PERİYODİK HUKUKUN KEŞFİ
Periyodik yasa, D.I. Mendeleev tarafından "Kimyanın Temelleri" ders kitabının metni üzerinde çalışırken, gerçek materyali sistematik hale getirmede zorluklarla karşılaştığında keşfedildi. 1869 yılının Şubat ayının ortalarında, ders kitabının yapısını düşünen bilim adamı, yavaş yavaş basit maddelerin özelliklerinin ve elementlerin atomik kütlelerinin belirli bir kalıpla bağlantılı olduğu sonucuna vardı.
Periyodik element tablosunun keşfi tesadüfen yapılmadı; bizzat Dmitry Ivanovich'in ve selefleri ve çağdaşlarından birçok kimyagerin harcadığı muazzam çalışmanın, uzun ve özenli çalışmanın sonucuydu. “Elementlerin sınıflandırmasını tamamlamaya başladığımda, her bir elementi ve bileşiklerini ayrı kartlara yazdım ve ardından bunları grup ve seri sırasına göre düzenleyerek periyodik yasanın ilk görsel tablosunu elde ettim. Ama bu yalnızca son akordu, önceki tüm çalışmaların sonucuydu..." dedi bilim adamı. Mendeleev, keşfinin yirmi yıl boyunca elementler arasındaki bağlantılar, elementlerin ilişkilerini her yönden düşünmenin sonucu olduğunu vurguladı.
17 Şubat (1 Mart) tarihinde “Atomik Ağırlıkları ve Kimyasal Benzerliklerine Dayalı Bir Element Sistemi Üzerine Bir Deney” başlıklı tablonun yer aldığı makalenin taslağı tamamlanarak dizgiciler için notlar ve tarihle birlikte matbaaya gönderildi. “17 Şubat 1869.” Mendeleev'in keşfinin duyurusu, Rusya Kimya Derneği'nin editörü Profesör N.A. Menshutkin tarafından 22 Şubat (6 Mart) 1869'da derneğin bir toplantısında yapıldı. Mendeleev'in kendisi toplantıda yoktu, çünkü o zamandan beri, Özgür Ekonomi Derneği'nin talimatı üzerine Tverskaya peynir fabrikalarını ve Novgorod illerini inceledi.
Sistemin ilk versiyonunda elemanlar bilim adamı tarafından on dokuz yatay sıra ve altı dikey sütun halinde düzenlendi. 17 Şubat'ta (1 Mart), periyodik yasanın keşfi hiçbir şekilde tamamlanmadı, daha yeni başladı. Dmitry Ivanovich neredeyse üç yıl daha gelişimini ve derinleşmesini sürdürdü. 1870 yılında Mendeleev, sistemin ikinci versiyonunu “Kimyanın Temelleri” (“Doğal Elementler Sistemi”) kitabında yayınladı: analog elementlerin yatay sütunları, dikey olarak düzenlenmiş sekiz gruba dönüştü; ilk versiyonun altı dikey sütunu, alkali metalle başlayan ve halojenle biten periyotlar haline geldi. Her dönem iki seriye ayrıldı; Grupta yer alan farklı serilerin elemanları alt grupları oluşturdu.
Mendeleev'in keşfinin özü, kimyasal elementlerin atom kütlesindeki artışla özelliklerinin monoton olarak değil periyodik olarak değişmesiydi. Farklı özelliklere sahip belirli sayıda elementin artan atom ağırlığına göre düzenlenmesinden sonra özellikler tekrarlanmaya başlar. Mendeleev'in çalışması ile seleflerinin çalışmaları arasındaki fark, Mendeleev'in elementleri sınıflandırmak için tek bir temele değil, iki temele (atom kütlesi ve kimyasal benzerlik) sahip olmasıydı. Periyodikliğin tam olarak gözlemlenebilmesi için Mendeleev, bazı elementlerin atom kütlelerini düzeltti, diğerleriyle benzerlikleri konusunda o dönemde kabul edilen fikirlerin aksine birkaç elementi kendi sistemine yerleştirdi ve tabloda henüz keşfedilmemiş elementlerin bulunduğu boş hücreler bıraktı. yerleşmiş olması gerekirdi.
Mendeleev, 1871'de bu çalışmalara dayanarak, zamanla şekli biraz iyileştirilen Periyodik Yasayı formüle etti.
Periyodik element tablosunun kimyanın sonraki gelişimi üzerinde büyük etkisi oldu. Bu, kimyasal elementlerin uyumlu bir sistem oluşturduklarını ve birbirleriyle yakın bağlantı içinde olduklarını gösteren ilk doğal sınıflandırması olmasının yanı sıra, daha ileri araştırmalar için de güçlü bir araçtı. Mendeleev keşfettiği periyodik yasaya dayanarak tablosunu derlediği sırada birçok unsur hâlâ bilinmiyordu. Mendeleev yalnızca bu boşlukları dolduracak henüz bilinmeyen elementlerin olması gerektiğine ikna olmadı, aynı zamanda periyodik tablonun diğer elementleri arasındaki konumlarına dayanarak bu tür elementlerin özelliklerini önceden tahmin etti. Sonraki 15 yıl boyunca Mendeleev'in tahminleri zekice doğrulandı; Periyodik yasanın en büyük zaferi olan beklenen üç elementin tümü (Ga, Sc, Ge) keşfedildi.
DI. Mendeleev, “Atom ağırlıklarına ve kimyasal benzerliklerine dayalı bir element sisteminin deneyimi” makalesini sundu // Başkanlık Kütüphanesi // Tarihte Gün http://www.prlib.ru/History/Pages/Item.aspx?itemid=1006
RUS KİMYA DERNEĞİ
Rus Kimya Derneği, 1868 yılında St. Petersburg Üniversitesi'nde kurulan bilimsel bir organizasyondur ve Rus kimyagerlerin gönüllü bir derneğidir.
Dernek kurma ihtiyacı, Aralık 1867 sonu - Ocak 1868 başında St. Petersburg'da düzenlenen 1. Rus Doğa Bilimcileri ve Doktorları Kongresi'nde duyuruldu. Kongrede Kimya Bölümü katılımcılarının kararı açıklandı. :
“Kimya Bölümü, Rus kimyagerlerin halihazırda yerleşik güçlerinin iletişimi için Kimya Topluluğu'nda birleşme yönünde oybirliğiyle bir istek dile getirdi. Bölüm, bu derneğin Rusya'nın tüm şehirlerinde üyeleri olacağına ve yayınının tüm Rus kimyagerlerin Rusça yayınlanan eserlerini içereceğine inanıyor."
Bu zamana kadar, birçok Avrupa ülkesinde kimya toplulukları zaten kurulmuştu: Londra Kimya Topluluğu (1841), Fransız Kimya Topluluğu (1857), Alman Kimya Topluluğu (1867); Amerikan Kimya Derneği 1876'da kuruldu.
Esas olarak D.I. Mendeleev tarafından derlenen Rus Kimya Derneği Şartı, 26 Ekim 1868'de Halk Eğitim Bakanlığı tarafından onaylandı ve Topluluğun ilk toplantısı 6 Kasım 1868'de gerçekleşti. Başlangıçta, 35 kimyageri içeriyordu. St. Petersburg, Kazan, Moskova, Varşova, Kiev, Kharkov ve Odessa. N. N. Zinin, Rus Kültür Derneği'nin ilk Başkanı oldu ve N. A. Menshutkin sekreter oldu. Dernek üyeleri üyelik ücreti ödedi (yılda 10 ruble), yeni üyeler yalnızca mevcut üç üyenin tavsiyesi üzerine kabul edildi. RCS, kuruluşunun ilk yılında üye sayısını 35'ten 60'a çıkardı ve sonraki yıllarda sorunsuz bir şekilde büyümeye devam etti (1879'da 129, 1889'da 237, 1899'da 293, 1909'da 364, 1917'de 565).
1869'da Rus Kimya Derneği'nin kendi basılı organı vardı - Rus Kimya Derneği Dergisi (ZHRKhO); Dergi yılda 9 sayı (yaz ayları hariç aylık) olarak yayımlanmaktaydı. 1869'dan 1900'e kadar ZhRKhO'nun editörü N. A. Menshutkin ve 1901'den 1930'a kadar - A. E. Favorsky idi.
1878'de Rus Kimya Derneği, Rus Fiziko-Kimya Topluluğu'nu oluşturmak üzere (1872'de kurulan) Rus Fizik Derneği ile birleşti. Rusya Federal Kimya Derneği'nin ilk Başkanları A. M. Butlerov (1878-1882'de) ve D. I. Mendeleev (1883-1887'de) idi. 1879'daki birleşmeyle bağlantılı olarak (11. ciltten itibaren), "Rus Kimya Derneği Dergisi", "Rus Fiziko-Kimya Derneği Dergisi" olarak yeniden adlandırıldı. Yayın sıklığı yılda 10 sayıydı; Dergi iki bölümden oluşuyordu: kimyasal (ZhRKhO) ve fiziksel (ZhRFO).
Rus kimyasının klasiklerinin pek çok eseri ilk kez ZhRKhO'nun sayfalarında yayınlandı. Özellikle D. I. Mendeleev'in periyodik element tablosunun oluşturulması ve geliştirilmesi üzerine ve A. M. Butlerov'un organik bileşiklerin yapısı teorisinin gelişimi ile ilgili çalışmalarını not edebiliriz; N. A. Menshutkin, D. P. Konovalov, N. S. Kurnakov, L. A. Chugaev'in inorganik ve fiziksel kimya alanında araştırması; Organik kimya alanında V. V. Markovnikov, E. E. Vagner, A. M. Zaitsev, S. N. Reformatsky, A. E. Favorsky, N. D. Zelinsky, S. V. Lebedev ve A. E. Arbuzov. 1869'dan 1930'a kadar olan dönemde ZhRKhO'da 5067 orijinal kimyasal çalışma yayınlandı, kimyanın belirli konularına ilişkin özetler ve inceleme makaleleri ve yabancı dergilerden en ilginç eserlerin çevirileri de yayınlandı.
RFCS, Mendeleev Genel ve Uygulamalı Kimya Kongrelerinin kurucusu oldu; İlk üç kongre 1907, 1911 ve 1922'de St. Petersburg'da yapıldı. 1919'da ZHRFKhO'nun yayını askıya alındı ve yalnızca 1924'te yeniden başlatıldı.
Periyodik yasanın keşfinin tarihi.
1867-68 kışında Mendeleev "Kimyanın Temelleri" ders kitabını yazmaya başladı ve gerçek materyali sistemleştirmede hemen zorluklarla karşılaştı. Şubat 1869'un ortalarında, ders kitabının yapısını düşünerek, yavaş yavaş basit maddelerin özelliklerinin (ve bu, kimyasal elementlerin serbest durumda varoluş şeklidir) ve elementlerin atomik kütlelerinin birbirine bağlı olduğu sonucuna vardı. belli bir kalıp.
Mendeleev, seleflerinin kimyasal elementleri artan atom kütlelerine göre düzenleme girişimleri ve bu durumda ortaya çıkan olaylar hakkında pek bir şey bilmiyordu. Mesela Chancourtois, Newlands ve Meyer'in çalışmaları hakkında neredeyse hiçbir bilgisi yoktu.
Düşüncelerinin belirleyici aşaması 1 Mart 1869'da (eski usulle 14 Şubat) geldi. Bir gün önce Mendeleev, Tver vilayetindeki artel peynir mandıralarını incelemek için on gün izin talebinde bulundu: Özgür Ekonomi Derneği'nin liderlerinden A. I. Khodnev'den peynir üretimini incelemek için öneriler içeren bir mektup aldı.
Kahvaltıda Mendeleev'in aklına beklenmedik bir fikir geldi: çeşitli kimyasal elementlerin benzer atom kütlelerini ve kimyasal özelliklerini karşılaştırmak.
Khodnev'in mektubunun arkasına hiç düşünmeden, sırasıyla 35,5 ve 39'a eşit atom kütlelerine sahip klor Cl ve potasyum K sembollerini yazdı (fark sadece 3,5 birim). Aynı mektupta Mendeleev, aralarında benzer "paradoksal" çiftler arayarak diğer elementlerin sembollerini çizdi: kütle farkının 4,0'dan 5,0'a çıktığı flor F ve sodyum Na, brom Br ve rubidyum Rb, iyot I ve sezyum Cs. ve ardından 6.0'a kadar. Mendeleev o zamanlar bariz metal olmayanlar ile metaller arasındaki "belirsiz bölgenin" elementler (soy gazlar) içerdiğini bilemezdi; bunların keşfi daha sonra Periyodik Tabloyu önemli ölçüde değiştirecekti.
Kahvaltıdan sonra Mendeleev kendini ofisine kilitledi. Masadan bir yığın kartvizit çıkardı ve arkalarına elementlerin sembollerini ve temel kimyasal özelliklerini yazmaya başladı.
Bir süre sonra ev halkı ofisten gelen sesi duydu: "Uh-oh! Boynuzlu. Vay be, ne boynuzlu! Onları yeneceğim. Onları öldüreceğim!" Bu ünlemler, Dmitry Ivanovich'in yaratıcı ilham kaynağı olduğu anlamına geliyordu Mendeleev, atom kütlesinin değerleri ve aynı elementin atomlarının oluşturduğu basit maddelerin özelliklerinin rehberliğinde kartları bir yatay sıradan diğerine taşıdı. İnorganik kimyaya dair kapsamlı bilgisi bir kez daha yardımına yetişti. Yavaş yavaş, gelecekteki Kimyasal Elementlerin Periyodik Tablosunun şekli ortaya çıkmaya başladı.
Bu nedenle, ilk önce berilyum Be (atom kütlesi 14) elementini içeren bir kartı, o zamanki geleneğe göre, berilyumu bir alüminyum analoğuyla karıştırarak, alüminyum Al elementi (atom kütlesi 27.4) içeren bir kartın yanına koydu. Ancak kimyasal özellikleri karşılaştırdıktan sonra berilyumu magnezyum Mg'nin üzerine yerleştirdi. Berilyumun atom kütlesinin o zamanlar genel olarak kabul edilen değerinden şüphe duyarak bunu 9,4 olarak değiştirdi ve berilyum oksidin formülünü Be203'ten BeO'ya (magnezyum oksit MgO gibi) değiştirdi. Bu arada, berilyumun atom kütlesinin "düzeltilmiş" değeri yalnızca on yıl sonra doğrulandı. Diğer durumlarda da aynı cesurca davrandı.
Yavaş yavaş, Dmitry Ivanovich, atom kütlelerine göre artan sırada düzenlenen elementlerin açık bir fiziksel ve kimyasal özellik periyodikliği sergiledikleri nihai sonucuna vardı. Gün boyunca Mendeleev elementler sistemi üzerinde çalıştı, kızı Olga ile oynamak ve öğle ve akşam yemeklerini yemek için kısa bir ara verdi. 1 Mart 1869 akşamı derlediği tabloyu tamamen yeniden yazdı ve "Atom ağırlıkları ve kimyasal benzerliklerine dayalı bir elementler sisteminin deneyimi" başlığı altında dizgiciler için notlar alarak matbaaya gönderdi. ve “17 Şubat 1869” (eski tarz) tarihini koyuyoruz.
Böylece, modern formülasyonu aşağıdaki gibi olan Periyodik Yasa keşfedildi:
“Basit maddelerin özellikleri ve element bileşiklerinin formları ve özellikleri periyodik olarak atom çekirdeklerinin yüküne bağlıdır”
Mendeleev o sırada sadece 35 yaşındaydı. Mendeleev birçok yerli ve yabancı kimyagere element tablosu içeren basılı sayfalar gönderdi ve ancak bundan sonra peynir fabrikalarını incelemek için St. Petersburg'dan ayrıldı.
Ayrılmadan önce, yine de organik kimyager ve geleceğin kimya tarihçisi N.A. Menshutkin'e, Rus Kimya Derneği Dergisi'nde yayınlanmak üzere “Özelliklerin elementlerin atom ağırlığı ile ilişkisi” makalesinin el yazmasını teslim etmeyi başardı ve toplumun yaklaşan toplantısında iletişim için.
Periyodik Yasanın keşfinden sonra Mendeleev'in yapacak çok işi vardı. Elementlerin özelliklerindeki periyodik değişimin nedeni bilinmiyordu ve özelliklerin sekizinci sırada yer alan yedi element aracılığıyla tekrarlandığı Periyodik Sistemin yapısı açıklanamadı. Ancak bu rakamlardaki ilk sır perdesi kalkmıştı: Sistemin ikinci ve üçüncü dönemlerinde tam olarak yedi element vardı.
Mendeleev tüm elementleri artan atom kütlelerine göre sıralamadı; bazı durumlarda kimyasal özelliklerin benzerliği ona daha çok rehberlik ediyordu. Bu nedenle, kobalt Co'nun atom kütlesi nikel Ni'ninkinden daha büyüktür ve tellür Te de iyot I'inkinden daha büyüktür, ancak Mendeleev bunları Co - Ni, Te - I sırasına yerleştirmiştir ve bunun tersi geçerli değildir. Aksi takdirde tellür halojen grubuna girecek ve iyot selenyum Se'nin akrabası haline gelecektir.
Periyodik Yasanın keşfindeki en önemli şey, henüz keşfedilmemiş kimyasal elementlerin varlığının tahmin edilmesidir.
Mendeleev, alüminyum Al'ın altında analogu “eka-alüminyum” için, bor B altında - “eca-bor” için ve silikon Si altında “eca-silikon” için bir yer bıraktı.
Mendeleev'in henüz keşfedilmemiş kimyasal elementler dediği şey budur. Hatta onlara El, Eb ve Es sembollerini bile verdi.
Mendeleev, "exasilicon" elementiyle ilgili olarak şunu yazdı: "Bana öyle geliyor ki, şüphesiz eksik olan metallerden en ilginç olanı, IV. grup karbon analoglarına, yani III. Sıraya ait olan metal olacak. Bu metal olacak." silikonun hemen ardından geliyor ve bu nedenle ona ekasilicium adını vereceğiz." Aslında, henüz keşfedilmemiş bu elementin, iki tipik metal olmayanı (karbon C ve silikon Si) iki tipik metalle (kalay Sn ve kurşun Pb) bağlayan bir tür "kilit" haline gelmesi gerekiyordu.
Mendeleev'in keşfinin önemini tüm yabancı kimyacılar hemen takdir etmedi. Yerleşik fikirlerin dünyasında çok şey değişti. Bu nedenle, geleceğin Nobel Ödülü sahibi Alman fiziksel kimyager Wilhelm Ostwald, bunun keşfedilen bir yasa değil, "belirsiz bir şeyin" sınıflandırılması ilkesi olduğunu savundu. 1861'de iki yeni alkali elementi, rubidyum Rb ve sezyum Cs'yi keşfeden Alman kimyager Robert Bunsen, Mendeleev'in kimyagerleri "saf soyutlamaların zoraki dünyasına" taşıdığını yazdı.
Periyodik Yasa her yıl giderek daha fazla destekçi kazandı ve keşfedicisi giderek daha fazla tanındı. Mendeleev'in laboratuvarında, aralarında denizcilik departmanının yöneticisi Büyük Dük Konstantin Nikolaevich'in de bulunduğu üst düzey ziyaretçiler görünmeye başladı.
Mendeleev, eka-alüminyumun özelliklerini doğru bir şekilde tahmin etti: atomik kütlesi, metalin yoğunluğu, El203 oksit formülü, ElCl3 klorür, El2 (SO4)3 sülfat. Galyumun keşfinden sonra bu formüller Ga 2 O 3, GaCl 3 ve Ga 2 (SO 4) 3 olarak yazılmaya başlandı.
Mendeleev bunun çok eriyebilir bir metal olacağını öngördü ve gerçekten de galyumun erime noktasının 29,8 C o'ya eşit olduğu ortaya çıktı. Eriyebilirlik açısından galyum, yalnızca cıva Hg ve sezyum Cs'den sonra ikinci sıradadır.
1886 yılında, Freiburg Madencilik Akademisi'nde profesör olan Alman kimyager Clemens Winkler, Ag 8 GeS 6 bileşimine sahip nadir mineral argyroditi analiz ederken, Mendeleev tarafından tahmin edilen başka bir elementi keşfetti. Winkler, keşfettiği elemente anavatanının onuruna germanyum Ge adını verdi, ancak bu, bazı nedenlerden dolayı bazı kimyagerlerin sert itirazlarına neden oldu. Winkler'i milliyetçilikle, elemente zaten "ekasilicium" adını ve Es sembolünü vermiş olan Mendeleev'in yaptığı keşfi kendine mal etmekle suçlamaya başladılar. Cesareti kırılan Winkler, tavsiye almak için bizzat Dmitry Ivanovich'e başvurdu. Ona bir isim vermesi gereken kişinin yeni elementi keşfeden kişi olması gerektiğini açıkladı.
Mendeleev bir grup soy gazın varlığını tahmin edemedi ve ilk başta Periyodik Tabloda yer bulamadılar.
Argon Ar'nın İngiliz bilim adamları W. Ramsay ve J. Rayleigh tarafından 1894'te keşfedilmesi, Periyodik Kanun ve Periyodik Element Tablosu hakkında hararetli tartışmalara ve şüphelere yol açtı. Mendeleev başlangıçta argonu nitrojenin allotropik bir modifikasyonu olarak kabul etti ve ancak 1900'de değişmez gerçeklerin baskısı altında, Periyodik Tabloda argondan sonra keşfedilen diğer soy gazların işgal ettiği "sıfır" kimyasal element grubunun varlığı konusunda hemfikirdi. Artık bu grup VIIIA olarak biliniyor.
1905'te Mendeleev şunları yazdı: "Görünüşe göre gelecek, periyodik yasayı yıkımla tehdit etmiyor, yalnızca üst yapılar ve kalkınma vaat ediyor, ancak bir Rus olarak beni, özellikle de Almanları silmek istiyorlar."
Periyodik Yasanın keşfi kimyanın gelişimini ve yeni kimyasal elementlerin keşfini hızlandırdı.
Periyodik tablonun yapısı:
dönemler, gruplar, alt gruplar.
Böylece periyodik sistemin periyodik yasanın grafiksel bir ifadesi olduğunu öğrendik.
Her element periyodik tabloda belirli bir yeri (hücre) kaplar ve kendi seri (atom) numarasına sahiptir. Örneğin:
Mendeleev, elementlerin özelliklerinin sırayla değiştiği yatay element sıraları olarak adlandırdı dönemler(bir alkali metalle (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) başlayın ve bir soy gazla (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) bitirin). İstisnalar: Hidrojenle başlayan ilk periyot ve tamamlanmamış olan yedinci periyot. Dönemler ikiye ayrılır küçük Ve büyük. Küçük dönemler oluşur bir yatay sıra. Birinci, ikinci ve üçüncü periyotlar küçüktür, 2 element (1. periyot) veya 8 element (2., 3. periyot) içerirler.
Büyük periyotlar iki yatay sıradan oluşur. Dördüncü, beşinci ve altıncı periyotlar büyüktür ve 18 element (4., 5. periyotlar) veya 32 element (6., 7. periyotlar) içerir. Üst satırlar uzun süreler denir eşit, alt sıralar tuhaf.
Altıncı periyotta lantanitler, yedinci periyotta ise aktinitler periyodik tablonun alt kısmında yer alır.Her periyotta soldan sağa doğru elementlerin metalik özellikleri zayıflar, metalik olmayan özellikleri artar. Büyük periyotların eşit sıralarında yalnızca metaller vardır. Sonuç olarak tablonun 7 periyodu, 10 satırı ve 8 dikey sütunu vardır. gruplar –
oksitlerde ve diğer bileşiklerde aynı en yüksek değerliliğe sahip elementlerin bir koleksiyonudur. Bu değerlik grup numarasına eşittir.
İstisnalar:
Grup VIII'de yalnızca Ru ve O'lar en yüksek VIII değerlik değerine sahiptir.
Gruplar dikey eleman dizileridir, I'den VIII'e kadar Romen rakamları ve Rusça A ve B harfleriyle numaralandırılırlar. Her grup iki alt gruptan oluşur: ana ve ikincil. Ana alt grup – A, küçük ve büyük dönemlerin unsurlarını içerir. Yan alt grup - B, yalnızca büyük dönemlere ait öğeleri içerir. Dördüncüden başlayan dönemlerin unsurlarını içerirler.
Ana alt gruplarda yukarıdan aşağıya doğru metalik özellikler güçlenirken, metalik olmayan özellikler zayıflıyor. İkincil alt grupların tüm elemanları metaldir.
Spor salonunda D.I. Mendeleev ilk başta vasat bir şekilde çalıştı. Arşivinde saklanan üç aylık raporlarda pek çok tatmin edici not var ve bunların daha fazlası alt ve orta notlarda var. Lisede D.I. Mendeleev, tarih ve coğrafyanın yanı sıra fizik ve matematik bilimleriyle de ilgilenmeye başladı ve aynı zamanda Evrenin yapısıyla da ilgilendi. Genç okul öğrencisinin başarıları, 14 Temmuz 1849'da aldığı mezuniyet belgesinde yavaş yavaş arttı. yalnızca iki tatmin edici not vardı: Tanrı'nın kanununda (beğenmediği bir konu) ve Rus edebiyatında (Mendeleev Kilise Slav dilini iyi bilmediğinden bu konuda iyi bir not olamazdı). Spor salonu, D.I. Mendeleev'in ruhunda öğretmenlerin pek çok parlak anısını bıraktı: önce akıl hocası, sonra Tobolsk spor salonunun yöneticisi olan Pyotr Pavlovich Ershov ("Küçük Kambur At" masalının yazarı) hakkında; Ona doğayı anlamanın yollarını açıklayan I.K. Rummel (fizik ve matematik öğretmeni) hakkında. 1850 yazı sıkıntı içinde geçti. İlk başta D.I. Mendeleev, Tıp-Cerrahi Akademisi'ne belgeler sundu, ancak ilk testi - anatomik tiyatroda bulunmayı - geçemedi. Annem başka bir yol önerdi: öğretmen olmak. Ancak Ana Pedagoji Enstitüsüne kabul bir yıl sonra ve tam olarak 1850'de gerçekleşti. resepsiyon yoktu. Neyse ki dilekçenin etkisi oldu, devlet desteğiyle enstitüye kaydoldu. Zaten ikinci yılında Dmitry Ivanovich laboratuvar dersleri ve ilginç derslerle ilgilenmeye başladı.
1855'te D.I. Mendeleev enstitüden altın madalyayla zekice mezun oldu. Kıdemli öğretmen unvanını aldı. 27 Ağustos 1855 Mendeleev, kendisini Simferopol'de kıdemli öğretmen olarak atayan belgeleri aldı. Dmitry Ivanovich çok çalışıyor: matematik, fizik, biyoloji ve fiziki coğrafya dersleri veriyor. İki yıl boyunca Milli Eğitim Bakanlığı Dergisi'nde 70 makale yayınladı.
Nisan 1859'da genç bilim adamı Mendeleev "bilimini geliştirmek için" yurt dışına gönderildi. Rus kimyager N. N. Beketov ile ünlü kimyager M. Berthelot ile tanışır.
1860 yılında D.I. Mendeleev, Almanya'nın Karlsruhe şehrinde düzenlenen ilk Uluslararası Kimyacılar Kongresi'ne katıldı.
Aralık 1861'de Mendeleev üniversitenin rektörü oldu.
Mendeleev, kendisine göre periyodik yasanın keşfine katkıda bulunan üç koşulu gördü:
İlk olarak, bilinen kimyasal elementlerin çoğunun atom ağırlıkları az çok doğru bir şekilde belirlendi;
İkinci olarak, benzer kimyasal özelliklere sahip element grupları (doğal gruplar) hakkında net bir kavram ortaya çıktı;
Üçüncüsü, 1869'a kadar Pek çok nadir elementin kimyası, herhangi bir genelleme yapmanın zor olacağı bilgisi olmadan incelenmiştir.
Son olarak yasanın keşfine yönelik belirleyici adım, Mendeleev'in tüm elementleri atom ağırlıklarına göre karşılaştırmasıydı.
Eylül 1869'da D.I. Mendeleev, basit maddelerin atom hacimlerinin periyodik olarak atom ağırlıklarına bağlı olduğunu gösterdi ve Ekim ayında tuz oluşturan oksitlerdeki elementlerin değerlerini keşfetti.
1870 yazı Mendeleev, indiyum, seryum, itriyum, toryum ve uranyumun yanlış belirlenen atom ağırlıklarının değiştirilmesini gerekli bulmuş ve bununla bağlantılı olarak bu elementlerin sistemdeki yerleşimini değiştirmiştir. Böylece uranyumun doğal serideki son element ve atom ağırlığı bakımından en ağır element olduğu ortaya çıktı.
Yeni kimyasal elementler keşfedildikçe, bunların sistemleştirilmesi ihtiyacı giderek daha fazla hissedildi. 1869'da D.I. Mendeleev elementlerin periyodik tablosunu oluşturdu ve bunun altında yatan yasayı keşfetti. Bu keşif, 10. yüzyılın tüm önceki gelişiminin teorik bir senteziydi. : Mendeleev, o zamanlar bilinen 63 kimyasal elementin tümünün fiziksel ve kimyasal özelliklerini atom ağırlıklarıyla karşılaştırdı ve tüm kimyanın üzerine inşa edildiği atomların niceliksel olarak ölçülen en önemli iki özelliği olan atom ağırlığı ve değerlik arasındaki ilişkiyi keşfetti.
Yıllar sonra Mendeleev sistemini şu şekilde tanımladı: "Bu, elementlerin periyodikliği hakkındaki görüşlerimin ve düşüncelerimin en iyi özetidir." Mendeleev ilk olarak periyodik yasanın fiziksel gerekçesinden önce var olan kanonik formülasyonundan alıntı yaptı: "Özellikler Elementlerin sayısı ve dolayısıyla bunların oluşturduğu basit ve karmaşık cisimlerin özellikleri, atom ağırlıklarına bağlı olarak periyodik olarak değişir.
Altı yıldan kısa bir süre sonra, haberler tüm dünyaya yayıldı: 1875'te. Genç Fransız spektroskopist P. Lecoq de Boisbaudran, Pirene dağlarında çıkarılan bir mineralden yeni bir element izole etti. Boisbaudran, mineralin spektrumundaki bilinen kimyasal elementlerin hiçbirine atfedilemeyen soluk mor bir çizgiyle yola yönlendirildi. Boisbaudran, eski zamanlarda Galya olarak adlandırılan anavatanının onuruna, yeni elemente galyum adını verdi. Galyum çok nadir bir metaldir ve Boisbaudran'ın onu bir toplu iğne başından biraz daha fazla miktarlarda elde etmek için daha çok çalışması gerekiyordu. Boisbaudran'ın, Paris Bilimler Akademisi aracılığıyla Rus damgalı bir mektup aldığında şaşırdığını hayal edin: galyumun özelliklerinin açıklamasında yoğunluk dışında her şey doğrudur: galyum sudan 4,7 kat daha ağırdır, Boisbaudran'ın iddia ettiği gibi, ancak 5,9 kez. Galyumu ilk önce başkası mı keşfetti? Boisbaudran, metali daha kapsamlı bir saflaştırmaya tabi tutarak galyumun yoğunluğunu yeniden belirledi. Ve yanıldığı ortaya çıktı ve mektubun yazarı - elbette galyumu hiç görmemiş olan Mendeleev'di - haklıydı: Galyumun göreceli yoğunluğu 4,7 değil 5,9'dur.
Mendeleev'in tahmininden 16 yıl sonra Alman kimyager K. Winkler yeni bir element keşfetti (1886) ve ona germanyum adını verdi. Bu sefer Mendeleev'in, yeni keşfedilen bu unsurun kendisi tarafından daha önce tahmin edildiğini belirtmesine gerek yoktu. Winkler, germanyumun Mendeleev'in eca-silisyumuna tamamen karşılık geldiğini belirtti. Winkler çalışmasında şunları yazdı: “Periyodiklik doktrininin geçerliliğine dair yeni keşfedilen elementten daha çarpıcı bir kanıt bulmak zor. Bu sadece cesur bir teorinin doğrulanması değil; burada kimyasal ufukların bariz bir şekilde genişlediğini, bilgi alanında güçlü bir adım olduğunu görüyoruz."
Doğada kimsenin bilmediği ondan fazla yeni unsurun varlığı Mendeleev'in kendisi tarafından tahmin edilmişti. Bir düzine element için öngördüğü
Doğru atom ağırlığı. Doğadaki yeni elementlere yönelik sonraki tüm araştırmalar, araştırmacılar tarafından periyodik yasa ve periyodik sistem kullanılarak gerçekleştirildi. Sadece bilim adamlarının gerçeği aramalarına yardımcı olmakla kalmadılar, aynı zamanda bilimdeki hata ve yanılgıların düzeltilmesine de katkıda bulundular.
Mendeleev'in tahminleri zekice gerçekleşti - üç yeni element keşfedildi: galyum, skandiyum, germanyum. Uzun süredir bilim adamlarına eziyet eden berilyumun gizemi çözüldü. Atom ağırlığı nihayet kesin olarak belirlendi ve elementin lityumun yanındaki yeri kesin olarak doğrulandı. 19. yüzyılın 90'lı yıllarına gelindiğinde. Mendeleev'e göre "periyodik yasallık güçlendi." Farklı ülkelerdeki kimya ders kitapları şüphesiz Mendeleev periyodik sistemine yer vermeye başlamıştır. Büyük keşif evrensel olarak tanındı.
Büyük keşiflerin kaderi bazen çok zordur. Yolda, bazen keşfin doğruluğu konusunda şüphe uyandıran denemelerle karşılaşırlar. Periyodik element tablosunda da durum böyleydi.
Bu, inert veya soy gazlar olarak adlandırılan bir dizi gaz halindeki kimyasal elementlerin beklenmedik keşfiyle ilişkilendirildi. Bunlardan ilki helyumdur. Hemen hemen tüm referans kitapları ve ansiklopediler helyumun keşfini 1868 yılına tarihlendirmektedir. ve bu olay Fransız gökbilimci J. Jansen ve İngiliz astrofizikçi N. Lockyer ile ilişkilendirilmektedir. Jansen, Ağustos 1868'de Hindistan'da meydana gelen tam güneş tutulması sırasında oradaydı. Ve asıl özelliği, tutulma sona erdikten sonra güneş patlamalarını gözlemleyebilmesidir. Sadece tutulma sırasında gözlemlendiler. Lockyer ayrıca öne çıkanları da gözlemledi. Aynı yılın ekim ortasında Britanya Adaları'ndan ayrılmadan. Her iki bilim adamı da gözlemlerinin açıklamalarını Paris Bilimler Akademisi'ne gönderdi. Ancak Londra, Paris'e Kalküta'dan çok daha yakın olduğundan, mektuplar muhatabına 26 Ekim'de neredeyse aynı anda ulaştı. Güneş'te mevcut olduğu iddia edilen herhangi bir yeni element hakkında değil. Bu mektuplarda tek bir kelime yoktu.
Bilim adamları, öne çıkanların spektrumlarını ayrıntılı olarak incelemeye başladı. Ve kısa süre sonra bunların Dünya'da var olan herhangi bir elementin spektrumuna ait olamayacak bir çizgi içerdiğine dair raporlar ortaya çıktı. Ocak 1869'da İtalyan gökbilimci A. Secchi bunu şu şekilde tanımladı: Bu kayıtta bilim tarihine hayalet bir “kıta” olarak girmiştir. 3 Ağustos 1871'de fizikçi W. Thomson, İngiliz bilim adamlarının yıllık toplantısında yeni güneş pili hakkında halka açık bir konuşma yaptı.
Bu, Güneş'te helyumun keşfinin gerçek hikayesidir. Uzun zamandır hiç kimse bu elementin ne olduğunu veya özelliklerinin ne olduğunu söyleyemedi. Bazı bilim adamları, yalnızca yüksek sıcaklık koşullarında var olabileceğinden, helyumun yeryüzündeki varlığını genel olarak reddettiler. Helyum Dünya'da yalnızca 1895'te keşfedildi.
D.I. Mendeleev'in tablosunun kökeninin doğası budur.
19. ve 19. yüzyılların başında atom-moleküler teorinin kurulmasına, bilinen kimyasal elementlerin sayısındaki hızlı artış eşlik etti. Yalnızca 19. yüzyılın ilk on yılında 14 yeni element keşfedildi. Keşifler arasında rekor sahibi, bir yılda elektroliz kullanarak 6 yeni basit madde (sodyum, potasyum, magnezyum, kalsiyum, baryum, stronsiyum) elde eden İngiliz kimyager Humphry Davy'ydi. Ve 1830'a gelindiğinde bilinen elementlerin sayısı 55'e ulaştı.
Özellikleri bakımından heterojen olan bu kadar çok sayıda elementin varlığı, kimyagerleri şaşırttı ve elementlerin sıralanmasını ve sistemleştirilmesini gerektirdi. Birçok bilim adamı element listesindeki kalıpları aradı ve bir miktar ilerleme kaydetti. Periyodik yasanın D.I. tarafından keşfedilmesinin önceliğine meydan okuyan en önemli üç eseri öne çıkarabiliriz. Mendeleev.
Mendeleev periyodik yasayı aşağıdaki temel ilkeler biçiminde formüle etti:
- 1. Atom ağırlığına göre düzenlenmiş elementler, özelliklerin açık bir periyodikliğini temsil eder.
- 2. Al ve Si'ye benzer, atom ağırlığı 65 - 75 olan elementler gibi daha birçok bilinmeyen basit cismin keşfedilmesini beklemeliyiz.
- 3. Bir elementin atom ağırlığı bazen analoglarının bilinmesiyle düzeltilebilir.
Bazı benzetmeler atomun ağırlığının büyüklüğünden ortaya çıkar. İlk konum Mendeleev'den önce de biliniyordu, ancak ona evrensel bir yasa karakterini veren, henüz keşfedilmemiş elementlerin varlığını tahmin eden, bazı elementlerin atom ağırlıklarını değiştiren ve bazılarını düzenleyen oydu. tablodaki elementler atom ağırlıklarına aykırıdır, ancak özelliklerine tam olarak uygundur (esas olarak değerlik açısından). Geri kalan hükümler yalnızca Mendeleev tarafından keşfedildi ve periyodik yasanın mantıksal sonuçlarıdır. Bu sonuçların doğruluğu, sonraki yirmi yılda yapılan birçok deneyle doğrulandı ve periyodik yasadan katı bir doğa yasası olarak söz edilmesini mümkün kıldı.
Mendeleev bu hükümleri kullanarak periyodik element tablosunun kendi versiyonunu derledi. Öğeler tablosunun ilk taslağı 17 Şubat (1 Mart, yeni stil) 1869'da ortaya çıktı.
Ve 6 Mart 1869'da Profesör Menshutkin, Mendeleev'in keşfi hakkında Rus Kimya Derneği'nin bir toplantısında resmi bir açıklama yaptı.
Bilim adamının ağzından şu itiraf çıktı: Rüyamda tüm unsurların ihtiyaca göre düzenlendiği bir masa görüyorum. Uyandım ve hemen bunu bir kağıda yazdım; yalnızca tek bir yerde daha sonra düzeltme yapılması gerekti.” Efsanelerde her şey ne kadar basit! Bunu geliştirmek ve düzeltmek bilim insanının hayatının 30 yıldan fazlasını aldı.
Periyodik yasayı keşfetme süreci öğreticidir ve Mendeleev'in kendisi de bundan şu şekilde bahsetmiştir: “Kütle ile kimyasal özellikler arasında bir bağlantı olması gerektiği fikri istemsizce ortaya çıktı.
Ve bir maddenin kütlesi, mutlak olmasa da, yalnızca göreceli olsa da, sonuçta atom ağırlıkları biçiminde ifade edildiğinden, elementlerin bireysel özellikleri ile atom ağırlıkları arasında işlevsel bir yazışma aramak gerekir. Bakmak ve denemek dışında hiçbir şeyi, hatta mantarları veya bir tür bağımlılığı bile arayamazsınız.
Böylece elementleri atom ağırlıkları ve temel özellikleri, benzer elementler ve benzer atom ağırlıkları ile ayrı kartlara yazarak seçmeye başladım; bu, elementlerin özelliklerinin periyodik olarak atom ağırlıklarına bağlı olduğu sonucuna hızlı bir şekilde yol açtı ve birçok belirsizlikten şüphe ettim. , kazalara izin vermek imkansız olduğundan, çıkarılan sonucun genelliğinden bir an bile şüphe etmedim.
İlk periyodik tabloda, soy gazlar hariç, kalsiyuma kadar olan tüm elementler modern tablodakilerle aynıdır. Bu, D.I.'nin bir makalesindeki bir sayfanın bir bölümünde görülebilir. Mendeleev, elementlerin periyodik tablosunu içerir.
Atom ağırlıklarının artması ilkesine göre kalsiyumdan sonra gelen elementlerin vanadyum, krom ve titanyum olması gerekirdi. Ancak Mendeleev kalsiyumun yanına soru işareti koydu ve ardından titanyumu yerleştirerek atom ağırlığını 52'den 50'ye çıkardı.
Soru işaretiyle gösterilen bilinmeyen elemente, kalsiyum ve titanyumun atom ağırlıkları arasındaki aritmetik ortalama olan A = 45 atom ağırlığı atandı. Daha sonra Mendeleev çinko ve arsenik arasında henüz keşfedilmemiş iki elemente yer bıraktı. Ayrıca, atom ağırlığı daha düşük olmasına rağmen tellürü iyotun önüne yerleştirdi. Elementlerin bu şekilde düzenlenmesiyle tablodaki tüm yatay sıralar yalnızca benzer elementleri içeriyordu ve elementlerin özelliklerindeki değişimlerin periyodikliği açıkça görülüyordu. Önümüzdeki iki yıl boyunca Mendeleev element sistemini önemli ölçüde geliştirdi. 1871'de, periyodik sistemi neredeyse modern bir biçimde sunan Dmitry Ivanovich'in “Kimyanın Temelleri” ders kitabının ilk baskısı yayınlandı.
Tabloda 8 element grubu oluşturulmuş, grup numaraları bu gruplara dahil olan serilerin elemanlarının en yüksek değerliğini göstermekte olup, dönemler modern olanlara yakınlaşarak 12 seriye bölünmüştür. Artık her periyot aktif bir alkali metalle başlıyor ve tipik metal olmayan bir halojenle bitiyor. Sistemin ikinci versiyonu Mendeleev'in 4 değil 12 elementin varlığını tahmin etmesini mümkün kıldı ve bilim dünyasına meydan okuyarak şaşırtıcı bir sonuç elde etti. ekabor (Sanskrit dilinde eka “bir ve aynı” anlamına gelir), eka-alüminyum ve eka-silikon adını verdiği üç bilinmeyen elementin özelliklerini doğrulukla tanımladı. (Galya, Fransa'nın eski Roma adıdır). Bilim adamı bu elementi saf haliyle izole etmeyi ve özelliklerini incelemeyi başardı. Ve Mendeleev galyumun özelliklerinin tahmin ettiği eka-alüminyumun özellikleriyle örtüştüğünü gördü ve Lecoq de Boisbaudran'a galyumun yoğunluğunu yanlış ölçtüğünü, bunun 4,7 g yerine 5,9-6,0 g/cm3 olması gerektiğini söyledi. /cm3. Aslında, daha dikkatli ölçümler 5,904 g/cm3'lük doğru değere yol açtı. D.I.'nin periyodik yasasının nihai tanınması. Mendeleev, 1886'dan sonra, Alman kimyager K. Winkler'in gümüş cevherini analiz ederek germanyum adını verdiği bir element elde etmesiyle elde edildi. Ecasilicon olduğu ortaya çıktı.
Periyodik kanun ve periyodik element sistemi.
Periyodik yasa kimyanın en önemli yasalarından biridir. Mendeleev, bir elementin temel özelliğinin atom kütlesi olduğuna inanıyordu. Bu nedenle tüm elementleri artan atom kütlelerine göre tek sıra halinde düzenledi.
Li'den F'ye kadar bir dizi elementi ele alırsak, elementlerin metalik özelliklerinin zayıfladığını, metalik olmayan özelliklerinin ise arttığını görebiliriz. Na'dan Cl'ye kadar olan serideki elementlerin özellikleri de benzer şekilde değişir. Bir sonraki işaret K, Li ve Na gibi tipik bir metaldir.
Elementlerin en yüksek değerliği I y Li'den V y N'ye (oksijen ve florin sabit değerliğe sahiptir, sırasıyla II ve I) ve I y Na'dan VII y Cl'ye artar. Li ve Na gibi bir sonraki K elementinin değeri I'dir. Li2O'dan N2O5'e oksitler ve LiOH'den HNO3'e hidroksitler serisinde, temel özellikler zayıflar ve asidik özellikler artar. Oksitlerin özellikleri, Na2O ve NaOH'dan Cl2O7 ve HClO4'e kadar olan serilerde benzer şekilde değişir. Potasyum oksit K2O, lityum ve sodyum oksitler Li2O ve Na2O gibi bazik bir oksittir ve potasyum hidroksit KOH, lityum ve sodyum hidroksitler LiOH ve NaOH gibi tipik bir bazdır.
Ametallerin formları ve özellikleri benzer şekilde CH4'ten HF'ye ve SiH4'ten HCl'ye değişir.
Elementlerin atom kütlesinin artmasıyla gözlenen elementlerin ve bileşiklerinin özelliklerinin bu karakterine periyodik değişim denir. Tüm kimyasal elementlerin özellikleri artan atom kütlesiyle periyodik olarak değişir.
Bu periyodik değişime elementlerin ve bileşiklerinin özelliklerinin atom kütlesine periyodik bağımlılığı denir.
Bu nedenle D.I. Mendeleev keşfettiği yasayı şu şekilde formüle etti:
· Elementlerin özellikleri ve element bileşiklerinin formları ve özellikleri periyodik olarak elementlerin atom kütlesine bağlıdır.
Mendeleyev elementlerin periyotlarını alt alta sıralamış ve bunun sonucunda elementlerin periyodik tablosunu oluşturmuştur.
Element tablosunun sadece kendi çalışmasının değil, aynı zamanda aralarında tahmin ettiği elementleri keşfeden "periyodik yasanın güçlendiricileri"nin de bulunduğu birçok kimyagerin çabalarının meyvesi olduğunu söyledi.
Modern bir masa oluşturmak, binlerce kimyager ve fizikçinin uzun yıllar süren sıkı çalışmasını gerektirdi. Mendeleev bugün hayatta olsaydı, modern element tablosuna bakarken, inorganik ve teorik kimya üzerine 16 ciltlik klasik ansiklopedinin yazarı İngiliz kimyager J. W. Mellor'un sözlerini pekala tekrarlayabilirdi. 15 yıllık çalışmanın ardından 1937'de işini bitirdikten sonra başlık sayfasına şükranla şunları yazdı: “Devasa bir kimyager ordusunun erlerine ithaf edilmiştir. İsimleri unutulur, eserleri kalır...
Periyodik sistem, elementlerin çeşitli özelliklerinin atom çekirdeğinin yüküne bağımlılığını belirleyen kimyasal elementlerin bir sınıflandırmasıdır. Sistem periyodik yasanın grafiksel bir ifadesidir. Ekim 2009 itibariyle, 117 kimyasal element bilinmektedir (seri numaraları 1'den 116'ya ve 118'e kadardır), bunlardan 94'ü doğada bulunur (bazıları sadece eser miktarlarda). Geri kalan23, nükleer reaksiyonların bir sonucu olarak yapay olarak elde edildi - bu, atom çekirdeklerinin temel parçacıklar, gama ışınları ve birbirleriyle etkileşimleri sırasında meydana gelen ve genellikle muazzam miktarda enerjinin salınmasına yol açan dönüşüm sürecidir. İlk 112 elementin kalıcı isimleri, geri kalanların ise geçici isimleri vardır.
112. elementin keşfi (resmi elementlerin en ağırı) Uluslararası Temel ve Uygulamalı Kimya Birliği tarafından tanınmaktadır.
Bu elementin bilinen en kararlı izotopunun yarı ömrü 34 saniyedir. Haziran 2009'un başında resmi olmayan ununbiyum adını taşıyordu; ilk olarak Şubat 1996'da Darmstadt'taki Ağır İyon Enstitüsündeki ağır iyon hızlandırıcısında sentezlendi. Kaşiflerin tabloya eklenecek yeni bir resmi isim önermek için altı ayları var (zaten Wickhausius, Helmholtzius, Venusius, Frischius, Strassmannius ve Heisenbergius'u önerdiler). Şu anda, Dubna'daki Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü'nden elde edilen 113-116 ve 118 numaralı transuranik elementler bilinmektedir, ancak bunlar henüz resmi olarak tanınmamıştır. Periyodik tablonun 3 biçimi diğerlerinden daha yaygındır: "kısa" (kısa dönem), "uzun" (uzun dönem) ve "ekstra uzun". "Süper uzun" versiyonda her nokta tam olarak bir satır kaplar. “Uzun” versiyonda, lantanitler (sistemin VI döneminde yer alan, seri numarası 58-71 olan 14 kimyasal element ailesi) ve aktinidler (aktinyum ve buna benzer 14'ten oluşan bir radyoaktif kimyasal element ailesi) kimyasal özellikleri) genel tablodan çıkarılarak tablo daha kompakt hale getirilir. “Kısa” kayıt biçiminde buna ek olarak dördüncü ve sonraki dönemler 2'şer satır kaplar; Ana ve ikincil alt grupların elemanlarının sembolleri, hücrelerin farklı kenarlarına göre hizalanır. Sekiz grup element içeren tablonun kısa formu 1989 yılında IUPAC tarafından resmi olarak terk edildi. Uzun formun kullanılması tavsiye edilmesine rağmen bu tarihten sonra çok sayıda Rus referans kitabı ve el kitabında kısa form verilmeye devam edildi. Modern yabancı edebiyattan kısa biçim tamamen hariç tutulur ve bunun yerine uzun biçim kullanılır. Bazı araştırmacılar bu durumu, diğer şeylerin yanı sıra, tablonun kısa formunun görünürdeki rasyonel kompaktlığının yanı sıra kalıplaşmış düşünce ve modern (uluslararası) bilginin algılanmaması ile de ilişkilendirmektedir.
1969'da Theodore Seaborg elementlerin genişletilmiş bir periyodik tablosunu önerdi. Niels Bohr periyodik tablonun merdiven (piramidal) formunu geliştirdi.
Periyodik Yasayı grafiksel olarak göstermenin, nadiren kullanılan veya hiç kullanılmayan, ancak çok orijinal birçok başka yolu vardır. Bugün tablonun birkaç yüz versiyonu var ve bilim adamları sürekli olarak yeni seçenekler sunuyor.
Periyodik yasa ve mantığı.
Periyodik yasa, kimyadaki büyük miktarda bilimsel bilginin sistemleştirilmesini ve genelleştirilmesini mümkün kıldı. Yasanın bu işlevine genellikle bütünleştirici denir. Özellikle kimyadaki bilimsel ve eğitimsel materyallerin yapılandırılmasında açıkça ortaya çıkmaktadır.
Akademisyen A.E. Fersman, sistemin tüm kimyayı tek bir mekansal, kronolojik, genetik ve enerjik bağlantıda birleştirdiğini söyledi.
Periyodik Yasanın bütünleştirici rolü, genel yasaların dışında kaldığı iddia edilen elementlere ilişkin bazı verilerin hem yazarın kendisi hem de takipçileri tarafından doğrulanıp açıklığa kavuşturulmasıyla da ortaya çıktı.
Bu berilyumun özellikleriyle oldu. Mendeleev'in çalışmalarından önce, çapraz benzerlikleri nedeniyle alüminyumun üç değerlikli bir analoğu olarak kabul ediliyordu. Böylece, ikinci periyotta tek bir iki değerli element değil, iki üç değerli element vardı. İşte bu aşamada Mendeleev, berilyumun özelliklerine ilişkin araştırmada bir hata olduğundan şüphelendi ve berilyumun iki değerlikli olduğunu ve atom ağırlığının 9 olduğunu iddia eden Rus kimyager Avdeev'in çalışmasını buldu. Yazar, görünüşe göre aşırı toksik berilyum bileşikleri tarafından zehirlenerek erken öldü. Avdeev'in araştırmasının sonuçları Periyodik Kanun sayesinde bilimde belirlendi.
Hem atom ağırlıkları hem de değerlik değerlerinde bu tür değişiklikler ve iyileştirmeler Mendeleev tarafından dokuz element daha (In, V, Th, U, La, Ce ve diğer üç lantanit) için yapıldı.
On element daha için yalnızca atom ağırlıkları düzeltildi. Ve tüm bu açıklamalar daha sonra deneysel olarak doğrulandı.
Periyodik Yasanın prognostik (tahmin edici) işlevi, en çarpıcı doğrulamayı 21, 31 ve 32 seri numaralı bilinmeyen elementlerin keşfiyle aldı.
Varlıkları ilk başta sezgisel olarak tahmin edildi, ancak sistemin oluşumuyla birlikte Mendeleev bunların özelliklerini yüksek derecede doğrulukla hesaplayabildi. Skandiyum, galyum ve germanyumun keşfiyle ilgili iyi bilinen hikaye, Mendeleev'in keşfinin zaferiydi. Tüm tahminlerini kendisinin keşfettiği evrensel doğa kanununa dayanarak yaptı.
Mendeleev toplamda on iki element öngördü.En başından beri Mendeleev, yasanın yalnızca kimyasal elementlerin değil, aynı zamanda onların birçok bileşiğinin özelliklerini de tanımladığını belirtti. Bunu doğrulamak için aşağıdaki örneği vermek yeterlidir. Akademisyen P. L. Kapitsa'nın germanyumun metalik olmayan iletkenliğini ilk kez keşfettiği 1929'dan bu yana, dünyanın tüm ülkelerinde yarı iletkenlerle ilgili çalışmaların gelişimi başladı.
Bu özelliklere sahip elementlerin grup IV'ün ana alt grubunu işgal ettiği hemen anlaşıldı.
Zamanla, yarı iletken özelliklerinin az ya da çok bu gruptan eşit uzak periyotlarda yer alan elementlerin bileşiklerine sahip olması gerektiği anlayışı ortaya çıktı (örneğin, AzB gibi genel bir formülle).
Bu, pratik açıdan önemli yeni yarı iletkenlerin araştırılmasını hemen hedeflenmiş ve öngörülebilir hale getirdi. Hemen hemen tüm modern elektronikler bu tür bağlantılara dayanmaktadır.
Periyodik Tablodaki tahminlerin genel kabulden sonra bile yapıldığını belirtmek önemlidir. 1913'te
Moseley, farklı elementlerden oluşan antikatotlardan alınan X ışınlarının dalga boyunun, Periyodik Tablodaki elementlere geleneksel olarak atanan atom numarasına bağlı olarak doğal olarak değiştiğini keşfetti. Deney, bir elementin seri numarasının doğrudan fiziksel bir anlama sahip olduğunu doğruladı.
Seri numaraları ancak daha sonra çekirdeğin pozitif yükünün değeriyle ilişkilendirildi. Ancak Moseley yasası, dönemlerdeki elementlerin sayısını anında deneysel olarak doğrulamayı ve aynı zamanda o zamana kadar henüz keşfedilmemiş hafniyum (No. 72) ve renyumun (No. 75) yerlerini tahmin etmeyi mümkün kıldı.
Uzun süredir bir tartışma vardı: inert gazları bağımsız bir sıfır element grubuna ayırmak veya bunları grup VIII'in ana alt grubu olarak düşünmek.
Elementlerin Periyodik Tablodaki konumlarına dayanarak, Linus Pauling liderliğindeki teorik kimyacılar, soy gazların tam kimyasal pasifliğinden uzun süredir şüphe duymuşlar ve doğrudan florür ve oksitlerinin olası stabilitesine işaret etmişlerdir.
Ancak ancak 1962'de Amerikalı kimyager Neil Bartlett, platin heksaflorürün oksijenle reaksiyonunu en sıradan koşullar altında gerçekleştiren ilk kişi oldu, ksenon heksafloroplatinat XePtF^ elde etti ve bunu artık inert yerine asil olarak adlandırılan diğer gaz bileşikleri izledi. .
Mart 1869'da Dmitri Mendeleev'in kimyasal elementlerin periyodik tablosunu keşfetmesi kimyada gerçek bir atılımdı. Rus bilim adamı, kimyasal elementler hakkındaki bilgileri sistematikleştirmeyi ve bunları, okul çocuklarının hala kimya derslerinde çalışması gereken bir tablo şeklinde sunmayı başardı. Periyodik tablo, bu karmaşık ve ilginç bilimin hızlı gelişiminin temeli haline geldi ve keşfinin tarihi, efsaneler ve mitlerle örtülmüştür. Bilimle ilgilenen herkes için Mendeleev'in periyodik elementler tablosunu nasıl keşfettiği hakkındaki gerçeği bilmek ilginç olacaktır.
Periyodik tablonun tarihi: her şey nasıl başladı
Bilinen kimyasal elementleri sınıflandırma ve sistematikleştirme girişimleri Dmitry Mendeleev'den çok önce yapıldı. Döbereiner, Newlands, Meyer ve diğerleri gibi ünlü bilim adamları kendi element sistemlerini önerdiler. Ancak kimyasal elementler ve bunların doğru atom kütleleri hakkında veri eksikliği nedeniyle önerilen sistemler tamamen güvenilir değildi.
Periyodik tablonun keşfinin tarihi, 1869'da, Rus Kimya Derneği toplantısında bir Rus bilim adamının meslektaşlarına keşfinden bahsetmesiyle başlıyor. Bilim adamının önerdiği tabloda, kimyasal elementler, moleküler ağırlıklarının büyüklüğüne göre sağlanan özelliklerine göre düzenlenmiştir.
Periyodik tablonun ilginç bir özelliği, gelecekte bilim adamının öngördüğü açık kimyasal elementlerle (germanyum, galyum, skandiyum) doldurulacak olan boş hücrelerin varlığıydı. Periyodik tablonun keşfinden bu yana birçok kez eklemeler ve değişiklikler yapılmıştır. Mendeleev, İskoçyalı kimyager William Ramsay ile birlikte masaya bir grup inert gaz (sıfır grubu) ekledi.
Daha sonra Mendeleev'in periyodik tablosunun tarihi, başka bir bilim olan fizikteki keşiflerle doğrudan ilişkilendirildi. Periyodik elementler tablosu üzerindeki çalışmalar günümüzde de devam ediyor ve modern bilim adamları keşfedildikçe yeni kimyasal elementler ekliyorlar. Dmitry Mendeleev'in periyodik sisteminin önemini abartmak zordur, çünkü onun sayesinde:
- Halihazırda keşfedilen kimyasal elementlerin özelliklerine ilişkin bilgiler sistematik hale getirildi;
- Yeni kimyasal elementlerin keşfini tahmin etmek mümkün hale geldi;
- Atom fiziği ve nükleer fizik gibi fiziğin dalları gelişmeye başladı;
Periyodik yasaya göre kimyasal elementleri tasvir etmek için birçok seçenek vardır, ancak en ünlü ve yaygın seçenek herkesin bildiği periyodik tablodur.
Periyodik tablonun oluşturulmasıyla ilgili mitler ve gerçekler
Periyodik tablonun keşif tarihindeki en yaygın yanılgı, bilim adamının onu rüyada görmesidir. Aslında Dmitri Mendeleev'in kendisi de bu efsaneyi yalanladı ve uzun yıllardır periyodik yasa üzerinde düşündüğünü belirtti. Kimyasal elementleri sistematize etmek için her birini ayrı bir karta yazdı ve tekrar tekrar birbirleriyle birleştirerek benzer özelliklerine göre sıralar halinde düzenledi.
Bilim adamının "peygamberlik" rüyasına ilişkin efsane, Mendeleev'in kısa uykuyla kesintiye uğrayarak günlerce kimyasal elementlerin sistemleştirilmesi üzerinde çalışmasıyla açıklanabilir. Ancak, yalnızca bilim adamının sıkı çalışması ve doğal yeteneği uzun zamandır beklenen sonucu verdi ve Dmitry Mendeleev'e dünya çapında ün kazandırdı.
Okuldaki ve bazen de üniversitedeki birçok öğrenci, periyodik tabloyu ezberlemeye veya en azından kabaca gezinmeye zorlanır. Bunu yapmak için, kişinin yalnızca iyi bir hafızaya sahip olması değil, aynı zamanda mantıksal düşünmesi, öğeleri ayrı gruplara ve sınıflara bağlaması gerekir. Masayı incelemek, BrainApps eğitimi alarak beynini sürekli iyi durumda tutan kişiler için en kolay yoldur.
