Den periodiske lov blev opdaget af D.I. Mendeleev, mens han arbejdede på teksten til lærebogen "Fundamentals of Chemistry", da han stødte på vanskeligheder med at systematisere det faktuelle materiale. I midten af februar 1869, da han overvejede lærebogens struktur, kom videnskabsmanden gradvist til den konklusion, at egenskaberne af simple stoffer og grundstoffernes atommasse er forbundet med et bestemt mønster.
Opdagelsen af det periodiske system af grundstoffer blev ikke gjort tilfældigt, det var resultatet af et enormt arbejde, langt og omhyggeligt arbejde, som blev brugt af Dmitry Ivanovich selv og mange kemikere blandt hans forgængere og samtidige. "Da jeg begyndte at færdiggøre min klassificering af grundstofferne, skrev jeg på separate kort hvert grundstof og dets forbindelser, og derefter, ordnede dem i rækkefølgen af grupper og serier, modtog jeg den første visuelle tabel af den periodiske lov. Men dette var kun den afsluttende akkord, resultatet af alt tidligere arbejde...” sagde videnskabsmanden. Mendeleev understregede, at hans opdagelse var resultatet af tyve års tænkning om forbindelserne mellem elementer, tænkning om forholdet mellem elementer fra alle sider.
Den 17. februar (1. marts) blev artiklens manuskript, der indeholdt en tabel med titlen "An Experiment on a System of Elements Based on Their Atomic Weights and Chemical Similarities", færdiggjort og indsendt til pressen med noter til sættemaskiner og datoen. "17. februar 1869." Beskeden om Mendeleevs opdagelse blev lavet af redaktøren af Russian Chemical Society, professor N.A. Menshutkin ved et møde i samfundet den 22. februar (6. marts 1869. Mendeleev selv var ikke til stede ved mødet, da han på det tidspunkt efter anvisning fra Det Frie Økonomiske Selskab undersøgte ostefabrikkerne i Tver og Novgorod provinser.
I den første version af systemet blev elementerne arrangeret af forskere i nitten vandrette rækker og seks lodrette kolonner. Den 17. februar (1. marts) blev opdagelsen af den periodiske lov på ingen måde afsluttet, men først begyndt. Dmitry Ivanovich fortsatte sin udvikling og uddybning i næsten tre år mere. I 1870 udgav Mendeleev den anden version af systemet i "Fundamentals of Chemistry" ("Natural System of Elements"): vandrette søjler af analoge elementer blev til otte vertikalt arrangerede grupper; de seks lodrette søjler i den første version blev til perioder, der starter med alkalimetal og slutter med halogen. Hver periode blev opdelt i to serier; elementer af forskellige serier inkluderet i gruppen dannede undergrupper.
Essensen af Mendeleevs opdagelse var, at med en stigning i atommassen af kemiske elementer ændres deres egenskaber ikke monotont, men periodisk. Efter et vist antal grundstoffer med forskellige egenskaber, arrangeret i stigende atomvægt, begynder egenskaberne at gentage sig. Forskellen mellem Mendeleevs arbejde og hans forgængeres arbejde var, at Mendeleev ikke havde ét grundlag for at klassificere grundstoffer, men to - atommasse og kemisk lighed. For at periodicitet kunne observeres fuldt ud, korrigerede Mendeleev atommasserne af nogle grundstoffer, placerede flere elementer i sit system i modsætning til de accepterede ideer på det tidspunkt om deres lighed med andre og efterlod tomme celler i tabellen, hvor grundstoffer endnu ikke blev opdaget skulle have været placeret.
I 1871, baseret på disse værker, formulerede Mendeleev den periodiske lov, hvis form blev noget forbedret over tid.
Det periodiske system af grundstoffer havde stor indflydelse på den efterfølgende udvikling af kemi. Ikke alene var det den første naturlige klassificering af kemiske grundstoffer, der viser, at de danner et harmonisk system og er i tæt forbindelse med hinanden, men det var også et stærkt værktøj til videre forskning. På det tidspunkt, hvor Mendeleev kompilerede sin tabel baseret på den periodiske lov, han opdagede, var mange elementer endnu ikke kendt. I løbet af de næste 15 år blev Mendeleevs forudsigelser bekræftet på glimrende vis; alle tre forventede grundstoffer blev opdaget (Ga, Sc, Ge), hvilket var den periodiske lovs største triumf.
ARTIKEL "MENDELEEV"
Mendeleev (Dmitry Ivanovich) - prof., f. i Tobolsk, 27. januar 1834). Hans far, Ivan Pavlovich, direktøren for Tobolsk gymnasium, blev snart blind og døde. Mendeleev, en ti-årig dreng, forblev i pleje af sin mor, Maria Dmitrievna, født Kornilieva, en kvinde med enestående intelligens og generelt respekteret i det lokale intelligentsia-samfund. M.s barndom og skoleår går i et miljø, der er gunstigt for dannelsen af en original og selvstændig karakter: hendes mor var tilhænger af den frie opvågning af det naturlige kald. Kærligheden til at læse og studere kom tydeligt til udtryk i M. først i slutningen af gymnastikkurset, da hans mor, efter at have besluttet at henvise sin søn til videnskab, tog ham som 15-årig dreng fra Sibirien, først til Moskva , og så et år senere til Sankt Petersborg, hvor hun anbragte ham i et pædagogisk institut... På instituttet begyndte en ægte, altopslugende undersøgelse af alle grene af positiv videnskab... I slutningen af den. kursus på instituttet, på grund af dårligt helbred, rejste han til Krim og blev udnævnt til gymnasiumlærer, først i Simferopol, derefter i Odessa. Men allerede i 1856. Han vendte tilbage til Sankt Petersborg igen og blev privat adjunkt i Sankt Petersborg. Univ. og forsvarede sin afhandling "Om bestemte bind" for en kandidatgrad i kemi og fysik... I 1859 blev M. sendt til udlandet... I 1861 blev M. igen privat adjunkt i St. universitet. Kort efter udgav han et kursus i "Organic Chemistry" og en artikel "On the Limit of CnH2n+ Hydrocarbons." 1863 blev M. udnævnt til professor i St. Teknologisk Institut og i flere år arbejdede meget på tekniske spørgsmål: han tog til Kaukasus for at studere olie nær Baku, udførte landbrugseksperimenter Imp. Frit Økonomisk Samfund, udgivet tekniske manualer osv. I 1865 forskede han i alkoholopløsninger baseret på deres vægtfylde, hvilket tjente som genstand for en doktordisputats, som han forsvarede året efter. Professor i Sankt Petersborg. Univ. i Kemisk Institut blev M. valgt og udnævnt 1866. Siden har hans videnskabelige virksomhed antaget sådanne dimensioner og mangfoldighed, at det i en kort oversigt kun er muligt at angive de vigtigste arbejder. I 1868-1870 han skriver sin "Fundamentals of Chemistry", hvor for første gang princippet om hans periodiske system af grundstoffer introduceres, som gjorde det muligt at forudse eksistensen af nye, endnu uopdagede grundstoffer og præcist at forudsige egenskaberne af både dem selv og deres egenskaber. deres forskellige forbindelser. I 1871-1875 engageret i forskning i gassers elasticitet og ekspansion og udgav sit essay "On the Elasticity of Gases." I 1876 rejste han på vegne af regeringen til Pennsylvania for at inspicere amerikanske oliefelter og derefter flere gange til Kaukasus for at studere de økonomiske forhold for olieproduktion og betingelserne for olieproduktion, hvilket førte til den udbredte udvikling af olieindustrien i Rusland; Han er selv engageret i undersøgelsen af petroleumskulbrinter, udgiver flere essays om alt og undersøger i dem spørgsmålet om oliens oprindelse. Omkring samme tid studerede han spørgsmål relateret til luftfart og modstandsdygtighed over for væsker, og han ledsagede sine studier med udgivelsen af individuelle værker. I 80'erne han vendte sig igen til undersøgelsen af løsninger, hvilket resulterede i op. "Undersøgelse af vandige opløsninger efter vægtfylde," hvis konklusioner fandt så mange tilhængere blandt kemikere i alle lande. I 1887, under en total solformørkelse, steg han alene op i en ballon til Klin, foretog selv en risikabel justering af ventilerne, gjorde ballonen lydig og indgik i krønikerne om dette fænomen alt, hvad han var i stand til at bemærke. I 1888 studerede han på stedet de økonomiske forhold i Donetsk-kulregionen. I 1890 holdt M. op med at undervise i sit kursus i uorganisk kemi i St. Petersborg. universitet. Fra dette tidspunkt begyndte især andre omfattende økonomiske og statslige opgaver at optage ham. Udnævnt til medlem af Council of Trade and Manufactures tager han en aktiv del i udviklingen og den systematiske implementering af en tarif, der er beskyttende for den russiske fremstillingsindustri og udgiver essayet "The Explanatory Tariff of 1890", som forklarer i alt. respekterer, hvorfor en sådan beskyttelse blev nødvendig for Rusland. Samtidig blev han tiltrukket af militær- og flådeministeriet til spørgsmålet om oprustning af den russiske hær og flåde for at udvikle en type røgfrit krudt, og efter en forretningsrejse til England og Frankrig, som allerede havde deres eget krudt, han blev i 1891 udnævnt til konsulent for lederen af flådeministeriet i krudtspørgsmål og, mens han arbejdede sammen med ansatte (hans tidligere elever) i flådeafdelingens videnskabelige og tekniske laboratorium, åbnede han specifikt for undersøgelsen af dette spørgsmål, allerede i begyndelsen af 1892 angav han den nødvendige type røgfrit krudt, kaldet pyrocollodion, universelt og let at tilpasse til alle skydevåben. Med åbningen af Vægt- og Maalkammeret i Finansministeriet i 1893 blev den videnskabelige vogter af vægte og mål udnævnt der og begyndte at udgive "Vremennik", som offentliggjorde alle måleundersøgelser udført i kammeret. Følsom og lydhør over for alle videnskabelige spørgsmål af altafgørende betydning, var M. også stærkt interesseret i andre fænomener i det nuværende russiske samfundsliv, og hvor det var muligt, sagde han sin mening... Siden 1880 begyndte han at interessere sig for den kunstneriske verden, især russisk, samlende på kunstsamlinger o. s. v., og i 1894 blev han valgt til fuldgyldigt medlem af det kejserlige kunstakademi... Af primær betydning kan de forskellige videnskabelige spørgsmål, der var genstand for M.s undersøgelse, ikke opføres her på grund af deres store antal. Han skrev op til 140 værker, artikler og bøger. Men tiden til at vurdere den historiske betydning af disse værker er endnu ikke kommet, og lad os håbe, M. vil ikke holde op med at forske og udtrykke sit magtfulde ord om nye spørgsmål om både videnskab og liv i lang tid...
RUSSISK KEMISK SAMFUND
The Russian Chemical Society er en videnskabelig organisation grundlagt ved St. Petersborg Universitet i 1868 og var en frivillig sammenslutning af russiske kemikere.
Behovet for at oprette Selskabet blev annonceret på den 1. kongres af russiske naturforskere og læger, afholdt i St. Petersborg i slutningen af december 1867 - begyndelsen af januar 1868. På kongressen blev beslutningen fra deltagerne i den kemiske sektion bekendtgjort :
"Kemisk Sektion udtrykte et enstemmigt ønske om at forene sig i Chemical Society for kommunikationen af de allerede etablerede styrker af russiske kemikere. Sektionen mener, at dette samfund vil have medlemmer i alle byer i Rusland, og at dets udgivelse vil omfatte værker af alle russiske kemikere, udgivet på russisk."
På dette tidspunkt var der allerede etableret kemiske selskaber i adskillige europæiske lande: London Chemical Society (1841), French Chemical Society (1857), German Chemical Society (1867); American Chemical Society blev grundlagt i 1876.
Charteret for det russiske kemiske samfund, hovedsagelig udarbejdet af D.I. Mendeleev, blev godkendt af Ministeriet for Offentlig Undervisning den 26. oktober 1868, og det første møde i Selskabet fandt sted den 6. november 1868. I starten omfattede det 35 kemikere fra Skt. Petersborg, Kazan, Moskva, Warszawa, Kiev, Kharkov og Odessa. I det første år af sin eksistens voksede RCS fra 35 til 60 medlemmer og fortsatte med at vokse jævnt i de efterfølgende år (129 i 1879, 237 i 1889, 293 i 1899, 364 i 1909, 565 i 1917).
I 1869 havde Russian Chemical Society sit eget trykte organ - Journal of the Russian Chemical Society (ZHRKhO); Bladet udkom 9 gange om året (månedligt undtagen sommermånederne).
I 1878 fusionerede det russiske kemiske selskab med det russiske fysiske selskab (grundlagt i 1872) for at danne det russiske fysisk-kemiske selskab. De første præsidenter for RFHO var A.M. Butlerov (i 1878-1882) og D.I. Mendeleev (i 1883-1887). I forbindelse med foreningen i 1879 (fra 11. bind) blev "Journal of the Russian Chemical Society" omdøbt til "Journal of the Russian Physico-Chemical Society". Udgivelseshyppigheden var 10 numre om året; magasinet bestod af to dele - kemisk (ZhRKhO) og fysisk (ZhRFO).
Mange værker af klassikere fra russisk kemi blev offentliggjort for første gang på ZhRKhO-siderne. Vi kan især bemærke værkerne af D.I. Mendeleev om skabelsen og udviklingen af det periodiske system af grundstoffer og A.M. Butlerov, relateret til udviklingen af hans teori om strukturen af organiske forbindelser... I perioden fra 1869 til 1930 blev 5067 originale kemiske undersøgelser publiceret i ZhRKhO, abstracts og oversigtsartikler om visse spørgsmål inden for kemi og oversættelser af de mest interessante værker fra udenlandske tidsskrifter blev også publiceret.
RFCS blev grundlæggeren af Mendeleev-kongresserne om generel og anvendt kemi; De første tre kongresser blev afholdt i Sankt Petersborg i 1907, 1911 og 1922. I 1919 blev udgivelsen af ZHRFKhO suspenderet og genoptaget først i 1924.
Tab det ikke. Abonner og modtag et link til artiklen i din e-mail.
Enhver, der gik i skole, husker, at et af de obligatoriske fag at læse var kemi. Du kan måske lide hende, eller du kan ikke lide hende – det er lige meget. Og det er sandsynligt, at meget viden i denne disciplin allerede er glemt og ikke bliver brugt i livet. Men alle husker nok D.I. Mendeleevs tabel over kemiske grundstoffer. For mange er det forblevet en flerfarvet tabel, hvor der er skrevet visse bogstaver i hver firkant, der angiver navnene på kemiske grundstoffer. Men her vil vi ikke tale om kemi som sådan og beskrive hundredvis af kemiske reaktioner og processer, men vi vil fortælle dig, hvordan det periodiske system optrådte i første omgang - denne historie vil være interessant for enhver person, og faktisk for alle dem, der hungrer efter interessant og nyttig information.
Lidt baggrund
Tilbage i 1668 udgav den fremragende irske kemiker, fysiker og teolog Robert Boyle en bog, hvori mange myter om alkymi blev aflivet, og hvori han diskuterede behovet for at søge efter uopløselige kemiske grundstoffer. Videnskabsmanden gav også en liste over dem, bestående af kun 15 elementer, men indrømmede ideen om, at der kan være flere elementer. Dette blev udgangspunktet ikke kun i søgen efter nye elementer, men også i deres systematisering.
Hundrede år senere udarbejdede den franske kemiker Antoine Lavoisier en ny liste, som allerede omfattede 35 grundstoffer. 23 af dem viste sig senere at være uopløselige. Men søgningen efter nye elementer fortsatte af videnskabsmænd over hele verden. Og hovedrollen i denne proces blev spillet af den berømte russiske kemiker Dmitry Ivanovich Mendeleev - han var den første til at fremsætte hypotesen om, at der kunne være et forhold mellem grundstoffernes atommasse og deres placering i systemet.
Takket være omhyggeligt arbejde og sammenligning af kemiske grundstoffer var Mendeleev i stand til at opdage forbindelsen mellem grundstofferne, hvori de kan være ét, og deres egenskaber er ikke noget, der tages for givet, men repræsenterer et periodisk gentaget fænomen. Som et resultat formulerede Mendeleev den første periodiske lov i februar 1869, og allerede i marts blev hans rapport "Forholdet mellem egenskaber og grundstoffernes atomvægt" præsenteret for det russiske kemiske samfund af kemihistorikeren N. A. Menshutkin. Så, samme år, blev Mendeleevs publikation offentliggjort i tidsskriftet "Zeitschrift fur Chemie" i Tyskland, og i 1871 udgav et andet tysk tidsskrift "Annalen der Chemie" en ny omfattende publikation af videnskabsmanden dedikeret til hans opdagelse.
Oprettelse af det periodiske system
I 1869 var hovedideen allerede blevet dannet af Mendeleev, og i løbet af ret kort tid, men i lang tid kunne han ikke formalisere den til noget ordnet system, der klart ville vise, hvad der var hvad. I en af samtalerne med sin kollega A.A. Inostrantsev sagde han endda, at han allerede havde arbejdet i hovedet, men han kunne ikke lægge alt ind i et bord. Efter dette, ifølge Mendeleevs biografer, begyndte han omhyggeligt arbejde på sit bord, som varede tre dage uden pauser til søvn. De prøvede alle mulige måder at organisere grundstoffer i en tabel, og arbejdet blev også kompliceret af, at videnskaben på det tidspunkt endnu ikke kendte til alle de kemiske grundstoffer. Men på trods af dette blev bordet stadig skabt, og elementerne blev systematiseret.
Legenden om Mendeleevs drøm
Mange har hørt historien om, at D.I. Mendeleev drømte om sit bord. Denne version blev aktivt formidlet af den førnævnte Mendeleevs associerede A. A. Inostrantsev som en sjov historie, som han underholdt sine elever med. Han sagde, at Dmitry Ivanovich gik i seng og i en drøm så tydeligt sit bord, hvor alle de kemiske elementer var arrangeret i den rigtige rækkefølge. Herefter jokede eleverne endda med, at 40° vodka blev opdaget på samme måde. Men der var stadig reelle forudsætninger for historien med søvn: Som allerede nævnt arbejdede Mendeleev på bordet uden søvn eller hvile, og Inostrantsev fandt ham engang træt og udmattet. I løbet af dagen besluttede Mendeleev at tage et kort hvil, og nogen tid senere vågnede han brat, tog straks et stykke papir og tegnede et færdiglavet bord på det. Men videnskabsmanden selv tilbageviste hele denne historie med drømmen og sagde: "Jeg har tænkt på det, måske i tyve år, og du tænker: Jeg sad og pludselig... den er klar." Så legenden om drømmen kan være meget attraktiv, men skabelsen af bordet var kun mulig gennem hårdt arbejde.
Videre arbejde
Mellem 1869 og 1871 udviklede Mendeleev idéerne om periodicitet, som det videnskabelige samfund var tilbøjelige til. Og et af de vigtige stadier i denne proces var den forståelse, som ethvert element i systemet skulle have, baseret på dets egenskaber i sammenligning med andre elementers egenskaber. Baseret på dette, og også afhængigt af resultaterne af forskning i ændringer i glasdannende oxider, var kemikeren i stand til at foretage korrektioner til værdierne af atommasserne af nogle grundstoffer, herunder uran, indium, beryllium og andre.
Mendelejev ville selvfølgelig hurtigt fylde de tomme celler, der var tilbage i tabellen, og i 1870 forudsagde han, at kemiske grundstoffer, der var ukendte for videnskaben, snart ville blive opdaget, hvis atommasse og egenskaber han var i stand til at beregne. De første af disse var gallium (opdaget i 1875), scandium (opdaget i 1879) og germanium (opdaget i 1885). Så fortsatte forudsigelserne med at blive realiseret, og yderligere otte nye grundstoffer blev opdaget, herunder: polonium (1898), rhenium (1925), technetium (1937), francium (1939) og astatin (1942-1943). Forresten, i 1900 kom D.I. Mendeleev og den skotske kemiker William Ramsay til den konklusion, at tabellen også skulle indeholde elementer fra gruppe nul - indtil 1962 blev de kaldt inerte gasser, og derefter - ædelgasser.
Organisering af det periodiske system
Kemiske elementer i D.I. Mendeleevs tabel er arrangeret i rækker i overensstemmelse med stigningen i deres masse, og længden af rækkerne er valgt, så elementerne i dem har lignende egenskaber. For eksempel er ædelgasser som radon, xenon, krypton, argon, neon og helium svære at reagere med andre grundstoffer og har desuden lav kemisk reaktivitet, hvorfor de er placeret i den yderste højre kolonne. Og grundstofferne i venstre kolonne (kalium, natrium, lithium osv.) reagerer godt med andre grundstoffer, og selve reaktionerne er eksplosive. Enkelt sagt, inden for hver kolonne har elementer lignende egenskaber, der varierer fra en kolonne til den næste. Alle grundstoffer op til nr. 92 findes i naturen, og fra nr. 93 begynder kunstige grundstoffer, som kun kan skabes under laboratorieforhold.
I sin oprindelige version blev det periodiske system kun forstået som en afspejling af den orden, der eksisterede i naturen, og der var ingen forklaringer på, hvorfor alt skulle være sådan. Det var først, da kvantemekanikken dukkede op, at den sande betydning af rækkefølgen af elementer i tabellen blev klar.
Lektioner i den kreative proces
Når vi taler om, hvilke lektioner af den kreative proces der kan drages af hele historien om skabelsen af D. I. Mendeleevs periodiske system, kan vi som eksempel nævne ideerne fra den engelske forsker inden for kreativ tænkning Graham Wallace og den franske videnskabsmand Henri Poincaré . Lad os give dem kort.
Ifølge undersøgelserne af Poincaré (1908) og Graham Wallace (1926) er der fire hovedstadier af kreativ tænkning:
- Forberedelse– stadiet for at formulere hovedproblemet og de første forsøg på at løse det;
- Inkubation– en fase, hvor der er en midlertidig distraktion fra processen, men arbejdet med at finde en løsning på problemet udføres på et ubevidst plan;
- Indsigt– det stadie, hvor den intuitive løsning er placeret. Desuden kan denne løsning findes i en situation, der er fuldstændig uden relation til problemet;
- Undersøgelse– stadiet for test og implementering af en løsning, hvor denne løsning testes og dens mulige videreudvikling.
Som vi kan se, fulgte Mendeleev intuitivt netop disse fire stadier i processen med at skabe sit bord. Hvor effektivt dette er kan bedømmes ud fra resultaterne, dvs. ved at bordet blev oprettet. Og i betragtning af, at dets oprettelse var et stort skridt fremad, ikke kun for kemisk videnskab, men også for hele menneskeheden, kan ovenstående fire faser anvendes både til implementering af små projekter og til implementering af globale planer. Det vigtigste at huske er, at ikke en eneste opdagelse, ikke en enkelt løsning på et problem kan findes alene, uanset hvor meget vi ønsker at se dem i en drøm, og uanset hvor meget vi sover. For at noget skal fungere, er det ligegyldigt, om det er at lave en tabel med kemiske elementer eller udvikle en ny marketingplan, du skal have en vis viden og færdigheder, samt dygtigt bruge dit potentiale og arbejde hårdt.
Vi ønsker dig succes i dine bestræbelser og vellykket gennemførelse af dine planer!
Instruktioner
Det periodiske system er et "hus" i flere etager, der indeholder et stort antal lejligheder. Hver "lejer" eller i sin egen lejlighed under et bestemt antal, som er permanent. Derudover har grundstoffet et "efternavn" eller navn, såsom oxygen, bor eller nitrogen. Ud over disse data indeholder hver "lejlighed" information såsom relativ atommasse, som kan have nøjagtige eller afrundede værdier.
Som i ethvert hus er der "indgange", nemlig grupper. Desuden er elementerne i grupper placeret til venstre og højre og danner. Afhængigt af hvilken side der er flere af dem, kaldes den side den vigtigste. Den anden undergruppe vil derfor være sekundær. Bordet har også "gulve" eller perioder. Desuden kan perioder være både store (bestå af to rækker) og små (har kun én række).
Tabellen viser strukturen af et atom i et grundstof, som hver har en positivt ladet kerne bestående af protoner og neutroner, samt negativt ladede elektroner, der roterer omkring sig. Antallet af protoner og elektroner er numerisk det samme og bestemmes i tabellen af grundstoffets serienummer. For eksempel er det kemiske grundstof svovl #16, derfor vil det have 16 protoner og 16 elektroner.
For at bestemme antallet af neutroner (neutrale partikler, der også er placeret i kernen), trækkes dets atomnummer fra grundstoffets relative atommasse. For eksempel har jern en relativ atommasse på 56 og et atomnummer på 26. Derfor er 56 – 26 = 30 protoner for jern.
Elektroner er placeret i forskellige afstande fra kernen og danner elektronniveauer. For at bestemme antallet af elektroniske (eller energi) niveauer, skal du se på antallet af den periode, hvor elementet er placeret. For eksempel er aluminium i 3. periode, derfor vil det have 3 niveauer.
Ved gruppenummeret (men kun for hovedundergruppen) kan du bestemme den højeste valens. For eksempel har grundstoffer i den første gruppe af hovedundergruppen (lithium, natrium, kalium osv.) en valens på 1. Følgelig vil grundstoffer i den anden gruppe (beryllium, magnesium, calcium osv.) have en valens på 2.
Du kan også bruge tabellen til at analysere elementers egenskaber. Fra venstre mod højre svækkes metalliske egenskaber, og ikke-metalliske egenskaber øges. Dette ses tydeligt i eksemplet fra periode 2: det begynder med alkalimetallet natrium, derefter jordalkalimetallet magnesium, efter det det amfotere grundstof aluminium, derefter ikke-metallerne silicium, fosfor, svovl og perioden slutter med gasformige stoffer - klor og argon. I den næste periode observeres en lignende afhængighed.
Fra top til bund observeres også et mønster - metalliske egenskaber øges, og ikke-metalliske egenskaber svækkes. Det vil sige, at for eksempel cæsium er meget mere aktivt sammenlignet med natrium.
I sit arbejde fra 1668 leverede Robert Boyle en liste over uopløselige kemiske grundstoffer. Der var kun femten af dem på det tidspunkt. Samtidig hævdede videnskabsmanden ikke, at andre end de elementer, han listede, ikke længere eksisterede, og spørgsmålet om deres mængde forblev åbent.
Hundrede år senere udarbejdede den franske kemiker Antoine Lavoisier en ny liste over elementer kendt af videnskaben. Hans register omfattede 35 kemiske stoffer, hvoraf 23 efterfølgende blev anerkendt som de samme uopløselige grundstoffer.
Søgningen efter nye grundstoffer blev udført af kemikere over hele verden og skred frem med ret stor succes. Den russiske kemiker Dmitry Ivanovich Mendeleev spillede en afgørende rolle i dette spørgsmål: det var ham, der kom op med ideen om muligheden for et forhold mellem atommassen af elementer og deres plads i "hierarkiet". Med hans egne ord, "må vi lede efter... overensstemmelser mellem de individuelle egenskaber af grundstoffer og deres atomvægte."
Ved at sammenligne de på det tidspunkt kendte kemiske grundstoffer opdagede Mendeleev efter kolossalt arbejde til sidst den afhængighed, en generel naturlig forbindelse mellem individuelle grundstoffer, hvor de optræder som en enkelt helhed, hvor egenskaberne for hvert grundstof ikke er noget, der eksisterer af sig selv. , men periodisk og jævnligt tilbagevendende fænomen.
Så i februar 1869 blev det formuleret Mendeleevs periodiske lov. Samme år, den 6. marts, blev en rapport udarbejdet af D.I. Mendeleev, med titlen "Relation mellem egenskaber og grundstoffernes atomvægt" blev præsenteret af N.A. Menshutkin ved et møde i Russian Chemical Society.
Samme år udkom publikationen i det tyske blad "Zeitschrift für Chemie", og i 1871 i bladet "Annalen der Chemie" en detaljeret udgivelse af D.I. Mendeleev, dedikeret til hans opdagelse - "Die periodische Gesetzmässigkeit der Elemente" (Periodisk mønster af kemiske elementer).
Oprettelse af det periodiske system
På trods af det faktum, at Mendeleev dannede ideen på ret kort tid, kunne han ikke formalisere sine konklusioner i lang tid. Det var vigtigt for ham at præsentere sin idé i form af en klar generalisering, et stramt og visuelt system. Som D.I selv sagde engang. Mendeleev i samtale med professor A.A. Inostrantsev: "Alt kom sammen i mit hoved, men jeg kan ikke udtrykke det i en tabel."
Ifølge biografer arbejdede videnskabsmanden efter denne samtale på at skabe bordet i tre dage og tre nætter uden at gå i seng. Han gennemgik forskellige muligheder, hvor elementerne kunne kombineres for at blive organiseret i en tabel. Arbejdet blev også kompliceret af det faktum, at på tidspunktet for oprettelsen af det periodiske system var ikke alle kemiske grundstoffer kendt af videnskaben.
I 1869-1871 fortsatte Mendeleev med at udvikle de idéer om periodicitet, der blev fremsat og accepteret af det videnskabelige samfund. Et af trinene var introduktionen af begrebet et grundstofs plads i det periodiske system som et sæt af dets egenskaber sammenlignet med andre grundstoffers egenskaber.
Det var på dette grundlag, såvel som at stole på resultaterne opnået under undersøgelsen af sekvensen af ændringer i glasdannende oxider, at Mendeleev korrigerede værdierne af atommasserne af 9 grundstoffer, herunder beryllium, indium, uran og andre.
Under arbejdet med D.I. Mendeleev søgte at udfylde de tomme celler i den tabel, han kompilerede. Som et resultat forudsagde han i 1870 opdagelsen af elementer, der var ukendte for videnskaben på det tidspunkt. Mendeleev beregnede atommasserne og beskrev egenskaberne af tre grundstoffer, der endnu ikke var opdaget på det tidspunkt:
- "ekaaluminium" - opdaget i 1875, kaldet gallium,
- "ekabora" - opdaget i 1879, kaldet scandium,
- "exasilicon" - opdaget i 1885, kaldet germanium.
Hans næste realiserede forudsigelser var opdagelsen af yderligere otte grundstoffer, herunder polonium (opdaget i 1898), astatin (opdaget i 1942-1943), technetium (opdaget i 1937), rhenium (opdaget i 1925) og Frankrig (opdaget i 1939) .
I 1900 kom Dmitry Ivanovich Mendeleev og William Ramsay til den konklusion, at det var nødvendigt at inkludere elementer fra en speciel nulgruppe i det periodiske system. I dag kaldes disse grundstoffer ædelgasser (før 1962 blev disse gasser kaldt ædelgasser).
Princippet om organisering af det periodiske system
I hans tabel D.I. Mendeleev arrangerede de kemiske grundstoffer i rækker i rækkefølge efter stigende masse, idet han valgte længden af rækkerne, så de kemiske elementer i en kolonne havde lignende kemiske egenskaber.
Ædelgasserne - helium, neon, argon, krypton, xenon og radon - er tilbageholdende med at reagere med andre grundstoffer og udviser lav kemisk aktivitet og findes derfor i den yderste højre kolonne.
I modsætning hertil reagerer elementerne i kolonnen længst til venstre - lithium, natrium, kalium og andre - voldsomt med andre stoffer, processen er eksplosiv. Elementer i andre kolonner i tabellen opfører sig på samme måde - i en kolonne er disse egenskaber ens, men varierer, når de flyttes fra en kolonne til en anden.
Det periodiske system i sin første version afspejlede simpelthen den eksisterende tilstand i naturen. I første omgang forklarede tabellen ikke på nogen måde, hvorfor det skulle være sådan. Det var først med fremkomsten af kvantemekanikken, at den sande betydning af arrangementet af elementer i det periodiske system blev klart.
Kemiske grundstoffer op til uran (indeholder 92 protoner og 92 elektroner) findes i naturen. Startende med nummer 93 er der kunstige elementer skabt i laboratorieforhold.
2.2. Historien om oprettelsen af det periodiske system.
I vinteren 1867-68 begyndte Mendeleev at skrive lærebogen "Fundamentals of Chemistry" og stødte straks på vanskeligheder med at systematisere det faktuelle materiale. I midten af februar 1869, da han overvejede lærebogens struktur, kom han gradvist til den konklusion, at egenskaberne af simple stoffer (og dette er formen for eksistensen af kemiske grundstoffer i en fri tilstand) og grundstoffernes atommasse er forbundet med et bestemt mønster.
Mendeleev vidste ikke meget om sine forgængeres forsøg på at arrangere kemiske grundstoffer i rækkefølge efter stigende atommasse og om de hændelser, der opstod i dette tilfælde. For eksempel havde han næsten ingen oplysninger om Chancourtois, Newlands og Meyers arbejde.
Det afgørende stadium i hans tanker kom den 1. marts 1869 (14. februar, gammel stil). En dag tidligere skrev Mendeleev en anmodning om orlov i ti dage for at undersøge artel-ostmejerier i Tver-provinsen: han modtog et brev med anbefalinger til at studere osteproduktion fra A.I Khodnev, en af lederne af Free Economic Society.
I Sankt Petersborg den dag var det overskyet og frostigt. Træerne i universitetshaven, hvor vinduerne i Mendeleevs lejlighed havde udsigt til, knagede i vinden. Mens han stadig lå i sengen, drak Dmitry Ivanovich et krus varm mælk, rejste sig derefter, vaskede sit ansigt og gik til morgenmad. Han var i et vidunderligt humør.
Ved morgenmaden havde Mendeleev en uventet idé: at sammenligne de lignende atommasser af forskellige kemiske grundstoffer og deres kemiske egenskaber. Uden at tænke sig om to gange skrev han på bagsiden af Khodnevs brev symbolerne for klor Cl og kalium K med ret tætte atommasser, svarende til henholdsvis 35,5 og 39 (forskellen er kun 3,5 enheder). På det samme brev skitserede Mendeleev symboler for andre grundstoffer og ledte efter lignende "paradoksale" par blandt dem: fluor F og natrium Na, brom Br og rubidium Rb, jod I og cæsium Cs, for hvilke masseforskellen stiger fra 4,0 til 5,0 , og derefter op til 6.0. Mendeleev kunne dengang ikke have vidst, at den "ubestemte zone" mellem åbenlyse ikke-metaller og metaller indeholdt elementer - ædelgasser, hvis opdagelse efterfølgende ville ændre det periodiske system betydeligt.
Efter morgenmaden låste Mendeleev sig inde på sit kontor. Han tog en stak visitkort frem fra skrivebordet og begyndte at skrive på bagsiden af dem elementernes symboler og deres vigtigste kemiske egenskaber. Efter et stykke tid hørte husstanden lyden fra kontoret: "Wow, sikke en hornet jeg vil slå dem ihjel!" Disse udråb betød, at Dmitry Ivanovich havde kreativ inspiration. Mendeleev flyttede kort fra en vandret række til en anden, styret af værdierne af atommasse og egenskaberne af simple stoffer dannet af atomer af det samme element. Endnu en gang kom et indgående kendskab til uorganisk kemi til hjælp. Gradvist begyndte formen af det fremtidige periodiske system af kemiske grundstoffer at dukke op. Så først satte han et kort med grundstoffet beryllium Be (atommasse 14) ved siden af et kort med grundstoffet aluminium Al (atommasse 27,4), ifølge den daværende tradition, idet han forvekslede beryllium med en analog af aluminium. Men derefter, efter at have sammenlignet de kemiske egenskaber, placerede han beryllium over magnesium Mg. I tvivl om den dengang generelt accepterede værdi af berylliums atommasse ændrede han den til 9,4 og ændrede formlen for berylliumoxid fra Be 2 O 3 til BeO (som magnesiumoxid MgO). Forresten blev den "korrigerede" værdi af atommassen af beryllium kun bekræftet ti år senere. Han optrådte lige så dristigt ved andre lejligheder.
Gradvist kom Dmitry Ivanovich til den endelige konklusion, at elementer arrangeret i stigende rækkefølge af deres atommasse udviser en klar periodicitet af fysiske og kemiske egenskaber. I løbet af dagen arbejdede Mendeleev på systemet af elementer, hvor han afbrød kort for at lege med sin datter Olga og spise frokost og middag.
Om aftenen den 1. marts 1869 omskrev han fuldstændig den tabel, han havde udarbejdet, og under titlen "Erfaring af et system af grundstoffer baseret på deres atomvægt og kemiske lighed" sendte han den til trykkeriet og lavede notater til sættemaskiner. og sætte datoen "17. februar 1869" (dette er den gamle stil).
Sådan blev den periodiske lov opdaget, hvis moderne formulering er som følger: Egenskaberne af simple stoffer, såvel som formerne og egenskaberne af forbindelser af grundstoffer, er periodisk afhængige af ladningen af kernerne i deres atomer.
Mendeleev sendte trykte ark med skemaet over elementer til mange indenlandske og udenlandske kemikere og forlod først St. Petersborg for at inspicere ostefabrikker.
Inden han rejste, nåede han stadig at overdrage til N.A. Menshutkin, en organisk kemiker og fremtidig kemihistoriker, manuskriptet til artiklen "Forholdet mellem egenskaber og grundstoffernes atomvægt" - til offentliggørelse i Journal of the Russian Chemical Society og til kommunikation ved det kommende møde i samfundet.
Den 18. marts 1869 lavede Menshutkin, som var virksomhedens kontorist på det tidspunkt, en kort rapport om den periodiske lov på vegne af Mendeleev. Rapporten tiltrak først ikke megen opmærksomhed fra kemikere, og præsidenten for det russiske kemiselskab, akademiker Nikolai Zinin (1812-1880), udtalte, at Mendeleev ikke gjorde, hvad en rigtig forsker burde gøre. Sandt nok, to år senere, efter at have læst Dmitry Ivanovichs artikel "Det naturlige system af elementer og dets anvendelse til at angive egenskaberne af nogle elementer", ændrede Zinin mening og skrev til Mendeleev: "Meget, meget gode, meget fremragende forbindelser, endda sjove at læse, Gud give dig held og lykke i eksperimentel bekræftelse af dine konklusioner Din oprigtigt hengivne og dybt respektfulde N. Zinin. Mendelejev placerede ikke alle grundstoffer i rækkefølge efter stigende atommasser; i nogle tilfælde var han mere styret af ligheden mellem kemiske egenskaber. Således er atommassen af cobalt Co større end nikkel Ni, og tellur Te er også større end jod I, men Mendeleev placerede dem i rækkefølgen Co - Ni, Te - I og ikke omvendt. Ellers ville tellur falde i halogengruppen, og jod ville blive en slægtning til selen Se.
Til min kone og børn. Eller måske vidste han, at han var døende, men ønskede ikke på forhånd at forstyrre og bekymre familien, som han elskede varmt og ømt." Klokken 5:20 Den 20. januar 1907 døde Dmitry Ivanovich Mendeleev. Han blev begravet på Volkovskoye-kirkegården i St. Petersborg, ikke langt fra hans mor og søn Vladimirs grave. I 1911, på initiativ af avancerede russiske videnskabsmænd, blev D.I. Mendeleev, hvor...
Moskva metrostation, forskningsfartøj til oceanografisk forskning, 101. kemisk element og mineral - mendeleevit. Russisktalende videnskabsmænd og jokere spørger nogle gange: "Er Dmitry Ivanovich Mendeleev ikke en jøde, det er et meget mærkeligt efternavn, kom det ikke fra efternavnet "Mendel"?" Svaret på dette spørgsmål er ekstremt enkelt: "Alle fire sønner af Pavel Maksimovich Sokolov, ...
Lyceum-eksamenen, hvor gamle Derzhavin velsignede unge Pushkin. Målerens rolle blev tilfældigvis spillet af akademiker Yu.F. Fritzsche, en velkendt specialist i organisk kemi. Kandidatens afhandling D.I. Mendeleev dimitterede fra Hovedpædagogisk Institut i 1855. Hans afhandling "Isomorfisme i forbindelse med andre forhold mellem krystallinsk form og komposition" blev hans første store videnskabelige...
Hovedsageligt på spørgsmålet om kapillaritet og overfladespænding af væsker, og tilbragte sine fritidstimer i kredsen af unge russiske videnskabsmænd: S.P. Botkina, I.M. Sechenova, I.A. Vyshnegradsky, A.P. Borodin og andre I 1861 vendte Mendeleev tilbage til St. Petersborg, hvor han genoptog undervisningen i organisk kemi på universitetet og udgav en for den tid bemærkelsesværdig lærebog: "Organic Chemistry", i...