 GeS 6, ανακάλυψε ένα άλλο στοιχείο που είχε προβλέψει ο Mendeleev. Ο Winkler ονόμασε το στοιχείο που ανακάλυψε το γερμάνιο Ge προς τιμήν της πατρίδας του, αλλά για κάποιο λόγο αυτό προκάλεσε έντονες αντιρρήσεις από ορισμένους χημικούς. Άρχισαν να κατηγορούν τον Winkler για εθνικισμό, ότι οικειοποιήθηκε την ανακάλυψη που έκανε ο Mendeleev, ο οποίος είχε ήδη δώσει στο στοιχείο το όνομα «ekasilicium» και το σύμβολο Es. Αποθαρρυμένος, ο Βίνκλερ στράφηκε στον ίδιο τον Ντμίτρι Ιβάνοβιτς για συμβουλές. Εξήγησε ότι ήταν αυτός που ανακάλυψε το νέο στοιχείο που έπρεπε να του δώσει ένα όνομα.
Ο Mendeleev δεν μπορούσε να προβλέψει την ύπαρξη μιας ομάδας ευγενών αερίων και στην αρχή δεν βρήκαν θέση στον Περιοδικό Πίνακα.
Η ανακάλυψη του αργού Ar από τους Άγγλους επιστήμονες W. Ramsay και J. Rayleigh το 1894 προκάλεσε αμέσως έντονες συζητήσεις και αμφιβολίες για τον Περιοδικό Νόμο και τον Περιοδικό Πίνακα Στοιχείων. Ο Mendeleev αρχικά θεώρησε το αργό μια αλλοτροπική τροποποίηση του αζώτου και μόνο το 1900, υπό την πίεση αμετάβλητων γεγονότων, συμφώνησε με την παρουσία μιας «μηδενικής» ομάδας χημικών στοιχείων στον Περιοδικό Πίνακα, η οποία καταλαμβανόταν από άλλα ευγενή αέρια που ανακαλύφθηκαν μετά το αργό. Τώρα αυτή η ομάδα είναι γνωστή ως VIIIA.
Το 1905, ο Mendeleev έγραψε: «Προφανώς, το μέλλον δεν απειλεί τον περιοδικό νόμο με καταστροφή, αλλά υπόσχεται μόνο υπερκατασκευές και ανάπτυξη, αν και ως Ρώσος ήθελαν να με διαγράψουν, ειδικά τους Γερμανούς».
Η ανακάλυψη του Περιοδικού Νόμου επιτάχυνε την ανάπτυξη της χημείας και την ανακάλυψη νέων χημικών στοιχείων.
Δομή του περιοδικού πίνακα:
περιόδους, ομάδες, υποομάδες.
Έτσι, ανακαλύψαμε ότι το περιοδικό σύστημα είναι μια γραφική έκφραση του περιοδικού νόμου.
Κάθε στοιχείο καταλαμβάνει μια συγκεκριμένη θέση (κελί) στον περιοδικό πίνακα και έχει τον δικό του σειριακό (ατομικό) αριθμό. Για παράδειγμα:
Ο Mendeleev ονόμασε οριζόντιες σειρές στοιχείων, μέσα στις οποίες οι ιδιότητες των στοιχείων αλλάζουν διαδοχικά έμμηνα(ξεκινήστε με ένα αλκαλιμέταλλο (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) και τελειώστε με ένα ευγενές αέριο (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn)). Εξαιρέσεις: η πρώτη περίοδος, που αρχίζει με υδρογόνο, και η έβδομη περίοδος, η οποία είναι ελλιπής. Οι περίοδοι χωρίζονται σε μικρόΚαι μεγάλο. Οι μικρές περίοδοι αποτελούνται από έναςοριζόντια σειρά. Η πρώτη, η δεύτερη και η τρίτη περίοδος είναι μικρές, περιέχουν 2 στοιχεία (1η περίοδος) ή 8 στοιχεία (2η, 3η περίοδος).
Οι μεγάλες περίοδοι αποτελούνται από δύο οριζόντιες σειρές. Η τέταρτη, πέμπτη και έκτη περίοδος είναι μεγάλες και περιέχουν 18 στοιχεία (4η, 5η περίοδος) ή 32 στοιχεία (6η, 7η περίοδος). Κορυφαίες σειρέςονομάζονται μεγάλες περίοδοι ακόμη και, οι κάτω σειρές είναι περίεργες.
Στην έκτη περίοδο, οι λανθανίδες και στην έβδομη περίοδο οι ακτινίδες βρίσκονται στο κάτω μέρος του περιοδικού πίνακα.Σε κάθε περίοδο, από αριστερά προς τα δεξιά, οι μεταλλικές ιδιότητες των στοιχείων εξασθενούν και οι μη μεταλλικές ιδιότητες αυξάνονται. Σε ζυγές σειρές μεγάλων περιόδων υπάρχουν μόνο μέταλλα. Ως αποτέλεσμα, ο πίνακας έχει 7 τελείες, 10 σειρές και 8 κάθετες στήλες, που καλούνται ομάδες –
είναι μια συλλογή στοιχείων που έχουν το ίδιο υψηλότερο σθένος σε οξείδια και σε άλλες ενώσεις. Αυτό το σθένος είναι ίσο με τον αριθμό της ομάδας.
Εξαιρέσεις:
Στην ομάδα VIII, μόνο οι Ru και Os έχουν το υψηλότερο σθένος VIII.
Οι ομάδες είναι κάθετες ακολουθίες στοιχείων, αριθμούνται με λατινικούς αριθμούς από το I έως το VIII και τα ρωσικά γράμματα A και B. Κάθε ομάδα αποτελείται από δύο υποομάδες: κύρια και δευτερεύουσα. Η κύρια υποομάδα – Α, περιέχει στοιχεία μικρών και μεγάλων περιόδων. Η πλευρική υποομάδα - Β, περιέχει στοιχεία μόνο μεγάλων περιόδων. Περιλαμβάνουν στοιχεία περιόδων που ξεκινούν από την τέταρτη.
Στις κύριες υποομάδες, από πάνω προς τα κάτω, οι μεταλλικές ιδιότητες ενισχύονται και οι μη μεταλλικές ιδιότητες εξασθενούν. Όλα τα στοιχεία των δευτερευουσών υποομάδων είναι μέταλλα.
Στο γυμνάσιο, ο D.I. Mendeleev σπούδασε μέτρια στην αρχή. Στις τριμηνιαίες εκθέσεις που σώζονται στο αρχείο του υπάρχουν πολλοί ικανοποιητικοί βαθμοί και είναι περισσότεροι στις κατώτερες και μεσαίες τάξεις. Στο γυμνάσιο, ο D.I. Mendeleev άρχισε να ενδιαφέρεται για τις φυσικές και μαθηματικές επιστήμες, καθώς και για την ιστορία και τη γεωγραφία, ενώ ενδιαφέρθηκε επίσης για τη δομή του Σύμπαντος. Σταδιακά, οι επιτυχίες του νεαρού μαθητή αυξήθηκαν στο πιστοποιητικό αποφοίτησής του, που έλαβε στις 14 Ιουλίου 1849. υπήρχαν μόνο δύο ικανοποιητικοί βαθμοί: στο δίκαιο του Θεού (μάθημα που δεν του άρεσε) και στη ρωσική λογοτεχνία (δεν θα μπορούσε να υπάρξει καλός βαθμός σε αυτό το μάθημα, αφού ο Μεντελέγιεφ δεν γνώριζε καλά την εκκλησιαστική σλαβική γλώσσα). Το γυμνάσιο άφησε στην ψυχή του D.I. Mendeleev πολλές φωτεινές αναμνήσεις δασκάλων: για τον Pyotr Pavlovich Ershov - (συγγραφέας του παραμυθιού "The Little Humpbacked Horse"), ο οποίος ήταν πρώτα μέντορας, στη συνέχεια διευθυντής του γυμνασίου Tobolsk. για τον I.K.Rummel - (δάσκαλος φυσικής και μαθηματικών), που του αποκάλυψε τους τρόπους κατανόησης της φύσης. Καλοκαίρι 1850 πέρασε σε μπελάδες. Αρχικά, ο D.I. Mendeleev υπέβαλε έγγραφα στην Ιατροχειρουργική Ακαδημία, αλλά δεν πέρασε το πρώτο τεστ - παρουσία στο ανατομικό θέατρο. Η μητέρα μου πρότεινε έναν άλλο δρόμο - να γίνει δάσκαλος. Όμως η εισαγωγή στο Κύριο Παιδαγωγικό Ινστιτούτο έγινε ένα χρόνο αργότερα και ακριβώς το 1850. δεν υπήρχε υποδοχή. Ευτυχώς, η αναφορά είχε αποτέλεσμα, εγγράφηκε στο ινστιτούτο για κρατική υποστήριξη. Ήδη στο δεύτερο έτος του, ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς ενδιαφέρθηκε για εργαστηριακά μαθήματα και ενδιαφέρουσες διαλέξεις.
Το 1855, ο D.I. Mendeleev αποφοίτησε έξοχα από το ινστιτούτο με χρυσό μετάλλιο. Του απονεμήθηκε ο τίτλος του ανώτερου καθηγητή. 27 Αυγούστου 1855 Ο Mendeleev έλαβε έγγραφα που τον διορίζουν ως ανώτερο δάσκαλο στη Συμφερούπολη. Ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς εργάζεται πολύ: διδάσκει μαθηματικά, φυσική, βιολογία και φυσική γεωγραφία. Μέσα σε δύο χρόνια δημοσίευσε 70 άρθρα στην Εφημερίδα του Υπουργείου Δημόσιας Παιδείας.
Τον Απρίλιο του 1859, ο νεαρός επιστήμονας Mendeleev στάλθηκε στο εξωτερικό «για να βελτιώσει την επιστήμη του». Συναντιέται με τον Ρώσο χημικό N. N. Beketov, με τον διάσημο χημικό M. Berthelot.
Το 1860, ο D.I. Mendeleev συμμετείχε στο πρώτο Διεθνές Συνέδριο Χημικών στη γερμανική πόλη της Καρλσρούης.
Τον Δεκέμβριο του 1861, ο Mendeleev έγινε πρύτανης του πανεπιστημίου.
Ο Mendeleev είδε τρεις περιστάσεις που, κατά τη γνώμη του, συνέβαλαν στην ανακάλυψη του περιοδικού νόμου:
Πρώτον, τα ατομικά βάρη των περισσότερων γνωστών χημικών στοιχείων προσδιορίστηκαν λίγο πολύ με ακρίβεια.
Δεύτερον, εμφανίστηκε μια σαφής ιδέα για ομάδες στοιχείων με παρόμοιες χημικές ιδιότητες (φυσικές ομάδες).
Τρίτον, μέχρι το 1869 Μελετήθηκε η χημεία πολλών σπάνιων στοιχείων, χωρίς γνώση των οποίων θα ήταν δύσκολο να καταλήξουμε σε οποιαδήποτε γενίκευση.
Τέλος, το αποφασιστικό βήμα προς την ανακάλυψη του νόμου ήταν ότι ο Mendeleev συνέκρινε όλα τα στοιχεία σύμφωνα με τα ατομικά τους βάρη.
Τον Σεπτέμβριο του 1869 Ο D.I. Mendeleev έδειξε ότι οι ατομικοί όγκοι απλών ουσιών εξαρτώνται περιοδικά από τα ατομικά βάρη και τον Οκτώβριο ανακάλυψε τα σθένη των στοιχείων στα οξείδια που σχηματίζουν άλατα.
Καλοκαίρι 1870 Ο Mendeleev θεώρησε απαραίτητο να αλλάξει τα λανθασμένα καθορισμένα ατομικά βάρη του ινδίου, του δημητρίου, του υττρίου, του θορίου και του ουρανίου και, σε σχέση με αυτό, άλλαξε την τοποθέτηση αυτών των στοιχείων στο σύστημα. Έτσι, το ουράνιο αποδείχθηκε ότι ήταν το τελευταίο στοιχείο της φυσικής σειράς και το βαρύτερο σε ατομικό βάρος.
Καθώς ανακαλύφθηκαν νέα χημικά στοιχεία, η ανάγκη συστηματοποίησής τους γινόταν όλο και πιο αισθητή. Το 1869, ο D.I. Mendeleev δημιούργησε τον περιοδικό πίνακα των στοιχείων και ανακάλυψε το νόμο που τον διέπει. Αυτή η ανακάλυψη ήταν μια θεωρητική σύνθεση ολόκληρης της προηγούμενης εξέλιξης του 10ου αιώνα. : Ο Mendeleev συνέκρινε τις φυσικές και χημικές ιδιότητες και των 63 τότε γνωστών χημικών στοιχείων με τα ατομικά τους βάρη και ανακάλυψε τη σχέση μεταξύ των δύο πιο σημαντικών ποσοτικά μετρούμενων ιδιοτήτων των ατόμων στις οποίες βασίστηκε όλη η χημεία - το ατομικό βάρος και το σθένος.
Πολλά χρόνια αργότερα, ο Mendeleev περιέγραψε το σύστημά του ως εξής: «Αυτή είναι η καλύτερη σύνοψη των απόψεων και των σκέψεών μου σχετικά με την περιοδικότητα των στοιχείων». των στοιχείων, και επομένως οι ιδιότητες των απλών και σύνθετων σωμάτων που σχηματίζονται από αυτά, στέκονται περιοδικά ανάλογα με το ατομικό τους βάρος».
Λιγότερο από έξι χρόνια αργότερα, τα νέα διαδόθηκαν σε όλο τον κόσμο: το 1875. Ο νεαρός Γάλλος φασματογράφος P. Lecoq de Boisbaudran απομόνωσε ένα νέο στοιχείο από ένα ορυκτό που εξορύσσεται στα βουνά των Πυρηναίων. Ο Boisbaudran οδηγήθηκε στο μονοπάτι από μια αμυδρή ιώδη γραμμή στο φάσμα του ορυκτού, η οποία δεν μπορούσε να αποδοθεί σε κανένα από τα γνωστά χημικά στοιχεία. Προς τιμήν της πατρίδας του, που στην αρχαιότητα ονομαζόταν Γαλατίας, ο Μποισμποντράν ονόμασε το νέο στοιχείο γάλλιο. Το γάλλιο είναι ένα πολύ σπάνιο μέταλλο και ο Boisbaudran χρειάστηκε να εργαστεί σκληρότερα για να το αποκτήσει σε ποσότητες λίγο περισσότερες από την κεφαλή μιας καρφίτσας. Φανταστείτε την έκπληξη του Boisbaudran όταν, μέσω της Ακαδημίας Επιστημών του Παρισιού, έλαβε μια επιστολή με ρωσική σφραγίδα, η οποία έλεγε: στην περιγραφή των ιδιοτήτων του γαλλίου, όλα είναι σωστά, εκτός από την πυκνότητα: το γάλλιο είναι βαρύτερο από το νερό όχι 4,7 φορές, όπως ισχυρίστηκε ο Boisbaudran, αλλά 5. 9 φορές. Ανακάλυψε κάποιος άλλος πρώτος το γάλλιο; Ο Boisbaudran προσδιόρισε εκ νέου την πυκνότητα του γαλλίου υποβάλλοντας το μέταλλο σε πιο ενδελεχή καθαρισμό. Και αποδείχθηκε ότι έκανε λάθος και ο συγγραφέας της επιστολής -ήταν, φυσικά, ο Μεντελέγιεφ, που δεν είχε δει ποτέ γάλλιο - είχε δίκιο: η σχετική πυκνότητα του γαλλίου δεν είναι 4,7, αλλά 5,9.
Και 16 χρόνια μετά την πρόβλεψη του Mendeleev, ο Γερμανός χημικός K. Winkler ανακάλυψε ένα νέο στοιχείο (1886) και το ονόμασε γερμάνιο. Αυτή τη φορά, ο ίδιος ο Mendeleev δεν χρειάστηκε να επισημάνει ότι αυτό το στοιχείο που ανακαλύφθηκε πρόσφατα είχε προβλεφθεί από τον ίδιο νωρίτερα. Ο Winkler σημείωσε ότι το γερμάνιο αντιστοιχεί πλήρως στο eca-silicon του Mendeleev. Ο Winkler έγραψε στο έργο του: «Δύσκολα μπορεί κανείς να βρει άλλη πιο εντυπωσιακή απόδειξη της εγκυρότητας του δόγματος της περιοδικότητας από το στοιχείο που ανακαλύφθηκε πρόσφατα. Αυτό δεν είναι απλώς επιβεβαίωση μιας τολμηρής θεωρίας, εδώ βλέπουμε μια προφανή επέκταση των χημικών οριζόντων, ένα ισχυρό βήμα στον τομέα της γνώσης».
Η ύπαρξη στη φύση περισσότερων από δέκα νέων στοιχείων άγνωστων σε κανέναν είχε προβλεφθεί από τον ίδιο τον Mendeleev. Για μια ντουζίνα στοιχεία προέβλεψε
Σωστό ατομικό βάρος. Όλες οι μετέπειτα έρευνες για νέα στοιχεία στη φύση πραγματοποιήθηκαν από ερευνητές χρησιμοποιώντας τον περιοδικό νόμο και το περιοδικό σύστημα. Όχι μόνο βοήθησαν τους επιστήμονες στην αναζήτησή τους για την αλήθεια, αλλά συνέβαλαν επίσης στη διόρθωση λαθών και παρανοήσεων στην επιστήμη.
Οι προβλέψεις του Μεντελέεφ πραγματοποιήθηκαν έξοχα - ανακαλύφθηκαν τρία νέα στοιχεία: γάλλιο, σκάνδιο, γερμάνιο. Το μυστήριο του βηρυλλίου, που βασάνιζε εδώ και καιρό τους επιστήμονες, έχει λυθεί. Το ατομικό του βάρος τελικά προσδιορίστηκε με ακρίβεια και η θέση του στοιχείου δίπλα στο λίθιο επιβεβαιώθηκε μια για πάντα. Μέχρι τη δεκαετία του '90 του 19ου αιώνα. , σύμφωνα με τον Mendeleev, «η περιοδική νομιμότητα έχει γίνει ισχυρότερη». Τα εγχειρίδια χημείας σε διάφορες χώρες έχουν αναμφίβολα αρχίσει να περιλαμβάνουν το περιοδικό σύστημα Mendeleev. Η μεγάλη ανακάλυψη έλαβε παγκόσμια αναγνώριση.
Η μοίρα των μεγάλων ανακαλύψεων είναι μερικές φορές πολύ δύσκολη. Στο δρόμο τους συναντούν δοκιμασίες που μερικές φορές αμφισβητούν την αλήθεια της ανακάλυψης. Αυτό συνέβη με τον περιοδικό πίνακα στοιχείων.
Συνδέθηκε με την απροσδόκητη ανακάλυψη ενός συνόλου αέριων χημικών στοιχείων που ονομάζονται αδρανή ή ευγενή αέρια. Το πρώτο από αυτά είναι το ήλιο. Σχεδόν όλα τα βιβλία αναφοράς και οι εγκυκλοπαίδειες χρονολογούν την ανακάλυψη του ηλίου στο 1868. και αυτό το γεγονός συνδέεται με τον Γάλλο αστρονόμο J. Jansen και τον Άγγλο αστροφυσικό N. Lockyer. Ο Jansen ήταν παρών σε μια ολική έκλειψη ηλίου στην Ινδία τον Αύγουστο του 1868. Και το κύριο πλεονέκτημά του είναι ότι κατάφερε να παρατηρήσει ηλιακές προεξοχές μετά το τέλος της έκλειψης. Παρατηρήθηκαν μόνο κατά τη διάρκεια μιας έκλειψης. Ο Lockyer παρατήρησε επίσης προεξοχές. Χωρίς να φύγει από τις Βρετανικές Νήσους, στα μέσα Οκτωβρίου του ίδιου έτους. Και οι δύο επιστήμονες έστειλαν περιγραφές των παρατηρήσεών τους στην Ακαδημία Επιστημών του Παρισιού. Αλλά επειδή το Λονδίνο είναι πολύ πιο κοντά στο Παρίσι από την Καλκούτα, τα γράμματα έφτασαν σχεδόν ταυτόχρονα στον παραλήπτη στις 26 Οκτωβρίου. Όχι για κανένα νέο στοιχείο που υποτίθεται ότι υπάρχει στον Ήλιο. Δεν υπήρχε λέξη σε αυτά τα γράμματα.
Οι επιστήμονες άρχισαν να μελετούν λεπτομερώς τα φάσματα των προεξοχών. Και σύντομα εμφανίστηκαν αναφορές ότι περιείχαν μια γραμμή που δεν μπορούσε να ανήκει στο φάσμα κανενός από τα στοιχεία που υπάρχουν στη Γη. Τον Ιανουάριο του 1869 Ο Ιταλός αστρονόμος A. Secchi το όρισε ως. Σε αυτή την καταγραφή, μπήκε στην ιστορία της επιστήμης ως φασματική «ήπειρος». Στις 3 Αυγούστου 1871, ο φυσικός W. Thomson μίλησε δημόσια για το νέο ηλιακό κύτταρο σε μια ετήσια συνάντηση Βρετανών επιστημόνων.
Αυτή είναι η αληθινή ιστορία της ανακάλυψης ηλίου στον Ήλιο. Για πολύ καιρό, κανείς δεν μπορούσε να πει τι είναι αυτό το στοιχείο ή ποιες είναι οι ιδιότητές του. Ορισμένοι επιστήμονες γενικά απέρριψαν την ύπαρξη ηλίου στη γη, καθώς θα μπορούσε να υπάρχει μόνο σε συνθήκες υψηλών θερμοκρασιών. Το ήλιο ανακαλύφθηκε στη Γη μόλις το 1895.
Αυτή είναι η φύση της προέλευσης του πίνακα του D.I. Mendeleev.
Η καθιέρωση της ατομικής-μοριακής θεωρίας στο γύρισμα του 19ου - 19ου αιώνα συνοδεύτηκε από μια ραγδαία αύξηση του αριθμού των γνωστών χημικών στοιχείων. Μόνο την πρώτη δεκαετία του 19ου αιώνα ανακαλύφθηκαν 14 νέα στοιχεία. Ο κάτοχος του ρεκόρ μεταξύ των ανακαλύψεων ήταν ο Άγγλος χημικός Humphry Davy, ο οποίος σε ένα χρόνο χρησιμοποιώντας ηλεκτρόλυση έλαβε 6 νέες απλές ουσίες (νάτριο, κάλιο, μαγνήσιο, ασβέστιο, βάριο, στρόντιο). Και μέχρι το 1830, ο αριθμός των γνωστών στοιχείων έφτασε τα 55.
Η ύπαρξη ενός τέτοιου αριθμού στοιχείων, ετερογενών στις ιδιότητές τους, μπέρδευε τους χημικούς και απαιτούσε διάταξη και συστηματοποίηση των στοιχείων. Πολλοί επιστήμονες αναζήτησαν μοτίβα στη λίστα των στοιχείων και πέτυχαν κάποια πρόοδο. Μπορούμε να επισημάνουμε τρία πιο σημαντικά έργα που αμφισβήτησαν την προτεραιότητα της ανακάλυψης του περιοδικού νόμου από τον D.I. Μεντελέεφ.
Ο Mendeleev διατύπωσε τον περιοδικό νόμο με τη μορφή των ακόλουθων βασικών αρχών:
- 1. Στοιχεία διατεταγμένα σύμφωνα με το ατομικό βάρος αντιπροσωπεύουν μια σαφή περιοδικότητα ιδιοτήτων.
- 2. Θα πρέπει να περιμένουμε την ανακάλυψη πολλών ακόμη άγνωστων απλών σωμάτων, για παράδειγμα, στοιχείων παρόμοια με το Al και το Si με ατομικό βάρος 65 - 75.
- 3. Το ατομικό βάρος ενός στοιχείου μπορεί μερικές φορές να διορθωθεί γνωρίζοντας τα ανάλογα του.
Μερικές αναλογίες αποκαλύπτονται από το μέγεθος του βάρους του ατόμου τους. Η πρώτη θέση ήταν γνωστή ακόμη και πριν από τον Mendeleev, αλλά ήταν αυτός που της έδωσε τον χαρακτήρα ενός παγκόσμιου νόμου, προβλέποντας στη βάση του την ύπαρξη στοιχείων που δεν είχαν ακόμη ανακαλυφθεί, αλλάζοντας τα ατομικά βάρη ορισμένων στοιχείων και τακτοποιώντας μερικά στοιχεία του πίνακα αντίθετα με τα ατομικά τους βάρη, αλλά σε πλήρη συμφωνία με τις ιδιότητές τους (κυρίως κατά σθένος). Οι υπόλοιπες διατάξεις ανακαλύφθηκαν μόνο από τον Mendeleev και είναι λογικές συνέπειες του περιοδικού νόμου. Η ορθότητα αυτών των συνεπειών επιβεβαιώθηκε από πολλά πειράματα τις επόμενες δύο δεκαετίες και κατέστησε δυνατό να μιλήσουμε για τον περιοδικό νόμο ως αυστηρό νόμο της φύσης.
Χρησιμοποιώντας αυτές τις διατάξεις, ο Mendeleev συνέταξε τη δική του εκδοχή του περιοδικού πίνακα των στοιχείων. Το πρώτο σχέδιο του πίνακα στοιχείων εμφανίστηκε στις 17 Φεβρουαρίου (1 Μαρτίου, νέο στυλ) 1869.
Και στις 6 Μαρτίου 1869, ο καθηγητής Menshutkin έκανε μια επίσημη ανακοίνωση σχετικά με την ανακάλυψη του Mendeleev σε μια συνάντηση της Ρωσικής Χημικής Εταιρείας.
Στο στόμα του επιστήμονα δόθηκε η ακόλουθη ομολογία: Βλέπω σε όνειρο ένα τραπέζι όπου όλα τα στοιχεία είναι διατεταγμένα όπως χρειάζεται. Ξύπνησα και το έγραψα αμέσως σε ένα κομμάτι χαρτί - μόνο σε ένα σημείο αργότερα αποδείχθηκε απαραίτητη μια διόρθωση». Πόσο απλά είναι όλα στους θρύλους! Χρειάστηκαν περισσότερα από 30 χρόνια από τη ζωή του επιστήμονα για να το αναπτύξει και να το διορθώσει.
Η διαδικασία ανακάλυψης του περιοδικού νόμου είναι διδακτική και ο ίδιος ο Μεντελέγιεφ μίλησε γι 'αυτό ως εξής: «Η ιδέα προέκυψε ακούσια ότι πρέπει να υπάρχει μια σύνδεση μεταξύ της μάζας και των χημικών ιδιοτήτων.
Και δεδομένου ότι η μάζα μιας ουσίας, αν και όχι απόλυτη, αλλά μόνο σχετική, εκφράζεται τελικά με τη μορφή ατομικών βαρών, είναι απαραίτητο να αναζητήσουμε μια λειτουργική αντιστοιχία μεταξύ των επιμέρους ιδιοτήτων των στοιχείων και των ατομικών βαρών τους. Δεν μπορείτε να αναζητήσετε τίποτα, ακόμα και μανιτάρια ή κάποιο είδος εθισμού, παρά μόνο κοιτάζοντας και προσπαθώντας.
Άρχισα λοιπόν να επιλέγω, γράφοντας σε ξεχωριστές κάρτες στοιχεία με τα ατομικά τους βάρη και τις θεμελιώδεις ιδιότητες, παρόμοια στοιχεία και παρόμοια ατομικά βάρη, κάτι που γρήγορα οδήγησε στο συμπέρασμα ότι οι ιδιότητες των στοιχείων εξαρτώνται περιοδικά από το ατομικό τους βάρος και, αμφιβάλλοντας για πολλές ασάφειες , δεν αμφέβαλα ούτε λεπτό για τη γενικότητα του πορίσματος, αφού είναι αδύνατο να επιτραπούν ατυχήματα».
Στον πρώτο κιόλας περιοδικό πίνακα, όλα τα στοιχεία μέχρι και το ασβέστιο είναι ίδια με αυτά του σύγχρονου πίνακα, με εξαίρεση τα ευγενή αέρια. Αυτό φαίνεται από ένα απόσπασμα μιας σελίδας από ένα άρθρο του D.I. Mendeleev, που περιέχει τον περιοδικό πίνακα των στοιχείων.
Με βάση την αρχή της αύξησης των ατομικών βαρών, τα επόμενα στοιχεία μετά το ασβέστιο θα έπρεπε να ήταν το βανάδιο, το χρώμιο και το τιτάνιο. Αλλά ο Mendeleev έβαλε ένα ερωτηματικό μετά το ασβέστιο και στη συνέχεια τοποθέτησε τιτάνιο, αλλάζοντας το ατομικό του βάρος από 52 σε 50.
Στο άγνωστο στοιχείο, που υποδεικνύεται με ένα ερωτηματικό, αποδόθηκε ατομικό βάρος Α = 45, το οποίο είναι ο αριθμητικός μέσος όρος μεταξύ των ατομικών βαρών ασβεστίου και τιτανίου. Στη συνέχεια, μεταξύ ψευδαργύρου και αρσενικού, ο Mendeleev άφησε χώρο για δύο στοιχεία που δεν είχαν ακόμη ανακαλυφθεί. Επιπλέον, τοποθέτησε τελλούριο μπροστά από το ιώδιο, αν και το τελευταίο έχει μικρότερο ατομικό βάρος. Με αυτή τη διάταξη των στοιχείων, όλες οι οριζόντιες σειρές στον πίνακα περιείχαν μόνο παρόμοια στοιχεία και η περιοδικότητα των αλλαγών στις ιδιότητες των στοιχείων ήταν σαφώς εμφανής. Τα επόμενα δύο χρόνια, ο Mendeleev βελτίωσε σημαντικά το σύστημα των στοιχείων. Το 1871 δημοσιεύτηκε η πρώτη έκδοση του εγχειριδίου του Ντμίτρι Ιβάνοβιτς «Βασικές αρχές της Χημείας», το οποίο παρουσίαζε το περιοδικό σύστημα σε μια σχεδόν σύγχρονη μορφή.
Στον πίνακα, σχηματίστηκαν 8 ομάδες στοιχείων, οι αριθμοί ομάδων υποδεικνύουν το υψηλότερο σθένος των στοιχείων αυτών των σειρών που περιλαμβάνονται σε αυτές τις ομάδες και οι περίοδοι πλησιάζουν τις σύγχρονες, χωρισμένες σε 12 σειρές. Τώρα κάθε περίοδος ξεκινά με ένα ενεργό αλκαλικό μέταλλο και τελειώνει με ένα τυπικό μη μεταλλικό αλογόνο.Η δεύτερη έκδοση του συστήματος έδωσε τη δυνατότητα στον Mendeleev να προβλέψει την ύπαρξη όχι 4, αλλά 12 στοιχείων και, αμφισβητώντας τον επιστημονικό κόσμο, με καταπληκτικά με ακρίβεια περιέγραψε τις ιδιότητες τριών άγνωστων στοιχείων, τα οποία ονόμασε ekabor (eka στα σανσκριτικά σημαίνει «ένα και το αυτό»), eka-aluminium και eka-silicon. (Γαλατία είναι το αρχαίο ρωμαϊκό όνομα για τη Γαλλία). Ο επιστήμονας κατάφερε να απομονώσει αυτό το στοιχείο στην καθαρή του μορφή και να μελετήσει τις ιδιότητές του. Και ο Mendeleev είδε ότι οι ιδιότητες του γαλλίου συμπίπτουν με τις ιδιότητες του eka-aluminium, τις οποίες προέβλεψε, και είπε στον Lecoq de Boisbaudran ότι μέτρησε λάθος την πυκνότητα του γαλλίου, η οποία θα έπρεπε να είναι ίση με 5,9-6,0 g/cm3 αντί για 4,7 g /cm3. Πράγματι, πιο προσεκτικές μετρήσεις οδήγησαν στη σωστή τιμή των 5,904 g/cm3. Οριστική αναγνώριση του περιοδικού νόμου της Δ.Ι. Ο Μεντελέγιεφ επιτεύχθηκε μετά το 1886, όταν ο Γερμανός χημικός K. Winkler, αναλύοντας μεταλλεύματα αργύρου, απέκτησε ένα στοιχείο που ονόμασε γερμάνιο. Αποδεικνύεται ότι είναι εκασιλικό.
Περιοδικός νόμος και περιοδικό σύστημα στοιχείων.
Ο περιοδικός νόμος είναι ένας από τους σημαντικότερους νόμους της χημείας. Ο Mendeleev πίστευε ότι το κύριο χαρακτηριστικό ενός στοιχείου είναι η ατομική του μάζα. Επομένως, τακτοποίησε όλα τα στοιχεία σε μια σειρά κατά σειρά αύξησης της ατομικής μάζας.
Αν εξετάσουμε έναν αριθμό στοιχείων από το Li έως το F, μπορούμε να δούμε ότι οι μεταλλικές ιδιότητες των στοιχείων εξασθενούν και οι μη μεταλλικές ιδιότητες ενισχύονται. Οι ιδιότητες των στοιχείων της σειράς από Na έως Cl αλλάζουν παρόμοια. Το επόμενο σύμβολο Κ, όπως το Li και το Na, είναι ένα τυπικό μέταλλο.
Το υψηλότερο σθένος των στοιχείων αυξάνεται από I y Li σε V y N (το οξυγόνο και το φθόριο έχουν σταθερό σθένος, II και I, αντίστοιχα) και από I y Na σε VII y Cl. Το επόμενο στοιχείο Κ, όπως το Li και το Na, έχει σθένος I. Στη σειρά οξειδίων από Li2O έως N2O5 και υδροξειδίων από LiOH έως HNO3, οι βασικές ιδιότητες εξασθενούν και οι όξινες ιδιότητες ενισχύονται. Οι ιδιότητες των οξειδίων αλλάζουν παρόμοια στη σειρά από Na2O και NaOH σε Cl2O7 και HClO4. Το οξείδιο του καλίου K2O, όπως τα οξείδια λιθίου και νατρίου Li2O και Na2O, είναι ένα βασικό οξείδιο και το υδροξείδιο του καλίου KOH, όπως τα υδροξείδια λιθίου και νατρίου LiOH και NaOH, είναι μια τυπική βάση.
Οι μορφές και οι ιδιότητες των μη μετάλλων αλλάζουν παρόμοια από CH4 σε HF και από SiH4 σε HCl.
Αυτός ο χαρακτήρας των ιδιοτήτων των στοιχείων και των ενώσεων τους, που παρατηρείται με αύξηση της ατομικής μάζας των στοιχείων, ονομάζεται περιοδική μεταβολή. Οι ιδιότητες όλων των χημικών στοιχείων αλλάζουν περιοδικά με την αύξηση της ατομικής μάζας.
Αυτή η περιοδική αλλαγή ονομάζεται περιοδική εξάρτηση των ιδιοτήτων των στοιχείων και των ενώσεων τους από την ατομική μάζα.
Ως εκ τούτου D.I. Ο Mendeleev διατύπωσε τον νόμο που ανακάλυψε ως εξής:
· Οι ιδιότητες των στοιχείων, καθώς και οι μορφές και οι ιδιότητες των ενώσεων των στοιχείων, εξαρτώνται περιοδικά από την ατομική μάζα των στοιχείων.
Ο Mendeleev τακτοποίησε τις περιόδους των στοιχείων τη μία κάτω από την άλλη και ως αποτέλεσμα συνέταξε τον περιοδικό πίνακα των στοιχείων.
Είπε ότι ο πίνακας των στοιχείων ήταν καρπός όχι μόνο της δικής του δουλειάς, αλλά και των προσπαθειών πολλών χημικών, μεταξύ των οποίων σημείωσε ιδιαίτερα τους «ενισχύοντες του περιοδικού νόμου» που ανακάλυψαν τα στοιχεία που προέβλεψε.
Η δημιουργία ενός σύγχρονου πίνακα απαιτούσε πολλά χρόνια σκληρής δουλειάς από χιλιάδες και χιλιάδες χημικούς και φυσικούς. Αν ο Mendeleev ζούσε σήμερα, κοιτάζοντας τον σύγχρονο πίνακα στοιχείων, θα μπορούσε κάλλιστα να επαναλάβει τα λόγια του Άγγλου χημικού J. W. Mellor, συγγραφέα της κλασικής εγκυκλοπαίδειας 16 τόμων για την ανόργανη και θεωρητική χημεία. Τελειώνοντας το έργο του το 1937, μετά από 15 χρόνια δουλειάς, έγραψε με ευγνωμοσύνη στη σελίδα του τίτλου: «Αφιερωμένο στους ιδιώτες ενός τεράστιου στρατού χημικών. Τα ονόματά τους ξεχνιούνται, τα έργα τους μένουν...
Το περιοδικό σύστημα είναι μια ταξινόμηση χημικών στοιχείων που καθιερώνει την εξάρτηση των διαφόρων ιδιοτήτων των στοιχείων από το φορτίο του ατομικού πυρήνα. Το σύστημα είναι μια γραφική έκφραση του περιοδικού νόμου. Από τον Οκτώβριο του 2009, είναι γνωστά 117 χημικά στοιχεία (με σειριακούς αριθμούς από 1 έως 116 και 118), από τα οποία τα 94 βρίσκονται στη φύση (μερικά μόνο σε ιχνοστοιχεία). Τα υπόλοιπα23 ελήφθησαν τεχνητά ως αποτέλεσμα πυρηνικών αντιδράσεων - αυτή είναι η διαδικασία μετασχηματισμού των ατομικών πυρήνων που συμβαίνει κατά την αλληλεπίδρασή τους με στοιχειώδη σωματίδια, ακτίνες γάμμα και μεταξύ τους, οδηγώντας συνήθως στην απελευθέρωση κολοσσιαίων ποσοτήτων ενέργειας. Τα πρώτα 112 στοιχεία έχουν μόνιμα ονόματα, τα υπόλοιπα έχουν προσωρινά ονόματα.
Η ανακάλυψη του στοιχείου 112 (το βαρύτερο από τα επίσημα) αναγνωρίζεται από τη Διεθνή Ένωση Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας.
Το πιο σταθερό γνωστό ισότοπο αυτού του στοιχείου έχει χρόνο ημιζωής 34 δευτερόλεπτα. Στις αρχές Ιουνίου 2009, φέρει το ανεπίσημο όνομα ununbium· συντέθηκε για πρώτη φορά τον Φεβρουάριο του 1996 στον επιταχυντή βαρέων ιόντων στο Ινστιτούτο Βαρέων Ιόντων στο Ντάρμσταντ. Οι ανακαλύψεις έχουν στη διάθεσή τους έξι μήνες για να προτείνουν ένα νέο επίσημο όνομα για να προσθέσουν στον πίνακα (έχουν ήδη προτείνει τους Wickhausius, Helmholtzius, Venusius, Frischius, Strassmannius και Heisenbergius). Επί του παρόντος, είναι γνωστά υπερουρανικά στοιχεία με αριθμούς 113-116 και 118, που λαμβάνονται στο Κοινό Ινστιτούτο Πυρηνικής Έρευνας στη Ντούμπνα, αλλά δεν έχουν ακόμη αναγνωριστεί επίσημα. Πιο κοινές από άλλες είναι 3 μορφές του περιοδικού πίνακα: «σύντομη» (μικρή περίοδος), «μακριά» (μεγάλη περίοδος) και «εξαιρετικά μεγάλη». Στην «υπερ-μακριά» έκδοση, κάθε περίοδος καταλαμβάνει ακριβώς μία γραμμή. Στη «μακριά» έκδοση, οι λανθανίδες (μια οικογένεια 14 χημικών στοιχείων με σειριακούς αριθμούς 58-71, που βρίσκονται στην περίοδο VI του συστήματος) και οι ακτινίδες (μια οικογένεια ραδιενεργών χημικών στοιχείων που αποτελείται από ακτίνιο και 14 παρόμοια με αυτό στο Οι χημικές τους ιδιότητες) αφαιρούνται από τον γενικό πίνακα, καθιστώντας τον πιο συμπαγή. Στη "σύντομη" μορφή εγγραφής, επιπλέον αυτής, η τέταρτη και η επόμενη περίοδος καταλαμβάνουν 2 γραμμές η καθεμία. Τα σύμβολα των στοιχείων της κύριας και της δευτερεύουσας υποομάδας είναι ευθυγραμμισμένα σε σχέση με τις διαφορετικές ακμές των κελιών. Η σύντομη μορφή του πίνακα, που περιείχε οκτώ ομάδες στοιχείων, εγκαταλείφθηκε επίσημα από την IUPAC το 1989. Παρά τη σύσταση για χρήση της μεγάλης φόρμας, η σύντομη φόρμα συνέχισε να δίνεται σε μεγάλο αριθμό ρωσικών βιβλίων αναφοράς και εγχειριδίων μετά από αυτό το διάστημα. Από τη σύγχρονη ξένη λογοτεχνία, η σύντομη φόρμα αποκλείεται εντελώς και αντί αυτού χρησιμοποιείται η μακρά μορφή. Ορισμένοι ερευνητές συσχετίζουν αυτήν την κατάσταση, μεταξύ άλλων, με τη φαινομενική ορθολογική συμπαγή μορφή της σύντομης μορφής του πίνακα, καθώς και με τη στερεότυπη σκέψη και τη μη αντίληψη της σύγχρονης (διεθνούς) πληροφορίας.
Το 1969, ο Theodore Seaborg πρότεινε έναν εκτεταμένο περιοδικό πίνακα των στοιχείων. Ο Niels Bohr ανέπτυξε την κλιμακωτή (πυραμιδική) μορφή του περιοδικού πίνακα.
Υπάρχουν πολλοί άλλοι, σπάνια ή καθόλου χρησιμοποιημένοι, αλλά πολύ πρωτότυποι, τρόποι γραφικής απεικόνισης του Περιοδικού Νόμου. Σήμερα, υπάρχουν αρκετές εκατοντάδες εκδόσεις του πίνακα και οι επιστήμονες προσφέρουν συνεχώς νέες επιλογές.
Ο περιοδικός νόμος και το σκεπτικό του.
Ο περιοδικός νόμος κατέστησε δυνατή τη συστηματοποίηση και τη γενίκευση ενός τεράστιου όγκου επιστημονικών πληροφοριών στη χημεία. Αυτή η λειτουργία του νόμου συνήθως ονομάζεται ολοκληρωτική. Εκδηλώνεται ιδιαίτερα σαφώς στη δόμηση του επιστημονικού και εκπαιδευτικού υλικού στη χημεία.
Ο ακαδημαϊκός A.E. Fersman είπε ότι το σύστημα ένωσε όλη τη χημεία μέσα σε μια ενιαία χωρική, χρονολογική, γενετική και ενεργειακή σύνδεση.
Ο ενοποιητικός ρόλος του Περιοδικού Νόμου φάνηκε επίσης στο γεγονός ότι ορισμένα στοιχεία για τα στοιχεία, τα οποία φέρεται να ήταν εκτός των γενικών νόμων, επαληθεύτηκαν και διευκρινίστηκαν τόσο από τον ίδιο τον συγγραφέα όσο και από τους οπαδούς του.
Αυτό συνέβη με τα χαρακτηριστικά του βηρυλλίου. Πριν από το έργο του Mendeleev, θεωρούνταν ένα τρισθενές ανάλογο του αλουμινίου λόγω της λεγόμενης διαγώνιας ομοιότητάς τους. Έτσι, στη δεύτερη περίοδο υπήρχαν δύο τρισθενή στοιχεία και όχι ένα μόνο δισθενές. Ήταν σε αυτό το στάδιο που ο Mendeleev υποψιάστηκε ένα λάθος στην έρευνα για τις ιδιότητες του βηρυλλίου· βρήκε το έργο του Ρώσου χημικού Avdeev, ο οποίος ισχυρίστηκε ότι το βηρύλλιο ήταν δισθενές και είχε ατομικό βάρος 9. Το έργο του Avdeev παρέμεινε απαρατήρητο από τον επιστημονικό κόσμο , ο συγγραφέας πέθανε νωρίς, προφανώς έχοντας δηλητηριαστεί από εξαιρετικά τοξικές ενώσεις βηρυλλίου. Τα αποτελέσματα της έρευνας του Avdeev καθιερώθηκαν στην επιστήμη χάρη στον Περιοδικό Νόμο.
Τέτοιες αλλαγές και βελτιώσεις των τιμών τόσο των ατομικών βαρών όσο και των σθένεων έγιναν από τον Mendeleev για εννέα ακόμη στοιχεία (In, V, Th, U, La, Ce και τρεις άλλες λανθανίδες).
Για δέκα ακόμη στοιχεία, διορθώθηκαν μόνο τα ατομικά βάρη. Και όλες αυτές οι διευκρινίσεις επιβεβαιώθηκαν στη συνέχεια πειραματικά.
Η προγνωστική (προγνωστική) λειτουργία του Περιοδικού Νόμου έλαβε την πιο εντυπωσιακή επιβεβαίωση στην ανακάλυψη άγνωστων στοιχείων με σειριακούς αριθμούς 21, 31 και 32.
Η ύπαρξή τους είχε αρχικά προβλεφθεί διαισθητικά, αλλά με το σχηματισμό του συστήματος, ο Mendeleev μπόρεσε να υπολογίσει τις ιδιότητές τους με υψηλό βαθμό ακρίβειας. Η γνωστή ιστορία της ανακάλυψης του σκανδίου, του γαλλίου και του γερμανίου ήταν ο θρίαμβος της ανακάλυψης του Mendeleev. Έκανε όλες τις προβλέψεις του με βάση τον παγκόσμιο νόμο της φύσης που ο ίδιος ανακάλυψε.
Συνολικά, ο Mendeleev προέβλεψε δώδεκα στοιχεία.Από την αρχή, ο Mendeleev επεσήμανε ότι ο νόμος περιγράφει τις ιδιότητες όχι μόνο των ίδιων των χημικών στοιχείων, αλλά και πολλών από τις ενώσεις τους. Για να επιβεβαιωθεί αυτό, αρκεί να δώσουμε το ακόλουθο παράδειγμα. Από το 1929, όταν ο ακαδημαϊκός P. L. Kapitsa ανακάλυψε για πρώτη φορά τη μη μεταλλική αγωγιμότητα του γερμανίου, ξεκίνησε η ανάπτυξη της μελέτης των ημιαγωγών σε όλες τις χώρες του κόσμου.
Αμέσως έγινε σαφές ότι στοιχεία με τέτοιες ιδιότητες καταλαμβάνουν την κύρια υποομάδα της ομάδας IV.
Με την πάροδο του χρόνου, έγινε κατανοητό ότι οι ιδιότητες των ημιαγωγών θα έπρεπε, σε μεγαλύτερο ή μικρότερο βαθμό, να κατέχονται από ενώσεις στοιχείων που βρίσκονται σε περιόδους εξίσου απομακρυσμένες από αυτήν την ομάδα (για παράδειγμα, με έναν γενικό τύπο όπως το AzB).
Αυτό έκανε αμέσως στοχευμένη και προβλέψιμη την αναζήτηση νέων πρακτικά σημαντικών ημιαγωγών. Σχεδόν όλα τα σύγχρονα ηλεκτρονικά βασίζονται σε τέτοιες συνδέσεις.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι προβλέψεις εντός του Περιοδικού Πίνακα έγιναν ακόμη και μετά τη γενική αποδοχή του. Το 1913
Ο Moseley ανακάλυψε ότι το μήκος κύματος των ακτίνων Χ, που λαμβάνονται από αντικάθοδοι κατασκευασμένες από διαφορετικά στοιχεία, αλλάζει φυσικά ανάλογα με τον ατομικό αριθμό που αποδίδεται συμβατικά στα στοιχεία του Περιοδικού Πίνακα. Το πείραμα επιβεβαίωσε ότι ο σειριακός αριθμός ενός στοιχείου έχει άμεση φυσική σημασία.
Μόνο αργότερα οι αύξοντες αριθμοί σχετίζονταν με την τιμή του θετικού φορτίου του πυρήνα. Αλλά ο νόμος του Moseley κατέστησε δυνατή την άμεση πειραματική επιβεβαίωση του αριθμού των στοιχείων σε περιόδους και ταυτόχρονα την πρόβλεψη των θέσεων του αφνίου (Νο. 72) και του ρηνίου (Νο. 75) που δεν είχαν ακόμη ανακαλυφθεί μέχρι εκείνη την εποχή.
Για πολύ καιρό υπήρχε μια συζήτηση: να κατανεμηθούν τα αδρανή αέρια σε μια ανεξάρτητη μηδενική ομάδα στοιχείων ή να θεωρηθούν ως η κύρια υποομάδα της ομάδας VIII.
Με βάση τη θέση των στοιχείων στον Περιοδικό Πίνακα, οι θεωρητικοί χημικοί με επικεφαλής τον Linus Pauling αμφισβήτησαν από καιρό την πλήρη χημική παθητικότητα των ευγενών αερίων, δείχνοντας ευθέως την πιθανή σταθερότητα των φθοριδίων και των οξειδίων τους.
Αλλά μόνο το 1962, ο Αμερικανός χημικός Neil Bartlett ήταν ο πρώτος που πραγματοποίησε την αντίδραση εξαφθοριούχου πλατίνας με οξυγόνο κάτω από τις πιο συνηθισμένες συνθήκες, λαμβάνοντας εξαφθοροπλατινικό ξένο XePtF^, ακολουθούμενο από άλλες ενώσεις αερίων που τώρα πιο σωστά αποκαλούνται ευγενείς παρά αδρανείς. .
Η ανακάλυψη του περιοδικού πίνακα των χημικών στοιχείων από τον Ντμίτρι Μεντελέεφ τον Μάρτιο του 1869 ήταν μια πραγματική ανακάλυψη στη χημεία. Ο Ρώσος επιστήμονας κατάφερε να συστηματοποιήσει τη γνώση για τα χημικά στοιχεία και να τα παρουσιάσει με τη μορφή πίνακα, τον οποίο οι μαθητές καλούνται ακόμη να μελετήσουν στα μαθήματα χημείας. Ο περιοδικός πίνακας έγινε το θεμέλιο για την ταχεία ανάπτυξη αυτής της περίπλοκης και ενδιαφέρουσας επιστήμης και η ιστορία της ανακάλυψής του καλύπτεται από θρύλους και μύθους. Για όλους όσους ενδιαφέρονται για την επιστήμη, θα είναι ενδιαφέρον να μάθουν την αλήθεια για το πώς ο Mendeleev ανακάλυψε τον πίνακα των περιοδικών στοιχείων.
Ιστορία του περιοδικού πίνακα: πώς ξεκίνησαν όλα
Προσπάθειες ταξινόμησης και συστηματοποίησης γνωστών χημικών στοιχείων έγιναν πολύ πριν από τον Ντμίτρι Μεντελέεφ. Διάσημοι επιστήμονες όπως οι Döbereiner, Newlands, Meyer και άλλοι πρότειναν τα συστήματα στοιχείων τους. Ωστόσο, λόγω έλλειψης στοιχείων για τα χημικά στοιχεία και τις σωστές ατομικές τους μάζες, τα προτεινόμενα συστήματα δεν ήταν απολύτως αξιόπιστα.
Η ιστορία της ανακάλυψης του περιοδικού πίνακα ξεκινά το 1869, όταν ένας Ρώσος επιστήμονας σε μια συνάντηση της Ρωσικής Χημικής Εταιρείας είπε στους συναδέλφους του για την ανακάλυψή του. Στον πίνακα που πρότεινε ο επιστήμονας, τα χημικά στοιχεία ταξινομήθηκαν ανάλογα με τις ιδιότητές τους, εξασφαλισμένες από το μέγεθος του μοριακού τους βάρους.
Ένα ενδιαφέρον χαρακτηριστικό του περιοδικού πίνακα ήταν επίσης η παρουσία κενών κυττάρων, τα οποία στο μέλλον γέμισαν με ανοιχτά χημικά στοιχεία που είχε προβλέψει ο επιστήμονας (γερμάνιο, γάλλιο, σκάνδιο). Από την ανακάλυψη του περιοδικού πίνακα, έχουν γίνει πολλές φορές προσθήκες και τροποποιήσεις. Μαζί με τον Σκωτσέζο χημικό William Ramsay, ο Mendeleev πρόσθεσε μια ομάδα αδρανών αερίων (ομάδα μηδέν) στον πίνακα.
Στη συνέχεια, η ιστορία του περιοδικού πίνακα του Mendeleev σχετιζόταν άμεσα με ανακαλύψεις σε μια άλλη επιστήμη - τη φυσική. Οι εργασίες στον πίνακα των περιοδικών στοιχείων συνεχίζονται μέχρι σήμερα και οι σύγχρονοι επιστήμονες προσθέτουν νέα χημικά στοιχεία καθώς ανακαλύπτονται. Η σημασία του περιοδικού συστήματος του Ντμίτρι Μεντελέεφ είναι δύσκολο να υπερεκτιμηθεί, αφού χάρη σε αυτό:
- Συστηματοποιήθηκε η γνώση σχετικά με τις ιδιότητες των ήδη ανακαλυφθέντων χημικών στοιχείων.
- Κατέστη δυνατή η πρόβλεψη της ανακάλυψης νέων χημικών στοιχείων.
- Τέτοιοι κλάδοι της φυσικής όπως η ατομική φυσική και η πυρηνική φυσική άρχισαν να αναπτύσσονται.
Υπάρχουν πολλές επιλογές για την απεικόνιση χημικών στοιχείων σύμφωνα με τον περιοδικό νόμο, αλλά η πιο διάσημη και κοινή επιλογή είναι ο περιοδικός πίνακας γνωστός σε όλους.
Μύθοι και γεγονότα για τη δημιουργία του περιοδικού πίνακα
Η πιο κοινή παρανόηση στην ιστορία της ανακάλυψης του περιοδικού πίνακα είναι ότι ο επιστήμονας τον είδε σε ένα όνειρο. Μάλιστα, ο ίδιος ο Ντμίτρι Μεντελέεφ διέψευσε αυτόν τον μύθο και δήλωσε ότι συλλογιζόταν τον περιοδικό νόμο για πολλά χρόνια. Για να συστηματοποιήσει τα χημικά στοιχεία, έγραψε το καθένα από αυτά σε ξεχωριστή κάρτα και τα συνδύασε επανειλημμένα μεταξύ τους, τακτοποιώντας τα σε σειρές ανάλογα με τις παρόμοιες ιδιότητες τους.
Ο μύθος για το «προφητικό» όνειρο του επιστήμονα μπορεί να εξηγηθεί από το γεγονός ότι ο Mendeleev εργάστηκε στη συστηματοποίηση των χημικών στοιχείων για μέρες συνέχεια, που διακόπτονταν από σύντομο ύπνο. Ωστόσο, μόνο η σκληρή δουλειά και το φυσικό ταλέντο του επιστήμονα έδωσαν το πολυαναμενόμενο αποτέλεσμα και παρείχαν στον Ντμίτρι Μεντελέεφ παγκόσμια φήμη.
Πολλοί μαθητές στο σχολείο, και μερικές φορές στο πανεπιστήμιο, αναγκάζονται να απομνημονεύσουν ή τουλάχιστον να περιηγηθούν κατά προσέγγιση στον περιοδικό πίνακα. Για να γίνει αυτό, ένα άτομο πρέπει όχι μόνο να έχει καλή μνήμη, αλλά και να σκέφτεται λογικά, συνδέοντας στοιχεία σε ξεχωριστές ομάδες και τάξεις. Η μελέτη του πίνακα είναι πιο εύκολη για εκείνους τους ανθρώπους που διατηρούν συνεχώς τον εγκέφαλό τους σε καλή κατάσταση παρακολουθώντας εκπαίδευση στο BrainApps.
