Robert Boyle vo svojej práci v roku 1668 uviedol zoznam neredukovateľných chemických prvkov. V tom čase ich bolo len pätnásť. Vedec zároveň netvrdil, že okrem ním uvedených prvkov už neexistujú a otázka ich počtu zostáva otvorená.

O sto rokov neskôr zostavil francúzsky chemik Antoine Lavoisier nový zoznam prvkov známych vede. Do jeho registra bolo zaradených 35 chemikálií, z ktorých 23 bolo neskôr uznaných za rovnaké nedegradovateľné prvky.

Hľadanie nových prvkov uskutočnili chemici na celom svete a prebiehalo celkom úspešne. Rozhodujúcu úlohu v tejto otázke zohral ruský chemik Dmitrij Ivanovič Mendelejev: bol to on, kto prišiel s myšlienkou možnosti existencie vzťahu medzi atómovou hmotou prvkov a ich miestom v „hierarchii“ . Podľa vlastných slov „je potrebné hľadať ... súlad medzi jednotlivými vlastnosťami prvkov a ich atómovou hmotnosťou“.

Porovnaním v tej dobe medzi sebou známych chemických prvkov Mendelejev po kolosálnych prácach nakoniec zistil, že závislosť je všeobecné pravidelné spojenie medzi jednotlivými prvkami, v ktorom sa javia ako jeden celok, kde vlastnosti každého prvku nie sú niečím, čo existuje. samy osebe, ale periodicky a správne sa opakujúcim javom.

Takže vo februári 1869 bol formulovaný periodický Mendelejevov zákon... V tom istom roku, 6. marca, bola vypracovaná správa vypracovaná D.I. Mendelejeva pod názvom „Korelácia vlastností s atómovou hmotnosťou prvkov“ predstavil N.A. Menšutkina na stretnutí Ruskej chemickej spoločnosti.

V tom istom roku sa publikácia objavila v nemeckom časopise „Zeitschrift für Chemie“ a v roku 1871 je rozšírenou publikáciou D.I. Mendeleev, venovaný svojmu objavu - „Die periodische Gesetzmässigkeit der Elemente“ (Periodická pravidelnosť chemických prvkov).

Vytvorenie periodickej tabuľky

Napriek tomu, že Mendelejevova myšlienka bola vytvorená v pomerne krátkom čase, nemohol dlho formulovať svoje závery. Bolo pre neho dôležité predstaviť svoju myšlienku formou jasného zovšeobecnenia, prísneho a vizuálneho systému. Ako kedysi povedal sám D.I. Mendeleev v rozhovore s profesorom A.A. Inostrantsev: „Všetko mi fungovalo v hlave, ale nemôžem to vyjadriť v tabuľke.“

Podľa biografov vedec po tomto rozhovore pracoval na vytvorení stola tri dni a tri noci bez toho, aby šiel do postele. Prešiel rôznymi možnosťami, v ktorých je možné prvky kombinovať a usporiadať do stola. Prácu komplikovala skutočnosť, že v čase vytvorenia periodického systému veda poznala, že nie všetky chemické prvky.

V rokoch 1869-1871 Mendeleev pokračoval v rozvíjaní myšlienok periodicity, ktoré predložila a akceptovala vedecká komunita. Jedným z krokov bolo zavedenie konceptu umiestnenia prvku v periodickej tabuľke ako súboru jeho vlastností v porovnaní s vlastnosťami ostatných prvkov.

Na základe toho a tiež na základe výsledkov získaných v priebehu štúdia sledu zmien v skelných oxidoch Mendeleev opravil hodnoty atómových hmotností 9 prvkov vrátane berýlia, india, urán a ďalšie.

V priebehu práce D.I. Mendeleev sa snažil vyplniť prázdne bunky stolu, ktorý vypracoval. Výsledkom bolo, že v roku 1870 predpovedal objav vedcom v tej dobe neznámych prvkov. Mendeleev vypočítal atómové hmotnosti a popísal vlastnosti troch prvkov, ktoré vtedy ešte neboli objavené:

• „ekaaluminium“ - otvorené v roku 1875 s názvom gálium,
• „ekabora“ - otvorená v roku 1879 s názvom scandium,
• „ekasilitsiya“ - otvorený v roku 1885, pomenovaný Nemecko.

Jeho ďalšie realizované predpovede sú objav ďalších osem prvkov, vrátane polónia (objaveného v roku 1898), astatínu (objaveného v rokoch 1942-1943), technécia (objaveného v roku 1937), rénia (otvoreného v roku 1925) a Francúzska (otvoreného v roku 1939).

V roku 1900 Dmitrij Ivanovič Mendelejev a William Ramsay prišli k záveru, že je potrebné zahrnúť prvky špeciálnej, nulovej skupiny do periodického systému. Dnes sa tieto prvky nazývajú vzácne plyny (do roku 1962 sa tieto plyny nazývali inertné plyny).

Princíp organizácie periodického systému

Vo svojej tabuľke D.I. Mendeleev usporiadal chemické prvky do radov v poradí zvýšenia ich hmotnosti a dĺžku riadkov vybral tak, aby chemické prvky v jednom stĺpci mali podobné chemické vlastnosti.

Vzácne plyny - hélium, neón, argón, kryptón, xenón a radón váhavo reagujú s inými prvkami a vykazujú nízku chemickú aktivitu, a preto sú v krajnom pravom stĺpci.

Naproti tomu prvky stĺpca úplne vľavo - lítium, sodík, draslík a ďalšie - prudko reagujú s inými látkami, proces je výbušný. Prvky v ostatných stĺpcoch tabuľky sa správajú podobne - v stĺpci sú tieto vlastnosti podobné, ale líšia sa pri prechode z jedného stĺpca do druhého.

Periodická tabuľka vo svojej prvej verzii jednoducho odrážala stav vecí, ktoré existujú v prírode. Tabuľka pôvodne nijako nevysvetľovala, prečo by to tak malo byť. Skutočný význam usporiadania prvkov v periodickej tabuľke bol objasnený až s príchodom kvantovej mechaniky.

Chemické prvky až do uránu (obsahuje 92 protónov a 92 elektrónov) sa nachádzajú v prírode. Počnúc číslom 93 existujú umelé prvky vytvorené v laboratórnych podmienkach.

A ako si pamätáte všetkých 118 prvkov?

To je už dlho ťažká otázka. Najlepšie mozgy bojovali za problém s usporiadaním prvkov. Niekto dostal štíhly obrázok, zatiaľ čo iní vychádzali so točitými schodiskami a inými postavami. Už dávnejšie bolo zaznamenané, že vlastnosti prvkov sa opakujú s nárastom atómovej hmotnosti, existuje určitá závislosť a cyklickosť. Jeden z vedcov dokázal vytvoriť stôl, ale vzal valenciu ako hlavnú vlastnosť a pri kontrole sa všetko rozpadlo. A bol tak blízko k vyriešeniu problému.

Čo je to „valencia“?

Vlastnosť prvkov vstupovať do spojení, vytvárať látky. Jednoducho povedané, s koľkými ďalšími atómami môže tento prvok tvoriť zlúčeniny. V elektrónových oblakoch okolo jadra sú oblasti s nižšou hustotou; do týchto dier môžu lietať elektróny iného prvku. A potom medzi nimi existuje spojenie. Aktivita tohto alebo toho prvku závisí od počtu takýchto „prázdnych“ oblastí. Nezabudnite však, že v našich článkoch sa snažíme všetko zjednodušiť. Chemici nemajú radi slovo valencia, ale pomocou neho si ľahšie zapamätáte, koľko potenciálnych väzieb môže prvok vytvoriť.

Aký je teda chemik Mendelejev?

Dmitrij Ivanovič vo všeobecnosti nebol chemikom v našom ponímaní. Bol vedec, odborník v rôznych oblastiach, vynašiel prepravu ropy potrubím. Verí sa, že vynašiel ruskú vodku. Nie je to celkom pravda. Naštartovali pred ním. Pripisuje sa mu optimálna sila nápoja pri 40 stupňoch. Mendeleev takmer dvadsať rokov hľadal spôsob klasifikácie prvkov a vykladal karty s ich menami tak a tam. Existuje legenda, že vo sne sníval o stole. Keď desaťročia premýšľate nad hádankou, nebude sa vám o tom snívať.

A podarilo sa mu dať všetko na svoje miesto?

Áno a nie. Faktom je, že v roku 1869 bolo známych iba 63 prvkov a v tabuľke boli prázdne miesta a niektoré prvky nechceli zapadnúť do svojich buniek. Tabuľka sa ukázala ako vizuálna, zohľadnila mnoho charakteristík a dokázala periodicitu vlastností prvkov. S rozvojom vedy boli navyše objavené nové prvky. Spadli na miesta vyhradené vedcom a mali vlastnosti, ktoré predpovedal. A pri niektorých prvkoch Mendelejev zmenil chybné atómové hmotnosti, napríklad urán. A mal pravdu!

A ako takúto tabuľku používate?

Od čias Mendelejeva prešiel zmenami, ale hlavná myšlienka - periodicita vlastností zostala nezmenená. Pozdĺž zvislých stĺpcov sú skupiny prvkov, ktoré majú podobné vlastnosti, horizontálne samotné „bodky“. Od alkalických kovov po vzácne plyny. Prekvapivo sú prvky s rôznymi atómovými hmotnosťami také podobné! Počuli ste už o sodíku a draslíku? Vytvárajú podobné zlúčeniny, ich chemické vlastnosti sú takmer rovnaké, napriek tomu, že ich atómové hmotnosti sa veľmi líšia. Rovnaký príbeh a v správnej tabuľke fluórové a chlórové plyny rovnakého typu.

Ako to mohol napraviť?

Vieme, že vlastnosti chemického prvku úplne závisia od štruktúry jeho atómu, ale pred 150 rokmi sme o tom nevedeli. To všetko je výsledkom vynaliezavosti a desaťročí tvrdej práce.

Stôl je akýsi roztrhaný, v spodnej časti sú otvory a samostatné bloky.

Nič nie je v prírode dokonalé. Aj spodné bloky majú svoju vlastnú periodicitu, napríklad pokles elektrónového obalu a úroveň ionizácie. Lanthanoidy a aktinidy boli presunuté do spodného radu, aby bol stôl kompaktnejší. Aj skutočnosť, že sa tabuľka stáva širšou, má svoju periodicitu, opakuje sa to v nasledujúcom riadku.

Periodický zákon objavil D.I. Mendeleev v priebehu práce na texte učebnice „Základy chémie“, keď sa stretol s ťažkosťami pri systematizácii faktického materiálu. V polovici februára 1869, vedec uvažujúc o štruktúre učebnice, postupne dospel k záveru, že vlastnosti jednoduchých látok a atómové hmotnosti prvkov sú spojené určitým vzorcom.

Objav periodickej sústavy prvkov nebol náhodný, bol to výsledok obrovskej práce, dlhej a namáhavej práce, ktorú vynaložil samotný Dmitrij Ivanovič i mnoho chemikov z radov svojich predchodcov a súčasníkov. "Keď som začal finalizovať svoju klasifikáciu prvkov, napísal som každý prvok a jeho zlúčeniny na samostatné karty a potom som ich usporiadal podľa skupín a riadkov a dostal som prvú vizuálnu tabuľku periodického zákona. Ale to bol len konečný akord, výsledok všetkej predchádzajúcej práce ... “- povedal vedec. Mendeleev zdôraznil, že jeho objav bol výsledkom, ktorý zavŕšil dvadsať rokov premýšľania o spojeniach medzi živlami, myslenia zo všetkých strán vzťahu živlov.

17. februára (1. marca) bol dokončený rukopis článku obsahujúci tabuľku s názvom „Skúsenosti so systémom prvkov na základe ich atómovej hmotnosti a chemickej podobnosti“, ktorý bol predložený do tlače s poznámkami pre sadzače a s dátumom „17. februára 1869“. Oznámenie Mendelejevovho objavu urobil redaktor Ruskej chemickej spoločnosti, profesor N.А. Menshutkin na stretnutí spoločnosti 22. februára (6. marca) 1869. Sám Mendeleev nebol na stretnutí prítomný, pretože v tom čase na pokyn Slobodnej ekonomickej spoločnosti skúmal syrárne provincií Tver a Novgorod. .

V prvej verzii systému vedci usporiadali prvky do devätnástich horizontálnych radov a šiestich vertikálnych stĺpcov. 17. februára (1. marca) otvorenie periodického zákona nebolo zďaleka dokončené, ale iba začalo. Dmitrij Ivanovič pokračoval vo svojom vývoji a prehlbovaní takmer ďalšie tri roky. V roku 1870 Mendeleev vo svojich Základy chémie publikoval druhú verziu systému (Prírodný systém prvkov): horizontálne stĺpce analogických prvkov sa zmenili na osem vertikálne usporiadaných skupín; šesť zvislých stĺpcov prvého variantu sa zmenilo na obdobia začínajúce sa alkalickým kovom a končiace halogénom. Každé obdobie bolo rozdelené do dvoch radov; prvky rôznych radov zaradených do skupiny tvorili podskupiny.

Podstata Mendelejevovho objavu spočívala v tom, že s nárastom atómovej hmotnosti chemických prvkov sa ich vlastnosti nemenia monotónne, ale periodicky. Po určitom počte prvkov rôznych vlastností usporiadaných so zvyšujúcou sa atómovou hmotnosťou sa vlastnosti začnú opakovať. Rozdiel medzi prácou Mendelejeva a prácou jeho predchodcov bol v tom, že Mendeleev nemal na klasifikáciu prvkov jeden, ale dva základy - atómovú hmotnosť a chemickú podobnosť. Aby bola periodicita úplne dodržaná, Mendeleev opravil atómové hmotnosti niektorých prvkov, umiestnil do svojho systému niekoľko prvkov, na rozdiel od vtedy prijatých predstáv o ich podobnosti s inými, nechal v tabuľke prázdne bunky. ešte neboli objavené mali byť lokalizované.

V roku 1871 na základe týchto prác Mendelejev sformuloval periodický zákon, ktorého forma sa časom trochu zlepšila.

Periodická tabuľka prvkov mala veľký vplyv na nasledujúci vývoj chémie. Nebola to len prvá prirodzená klasifikácia chemických prvkov, ktorá ukázala, že tvoria harmonický systém a sú navzájom v tesnom spojení, ale stala sa aj silným nástrojom ďalšieho výskumu. V čase, keď Mendelejev zostavil svoju tabuľku na základe periodického zákona, ktorý zistil, veľa prvkov ešte nebolo známych. Počas nasledujúcich 15 rokov sa Mendelejevove predpovede brilantne potvrdili; boli objavené všetky tri očakávané prvky (Ga, Sc, Ge), čo bol najväčší triumf periodického zákona.

ČLÁNOK „MENDELEEV“

Mendeleev (Dmitrij Ivanovič) - prof., B. v Tobolsku, 27. januára 1834). Jeho otec Ivan Pavlovič, riaditeľ Tobolského gymnázia, čoskoro oslepol a zomrel. Mendeleev, desaťročný chlapec, zostal v starostlivosti svojej matky, Márie Dmitrievny, rodenej Kornilievy, ženy vynikajúcej inteligencie, ktorá bola v miestnej inteligentnej spoločnosti všeobecne rešpektovaná. M. detstvo a školské roky prechádzajú v prostredí priaznivom pre vzdelávanie originálneho a nezávislého charakteru: jeho matka bola zástancom slobodného prebúdzania prirodzeného povolania. Láska k čítaniu a štúdiu bola v M. jasne vyjadrená až po skončení gymnázia, keď ho matka, ktorá sa rozhodla poslať svojho syna na vedu, vzala ako 15-ročného chlapca zo Sibíri, najskôr do Moskvy, a potom o rok neskôr do Petrohradu, kde ho umiestnila do pedagogického ústavu ... Ústav začal skutočné, náročné štúdium všetkých odvetví pozitívnej vedy ... Po absolvovaní kurzu v ústave, kvôli podlomenému zdraviu, odišiel na Krym a bol vymenovaný za učiteľa telocvične, najskôr v Simferopole, potom v Odese. Ale už v roku 1856. opäť sa vrátil do Petrohradu, nastúpil na asistenta do Petrohradu. univ. a obhájil diplomovú prácu „O konkrétnych zväzkoch“ na magisterský titul z chémie a fyziky ... V roku 1859 bol M. poslaný do zahraničia ... V roku 1861 M. opäť vstúpil ako privat-docent v Petrohrade. univerzita. Krátko nato publikoval kurz „Organická chémia“ a článok „Na hranici СnН2n + uhľovodíkov“. V roku 1863 bol M. vymenovaný za profesora Petrohradu. Technologický inštitút a niekoľko rokov sa zaoberal technickými problémami: odcestoval na Kaukaz, aby študoval ropu pri Baku, robil poľnohospodárske experimenty Imp. Slobodná ekonomická spoločnosť, vydával technické príručky atď. V roku 1865 uskutočnil výskum alkoholových roztokov podľa ich špecifickej hmotnosti, čo bolo predmetom jeho doktorandskej práce, ktorú nasledujúci rok obhájil. Profesor Petrohradu. univ. na katedre chémie bol M. zvolený a určený v roku 1866. Odvtedy jeho vedecká činnosť nadobúdala také rozmery a pestrosť, že v stručnom prehľade je možné naznačiť iba najdôležitejšie práce. V rokoch 1868 - 1870 píše svoje „Základy chémie“, kde sa po prvýkrát realizuje princíp jeho periodickej sústavy prvkov, ktorý umožnil predvídať existenciu nových, ešte neobjavených prvkov a presne predpovedať vlastnosti ich samotných a ich rôzne zlúčeniny. V rokoch 1871 - 1875 študuje elasticitu a expanziu plynov a publikuje svoju esej „O elasticite plynov“. V roku 1876 odišiel v mene vlády do Pensylvánie kontrolovať americké ropné polia a potom niekoľkokrát na Kaukaz študovať ekonomické podmienky ťažby ropy a podmienky ťažby ropy, čo viedlo k rozsiahlemu rozvoju ropného priemyslu. v Rusku; sám sa zaoberá štúdiom ropných uhľovodíkov, vydáva niekoľko esejí o všetkom a skúma v nich otázku pôvodu ropy. Približne v rovnakom čase sa zaoberal problémami letectva a odolnosti voči tekutinám, pričom svoje štúdie sprevádzal vydávaním jednotlivých prác. V 80. rokoch opäť sa obrátil na štúdium riešení, ktorých výsledkom bol op. „Vyšetrovanie vodných roztokov podľa špecifickej hmotnosti“, ktorého závery našli toľko stúpencov medzi chemikmi všetkých krajín. V roku 1887, počas úplného zatmenia Slnka, jeden vystúpi v balóne na Kline, urobí riskantné nastavenie ventilov, urobí balón poslušným a zaznamená do análov tohto javu všetko, čo si stihol všimnúť. V roku 1888 študoval na mieste ekonomické podmienky Doneckej uhoľnej oblasti. V roku 1890 M. prestal čítať svoj kurz anorganickej chémie v Petrohrade. univerzita. Od tejto doby ho začali zamestnávať najmä ďalšie rozsiahle ekonomické a štátne úlohy. Bol vymenovaný za člena Rady obchodu a výroby a aktívne sa podieľa na vývoji a systematickom uplatňovaní tarify, ktorá je sponzorom ruského výrobného priemyslu, a vydáva esej „Vysvetľujúci sadzobník z roku 1890“, ktorá vo všetkých ohľadoch vysvetľuje prečo Rusko potrebovalo takú ochranu. Zároveň bol zapojený vojenskými a námornými ministerstvami do prezbrojenia ruskej armády a námorníctva do vývoja typu bezdymového strelného prachu a po ceste do Anglicka a Francúzska, ktoré už mali vlastný strelný prach, bol vymenovaný v roku 1891 ako konzultant vládneho námorného ministerstva pre otázky strelného prachu a v spolupráci so zamestnancami (jeho bývalými študentmi) vo vedecko -technickom laboratóriu námorného oddelenia otvoril špeciálne na účely štúdia vyššie uvedenej problematiky, na samom začiatku z roku 1892 uvádza požadovaný typ bezdymového prášku, nazývaný pyrokollodion, univerzálny a ľahko prispôsobiteľný všetkým druhom strelných zbraní. Otvorením komory váh a mier na ministerstve financií v roku 1893 ju určuje vedec, správca váh a mier, a začína vydávanie časopisu „Vremennik“, v ktorom sa uverejňuje všetok merací výskum vykonávaný v komore. . M., ktorý bol citlivý a reagoval na všetky mimoriadne dôležité vedecké otázky, sa tiež živo zaujímal o ďalšie javy súčasného ruského spoločenského života, a kdekoľvek to bolo možné, povedal svoje slovo ... atď., V roku 1894 bol zvolený za riadneho člena cisárskej akadémie umení ... Prvoradé je, že tu nemožno uviesť rôzne vedecké otázky, ktoré boli vzhľadom na svoj počet predmetom M. štúdie. Napísal až 140 diel, článkov a kníh. Ale ešte nenastal čas na zhodnotenie historického významu týchto diel a M., dúfajme, neprestane dlho skúmať a vyjadrovať svoje silné slovo o novo vznikajúcich problémoch vedy i života ...

RUSKÁ CHEMICKÁ SPOLOČNOSŤ

Ruská chemická spoločnosť je vedecká organizácia založená na Petrohradskej univerzite v roku 1868 a bola dobrovoľným združením ruských chemikov.

Potreba založenia spoločnosti bola oznámená na 1. kongrese ruských prírodovedcov a lekárov, ktorý sa konal v Petrohrade na konci decembra 1867 - začiatkom januára 1868. Na kongrese bolo oznámené rozhodnutie účastníkov chemickej sekcie:

"Chemická sekcia vyhlásila jednomyseľnú túžbu zjednotiť sa v Chemickej spoločnosti s cieľom komunikovať s už vytvorenými silami ruských chemikov." Sekcia verí, že táto spoločnosť bude mať členov vo všetkých mestách Ruska a že jej publikácia bude zahŕňať práce všetkých ruských chemikov, vytlačené v ruštine. “

V tom čase už boli chemické spoločnosti založené vo viacerých európskych krajinách: Londýnska chemická spoločnosť (1841), Francúzska chemická spoločnosť (1857), Nemecká chemická spoločnosť (1867); Americká chemická spoločnosť bola založená v roku 1876.

Charta Ruskej chemickej spoločnosti, ktorú vypracoval predovšetkým D.I. Mendelejeva, bol schválený ministerstvom verejného školstva 26. októbra 1868 a prvé zasadnutie Spoločnosti sa uskutočnilo 6. novembra 1868. Spočiatku v ňom bolo 35 chemikov z Petrohradu, Kazane, Moskvy, Varšavy, Kyjeva, Charkov a Odesa. V prvom roku svojej existencie sa RCS rozrástlo z 35 na 60 členov a naďalej plynule rástlo aj v ďalších rokoch (129 - v roku 1879, 237 - v roku 1889, 293 - v roku 1899, 364 - v roku 1909, 565 - v roku 1917) .

V roku 1869 získala Ruská chemická spoločnosť svoj vlastný orgán - Journal of the Russian Chemical Society (ZhRHO); časopis vychádzal 9 -krát ročne (mesačne, okrem letných mesiacov).

V roku 1878 sa Ruská chemická spoločnosť zlúčila s Ruskou fyzikálnou spoločnosťou (založená v roku 1872) a vytvorila Ruskú fyzikálno -chemickú spoločnosť. Prvými prezidentmi RFHO boli A.M. Butlerov (v rokoch 1878-1882) a D.I. Mendelejev (v rokoch 1883-1887). V súvislosti so zlúčením od roku 1879 (z 11. zväzku) bol „Časopis Ruskej chemickej spoločnosti“ premenovaný na „Časopis Ruskej fyzikálno -chemickej spoločnosti“. Frekvencia publikovania bola 10 čísel za rok; časopis pozostával z dvoch častí - chemickej (ZhRHO) a fyzikálnej (ZhRFO).

Po prvýkrát bolo na stránkach ZhRHO publikovaných mnoho diel klasikov ruskej chémie. Diela D.I. Mendelejeva o vytvorení a vývoji periodickej sústavy prvkov a A.M. Butlerov, spojený s rozvojom jeho teórie štruktúry organických zlúčenín ... V období od roku 1869 do roku 1930 bolo v ZhRHO publikovaných 5067 pôvodných chemických štúdií, abstrakty a prehľadné články o určitých problémoch chémie, preklady najzaujímavejších vyšli aj práce zo zahraničných časopisov.

RFCO sa stal zakladateľom Mendelejevových kongresov o všeobecnej a aplikovanej chémii; prvé tri kongresy sa konali v Petrohrade v rokoch 1907, 1911 a 1922. V roku 1919 bolo vydanie ZhRFKhO pozastavené a obnovené až v roku 1924.

Ako používať periodickú tabuľku? Pre neznalého človeka je čítanie periodickej tabuľky ako pohľad na starodávne runy elfov pre škriatka. A periodická tabuľka môže veľa povedať o svete.

Okrem toho, že vám bude slúžiť na skúške, je tiež jednoducho nenahraditeľný pri riešení veľkého počtu chemických a fyzikálnych problémov. Ako to však čítate? Našťastie dnes sa toto umenie môže naučiť ktokoľvek. Tento článok vám ukáže, ako porozumieť periodickej tabuľke.

Periodická tabuľka chemických prvkov (periodická tabuľka) je klasifikácia chemických prvkov, ktorá stanovuje závislosť rôznych vlastností prvkov od náboja atómového jadra.

História tvorby tabuľky

Dmitrij Ivanovič Mendeleev nebol jednoduchý chemik, ak si to niekto myslí. Bol chemikom, fyzikom, geológom, metrológom, ekológom, ekonómom, naftárom, leteckým inžinierom, nástrojárom a učiteľom. Počas svojho života sa vedcovi podarilo vykonať množstvo zásadných výskumov v rôznych oblastiach znalostí. Napríklad sa všeobecne verí, že to bol Mendeleev, kto vypočítal ideálnu silu vodky - 40 stupňov.

Nevieme, ako Mendelejev vnímal vodku, ale s istotou vieme, že jeho dizertačná práca na tému „Rozprava o kombinácii alkoholu s vodou“ nemala nič spoločné s vodkou a zvažovala koncentrácie alkoholu od 70 stupňov. So všetkými zásluhami vedca mu objav periodického zákona chemických prvkov - jedného zo základných prírodných zákonov - priniesol najväčšiu slávu.

Existuje legenda, podľa ktorej vedec sníval o periodickom systéme, po ktorom musel iba spresniť myšlienku, ktorá sa objavila. Ale keby bolo všetko také jednoduché .. Táto verzia vytvorenia periodickej tabuľky zrejme nie je nič iné ako legenda. Na otázku, ako bol stôl otvorený, sám Dmitrij Ivanovič odpovedal: „ Rozmýšľal som o tom možno dvadsať rokov, ale vy si myslíte: sedel som a zrazu ... je to hotové. “

V polovici devätnásteho storočia sa niekoľko vedcov súčasne pokúsilo usporiadať známe chemické prvky (bolo známych 63 prvkov). Napríklad v roku 1862 Alexander Émile Chancourtois umiestnil prvky pozdĺž špirálovej čiary a zaznamenal cyklické opakovanie chemických vlastností.

Chemik a hudobník John Alexander Newlands navrhol v roku 1866 vlastnú verziu periodickej tabuľky. Zaujímavým faktom je, že vedec sa pokúsil nájsť mystickú hudobnú harmóniu v usporiadaní prvkov. Medzi ďalšie pokusy patril pokus Mendelejeva, ktorý bol korunovaný úspechom.

V roku 1869 bola zverejnená prvá schéma tabuľky a 1. marec 1869 sa považuje za deň otvorenia periodického zákona. Podstata Mendelejevovho objavu spočívala v tom, že vlastnosti prvkov so zvýšením atómovej hmotnosti sa nemenia monotónne, ale periodicky.

Prvá verzia tabuľky obsahovala iba 63 prvkov, ale Mendeleev urobil niekoľko veľmi neštandardných riešení. Hádal, že nechá v tabuľke priestor pre ešte neobjavené prvky, a tiež zmenil atómovú hmotnosť niektorých prvkov. Základná správnosť zákona vyvodeného Mendelejevom sa potvrdila veľmi skoro, po objave gália, škandia a germánia, ktorých existenciu vedci predpovedali.

Moderný pohľad na periodickú tabuľku

Nasleduje samotná tabuľka

Na usporiadanie prvkov sa dnes namiesto atómovej hmotnosti (atómovej hmotnosti) používa koncept atómového čísla (počet protónov v jadre). Tabuľka obsahuje 120 prvkov, ktoré sú umiestnené zľava doprava vo vzostupnom poradí atómového čísla (počet protónov)

Stĺpce tabuľky sú takzvané skupiny a riadky sú bodky. V tabuľke je 18 skupín a 8 bodiek.

1. Kovové vlastnosti prvkov sa pri pohybe v období zľava doprava znižujú a naopak sa zvyšujú v opačnom smere.
2. Veľkosti atómov sa znižujú pri pohybe zľava doprava pozdĺž bodiek.
3. Pri pohybe zhora nadol v skupine sa redukujúce kovové vlastnosti zvyšujú.
4. Oxidačné a nekovové vlastnosti sa zvyšujú pri pohybe v období zľava doprava.

Čo sa môžeme dozvedieť o položke z tabuľky? Vezmime si napríklad tretí prvok v tabuľke - lítium a podrobne ho zvážime.

V prvom rade pod ním vidíme samotný symbol prvku a jeho názov. V ľavom hornom rohu je atómové číslo prvku, v poradí ktorého je prvok umiestnený v tabuľke. Atómové číslo, ako už bolo uvedené, sa rovná počtu protónov v jadre. Počet pozitívnych protónov sa zvyčajne rovná počtu negatívnych elektrónov v atóme (okrem izotopov).

Atómová hmotnosť je uvedená pod atómovým číslom (v tejto verzii tabuľky). Ak zaokrúhlime atómovú hmotnosť na najbližší celok, dostaneme takzvané hmotnostné číslo. Rozdiel medzi hmotnostným číslom a atómovým číslom udáva počet neutrónov v jadre. Počet neutrónov v jadre hélia je dva a v lítiu štyri.

Náš kurz „Periodická tabuľka pre atrapy“ sa teda skončil. Na záver vás pozývame na sledovanie tematického videa a dúfame, že vám bola otázka, ako používať periodickú tabuľku, jasnejšia. Pripomíname, že vždy je efektívnejšie študovať nový predmet nie sami, ale s pomocou skúseného mentora. Preto by ste nikdy nemali zabúdať na službu pre študentov, ktorá sa s vami rada podelí o svoje znalosti a skúsenosti.

V Rusku povedia, že periodickú tabuľku vynašiel, samozrejme, Mendelejev. Je pekné vidieť u našich krajanov takých priekopníkov a priekopníkov, akými sú II Polzunov, DI Mendeleev, AS Popov, KE Tsiolkovsky, SP Korolev, Yu.A. Gagarin. Na Západe sa však z nejakého dôvodu objavujú iné mená ...

DI Mendeleev publikoval svoju prvú schému periodickej tabuľky v roku 1869 v článku „Korelácia vlastností a atómových hmotností prvkov“, oznámenie o objave bolo odoslané vo februári 1869. DI Mendeleev sám poskytol nasledujúcu formuláciu:

„Vlastnosti jednoduchých telies, ako aj tvary a vlastnosti zlúčenín prvkov, a teda vlastnosti nimi vytvorených jednoduchých a zložitých telies, sú periodicky závislé od ich atómovej hmotnosti.“

Podľa historikov, vrátane ruských, podstata Mendelejevovho objavu spočívala v tom, že s nárastom atómovej hmotnosti chemických prvkov sa ich vlastnosti menia nie monotónne, ale periodicky. A tiež rozdiel medzi prácou Mendelejeva a prácou jeho predchodcov je ten, že základom pre klasifikáciu prvkov nebol jeden, ale dva - atómová hmotnosť a chemická vlastnosť.

Pozrime sa však, ako to bolo s podstatou predchodcov.

Nemecký chemik IV Döbereiner (1780-1849) ako prvý stanovil zákonitosti zmien vlastností prvkov v závislosti od nárastu atómových hmotností: atómová hmotnosť stredného prvku v triáde sa rovná aritmetickému priemeru atómové hmotnosti prvého a tretieho prvku triády. Prvú takúto pravidelnosť objavil v roku 1817 pre vápnik, stroncium a bárium a neskôr pre ďalšie triády. Jedná sa však o periodické opakovanie vlastností chemických prvkov v závislosti od ich atómovej hmotnosti, t.j. formálne všetko, čo DI Mendeleev má.

Döbereiner oficiálne publikoval svoj „zákon o triádach“ v roku 1829. Ďalšou vecou je, že triády, podobne ako samotné známe prvky, vtedy nestačili, a preto sú historici opatrní pri formulovaní nasledovne: Döbereinerov zákon triád vydláždil cestu pre systematizáciu prvkov , ktoré vyvrcholili vytvorením periodického zákona. Pôda je tiež veľa!

Tu je Döbereinerov stôl.

Nie veľa. Ak by bolo v tých časoch známych viac prvkov a ich atómových hmotností, potom by Döbereiner nepochybne uhádol viac.

Francúzsky geológ a chemik A.E. Chancourtua (1820-1886) v roku 1862 navrhol systematizáciu založenú na pravidelnej zmene atómových hmotností. Prvky označil bodkami na povrchu valca. Prvky, ktorých atómové hmotnosti sa líšili 16 alebo násobkom 16, boli umiestnené na tej istej vertikále, na ktorej došlo k zhode ďalších vlastností. Práca zostala nepovšimnutá, spomenuli si na ňu až potom, čo D. I. Mendelejev objavil periodický zákon. Špirálový graf na valci presnejšie odráža postupnosť vlastností, zatiaľ čo na plochej periodickej tabuľke sa prerušuje jeden riadok.

Tu je ďalšia pôsobivá periodická tabuľka Shancourtois vo forme špirály.

Anglický chemik D.A. Newlanders (1837-1898) zostavil tabuľku, v ktorej usporiadal všetky známe chemické prvky tak, aby sa zvýšila ich atómová hmotnosť. V článku z 20. augusta 1864 prvýkrát v histórii priamo vyjadril predstavu o periodicite zmien vlastností chemických prvkov. Aj keď predchodcovia Newlenders nespoliehali na periodicitu, je to možné len preto, že to už bolo v ich schémach zrejmé.

18. augusta 1865 Newlanders zverejnil novú tabuľku chemických prvkov, ktorá ju nazýva „zákon oktáv“. 1. marca 1866 mal Newlanders na stretnutí Londýnskej chemickej spoločnosti prednášku „Zákon oktáv a príčiny chemických vzťahov medzi atómovými hmotami“. Správa bohužiaľ nevzbudila záujem, pretože aj bez Newlendersa bolo veľa pokusov hľadať vzorce medzi atómovými hmotnosťami prvkov.

Nemecký chemik J.L.Meyer (1830-1895) V roku 1864 vydal tabuľku 28 prvkov usporiadaných do 6 stĺpcov podľa ich valencie. Napriek tomu, že valencia a atómová hmotnosť sú rôzne veci, v dôsledku ich vzťahu je tabuľka stále založená na hmotnostiach a hmotnosti sú v tabuľke priamo uvedené.

V decembri 1869 Meyer napísal a v roku 1870 publikoval svoju prácu „Povaha prvkov ako funkcia ich atómovej hmotnosti“. Meyerova tabuľka z roku 1870 je v niektorých ohľadoch dokonalejšia ako prvá verzia periodickej tabuľky, je však príznačné, že dátum je o rok neskôr.

V tých časoch chýbal nielen internet, ale aj televízia a rádio. Výmena informácií bola pomalá. Vedci ani dnes často nevedia o objavoch kolegov a robia ich nezávisle. Anecdotal je prípad veľkého K.E. Tsiolkovského a jeho kinetickej teórie plynov, na ktorú ten istý D.I. Mendeleev napísal Tsiolkovskému vražednú odpoveď: kinetická teória plynov bola objavená pred 25 rokmi.

V každom prípade Kráľovská spoločnosť v Londýne uznala rovnaké práva a v roku 1882 udelila Mendelejevovi a Meyerovi zlaté medaily „za objav periodických pomerov atómových hmotností“. S týmto znením bolo celkom možné oceniť tucet ďalších ľudí.

Preto je kategorické vyhlásenie DI Mendelejeva veľmi zvláštne: „Pán Mayer nemal predo mnou periodický zákon a po mne k nemu nepridal nič nové.“ Páči sa ti to! Nebudem nič zdieľať.

A s týmto znením nie je s Meyerom čo zdieľať. Z formálne deklarovanej podstaty objavu D.I. Mendeleev nevlastní absolútne nič. Dlho pred ním a pred Meyerom tucet známych chemikov a pravdepodobne tisíce nadšencov klasifikovalo chemické prvky podľa ich vlastností a zvýšenia atómovej hmotnosti, niektoré úspešnejšie, niektoré menej. Novinka diela DI Mendelejeva nebola nijako zdôrazňovaná.

Navyše, na začiatku 20. storočia, s objavom štruktúry atómu, bolo zistené, že frekvencia zmien vlastností chemických prvkov nie je určená atómovou hmotnosťou, ale nábojom jadra. Na atómovú hmotnosť bol teda položený odvážny kríž, ktorý, ako sa ukázalo, závisí aj od počtu neutrónov, a preto nemôže byť žiadnym spôsobom rozhodujúci.

Čo sa stane potom? Nebolo vôbec žiadne otvorenie? A existovali čisté bludy, ktoré postupne rozptýlil obrovský počet výskumníkov? Možno tak. História chémie jasne ukazuje, ako vecný materiál od tých, ktorí čarujú so skúmavkami, postupne vedie k novým záverom, teoretici nejakým spôsobom napĺňajú vôľu tohto materiálu.

Ak niekto urobil nový malý záver, neznamená to, že je brilantnejší ako jeho predchodcovia. Je len čas na ďalšie výbery ...

A napriek tomu v celom tomto príbehu s periodickou tabuľkou je zlom, na ktorý majú DI Mendeleev a celé Rusko právo byť hrdí. Skromne sa to nazýva rys periodickej tabuľky, ale podľa mňa je to najväčší bod: Mendeleev nechal vo svojej tabuľke diery! Toto je hlavná zásluha Mendelejeva, a nie to, čo uviedol samotný D.I. Mendeleev a čoho mali jeho predchodcovia dostatok.

Aké využitie majú otvory? To závisí od toho, čo! Vďaka týmto dieram sa stôl DI Mendelejeva stal silným nástrojom vedeckého výskumu a vývoja celej chemickej vedy. Teraz bolo jasné, kde a čo hľadať! Preto museli byť za diery udelené medaily! Pravda, stále musíme hľadať odvážlivcov, ktorí by sa odvážili verejne pochváliť prázdne miesto.

Hneď to však nebolo jasné. D.I. Mendeleev svojmu stolu najskôr nepripisoval veľký význam. V tej dobe len nie leniví neprerobili kocky s názvami chemických prvkov ako deti. Pre vážneho vedca to bolo viac ako pochybné zamestnanie.

Tým nechcem povedať, že poriadok medzi živlami je zbytočný. Jedna vec je však pracovať s fľašami, na lavičke alebo v teréne a celkom iná - kancelárske výpočty, ktoré nie sú k ničomu.

Teraz vieme, že Mendelejevove diery boli vynikajúce. A spočiatku boli nemiestnym dodatkom, priamym priznaním si zlyhania stola. Vymyslieť všetky druhy fantastických materiálov a priestorov, aby ste napravili medzery v čerstvo upečenej teórii, je zlá forma pre serióznu praktickú vedu.

Vďaka svojim dieram D.I.Mendeleev predpovedal objavenie vtedy ešte neznámych chemických prvkov, ale nikdy vo svete nepoznáte prediktory! Koniec sveta sa neúnavne predpovedá, a to je dôležitejšie ako prvok nachádzajúci sa v mikroskopických dávkach.

Predpovedané prvky sa nemusia nájsť. V skutočnosti D.I. Mendeleev nemal žiadne dôkazy. A potom čo? Byli by zabudli, ako mnoho ďalších predpovedí. Verilo sa napríklad, že planéta Phaethon kedysi existovala medzi obežnými dráhami Marsu a Jupitera, ale teraz tvrdia, že tam nikdy neexistovala. Verili, že je kalorický, ale ani tam nebol.

Prečo by potom na Zemi mali byť medziprodukty? Nikdy neviete, čo má Boh alebo matka príroda na mysli! Absolútne nie! A dokonca sa môžete sťažovať na športové lotto.

Ale existovali medziľahlé prvky! Nie hneď, ale našli sa. O šesť rokov neskôr, v roku 1875, bolo objavené predpokladané gálium a v roku 1879 skandium. Jeden nález by mohol byť považovaný za náhodný. Po druhom prekvapení však skeptická vedecká komunita spievala úplne iným hlasom a so zlatými medailami bola štedrá. Predpovede sa skutočne často nenaplnia.

V roku 1885 bolo objavené predpovedané germánium a potom to pokračovalo ďalej a ďalej.

V tomto bode bol D.I. Mendeleev odvážnejší! V spore o šampionát s Meyerom náš krajan priamo, zrozumiteľne a bez známok skromnosti povedal:

„Právom by za tvorcu vedeckej myšlienky mal byť považovaný ten, kto pochopil nielen filozofickú, ale aj praktickú stránku veci, bol schopný to vystihnúť tak, aby bol každý presvedčený o novej pravde a stalo sa to spoločným majetkom “.

Páči sa ti to! Ukazuje sa, že nejde o frekvenciu, ale o praktickú stránku veci.

Je pravda, že samotný Dmitrij Ivanovič to „nepochopil“ okamžite, ale oveľa neskôr, keď viac „iných“ dokázalo „praktickú stránku veci“ uviesť. Ale to už nie je také dôležité. Hlavná vec je, že cesta k „spoločným občanom“ bola otvorená. A táto cesta ležala cez diery. Pravdepodobne to nikdy nebolo v histórii a nikdy nebudú také najväčšie a najplodnejšie diery!