تاریخچه کشف قانون تناوبی و سیستم تناوبی عناصر شیمیایی توسط دیمیتری ایوانوویچ مندلیف. کشف جدول تناوبی عناصر شیمیایی د

کشف قانون ادواری

قانون تناوبی توسط D.I. Mendeleev در حین کار بر روی متن کتاب درسی "مبانی شیمی" کشف شد، زمانی که او در نظام مند کردن مطالب واقعی با مشکلاتی مواجه شد. در اواسط فوریه 1869، دانشمند با تفکر در مورد ساختار کتاب درسی، به تدریج به این نتیجه رسید که خواص مواد ساده و جرم اتمی عناصر با یک الگوی خاص به هم مرتبط هستند.

کشف جدول تناوبی عناصر تصادفی نبود، بلکه نتیجه کار عظیم، کار طولانی و پر زحمت بود که هم توسط خود دیمیتری ایوانوویچ و هم توسط بسیاری از شیمیدانان از میان پیشینیان و معاصران او صرف شد. زمانی که شروع به نهایی کردن طبقه بندی عناصر خود کردم، هر عنصر و ترکیبات آن را روی کارت های جداگانه نوشتم و سپس با مرتب کردن آنها به ترتیب گروه ها و ردیف ها، اولین جدول تصویری قانون تناوبی را دریافت کردم. اما این فقط آکورد نهایی بود، نتیجه تمام کارهای قبلی ... "- دانشمند گفت. مندلیف تأکید کرد که کشف او نتیجه ای بود که بیست سال تفکر در مورد روابط بین عناصر را تکمیل کرد، تفکر از همه طرف رابطه عناصر.

در 17 فوریه (اول مارس) نسخه خطی مقاله حاوی جدولی با عنوان "آزمایشی بر روی سیستمی از عناصر بر اساس وزن اتمی و شباهت شیمیایی آنها" تکمیل و برای چاپ همراه با یادداشت هایی برای کامپوزیتورها و با ذکر تاریخ ارائه شد. "17 فوریه 1869." گزارش کشف مندلیف توسط سردبیر انجمن شیمی روسیه، پروفسور N. A. Menshutkin، در جلسه انجمن در 22 فوریه (6 مارس 1869) ارائه شد. خود مندلیف در جلسه حضور نداشت، زیرا در آن زمان بود. به دستور جامعه آزاد اقتصادی، او کارخانه های پنیر در استان های Tverskaya و Novgorod را بررسی کرد.

در نسخه اول این سیستم، عناصر توسط دانشمندان در نوزده ردیف افقی و شش ستون عمودی چیده شدند. در 17 فوریه (1 مارس)، کشف قانون تناوبی به هیچ وجه کامل نشد، بلکه تازه شروع شد. دیمیتری ایوانوویچ توسعه و تعمیق آن را تقریباً سه سال دیگر ادامه داد. در سال 1870، مندلیف نسخه دوم سیستم (سیستم طبیعی عناصر) را در مبانی شیمی منتشر کرد: ستون های افقی از عناصر مشابه به هشت گروه عمودی مرتب شده تبدیل شدند. شش ستون عمودی نسخه اول به دوره هایی تبدیل شدند که با یک فلز قلیایی شروع می شد و با یک هالوژن ختم می شد. هر دوره به دو ردیف تقسیم شد. عناصر ردیف های مختلف موجود در گروه، زیر گروه هایی را تشکیل دادند.

ماهیت کشف مندلیف این بود که با افزایش جرم اتمی عناصر شیمیایی، خواص آنها به طور یکنواخت تغییر نمی کند، بلکه به صورت دوره ای تغییر می کند. پس از تعداد معینی از عناصر با خواص مختلف، مرتب شده در وزن اتمی صعودی، خواص شروع به تکرار می کنند. تفاوت بین آثار مندلیف و کارهای پیشینیان او این بود که مندلیف نه یک، بلکه دو پایه برای طبقه بندی عناصر داشت - جرم اتمی و شباهت شیمیایی. برای اینکه تناوب به طور کامل رعایت شود، مندلیف جرم اتمی برخی از عناصر را تصحیح کرد، چندین عنصر را برخلاف تصورات پذیرفته شده در آن زمان در مورد شباهت آنها با سایر عناصر در سیستم خود قرار داد، سلول های خالی را در جدول باقی گذاشت که عناصری که هنوز کشف نشده بودند. باید قرار می گرفت.

در سال 1871 بر اساس این آثار، مندلیف قانون تناوبی را تدوین کرد که شکل آن با گذشت زمان تا حدودی بهبود یافت.

جدول تناوبی عناصر تأثیر زیادی در پیشرفت بعدی شیمی داشت. این نه تنها اولین طبقه بندی طبیعی عناصر شیمیایی بود که نشان داد آنها یک سیستم منسجم را تشکیل می دهند و در ارتباط نزدیک با یکدیگر هستند، بلکه ابزار قدرتمندی برای تحقیقات بیشتر بود. در زمانی که مندلیف جدول خود را بر اساس قانون تناوبی که کشف کرده بود تنظیم کرد، بسیاری از عناصر هنوز ناشناخته بودند. مندلیف نه تنها متقاعد شده بود که باید عناصری وجود داشته باشد که هنوز ناشناخته باشند تا این مکان ها را پر کنند، بلکه ویژگی های چنین عناصری را از قبل بر اساس موقعیت آنها در میان سایر عناصر سیستم تناوبی پیش بینی کرد. در طی 15 سال آینده، پیش‌بینی‌های مندلیف به طرز درخشانی تأیید شد. هر سه عنصر مورد انتظار (Ga، Sc، Ge) کشف شدند که بزرگترین پیروزی قانون تناوبی بود.

DI. مندلیف نسخه خطی "تجربه سیستمی از عناصر بر اساس وزن اتمی و شباهت شیمیایی آنها" را تحویل داد // کتابخانه ریاست جمهوری // یک روز در تاریخ http://www.prlib.ru/History/Pages/Item.aspx?itemid =1006

انجمن شیمی روسیه

انجمن شیمی روسیه یک سازمان علمی است که در سال 1868 در دانشگاه سن پترزبورگ تأسیس شد و انجمنی داوطلبانه از شیمیدانان روسی بود.

نیاز به ایجاد انجمن در اولین کنگره طبیعت شناسان و پزشکان روسیه که در اواخر دسامبر 1867 در سن پترزبورگ برگزار شد - اوایل ژانویه 1868 اعلام شد. در کنگره، تصمیم شرکت کنندگان در بخش شیمیایی اعلام شد:

بخش شیمی به اتفاق آرا تمایل خود را برای اتحاد در انجمن شیمی برای ارتباط نیروهای قبلاً تأسیس شده شیمیدانان روسی اعلام کرد. این بخش معتقد است که این انجمن در تمام شهرهای روسیه اعضای خواهد داشت و انتشار آن شامل آثار همه شیمیدانان روسی است که به زبان روسی چاپ شده است.

در این زمان، انجمن های شیمیایی قبلاً در چندین کشور اروپایی تأسیس شده بودند: انجمن شیمی لندن (1841)، انجمن شیمی فرانسه (1857)، انجمن شیمی آلمان (1867). انجمن شیمی آمریکا در سال 1876 تاسیس شد.

منشور انجمن شیمی روسیه که عمدتاً توسط D.I. Mendeleev تنظیم شده بود، در 26 اکتبر 1868 توسط وزارت آموزش تصویب شد و اولین جلسه انجمن در 6 نوامبر 1868 برگزار شد. در ابتدا شامل 35 شیمیدان از سن پترزبورگ، کازان، مسکو، ورشو، کیف، خارکف و اودسا. اولین رئیس RCS N. N. Zinin و منشی N. A. Menshutkin بود. اعضای انجمن حق عضویت (10 روبل در سال) را پرداخت می کردند، پذیرش اعضای جدید فقط به توصیه سه عضو موجود انجام می شد. در اولین سال تاسیس خود، RCS از 35 به 60 عضو افزایش یافت و در سالهای بعدی به رشد هموار ادامه داد (129 در 1879، 237 در 1889، 293 در 1899، 364 در سال 1909، 565 در سال 1917).

در سال 1869، انجمن شیمی روسیه اندام چاپی خود را به دست آورد - مجله انجمن شیمی روسیه (ZhRHO). این مجله 9 بار در سال (ماهانه به جز ماه های تابستان) منتشر می شد. از سال 1869 تا 1900، سردبیر ZhRHO N. A. Menshutkin و از 1901 تا 1930 - A. E. Favorsky بود.

در سال 1878، RCS با انجمن فیزیک روسیه (تاسیس در 1872) ادغام شد و انجمن فیزیک و شیمی روسیه را تشکیل داد. اولین رؤسای RFHO A. M. Butlerov (در 1878-1882) و D. I. Mendeleev (در 1883-1887) بودند. در رابطه با ادغام، در سال 1879 (از جلد یازدهم) مجله انجمن شیمی روسیه به مجله انجمن فیزیکی و شیمیایی روسیه تغییر نام داد. تناوب انتشار 10 شماره در سال بود. این مجله شامل دو بخش شیمیایی (LRHO) و فیزیکی (LRFO) بود.

برای اولین بار، بسیاری از آثار کلاسیک شیمی روسی در صفحات ZhRHO منتشر شد. به ویژه می توان به کارهای D.I. Mendeleev در مورد ایجاد و توسعه سیستم تناوبی عناصر و A. M. Butlerov که با توسعه نظریه او در مورد ساختار ترکیبات آلی مرتبط است اشاره کرد. تحقیقات N. A. Menshutkin، D. P. Konovalov، N. S. Kurnakov و L. A. Chugaev در زمینه شیمی معدنی و فیزیکی. V. V. Markovnikov، E. E. Vagner، A. M. Zaitsev، S. N. Reformatsky، A. E. Favorsky، N. D. Zelinsky، S. V. Lebedev و A. E. Arbuzov در زمینه شیمی آلی. در طول دوره 1869 تا 1930، 5067 مطالعه شیمیایی اصلی در ZhRHO منتشر شد، چکیده ها و مقالات مروری در مورد مسائل خاص شیمی، و ترجمه های جالب ترین آثار از مجلات خارجی نیز منتشر شد.

RFHO بنیانگذار کنگره مندلیف در شیمی عمومی و کاربردی شد. سه کنگره اول در سال های 1907، 1911 و 1922 در سن پترزبورگ برگزار شد. در سال 1919، انتشار ZhRFKhO به حالت تعلیق درآمد و تنها در سال 1924 از سر گرفته شد.

تاریخچه کشف قانون تناوبی.
در زمستان 1867-1868، مندلیف شروع به نوشتن کتاب درسی "مبانی شیمی" کرد و بلافاصله در نظام مند کردن مطالب واقعی با مشکلاتی مواجه شد. در اواسط فوریه 1869، در حالی که در مورد ساختار کتاب درسی فکر می کرد، به تدریج به این نتیجه رسید که خواص مواد ساده (و این شکل وجود عناصر شیمیایی در حالت آزاد است) و جرم اتمی عناصر عبارتند از: توسط یک الگوی خاص متصل می شود.
مندلیف از تلاش های پیشینیان خود برای چیدمان عناصر شیمیایی به ترتیب افزایش جرم اتمی و حوادثی که در این مورد به وجود آمد اطلاع چندانی نداشت. به عنوان مثال، او تقریباً هیچ اطلاعاتی در مورد کارهای شانکورتوا، نیولندز و مایر نداشت.
مرحله تعیین کننده افکار او در 1 مارس 1869 (14 فوریه به سبک قدیمی) فرا رسید. یک روز قبل، مندلیف درخواستی برای تعطیلات ده روزه برای بازرسی کارخانه های پنیر آرتل در استان Tver نوشت: او نامه ای با توصیه هایی در مورد مطالعه تولید پنیر از A. I. Khodnev، یکی از رهبران جامعه آزاد اقتصادی دریافت کرد.
در هنگام صبحانه، مندلیف یک ایده غیرمنتظره داشت: مقایسه جرم اتمی نزدیک عناصر شیمیایی مختلف و خواص شیمیایی آنها.
او بدون اینکه دو بار فکر کند، در سمت عقب نامه خودنو، نمادهای کلر کلر و پتاسیم K با جرم اتمی نسبتاً مشابه، به ترتیب برابر با 35.5 و 39 را یادداشت کرد (تفاوت فقط 3.5 واحد است). در همان نامه، مندلیف نمادهای عناصر دیگر را ترسیم کرد و به دنبال جفت‌های مشابه «پارادوکسیکال» در میان آنها بود: فلوئور F و سدیم سدیم، برم Br و روبیدیم Rb، ید I و سزیم Cs، که اختلاف جرم از 4.0 به 5.0 افزایش می‌یابد. و سپس به 6.0. مندلیف پس از آن نمی توانست بداند که "منطقه نامحدود" بین غیر فلزات و فلزات آشکار حاوی عناصر - گازهای نجیب است که کشف آنها در آینده به طور قابل توجهی جدول تناوبی را تغییر می دهد.
بعد از صبحانه، مندلیف خود را در دفترش بست. او یک بسته کارت ویزیت را از روی میز بیرون آورد و شروع به نوشتن نمادهای عناصر و خواص شیمیایی اصلی آنها در سمت عقب آنها کرد.
پس از مدتی، خانواده شنیدند که چگونه از دفتر شنیده می شود: "اوو! این تعجب ها به این معنی بود که دمیتری ایوانوویچ الهام بخش خلاقانه ای داشت. مندلیف کارت ها را از یک ردیف افقی به ردیف دیگر منتقل کرد و با توجه به مقادیر جرم اتمی و خواص مواد ساده ای که توسط اتم های همان عنصر تشکیل شده بود هدایت شد. یک بار دیگر، دانش کامل از شیمی معدنی به کمک او آمد. به تدریج، ظاهر جدول تناوبی عناصر شیمیایی آینده شروع به شکل گیری کرد.
بنابراین، در ابتدا کارتی با عنصر بریلیم Be (جرم اتمی 14) در کنار کارت عنصر آلومینیوم Al (جرم اتمی 27.4) طبق سنت آن زمان قرار داد و بریلیم را به عنوان آنالوگ آلومینیوم گرفت. با این حال، سپس با مقایسه خواص شیمیایی، بریلیم را بر منیزیم منیزیم قرار داد. او با تردید در مقدار پذیرفته شده جرم اتمی بریلیم، آن را به 9.4 تغییر داد و فرمول اکسید بریلیم را از Be 2 O 3 به BeO (مانند اکسید منیزیم MgO) تغییر داد. به هر حال، ارزش "تصحیح" جرم اتمی بریلیم تنها ده سال بعد تأیید شد. در موارد دیگر نیز به همان جسارت عمل می کرد.
به تدریج، دیمیتری ایوانوویچ به این نتیجه نهایی رسید که عناصر، که به ترتیب صعودی جرم اتمی خود مرتب شده اند، تناوب واضحی را در خواص فیزیکی و شیمیایی نشان می دهند. مندلیف در طول روز روی سیستم عناصر کار می‌کرد، استراحت‌های کوتاهی برای بازی با دخترش اولگا، صرف ناهار و شام داشت. در غروب اول مارس 1869، او جدولی را که گردآوری کرده بود به صورت سفید کپی کرد و تحت عنوان "آزمایش سیستمی از عناصر بر اساس وزن اتمی و شباهت شیمیایی آنها"، آن را برای چاپگر فرستاد و برای حروفچین ها یادداشت هایی تهیه کرد. و قرار دادن تاریخ "17 فوریه 1869" (طبق سبک قدیمی).
به این ترتیب قانون تناوبی کشف شد که فرمول مدرن آن به شرح زیر است:
"خواص مواد ساده و همچنین شکل ها و خواص ترکیبات عناصر در یک وابستگی دوره ای به بار هسته اتم های آنها است."
مندلیف در آن زمان تنها 35 سال داشت. مندلیف برگه های چاپ شده با جدول عناصر را برای بسیاری از شیمیدانان داخلی و خارجی فرستاد و تنها پس از آن سن پترزبورگ را برای بازرسی کارخانه های پنیر ترک کرد.
قبل از عزیمت ، او هنوز موفق شد نسخه خطی مقاله "رابطه خواص با وزن اتمی عناصر" را به N. A. Menshutkin ، شیمیدان آلی و مورخ آینده شیمی - برای انتشار در مجله انجمن شیمی روسیه تحویل دهد. و برای ارتباط در جلسه آتی جامعه.
مندلیف پس از کشف قانون تناوبی هنوز کارهای زیادی برای انجام دادن داشت. دلیل تغییر دوره ای در خواص عناصر ناشناخته باقی ماند و ساختار جدول تناوبی که در آن ویژگی ها از طریق هفت عنصر در هشتم تکرار شد، توضیحی پیدا نکرد. با این حال، اولین پوشش رمز و راز از این اعداد حذف شد: در دوره های دوم و سوم سیستم، هر کدام فقط هفت عنصر وجود داشت.
مندلیف همه عناصر را به ترتیب صعودی جرم اتمی قرار نداد. در برخی موارد او بیشتر با شباهت خواص شیمیایی هدایت می شد. بنابراین، کبالت Co دارای جرم اتمی بیشتر از نیکل نیکل، تلوریم Te نیز دارای جرم اتمی بیشتر از ید I است، اما مندلیف آنها را به ترتیب Co - Ni، Te - I قرار داد و نه برعکس. در غیر این صورت، تلوریم در گروه هالوژن ها قرار می گیرد و ید یکی از بستگان سلنیوم Se می شود.
مهمترین نکته در کشف قانون تناوبی، پیش بینی وجود عناصر شیمیایی هنوز کشف نشده است.
در زیر آلومینیوم Al، مندلیف مکانی را برای آنالوگ خود "ekaaaluminum"، در زیر بور B - برای "ekabor"، و در زیر سیلیکون Si - برای "ekasilicon" باقی گذاشت.
اینگونه بود که مندلیف عناصر شیمیایی را که هنوز کشف نشده بودند نامید. او حتی نمادهای El، Eb و Es را به آنها داد.
مندلیف در مورد عنصر "کاسیلیکون" می نویسد: "به نظر من جالب ترین فلزی است که بدون شک گم شده است، فلزی است که متعلق به گروه چهارم آنالوگ های کربن، یعنی سری III است. فلز بلافاصله پس از سیلیکون، و بنابراین ما تحریک او را نامگذاری می کنیم." در واقع، این عنصر هنوز کشف نشده قرار بود به نوعی "قفل" تبدیل شود که دو غیرفلز معمولی - کربن C و سیلیکون Si - را با دو فلز معمولی - قلع Sn و سرب سرب متصل می‌کند.
همه شیمیدانان خارجی بلافاصله اهمیت کشف مندلیف را درک نکردند. در دنیای ایده های جا افتاده بسیار تغییر کرد. بنابراین، شیمیدان فیزیک آلمانی، ویلهلم استوالد، برنده آینده جایزه نوبل، استدلال کرد که این قانون کشف نشد، بلکه اصل طبقه بندی "چیزی نامحدود" بود. شیمیدان آلمانی رابرت بونسن، که در سال 1861 دو عنصر قلیایی جدید، روبیدیوم Rb و سزیم Cs را کشف کرد، نوشت که مندلیف شیمیدانان را "به دنیای دور از ذهن انتزاعات ناب" می برد.
هر سال قانون تناوبی طرفداران بیشتری را به دست می آورد و کاشف آن - بیشتر و بیشتر به رسمیت شناخته می شود. بازدیدکنندگان عالی رتبه در آزمایشگاه مندلیف از جمله حتی دوک بزرگ کنستانتین نیکولایویچ، رئیس بخش نیروی دریایی شروع به حضور کردند.
مندلیف به طور دقیق خواص اکالومینیم را پیش بینی کرد: جرم اتمی آن، چگالی فلز، فرمول اکسید El 2 O 3، کلرید ElCl 3، سولفات El 2 (SO 4) 3. پس از کشف گالیوم، این فرمول ها به صورت Ga 2 O 3 ، GaCl 3 و Ga 2 (SO 4) 3 شروع به نوشتن کردند.
مندلیف پیش‌بینی کرد که این فلز بسیار ذوب‌پذیر خواهد بود و در واقع نقطه ذوب گالیم 29.8 درجه سانتی‌گراد بود. از نظر قابلیت گداختگی، گالیم پس از جیوه جیوه و سزیم Cs در رتبه دوم قرار دارد.
در سال 1886، پروفسور آکادمی معدن در فرایبورگ، شیمیدان آلمانی کلمنس وینکلر، هنگام تجزیه و تحلیل ماده معدنی کمیاب آرژیرودیت با ترکیب Ag 8 GeS 6، عنصر دیگری را کشف کرد که توسط مندلیف پیش بینی شده بود. وینکلر عنصری را که ژرمانیوم کشف کرد را به افتخار میهن خود نامگذاری کرد، اما به دلایلی این امر باعث اعتراض شدید برخی شیمیدانان شد. آنها شروع کردند به متهم کردن وینکلر به ناسیونالیسم، به تخصیص یافتن مندلیف، که قبلاً نام "کاسیلیکون" و نماد Es را به عنصر داده بود. وینکلر که دلسرد شده بود برای مشاوره به خود دیمیتری ایوانوویچ مراجعه کرد. او توضیح داد که این کاشف عنصر جدید است که باید نامی برای آن بگذارد.
مندلیف نمی توانست وجود گروه گازهای نجیب را پیش بینی کند و در ابتدا جایی در سیستم تناوبی پیدا نکردند.
کشف آرگون Ar توسط دانشمندان انگلیسی W. Ramsay و J. Rayleigh در سال 1894 بلافاصله باعث بحث و تردیدهای داغ در مورد قانون تناوبی و جدول تناوبی عناصر شد. مندلیف در ابتدا آرگون را اصلاح آلوتروپیک نیتروژن در نظر گرفت و تنها در سال 1900، تحت فشار حقایق غیرقابل انکار، با حضور در سیستم تناوبی گروه "صفر" از عناصر شیمیایی موافقت کرد که توسط گازهای نجیب دیگری که پس از آرگون کشف شده بود اشغال شده بود. . اکنون این گروه با شماره VIIIA شناخته می شود.
مندلیف در سال 1905 نوشت: "ظاهراً آینده قانون دوره ای را با نابودی تهدید نمی کند، بلکه فقط نوید ساخت روبنا و توسعه را می دهد، اگرچه به عنوان یک روسی می خواستند مرا به ویژه آلمانی ها را پاک کنند."
کشف قانون تناوبی به توسعه شیمی و کشف عناصر شیمیایی جدید سرعت بخشید.

ساختار سیستم تناوبی:
دوره ها، گروه ها، زیر گروه ها.

بنابراین، متوجه شدیم که سیستم تناوبی یک بیان گرافیکی از قانون تناوبی است.
هر عنصر در سیستم تناوبی مکان (سلول) خاصی را اشغال می کند و عدد ترتیبی (اتمی) خود را دارد. مثلا:

مندلیف ردیف‌های افقی عناصر را که درون آن‌ها ویژگی‌های عناصر به‌طور متوالی تغییر می‌کند، نامید دوره ها(با یک فلز قلیایی شروع می شود (Li، Na، K، Rb، Cs، Fr) و با گاز نجیب (He، Ne، Ar، Kr، Xe، Rn) پایان می یابد). استثنائات: دوره اول که با هیدروژن شروع می شود و دوره هفتم که ناقص است. دوره ها به تقسیم می شوند کم اهمیتو بزرگ. دوره های کوچک هستند یکیردیف افقی دوره اول، دوم و سوم کوچک هستند، آنها شامل 2 عنصر (دوره اول) یا 8 عنصر (دوره دوم، سوم) هستند.
دوره های بزرگ از دو ردیف افقی تشکیل شده است. دوره های چهارم، پنجم و ششم بزرگ هستند، شامل 18 عنصر (دوره چهارم، پنجم) یا 32 عنصر (دوره ششم، هفتم). ردیف های بالادوره های طولانی نامیده می شود زوج, ردیف های پایین عجیب و غریب هستند
در دوره ششم لانتانیدها و در دوره هفتم اکتینیدها در انتهای جدول تناوبی قرار دارند و در هر دوره از چپ به راست خواص فلزی عناصر ضعیف شده و خواص غیرفلزی افزایش می یابد. فقط فلزات در ردیف‌های دوره‌های طولانی یافت می‌شوند. در نتیجه، جدول دارای 7 نقطه، 10 سطر و 8 ستون عمودی نامگذاری شده است گروه ها – این مجموعه ای از عناصر است که در اکسیدها و سایر ترکیبات دارای بیشترین ظرفیت یکسان هستند. این ظرفیت برابر با عدد گروه است.
استثناها:

در گروه هشتم، تنها Ru و Os دارای بالاترین ظرفیت VIII هستند.
گروه ها دنباله های عمودی عناصر هستند، آنها با اعداد رومی از I تا VIII و حروف روسی A و B شماره گذاری می شوند. هر گروه از دو زیر گروه تشکیل شده است: اصلی و فرعی. زیر گروه اصلی - A، شامل عناصر دوره های کوچک و بزرگ است. زیر گروه ثانویه، B، شامل عناصر فقط دوره های بزرگ است. آنها شامل عناصر دوره هایی هستند که از دوره چهارم شروع می شوند.
در زیرگروه های اصلی، از بالا به پایین، خواص فلزی به جای تضعیف خواص غیرفلزی افزایش می یابد. تمام عناصر زیر گروه های ثانویه فلز هستند.

در ژیمناستیک، D.I. Mendeleev در ابتدا متوسط ​​مطالعه کرد. در اظهارنامه های فصلنامه ای که در آرشیو وی نگهداری می شود، نمرات رضایت بخش زیادی وجود دارد و در پایه های پایین و متوسط ​​تعداد بیشتری از آنها وجود دارد. در دبیرستان، D. I. مندلیف به علوم فیزیکی و ریاضی و همچنین به تاریخ و جغرافیا علاقه مند شد، او همچنین به ساختار جهان علاقه داشت. به تدریج، موفقیت دانش آموز جوان در گواهی فارغ التحصیلی که در 14 ژوئیه 1849 دریافت شد، رشد کرد. فقط دو نمره رضایت بخش وجود داشت: طبق قانون خدا (موضوعی که او دوست نداشت) و در ادبیات روسی (نمره خوبی در این موضوع نمی توانست باشد، زیرا مندلیف اسلاوی کلیسا را ​​به خوبی نمی دانست). این ورزشگاه در روح D.I. مندلیف خاطرات روشن بسیاری از معلمان به جا گذاشت: در مورد پیوتر پاولوویچ ارشوف - (نویسنده افسانه "اسب کوچولو") که ابتدا مربی و سپس مدیر سالن ورزشی توبولسک بود. در مورد I. K. Rummel - (معلم فیزیک و ریاضیات) که راه های شناخت طبیعت را در برابر او گشود. تابستان 1850 از مشکلات گذشت ابتدا D.I. مندلیف اسنادی را به آکادمی پزشکی و جراحی ارائه کرد ، اما او اولین آزمایش - حضور در تئاتر تشریحی - را قبول نکرد. مادر راه دیگری را پیشنهاد کرد - معلم شدن. اما در مؤسسه اصلی آموزشی، استخدام یک سال بعد و درست در سال 1850 انجام شد. هیچ پذیرایی وجود نداشت خوشبختانه، این طومار تأثیر داشت، او در مؤسسه حمایت دولتی ثبت نام کرد. دیمیتری ایوانوویچ قبلاً در سال دوم زندگی خود توسط کلاس های آزمایشگاهی ، سخنرانی های جالب برده شد.

در سال 1855، D.I. Mendeleev به طرز درخشانی با مدال طلا از این موسسه فارغ التحصیل شد. عنوان معلم ارشد به او اعطا شد. 27 اوت 1855 مندلیف اسنادی مبنی بر انتصاب خود به عنوان معلم ارشد در سیمفروپل دریافت کرد. دیمیتری ایوانوویچ بسیار کار می کند: او ریاضیات، فیزیک، زیست شناسی، جغرافیای فیزیکی تدریس می کند. در مدت دو سال 70 مقاله در مجله وزارت معارف ملی به چاپ رساند.

در آوریل 1859، دانشمند جوان مندلیف "برای پیشرفت در علوم" به خارج از کشور فرستاده شد. او با شیمیدان روسی N. N. Beketov، با شیمیدان معروف M. Berthelot ملاقات می کند.

در سال 1860، D. I. Mendeleev در اولین کنگره بین المللی شیمیدانان در شهر کارلسروهه آلمان شرکت کرد.

در دسامبر 1861، مندلیف رئیس دانشگاه شد.

مندلیف سه شرایط را دید که به نظر او به کشف قانون تناوبی کمک کرد:

اول، وزن اتمی بیشتر عناصر شیمیایی شناخته شده کم و بیش با دقت مشخص شده است.

ثانیاً، یک مفهوم واضح در مورد گروه هایی از عناصر مشابه در خواص شیمیایی (گروه های طبیعی) ظاهر شد.

ثالثاً تا سال 1869م. شیمی بسیاری از عناصر کمیاب مورد مطالعه قرار گرفت که بدون آگاهی از آنها رسیدن به هرگونه تعمیم دشوار است.

در نهایت، گام تعیین کننده برای کشف قانون این بود که مندلیف تمام عناصر را با توجه به بزرگی وزن اتمی با یکدیگر مقایسه کرد.

در سپتامبر 1869 D. I. مندلیف نشان داد که حجم اتمی مواد ساده در یک وابستگی دوره ای به وزن اتمی است و در اکتبر او ظرفیت عناصر در اکسیدهای نمک ساز را کشف کرد.

در تابستان 1870 مندلیف تغییر وزن اتمی نادرست تعیین شده ایندیم، سریم، ایتریوم، توریم و اورانیوم را ضروری دید و در ارتباط با این موضوع، محل قرارگیری این عناصر را در سیستم تغییر داد. بنابراین، معلوم شد که اورانیوم آخرین عنصر در سری طبیعی، سنگین‌ترین عنصر از نظر وزن اتمی است.

با کشف عناصر شیمیایی جدید، نیاز به سیستم‌بندی آنها بیش از پیش احساس می‌شد. در سال 1869، D.I. Mendeleev سیستم تناوبی عناصر را ایجاد کرد و قانون اساسی آن را کشف کرد. این کشف ترکیبی نظری از تمام تحولات قبلی قرن دهم بود. مندلیف خواص فیزیکی و شیمیایی همه 63 عنصر شیمیایی شناخته شده در آن زمان را با وزن اتمی آنها مقایسه کرد و رابطه بین دو مهم ترین ویژگی کمی اندازه گیری شده اتم ها را که تمام شیمی بر اساس آنها ساخته شده بود - وزن و ظرفیت اتمی آشکار کرد.

سال‌ها بعد، مندلیف سیستم خود را چنین توصیف کرد: "این بهترین مجموعه از دیدگاه‌ها و ملاحظات من در مورد تناوب عناصر است." مندلیف برای اولین بار فرمول متعارف قانون تناوبی را ارائه داد که قبل از توجیه فیزیکی آن وجود داشت: «خواص عناصر، و در نتیجه خواص اجسام ساده و پیچیده تشکیل شده توسط آنها، در رابطه تناوبی با وزن اتمی آنها قرار دارد.

در کمتر از شش سال، این خبر در سراسر جهان پخش شد: در سال 1875. P. Lecoq de Boisbaudran، طیف‌نگار جوان فرانسوی، عنصر جدیدی را از یک ماده معدنی استخراج شده در Pyrenees جدا کرد. Boisbaudran توسط یک خط بنفش کم رنگ در طیف کانی ردیابی شد که نمی توان آن را به هیچ یک از عناصر شیمیایی شناخته شده نسبت داد. بویزباودران به افتخار سرزمین خود که در زمان های قدیم گال نام داشت، عنصر جدید را گالیوم نامید. گالیم یک فلز بسیار کمیاب است و بویسبودران در استخراج آن به مقدار کمی بیش از یک سر سوزن با مشکل بیشتری مواجه بود. چه تعجبی بویزبادران داشت که از طریق آکادمی علوم پاریس نامه ای با مهر روسی دریافت کرد که در آن آمده بود: در توصیف خواص گالیم همه چیز درست است به جز چگالی: گالیم از آب سنگین تر است نه 7/4. همانطور که Boisbaudran ادعا کرد بارها، اما 5، 9 بار. آیا کسی قبلاً گالیوم را کشف کرده است؟ Boisbaudran چگالی گالیم را با قرار دادن فلز در معرض خالص سازی کامل تر دوباره تعیین کرد. و معلوم شد که او اشتباه کرده است و نویسنده نامه - البته مندلیف بود که گالیوم را ندید - درست می گفت: چگالی نسبی گالیم 4.7 نبود، بلکه 5.9 بود.

و 16 سال پس از پیش بینی مندلیف، شیمیدان آلمانی K. Winkler عنصر جدیدی را کشف کرد (1886) و نام آن را ژرمانیوم گذاشت. این بار، خود مندلیف مجبور نبود به این نکته اشاره کند که این عنصر تازه کشف شده نیز قبلاً توسط او پیش بینی شده بود. وینکلر خاطرنشان کرد که ژرمانیوم به طور کامل با تزلزل مندلیف مطابقت دارد. وینکلر در اثر خود می‌نویسد: «به سختی می‌توان دلیل برجسته‌تر دیگری برای اعتبار آموزه تناوب یافت، مانند عنصری که به تازگی کشف شده است. این فقط تأیید یک نظریه جسورانه نیست، در اینجا ما شاهد گسترش آشکار چشم انداز شیمیایی هستیم، گامی قدرتمند در زمینه دانش.

وجود بیش از ده عنصر جدید در طبیعت که برای کسی ناشناخته است توسط خود مندلیف پیش بینی شده بود. برای دوازده عنصر، او پیش بینی کرد

وزن اتمی صحیح تمام جستجوهای بعدی برای عناصر جدید در طبیعت توسط محققان با استفاده از قانون تناوبی و سیستم تناوبی انجام شد. آنها نه تنها به دانشمندان در جستجوی حقیقت کمک کردند، بلکه در اصلاح اشتباهات و باورهای غلط در علم نیز نقش داشتند.

پیش بینی های مندلیف به طرز درخشانی توجیه شد - سه عنصر جدید کشف شد: گالیم، اسکاندیم، ژرمانیوم. معمای بریلیوم که مدتهاست دانشمندان را عذاب داده بود حل شد. وزن اتمی آن در نهایت به طور دقیق مشخص شد و جایگاه عنصر در کنار لیتیوم یک بار برای همیشه تایید شد. در دهه 90 قرن 19. به گفته مندلیف، "قانونیت دوره ای تقویت شده است." در کتاب های درسی شیمی در کشورهای مختلف، بدون شک، سیستم تناوبی مندلیف شروع به گنجاندن کرد. این کشف بزرگ به رسمیت شناخته شد.

سرنوشت اکتشافات بزرگ گاهی بسیار دشوار است. در راه آنها آزمایشاتی وجود دارد که گاهی حتی صحت این کشف را مورد تردید قرار می دهد. در جدول تناوبی عناصر هم همینطور بود.

این با کشف غیرمنتظره مجموعه ای از عناصر شیمیایی گازی به نام گازهای بی اثر یا نجیب همراه بود. اولین مورد از آنها هلیوم است. تقریباً تمام کتاب های مرجع و دایره المعارف ها تاریخ کشف هلیوم را در سال 1868 دارند. و این رویداد را با اخترشناس فرانسوی J. Jansen و اخترفیزیکدان انگلیسی N. Lockyer مرتبط کنید. یانسن در ماه گرفتگی کامل در هند در اوت 1868 حضور داشت. و شایستگی اصلی او این است که پس از پایان ماه گرفتگی توانست برجستگی های خورشیدی را مشاهده کند. آنها فقط در یک ماه گرفتگی مشاهده شدند. Lockyer همچنین برجستگی ها را مشاهده کرد. بدون خروج از جزایر بریتانیا، در اواسط اکتبر همان سال. هر دو دانشمند شرح مشاهدات خود را به آکادمی علوم پاریس فرستادند. اما از آنجایی که لندن بسیار نزدیک‌تر از کلکته به پاریس است، این نامه‌ها تقریباً به طور همزمان در 26 اکتبر به دست مخاطب می‌رسید. نه در مورد هیچ عنصر جدیدی که گفته می شود در خورشید وجود دارد. در این نامه ها کلمه ای نبود.

دانشمندان شروع به مطالعه دقیق طیف برجستگی ها کردند. و به زودی گزارش هایی منتشر شد مبنی بر اینکه آنها حاوی خطی هستند که نمی تواند به طیف هیچ یک از عناصر موجود روی زمین تعلق داشته باشد. در ژانویه 1869 ستاره شناس ایتالیایی A. Secchi آن را به عنوان. در چنین رکوردی به عنوان یک «قاره» طیفی وارد تاریخ علم شد. در 3 آگوست 1871، فیزیکدان V. Thomson به طور عمومی در مورد عنصر جدید خورشیدی در نشست سالانه دانشمندان بریتانیایی صحبت کرد.

این داستان واقعی کشف هلیوم در خورشید است. برای مدت طولانی، هیچ کس نمی توانست بگوید این عنصر چیست، چه ویژگی هایی دارد. برخی از دانشمندان به طور کلی وجود هلیوم بر روی زمین را رد کردند، زیرا تنها در دماهای بالا می توانست وجود داشته باشد. هلیوم تنها در سال 1895 روی زمین یافت شد.

منشأ جدول D.I. مندلیف چنین است.

تأیید نظریه اتمی-مولکولی در اواخر قرن 119 - 19 با رشد سریع تعداد عناصر شیمیایی شناخته شده همراه بود. تنها در دهه اول قرن نوزدهم، 14 عنصر جدید کشف شد. رکورددار در میان کاشفان شیمیدان انگلیسی هامفری دیوی بود که در یک سال 6 ماده ساده جدید (سدیم، پتاسیم، منیزیم، کلسیم، باریم، استرانسیوم) را با استفاده از الکترولیز به دست آورد. و در سال 1830 تعداد عناصر شناخته شده به 55 رسید.

وجود چنین تعدادی از عناصر، ناهمگون از نظر خواص، شیمیدانان را گیج کرده و مستلزم نظم و نظام مندی عناصر است. بسیاری از دانشمندان به دنبال الگوهایی در فهرست عناصر بوده اند و پیشرفت هایی نیز داشته اند. سه اثر مهم وجود دارد که اولویت کشف قانون تناوبی توسط D.I. مندلیف.

مندلیف قانون تناوبی را در قالب مفاد اصلی زیر تدوین کرد:

• 1. عناصری که بر اساس وزن اتمی مرتب شده اند نشان دهنده تناوب مشخصی از خواص هستند.
• 2. ما باید منتظر کشف اجسام ساده ناشناخته بسیار بیشتری باشیم، به عنوان مثال، عناصر مشابه Al و Si با وزن اتمی 65 - 75.
• 3. مقدار وزن اتمی یک عنصر را گاهی می توان با دانستن تشابهات آن تصحیح کرد.

برخی از قیاس ها با بزرگی وزن اتم آنها آشکار می شود. اولین موقعیت حتی قبل از مندلیف شناخته شده بود، اما او بود که به آن خصلت یک قانون جهانی داد و بر اساس آن وجود عناصر هنوز کشف نشده را پیش بینی کرد، وزن اتمی تعدادی از عناصر را تغییر داد و برخی عناصر را در جدول ترتیب داد. برخلاف وزن اتمی آنها، اما مطابق با خواص آنها (عمدتاً ظرفیت). مقررات باقی مانده تنها توسط مندلیف کشف شد و نتایج منطقی قانون ادواری است. درستی این پیامدها توسط آزمایش‌های زیادی طی دو دهه بعد تأیید شد و این امکان را فراهم کرد که از قانون تناوبی به عنوان یک قانون سخت‌گیرانه طبیعت صحبت کنیم.

مندلیف با استفاده از این مفاد نسخه خود از جدول تناوبی عناصر را گردآوری کرد. اولین پیش نویس جدول عناصر در 17 فوریه (1 مارس، طبق سبک جدید)، 1869 ظاهر شد.

و در 6 مارس 1869، پروفسور منشوتکین در جلسه انجمن شیمی روسیه اعلام رسمی کشف مندلیف کرد.

این اعتراف در دهان دانشمند قرار گرفت: میزی را در خواب می بینم که همه عناصر به اندازه نیاز در آن چیده شده است. از خواب بیدار شدم، بلافاصله آن را روی یک تکه کاغذ نوشتم - فقط در یک مکان بعداً مشخص شد که اصلاحیه لازم است. چقدر همه چیز در افسانه ها ساده است! توسعه و اصلاح بیش از 30 سال از عمر این دانشمند طول کشید.

روند کشف قانون تناوبی آموزنده است و خود مندلیف در مورد آن چنین صحبت می کند: «این ایده به طور غیر ارادی مطرح شد که باید بین جرم و خواص شیمیایی ارتباط وجود داشته باشد.

و از آنجایی که جرم یک ماده، اگرچه مطلق نیست، بلکه فقط نسبی است، در نهایت به صورت وزن اتم ها بیان می شود، لازم است به دنبال مطابقت عملکردی بین خصوصیات فردی عناصر و وزن اتمی آنها باشیم. جستجوی چیزی، حتی قارچ یا نوعی اعتیاد، غیر از نگاه کردن و تلاش کردن غیر ممکن است.

بنابراین شروع به انتخاب کردم و بر روی کارتهای جداگانه عناصری با وزن اتمی و خواص بنیادی آنها، عناصر مشابه و وزن اتمی نزدیک آنها را نوشتم که به سرعت به این نتیجه رسید که خواص عناصر در یک وابستگی دوره ای به وزن اتمی آنها هستند، علاوه بر این، شک بسیاری از ابهامات، من برای یک دقیقه در کلیت نتیجه گیری شک نکردم، زیرا اعتراف به تصادف غیرممکن است.

در اولین جدول تناوبی، به استثنای گازهای نجیب، همه عناصر تا و از جمله کلسیم مانند جدول مدرن هستند. این را می توان از یک قطعه صفحه از مقاله ای توسط D.I. مندلیف، حاوی سیستم تناوبی عناصر.

بر اساس اصل افزایش وزن اتمی، عناصر بعدی بعد از کلسیم باید وانادیم، کروم و تیتانیوم باشند. اما مندلیف بعد از کلسیم علامت سوال گذاشت و سپس تیتانیوم را گذاشت و وزن اتمی آن را از 52 به 50 تغییر داد.

عنصر ناشناخته، که با علامت سوال نشان داده می شود، وزن اتمی A = 45، که میانگین حسابی بین وزن اتمی کلسیم و تیتانیوم است، اختصاص داده شد. سپس، بین روی و آرسنیک، مندلیف فضایی را برای دو عنصر که هنوز در آن واحد کشف نشده بودند، باقی گذاشت. علاوه بر این، او تلوریم را در مقابل ید قرار داد، اگرچه ید دوم وزن اتمی کمتری دارد. با چنین ترتیبی از عناصر، تمام ردیف های افقی در جدول فقط حاوی عناصر مشابه بودند و تناوب تغییرات در خواص عناصر به وضوح آشکار می شد. در دو سال بعد، مندلیف به طور قابل توجهی سیستم عناصر را بهبود بخشید. در سال 1871، اولین ویرایش کتاب درسی دیمیتری ایوانوویچ "مبانی شیمی" منتشر شد که در آن سیستم دوره ای به شکل تقریباً مدرن ارائه شده است.

8 گروه از عناصر در جدول تشکیل شده است، اعداد گروه نشان دهنده بالاترین ظرفیت عناصر مجموعه هایی است که در این گروه ها گنجانده شده اند و دوره ها به دوره های مدرن نزدیک تر می شوند که به 12 سری تقسیم می شوند. اکنون هر دوره با یک فلز قلیایی فعال شروع می شود و با یک هالوژن غیر فلزی معمولی به پایان می رسد.نسخه دوم سیستم این امکان را برای مندلیف فراهم کرد تا وجود 4 عنصر را پیش بینی کند، بلکه 12 عنصر را به چالش بکشد و با به چالش کشیدن دنیای علمی، توصیف شود. دقت شگفت انگیز خواص سه عنصر ناشناخته، که او آنها را ekabor (ایکا در سانسکریت به معنای "یک و یکسان")، ekaaaluminum و ekasilicon نامید. (گالیا نام رومی باستان فرانسه است). این دانشمند موفق شد این عنصر را به شکل خالص آن جدا کرده و خواص آن را مطالعه کند. و مندلیف مشاهده کرد که خواص گالیم با خواص اکالومینیم که توسط او پیش‌بینی شده منطبق است و به Lecoq de Boisbaudran اطلاع داد که چگالی گالیوم را به اشتباه اندازه‌گیری کرده است که به جای 4.7 گرم بر سانتی‌متر مکعب باید برابر با 5.9-6.0 گرم در سانتی‌متر مکعب باشد. . در واقع، اندازه گیری های دقیق تر به مقدار صحیح 5.904 گرم بر سانتی متر مکعب منجر شد. شناخت نهایی قانون تناوبی D.I. مندلیف پس از سال 1886 به دست آورد، زمانی که شیمیدان آلمانی K. Winkler، در حال تجزیه و تحلیل سنگ معدن نقره، عنصری را دریافت کرد که او آن را ژرمانیوم نامید. معلوم می شود که اگزسیلیوم است.

قانون تناوبی و سیستم تناوبی عناصر.

قانون تناوبی یکی از مهمترین قوانین شیمی است. مندلیف معتقد بود که مشخصه اصلی یک عنصر جرم اتمی آن است. بنابراین همه عناصر را به ترتیب افزایش جرم اتمی آنها در یک ردیف قرار داد.

اگر تعدادی از عناصر را از Li تا F در نظر بگیریم، می بینیم که خواص فلزی عناصر ضعیف شده و خواص غیرفلزی افزایش می یابد. خواص عناصر در سری از Na تا Cl به طور مشابه تغییر می کند. علامت بعدی K، مانند Li و Na، یک فلز معمولی است.

بیشترین ظرفیت عناصر از I y Li به V y N (اکسیژن و فلوئور به ترتیب دارای ظرفیت II و I ثابت هستند) و از I y Na به VII y Cl افزایش می یابد. عنصر بعدی K، مانند Li و Na، دارای ظرفیت I است. در سری اکسیدها از Li2O تا N2O5 و هیدروکسیدها از LiOH تا HNO3، خواص بازی ضعیف شده و خواص اسیدی افزایش می یابد. خواص اکسیدها به طور مشابه در سری از Na2O و NaOH به Cl2O7 و HClO4 تغییر می کند. اکسید پتاسیم K2O مانند اکسیدهای لیتیوم و سدیم Li2O و Na2O یک اکسید بازی است و هیدروکسید پتاسیم KOH مانند هیدروکسیدهای لیتیوم و سدیم LiOH و NaOH یک باز معمولی است.

شکل و خواص نافلزات به طور مشابه از CH4 به HF و از SiH4 به HCl تغییر می کند.

این ماهیت خواص عناصر و ترکیبات آنها که با افزایش جرم اتمی عناصر مشاهده می شود، تغییر دوره ای نامیده می شود. خواص تمام عناصر شیمیایی با افزایش جرم اتمی به صورت دوره ای تغییر می کند.

این تغییر دوره ای را وابستگی دوره ای خواص عناصر و ترکیبات آنها به بزرگی جرم اتمی می نامند.

بنابراین، D.I. مندلیف قانونی را که کشف کرد به شرح زیر تدوین کرد:

· خواص عناصر و همچنین اشکال و خواص ترکیبات عناصر در یک وابستگی دوره ای به مقدار جرم اتمی عناصر است.

مندلیف دوره های عناصر را زیر یکدیگر مرتب کرد و در نتیجه جدول تناوبی عناصر را تهیه کرد.

او گفت که جدول عناصر نه تنها ثمره کار خودش، بلکه ثمره تلاش بسیاری از شیمیدانان است که در میان آنها به ویژه به «تقویت‌کنندگان قانون تناوبی» اشاره کرد که عناصری را که او پیش‌بینی کرده بود، کشف کردند.

برای ایجاد یک میز مدرن، سالها تلاش هزاران و هزاران شیمیدان و فیزیکدان طول کشید. اگر مندلیف اکنون زنده بود، با نگاهی به جدول مدرن عناصر، به خوبی می توانست سخنان شیمیدان انگلیسی جی دبلیو ملور، نویسنده دایره المعارف کلاسیک 16 جلدی در مورد شیمی معدنی و نظری را تکرار کند. او پس از پایان کار خود در سال 1937، پس از 15 سال کار، با سپاس در صفحه عنوان نوشت: «تقدیم به درجه و رتبه ارتش عظیم شیمیدانان. نامشان فراموش می شود، آثارشان می ماند»...

سیستم تناوبی یک طبقه بندی از عناصر شیمیایی است که وابستگی خواص مختلف عناصر را به بار هسته اتم مشخص می کند. سیستم بیان گرافیکی قانون تناوبی است. تا اکتبر 2009، 117 عنصر شیمیایی شناخته شده است (با شماره های سریال 1 تا 116 و 118)، که 94 مورد در طبیعت یافت می شوند (برخی فقط در مقادیر کمی هستند). بقیه 23 به طور مصنوعی در نتیجه واکنش های هسته ای به دست آمد - این فرآیند تبدیل هسته های اتمی است که هنگام تعامل آنها با ذرات بنیادی، کوانتوم های گاما و با یکدیگر اتفاق می افتد و معمولا منجر به آزاد شدن مقدار زیادی انرژی می شود. 112 عنصر اول دارای نام های دائمی هستند، بقیه موقتی هستند.

کشف عنصر 112 (سنگین ترین عنصر رسمی) توسط اتحادیه بین المللی شیمی نظری و کاربردی به رسمیت شناخته شده است.

پایدارترین ایزوتوپ شناخته شده این عنصر دارای نیمه عمر 34 ثانیه است. در آغاز ژوئن 2009، نام غیر رسمی ununbium را یدک می کشد و اولین بار در فوریه 1996 در شتاب دهنده یون سنگین در موسسه یون سنگین در دارمشتات سنتز شد. کاشفان نیم سال فرصت دارند تا نام رسمی جدیدی را برای اضافه کردن به جدول پیشنهاد دهند (آنها قبلاً Wickshausius، Helmholtius، Venusius، Frisch، Strassmanius و Heisenberg را پیشنهاد کرده اند). در حال حاضر عناصر ترانس اورانیوم با شماره های 113-116 و 118 که در موسسه مشترک تحقیقات هسته ای در دوبنا به دست آمده اند، شناخته شده اند، اما هنوز به طور رسمی به رسمیت شناخته نشده اند. 3 شکل از جدول تناوبی رایج تر از سایرین است: "کوتاه" (دوره کوتاه)، "طولانی" (طولانی مدت) و "فوق طولانی". در نسخه "فوق العاده طولانی"، هر نقطه دقیقاً یک خط را اشغال می کند. در نسخه "طولان"، لانتانیدها (خانواده ای از 14 عنصر شیمیایی با شماره سریال 58--71، واقع در دوره VI سیستم) و اکتینیدها (خانواده ای از عناصر شیمیایی رادیواکتیو، متشکل از اکتینیم و 14 عنصر مشابه در آنها. خواص شیمیایی) از جدول کلی خارج شده و آن را فشرده تر می کند. در شکل "کوتاه" مدخل، علاوه بر این، دوره چهارم و بعدی 2 سطر را اشغال می کند. نمادهای عناصر زیرگروه اصلی و فرعی نسبت به لبه های مختلف سلول ها در یک راستا قرار دارند. شکل کوتاه جدول حاوی هشت گروه از عناصر به طور رسمی توسط IUPAC در سال 1989 لغو شد. با وجود توصیه به استفاده از فرم طولانی، پس از آن زمان، فرم کوتاه همچنان در تعداد زیادی از کتاب‌ها و راهنماهای مرجع روسی ارائه می‌شد. از ادبیات خارجی مدرن، فرم کوتاه به طور کامل حذف شده است، در عوض از فرم بلند استفاده می شود. برخی از محققان این وضعیت را از جمله با فشردگی ظاهراً منطقی شکل کوتاه جدول و همچنین با تفکر کلیشه ای و عدم درک اطلاعات مدرن (بین المللی) مرتبط می دانند.

در سال 1969، تئودور سیبورگ جدول تناوبی گسترده ای از عناصر را پیشنهاد کرد. نیلز بور شکل نردبانی (هرمی) سیستم تناوبی را توسعه داد.

روش‌های بسیار دیگری، به ندرت یا اصلاً استفاده نشده، اما بسیار اصلی، برای نمایش گرافیکی قانون تناوبی وجود دارد. امروزه، چند صد نسخه از جدول وجود دارد، در حالی که دانشمندان گزینه های جدید و بیشتری را ارائه می دهند.

قانون ادواری و توجیه آن.

قانون دوره ای امکان وارد کردن و تعمیم حجم عظیمی از اطلاعات علمی در شیمی را به سیستم می دهد. این عملکرد قانون یکپارچه نامیده می شود. خود را به ویژه در ساختار مواد علمی و آموزشی شیمی آشکار می کند.

آکادمیک A.E. Fersman گفت که این سیستم تمام شیمی را در چارچوب یک ارتباط فضایی، زمانی، ژنتیکی و انرژی متحد کرد.

نقش یکپارچه قانون تناوبی نیز در این واقعیت آشکار شد که برخی از داده ها در مورد عناصر، که ظاهراً از الگوهای عمومی خارج می شوند، هم توسط خود نویسنده و هم توسط پیروانش تأیید و اصلاح شدند.

این با ویژگی های بریلیم اتفاق افتاد. قبل از کار مندلیف، آن را به دلیل شباهت به اصطلاح مورب، آنالوگ سه ظرفیتی آلومینیوم در نظر می گرفتند. بنابراین، در دوره دوم دو عنصر سه ظرفیتی وجود داشت و نه یک عنصر دو ظرفیتی. در این مرحله بود که مندلیف به اشتباه در تحقیق در مورد خواص بریلیم مشکوک شد، او کار شیمیدان روسی Avdeev را پیدا کرد که ادعا می کرد بریلیم دو ظرفیتی است و وزن اتمی آن 9 است. نویسنده زود درگذشت، ظاهراً با ترکیبات بسیار سمی بریلیم مسموم شده بود. نتایج تحقیقات آودیف به لطف قانون تناوبی در علم ایجاد شد.

چنین تغییرات و اصلاحاتی در مقادیر وزن و ظرفیت اتمی توسط مندلیف برای نه عنصر دیگر (In، V، Th، U، La، Ce و سه لانتانید دیگر) انجام شد.

ده عنصر دیگر فقط وزن اتمی تصحیح شده بودند. و تمام این اصلاحات متعاقباً به صورت تجربی تأیید شد.

عملکرد پیش بینی کننده (پیش بینی کننده) قانون تناوبی در کشف عناصر ناشناخته با شماره های سریال 21، 31 و 32 قابل توجه ترین تأیید را دریافت کرد.

وجود آنها ابتدا در سطح شهودی پیش بینی شده بود، اما با تشکیل سیستم، مندلیف توانست خواص آنها را با دقت بالایی محاسبه کند. داستان معروف کشف اسکاندیم، گالیم و ژرمانیوم، پیروزی کشف مندلیف بود. او تمام پیش بینی های خود را بر اساس قانون جهانی طبیعت کشف شده توسط خودش انجام داد.

در مجموع دوازده عنصر توسط مندلیف پیش بینی شده بود. مندلیف از همان ابتدا اشاره کرد که قانون نه تنها خواص خود عناصر شیمیایی، بلکه بسیاری از ترکیبات آنها را نیز توصیف می کند. برای تایید این موضوع به ذکر یک مثال بسنده می شود. از سال 1929، زمانی که آکادمیک P. L. Kapitsa برای اولین بار رسانایی غیرفلزی ژرمانیوم را کشف کرد، توسعه نظریه نیمه هادی ها در تمام کشورهای جهان آغاز شد.

بلافاصله مشخص شد که عناصر با چنین ویژگی هایی زیر گروه اصلی گروه IV را اشغال می کنند.

با گذشت زمان، این درک به دست آمد که ترکیبات عناصر واقع در دوره هایی به همان اندازه از این گروه (به عنوان مثال، با یک فرمول عمومی مانند AzB) باید دارای خواص نیمه هادی به میزان کم یا زیاد باشند.

این بلافاصله جستجو برای نیمه هادی های جدید عملا مهم را هدفمند و قابل پیش بینی کرد. تقریباً تمام الکترونیک مدرن مبتنی بر چنین اتصالاتی است.

توجه به این نکته مهم است که پیش‌بینی‌ها در چارچوب سیستم تناوبی حتی پس از شناسایی جهانی آن انجام شده است. در سال 1913

موزلی کشف کرد که طول موج پرتوهای ایکس که از آنتی‌کاتدهای ساخته شده از عناصر مختلف به دست می‌آیند، بسته به عدد ترتیبی که به طور معمول به عناصر جدول تناوبی اختصاص داده می‌شود، به طور منظم تغییر می‌کند. این آزمایش تأیید کرد که عدد اتمی یک عنصر معنای فیزیکی مستقیم دارد.

فقط بعداً شماره های سریال با مقدار بار مثبت هسته مرتبط شد. از سوی دیگر، قانون موزلی این امکان را به وجود آورد که بلافاصله تعداد عناصر در دوره ها را به صورت تجربی تأیید کرد و در عین حال مکان های هافنیوم (شماره 72) و رنیم (شماره 75) را که هنوز مشخص نشده بودند، پیش بینی کرد. تا آن زمان کشف شده است.

برای مدت طولانی اختلاف نظر وجود داشت: جدا کردن گازهای بی اثر به یک گروه صفر مستقل از عناصر یا در نظر گرفتن آنها زیر گروه اصلی گروه VIII.

بر اساس موقعیت عناصر در جدول تناوبی، شیمیدانان نظری به رهبری لینوس پاولینگ برای مدت طولانی در غیرفعال بودن شیمیایی کامل گازهای بی اثر تردید داشتند و مستقیماً به پایداری احتمالی فلوریدها و اکسیدهای آنها اشاره کردند.

اما تنها در سال 1962، نیل بارتلت شیمیدان آمریکایی برای اولین بار واکنش هگزافلوورید پلاتین را با اکسیژن در معمولی ترین شرایط انجام داد و زنون هگزافلوئوروپلاتینات XePtF ^ و پس از آن سایر ترکیبات گازی را که اکنون به درستی نجیب نامیده می شوند، به دست آورد. و بی اثر نیست.

کشف جدول تناوبی عناصر شیمیایی توسط دیمیتری مندلیف در مارس 1869 یک پیشرفت واقعی در شیمی بود. دانشمند روسی موفق شد دانش در مورد عناصر شیمیایی را سیستماتیک کند و آنها را در قالب یک جدول ارائه دهد که دانش آموزان مدرسه هنوز در کلاس های شیمی مطالعه می کنند. جدول تناوبی پایه ای برای توسعه سریع این علم پیچیده و جالب شد و تاریخ کشف آن در افسانه ها و افسانه ها پوشیده شده است. برای همه کسانی که به علم علاقه دارند، دانستن حقیقت در مورد چگونگی کشف جدول عناصر تناوبی مندلیف جالب خواهد بود.

تاریخچه جدول تناوبی: چگونه همه چیز شروع شد

تلاش‌هایی برای طبقه‌بندی و نظام‌بندی عناصر شیمیایی شناخته‌شده مدت‌ها قبل از دیمیتری مندلیف انجام شد. سیستم عناصر آنها توسط دانشمندان مشهوری مانند Debereiner، Newlands، Meyer و دیگران پیشنهاد شد. با این حال، به دلیل کمبود اطلاعات در مورد عناصر شیمیایی و جرم اتمی صحیح آنها، سیستم های پیشنهادی کاملاً قابل اعتماد نبودند.

تاریخچه کشف جدول تناوبی از سال 1869 آغاز می شود، زمانی که یک دانشمند روسی در جلسه انجمن شیمی روسیه به همکاران خود درباره کشف خود گفت. در جدول ارائه شده توسط دانشمند، عناصر شیمیایی بسته به خواص آنها، که توسط ارزش وزن مولکولی آنها ارائه می شود، مرتب شده اند.

یکی از ویژگی های جالب جدول تناوبی نیز وجود سلول های خالی بود که در آینده با عناصر شیمیایی کشف شده پیش بینی شده توسط دانشمند (ژرمانیوم، گالیوم، اسکاندیم) پر می شد. پس از کشف جدول تناوبی، بارها اضافات و اصلاحاتی در آن صورت گرفت. مندلیف همراه با شیمیدان اسکاتلندی ویلیام رمزی، گروهی از گازهای بی اثر (گروه صفر) را به جدول اضافه کرد.

در آینده، تاریخ جدول تناوبی مندلیف مستقیماً با اکتشافات در علم دیگری - فیزیک مرتبط بود. کار بر روی جدول عناصر تناوبی هنوز ادامه دارد و دانشمندان مدرن به هنگام کشف عناصر شیمیایی جدیدی را اضافه می کنند. اهمیت سیستم تناوبی دیمیتری مندلیف به سختی قابل برآورد است، زیرا به لطف آن:

• دانش در مورد خواص عناصر شیمیایی قبلاً کشف شده سیستماتیک شد.
• پیش بینی کشف عناصر شیمیایی جدید ممکن شد.
• شاخه هایی از فیزیک مانند فیزیک اتم و فیزیک هسته شروع به توسعه کردند.

گزینه های زیادی برای به تصویر کشیدن عناصر شیمیایی طبق قانون تناوبی وجود دارد، اما معروف ترین و رایج ترین گزینه جدول تناوبی آشنا برای همه است.

افسانه ها و حقایق در مورد ایجاد جدول تناوبی

رایج ترین تصور غلط در تاریخ کشف جدول تناوبی این است که دانشمند آن را در خواب دیده است. در واقع، خود دیمیتری مندلیف این افسانه را رد کرد و اظهار داشت که سال ها به قانون دوره ای فکر می کرده است. برای نظام‌بندی عناصر شیمیایی، هر یک از آنها را روی کارتی جداگانه نوشت و بارها آنها را با یکدیگر ترکیب کرد و بسته به خصوصیات مشابه آنها را در ردیف‌هایی مرتب کرد.

افسانه در مورد رویای "پیشگویی" یک دانشمند را می توان با این واقعیت توضیح داد که مندلیف روزها متوالی بر روی سیستم سازی عناصر شیمیایی کار کرد که با یک خواب کوتاه قطع شد. با این حال، تنها کار سخت و استعداد طبیعی دانشمند نتیجه مورد انتظار را داد و شهرت جهانی را برای دیمیتری مندلیف فراهم کرد.

بسیاری از دانش‌آموزان در مدرسه، و گاهی در دانشگاه، مجبور هستند جدول تناوبی را به خاطر بسپارند یا حداقل به طور تقریبی حرکت کنند. برای انجام این کار، شخص نه تنها باید حافظه خوبی داشته باشد، بلکه باید منطقی فکر کند و عناصر را به گروه ها و طبقات جداگانه پیوند دهد. مطالعه جدول برای آن دسته از افرادی که دائماً با آموزش بر روی BrainApps مغز خود را در وضعیت خوبی نگه می‌دارند، ساده‌تر است.