नियतकालिक कायद्याचा शोध

डी.आय. मेंडेलीव्ह यांनी "फंडामेंटल्स ऑफ केमिस्ट्री" या पाठ्यपुस्तकावर काम करत असताना नियतकालिक कायदा शोधून काढला, जेव्हा त्यांना तथ्यात्मक सामग्री व्यवस्थित करण्यात अडचणी आल्या. फेब्रुवारी 1869 च्या मध्यापर्यंत, पाठ्यपुस्तकाच्या संरचनेचा विचार करून, शास्त्रज्ञ हळूहळू निष्कर्षापर्यंत पोहोचले की साध्या पदार्थांचे गुणधर्म आणि घटकांचे अणू वस्तुमान एका विशिष्ट पॅटर्नने जोडलेले आहेत.

घटकांच्या नियतकालिक सारणीचा शोध योगायोगाने लावला गेला नाही, तो प्रचंड परिश्रम, दीर्घ आणि कष्टाळू कामाचा परिणाम होता, जो स्वतः दिमित्री इव्हानोविच आणि त्याच्या पूर्ववर्ती आणि समकालीनांमधील अनेक रसायनशास्त्रज्ञांनी खर्च केला होता. “जेव्हा मी माझ्या घटकांचे वर्गीकरण निश्चित करण्यास सुरुवात केली, तेव्हा मी प्रत्येक घटक आणि त्याचे संयुगे स्वतंत्र कार्ड्सवर लिहिले आणि नंतर, त्यांना गट आणि पंक्तींच्या क्रमाने व्यवस्था केल्यावर, मला नियतकालिक कायद्याचे पहिले दृश्य सारणी प्राप्त झाली. परंतु ही केवळ अंतिम जीवा होती, मागील सर्व कामाचा परिणाम ... "- शास्त्रज्ञ म्हणाले. मेंडेलीव्ह यांनी जोर दिला की त्यांचा शोध हा घटकांमधील संबंधांबद्दल, घटकांच्या संबंधांच्या सर्व बाजूंनी विचार करून वीस वर्षे पूर्ण करणारा परिणाम होता.

17 फेब्रुवारी (1 मार्च) रोजी, लेखाचे हस्तलिखित, "त्यांच्या अणू वजन आणि रासायनिक समानतेवर आधारित घटकांच्या प्रणालीवर एक प्रयोग" असे शीर्षक असलेले सारणी पूर्ण झाले आणि कंपोझिटर्ससाठी नोट्ससह आणि तारखेसह छपाईसाठी सबमिट केले गेले. "17 फेब्रुवारी, 1869." मेंडेलीव्हच्या शोधाचा अहवाल रशियन केमिकल सोसायटीचे संपादक, प्रोफेसर एन.ए. मेनशुटकिन यांनी 22 फेब्रुवारी (6 मार्च), 1869 रोजी सोसायटीच्या बैठकीत तयार केला होता. तेव्हापासून मेंडेलीव्ह स्वतः या बैठकीला उपस्थित नव्हते. वेळ, फ्री इकॉनॉमिक सोसायटीच्या सूचनेनुसार, त्यांनी टवर्स्काया आणि नोव्हगोरोड प्रांतातील चीज कारखान्यांची तपासणी केली.

प्रणालीच्या पहिल्या आवृत्तीत, घटकांची मांडणी वैज्ञानिकांनी एकोणीस क्षैतिज पंक्ती आणि सहा उभ्या स्तंभांमध्ये केली होती. 17 फेब्रुवारी (1 मार्च), नियतकालिक कायद्याचा शोध कोणत्याही प्रकारे पूर्ण झाला नाही, परंतु केवळ सुरू झाला. दिमित्री इव्हानोविचने आणखी तीन वर्षे त्याचा विकास आणि खोलीकरण चालू ठेवले. 1870 मध्ये, मेंडेलीव्हने रसायनशास्त्राच्या मूलभूत तत्त्वांमध्ये प्रणालीची दुसरी आवृत्ती (घटकांची नैसर्गिक प्रणाली) प्रकाशित केली: समान घटकांचे क्षैतिज स्तंभ आठ अनुलंब मांडणी केलेल्या गटांमध्ये बदलले; पहिल्या आवृत्तीचे सहा अनुलंब स्तंभ अल्कली धातूपासून सुरू होणारे आणि हॅलोजनसह समाप्त होणारे कालखंडात बदलले. प्रत्येक कालावधी दोन ओळींमध्ये विभागला गेला; गटामध्ये समाविष्ट असलेल्या वेगवेगळ्या पंक्तींचे घटक उपसमूह तयार केले.

मेंडेलीव्हच्या शोधाचा सार असा होता की रासायनिक घटकांच्या अणू वस्तुमानात वाढ झाल्यामुळे त्यांचे गुणधर्म नीरसपणे बदलत नाहीत, परंतु वेळोवेळी. चढत्या अणुवेटमध्ये मांडलेल्या विविध गुणधर्मांच्या घटकांच्या विशिष्ट संख्येनंतर, गुणधर्मांची पुनरावृत्ती होऊ लागते. मेंडेलीव्हचे कार्य आणि त्याच्या पूर्ववर्तींच्या कार्यांमधील फरक असा होता की मेंडेलीव्हकडे घटकांचे वर्गीकरण करण्यासाठी एक नसून दोन आधार होते - अणु वस्तुमान आणि रासायनिक समानता. नियतकालिकतेचा पूर्ण आदर करण्यासाठी, मेंडेलीव्हने काही घटकांचे अणू वस्तुमान दुरुस्त केले, इतरांशी त्यांच्या समानतेबद्दल तत्कालीन स्वीकारल्या गेलेल्या कल्पनांच्या विरूद्ध अनेक घटक त्यांच्या प्रणालीमध्ये ठेवले, टेबलमध्ये रिक्त पेशी सोडल्या जेथे अद्याप सापडलेले घटक नाहीत. ठेवले पाहिजे.

1871 मध्ये, या कामांच्या आधारे, मेंडेलीव्हने नियतकालिक कायदा तयार केला, ज्याचे स्वरूप कालांतराने काहीसे सुधारले गेले.

रसायनशास्त्राच्या नंतरच्या विकासावर घटकांच्या आवर्त सारणीचा मोठा प्रभाव होता. हे केवळ रासायनिक घटकांचे पहिले नैसर्गिक वर्गीकरण नव्हते, ज्याने ते एक सुसंगत प्रणाली बनवतात आणि एकमेकांशी घनिष्ठ संबंध असल्याचे दर्शवले होते, परंतु पुढील संशोधनासाठी ते एक शक्तिशाली साधन देखील होते. ज्या वेळी मेंडेलीव्हने शोधलेल्या नियतकालिक कायद्याच्या आधारे त्याचे सारणी संकलित केली तेव्हा बरेच घटक अद्याप अज्ञात होते. ही जागा भरण्यासाठी अद्याप अज्ञात घटक असावेत यावर मेंडेलीव्हला खात्री होतीच, परंतु नियतकालिक प्रणालीतील इतर घटकांमधील त्यांच्या स्थानाच्या आधारे त्यांनी अशा घटकांच्या गुणधर्मांचा आधीच अंदाज लावला होता. पुढील 15 वर्षांमध्ये, मेंडेलीव्हच्या भविष्यवाण्यांची चमकदारपणे पुष्टी झाली; सर्व तीन अपेक्षित घटक शोधले गेले (Ga, Sc, Ge), जो नियतकालिक कायद्याचा सर्वात मोठा विजय होता.

डीआय. मेंडेलीव्ह यांनी हस्तलिखित "त्यांच्या अणु वजन आणि रासायनिक समानतेवर आधारित घटकांच्या प्रणालीचा अनुभव" // प्रेसिडेंशियल लायब्ररी // इतिहासातील एक दिवस http://www.prlib.ru/History/Pages/Item.aspx? itmid=1006

रशियन केमिकल सोसायटी

रशियन केमिकल सोसायटी ही 1868 मध्ये सेंट पीटर्सबर्ग विद्यापीठात स्थापन झालेली एक वैज्ञानिक संस्था आहे आणि ती रशियन रसायनशास्त्रज्ञांची स्वयंसेवी संघटना होती.

सेंट पीटर्सबर्ग येथे डिसेंबर 1867 च्या उत्तरार्धात - जानेवारी 1868 च्या सुरुवातीला झालेल्या रशियन निसर्गवादी आणि डॉक्टरांच्या पहिल्या कॉंग्रेसमध्ये सोसायटी तयार करण्याची गरज जाहीर करण्यात आली. कॉंग्रेसमध्ये, रासायनिक विभागातील सहभागींचा निर्णय जाहीर करण्यात आला:

केमिस्ट्री सेक्शनने रशियन केमिस्टच्या आधीच स्थापित सैन्याच्या संप्रेषणासाठी केमिकल सोसायटीमध्ये एकत्र येण्याची एकमताने इच्छा जाहीर केली. विभागाचा असा विश्वास आहे की या सोसायटीचे सदस्य रशियाच्या सर्व शहरांमध्ये असतील आणि त्याच्या प्रकाशनात रशियन भाषेत छापलेल्या सर्व रशियन रसायनशास्त्रज्ञांच्या कार्यांचा समावेश असेल.

यावेळेपर्यंत, अनेक युरोपीय देशांमध्ये रासायनिक संस्थांची स्थापना झाली होती: लंडन केमिकल सोसायटी (1841), केमिकल सोसायटी ऑफ फ्रान्स (1857), जर्मन केमिकल सोसायटी (1867); अमेरिकन केमिकल सोसायटीची स्थापना 1876 मध्ये झाली.

रशियन केमिकल सोसायटीची सनद, मुख्यत्वे D. I. मेंडेलीव्ह यांनी तयार केली होती, त्याला शिक्षण मंत्रालयाने 26 ऑक्टोबर 1868 रोजी मान्यता दिली आणि सोसायटीची पहिली बैठक 6 नोव्हेंबर 1868 रोजी झाली. सुरुवातीला, त्यात 35 रसायनशास्त्रज्ञांचा समावेश होता. सेंट पीटर्सबर्ग, काझान, मॉस्को, वॉर्सा, कीव, खारकोव्ह आणि ओडेसा. RCS चे पहिले अध्यक्ष N. N. Zinin होते, सचिव N. A. Menshutkin होते. सोसायटीच्या सदस्यांनी सदस्यता शुल्क (दर वर्षी 10 रूबल) दिले, नवीन सदस्यांचा प्रवेश केवळ तीन विद्यमान सदस्यांच्या शिफारशीनुसार केला गेला. अस्तित्वाच्या पहिल्या वर्षात, RCS चे सदस्य 35 ते 60 पर्यंत वाढले आणि त्यानंतरच्या वर्षांमध्ये (1879 मध्ये 129, 1889 मध्ये 237, 1899 मध्ये 293, 1909 मध्ये 364, 1917 मध्ये 565) सुरळीत वाढ होत राहिली.

1869 मध्ये, रशियन केमिकल सोसायटीला स्वतःचे छापील अवयव मिळाले - जर्नल ऑफ द रशियन केमिकल सोसायटी (ZhRHO); मासिक वर्षातून 9 वेळा प्रकाशित होते (मासिक, उन्हाळ्याचे महिने वगळता). 1869 ते 1900 पर्यंत, ZhRHO चे संपादक N. A. Menshutkin होते, आणि 1901 ते 1930 - A. E. Favorsky.

1878 मध्ये, RCS रशियन फिजिकल सोसायटी (1872 मध्ये स्थापित) मध्ये विलीन होऊन रशियन फिजिकल आणि केमिकल सोसायटीची स्थापना झाली. आरएफएचओचे पहिले अध्यक्ष ए.एम. बटलेरोव्ह (1878-1882 मध्ये) आणि डी.आय. मेंडेलीव्ह (1883-1887 मध्ये) होते. विलीनीकरणाच्या संबंधात, 1879 मध्ये (11 व्या खंडातून) जर्नल ऑफ द रशियन केमिकल सोसायटीचे नाव बदलून जर्नल ऑफ द रशियन फिजिकल अँड केमिकल सोसायटी असे करण्यात आले. प्रकाशनाची नियतकालिकता प्रति वर्ष 10 अंक होती; जर्नलमध्ये रासायनिक (LRHO) आणि भौतिक (LRFO) असे दोन भाग होते.

प्रथमच, रशियन रसायनशास्त्राच्या क्लासिक्सची अनेक कामे ZhRHO च्या पृष्ठांवर प्रकाशित झाली. घटकांच्या नियतकालिक प्रणालीची निर्मिती आणि विकास आणि सेंद्रिय संयुगेच्या संरचनेच्या सिद्धांताच्या विकासाशी संबंधित ए.एम. बटलेरोव्ह यांच्या निर्मिती आणि विकासावरील डी.आय. मेंडेलीव्हच्या कार्यांची आपण विशेषत: नोंद घेऊ शकतो; N. A. Menshutkin, D. P. Konovalov, N. S. Kurnakov, आणि L. A. Chugaev यांचे अजैविक आणि भौतिक रसायनशास्त्र क्षेत्रात संशोधन; व्ही. व्ही. मार्कोव्हनिकोव्ह, ई. ई. व्हॅग्नर, ए. एम. झैत्सेव्ह, एस. एन. रिफॉर्मॅटस्की, ए. ई. फेव्होर्स्की, एन. डी. झेलिंस्की, एस. व्ही. लेबेडेव्ह आणि सेंद्रिय रसायनशास्त्राच्या क्षेत्रात ए.ई. अर्बुझोव्ह. 1869 ते 1930 या कालावधीत, ZhRHO मध्ये 5067 मूळ रासायनिक अभ्यास प्रकाशित झाले, रसायनशास्त्राच्या काही समस्यांवरील अमूर्त आणि पुनरावलोकन लेख आणि परदेशी जर्नल्समधील सर्वात मनोरंजक कामांची भाषांतरे देखील प्रकाशित झाली.

RFHO सामान्य आणि उपयोजित रसायनशास्त्रातील मेंडेलीव्ह कॉंग्रेसचे संस्थापक बनले; पहिल्या तीन काँग्रेस 1907, 1911 आणि 1922 मध्ये सेंट पीटर्सबर्ग येथे पार पडल्या. 1919 मध्ये, ZhRFKhO चे प्रकाशन निलंबित करण्यात आले आणि फक्त 1924 मध्ये पुन्हा सुरू करण्यात आले.

डी.आय. मेंडेलीव्हने त्याच्या वैज्ञानिक क्रियाकलापाच्या अगदी सुरुवातीस रासायनिक घटकांच्या पद्धतशीरतेचा अभ्यास करण्यास सुरुवात केली. 1955-1956 मध्ये, त्यांनी समरूपता आणि विशिष्ट खंडांच्या अभ्यासावर 2 शोधनिबंध प्रकाशित केले आणि ही वैशिष्ट्ये आणि गुणधर्मांमधील संबंध स्थापित केला. त्याने आपल्या पूर्ववर्तींच्या कार्यांचा काळजीपूर्वक अभ्यास केला, त्यांचे गंभीर विश्लेषण केले, पद्धतशीर आणि सामान्यीकृत केले. त्याच्या डायरीत त्यांनी लिहिले: “विज्ञानामध्ये सामाईक जमीन शोधणे असते. घटकांमध्ये एक सामाईक असते... पण ते व्यक्ती म्हणून खूप ओळखतात... या व्यक्तिमत्त्वांना एका सामान्य कल्पनेशी जोडणे हे माझ्या नैसर्गिक व्यवस्थेचे ध्येय आहे.

डी.आय. मेंडेलीव्हने अध्यापनशास्त्रीय कार्य आणि त्यांचे प्रसिद्ध पाठ्यपुस्तक "फंडामेंटल्स ऑफ केमिस्ट्री" तयार करण्याच्या संदर्भात घटकांची प्रणाली तयार करण्याचे काम सुरू केले. परिणामी, त्याने स्वतःसाठी ठेवलेले प्रारंभिक ध्येय शैक्षणिक आणि शैक्षणिक होते.

रसायनशास्त्राच्या मूलभूत तत्त्वांवर काम करत असताना, त्याने हॅलोजन आणि अल्कली धातूंची तुलना करण्याचे ठरवले आणि या निष्कर्षापर्यंत पोहोचले की हे घटक, रासायनिक गुणधर्मांमध्ये इतके भिन्न आहेत, अणू वस्तुमानांमध्ये जवळ आहेत, म्हणून ते घटकांच्या प्रणालीमध्ये एकत्र आणले जाऊ शकतात:

Ar (F) - 19 Ar (Cl) - 35.5 Ar (Br) - 80

Ar (Na) - 23 Ar (K) - 39 Ar (Rb) - 85.4

ही तुलना घटकांच्या सारणीचा आधार बनली, जी डी.आय. मेंडेलीव्हने 64 घटकांपासून संकलित केली.

घटकांच्या विविध गटांची त्यांच्या अणू वस्तुमानानुसार तुलना केल्यामुळे "घटकांच्या प्रणालीचा अनुभव" संकलित करण्याच्या रूपात कायद्याचा शोध लागला, ज्याने त्यांच्या अणू वस्तुमानावरील घटकांच्या गुणधर्मांची नियतकालिक अवलंबित्व स्पष्टपणे प्रकट केली.

1 मार्च, 1869 रोजी, डी.आय. मेंडेलीव्ह यांनी रसायनशास्त्रज्ञांना "त्यांच्या अणू वजन आणि रासायनिक समानतेवर आधारित घटकांच्या प्रणालीवर एक प्रयोग" पाठवला.

6 मार्च 1869 रोजी, रशियन केमिकल सोसायटीच्या बैठकीत, मेन्शुटकिन, डी.आय. मेंडेलीव्हच्या वतीने, घटकांचे गुणधर्म आणि अणू वस्तुमान यांच्यातील संबंधांवर एक अहवाल तयार केला. मुख्य सामग्री खालीलप्रमाणे होती:

1. घटक, त्यांच्या अणु द्रव्यमानानुसार व्यवस्था केलेले, गुणधर्मांची स्पष्ट आवर्तता दर्शवतात.

2. रासायनिक गुणधर्मांमध्‍ये समान मूलद्रव्ये एकतर अणूंचे समान द्रव्यमान (प्लॅटिनम, इरिडियम, ऑस्मिअम) किंवा सातत्याने आणि एकसमान वाढणारे (पोटॅशियम, रुबिडियम, सीझियम) असतात.

3. अणु द्रव्यमानाच्या परिमाणानुसार घटकांची किंवा त्यांच्या गटांची तुलना, त्यांच्या तथाकथित व्हॅलेन्सीशी संबंधित आहे.

4. निसर्गात सामान्य असलेल्या घटकांमध्ये लहान अणू वस्तुमान असते आणि लहान अणू वस्तुमान असलेल्या सर्व घटकांना उच्चारित गुणधर्म असतात, म्हणून ते वैशिष्ट्यपूर्ण असतात.

5. अणू वस्तुमानाचे मूल्य घटकाचे स्वरूप ठरवते.

6. 65-75 च्या अणू वस्तुमानासह, अॅल्युमिनियम आणि सिलिकॉन सारखे, इतर अनेक अज्ञात घटकांच्या शोधाची प्रतीक्षा करणे आवश्यक आहे.

7. एखाद्या घटकाच्या अणू वस्तुमानाचे मूल्य काही वेळा दुरुस्त केले जाऊ शकते जर तुम्हाला या घटकाचे अॅनालॉग माहित असतील.

8. काही analogues त्यांच्या अणूच्या वस्तुमानाच्या परिमाणानुसार शोधले जातात.

या तरतुदींमधून मुख्य निष्कर्ष असा आहे की घटकांचे भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म त्यांच्या अणू वस्तुमानावर नियतकालिक अवलंबित्वात असतात.

पुढील दोन वर्षांमध्ये, मेंडेलीव्हने घटकांच्या अणू खंडांची तक्ते संकलित केली, जी वेळोवेळी बदलतात. नंतर, त्याला खात्री पटली की घटकांची सर्वोच्च व्हॅलेन्सी देखील एक नियतकालिक कार्य आहे.

या शोधांमुळे "नियतकालिक प्रणालीचा अनुभव" पासून "घटकांच्या नैसर्गिक प्रणाली" कडे जाणे शक्य झाले.

1871 मध्ये डी. आय. मेंडेलीव्ह यांनी "रासायनिक घटकांचा नियतकालिक कायदा" हा लेख लिहिला ज्यामध्ये त्यांनी नियतकालिक सिद्धांताच्या विकासाच्या दिशानिर्देशांचे वर्णन केले आहे:

1. नियतकालिकाच्या कायद्याचे सार.

2. घटकांच्या पद्धतशीरतेवर कायद्याचा वापर.

3. अल्प-अभ्यास केलेल्या घटकांच्या अणू वस्तुमानाचे निर्धारण करण्यासाठी कायद्याचा वापर.

4. अद्याप सापडलेल्या घटकांच्या गुणधर्मांचे निर्धारण करण्यासाठी कायद्याचा वापर.

5. घटकांच्या अणू वस्तुमानांच्या दुरुस्तीसाठी कायद्याचा वापर.

6. रासायनिक संयुगेच्या सूत्रांबद्दल माहिती जोडण्यासाठी कायद्याचा वापर.

प्रथमच, नियतकालिक कायद्याचे स्पष्ट सूत्र दिले आहे.

किमयाशास्त्रज्ञांनी निसर्गाचा नियम शोधण्याचा देखील प्रयत्न केला, ज्याच्या आधारे रासायनिक घटक व्यवस्थित करणे शक्य होईल. परंतु त्यांच्याकडे घटकांबद्दल विश्वसनीय आणि तपशीलवार माहिती नव्हती. XIX शतकाच्या मध्यभागी. रासायनिक घटकांबद्दलचे ज्ञान पुरेसे झाले आणि घटकांची संख्या इतकी वाढली की त्यांचे वर्गीकरण करण्याची नैसर्गिक गरज विज्ञानात निर्माण झाली. धातू आणि नॉन-मेटल्समध्ये घटकांचे वर्गीकरण करण्याचा पहिला प्रयत्न अक्षम्य असल्याचे सिद्ध झाले. D.I. Mendeleev (I.V. Debereiner, J.A. Newlands, L.Yu. Meyer) च्या पूर्ववर्तींनी नियतकालिक कायद्याचा शोध तयार करण्यासाठी बरेच काही केले, परंतु सत्य समजू शकले नाही. दिमित्री इव्हानोविचने घटकांचे वस्तुमान आणि त्यांचे गुणधर्म यांच्यात संबंध स्थापित केला.

दिमित्री इव्हानोविचचा जन्म टोबोल्स्क येथे झाला. कुटुंबातील तो सतरावा मुलगा होता. त्याच्या मूळ शहरातील व्यायामशाळेतून पदवी घेतल्यानंतर, दिमित्री इव्हानोविचने सेंट पीटर्सबर्गमधील मुख्य शैक्षणिक संस्थेत प्रवेश केला, ज्यामधून पदवी घेतल्यानंतर तो दोन वर्षांसाठी सुवर्ण पदकांसह परदेशात वैज्ञानिक सहलीवर गेला. परत आल्यानंतर त्यांना सेंट पीटर्सबर्ग विद्यापीठात बोलावण्यात आले. रसायनशास्त्रावरील व्याख्याने वाचण्यास सुरुवात केल्यावर, मेंडेलीव्ह यांना अध्यापन सहाय्य म्हणून विद्यार्थ्यांना शिफारस केली जाऊ शकते असे काहीही सापडले नाही. आणि त्याने एक नवीन पुस्तक लिहायचे ठरवले - "रसायनशास्त्राचे मूलभूत".

नियतकालिक कायद्याचा शोध 15 वर्षांच्या कठोर परिश्रमांपूर्वी लागला होता. 1 मार्च, 1869 रोजी, दिमित्री इव्हानोविचने व्यवसायासाठी प्रांतासाठी सेंट पीटर्सबर्ग सोडण्याची योजना आखली.

नियतकालिक कायदा अणूच्या वैशिष्ट्यांच्या आधारे शोधला गेला - सापेक्ष अणू वस्तुमान .

मेंडेलीव्हने रासायनिक घटकांची त्यांच्या अणू वस्तुमानाच्या चढत्या क्रमाने मांडणी केली आणि लक्षात आले की घटकांचे गुणधर्म एका विशिष्ट मध्यांतरानंतर पुनरावृत्ती होते - एक कालावधी, दिमित्री इव्हानोविचने पूर्णविराम एका दुसर्‍या खाली ठेवला, जेणेकरून समान घटक एकाच्या खाली स्थित असतील. इतर - समान उभ्या वर, म्हणून नियतकालिक प्रणाली घटक तयार केले होते.

१ मार्च १८६९ D.I द्वारे नियतकालिक कायद्याची निर्मिती मेंडेलीव्ह.

साध्या पदार्थांचे गुणधर्म, तसेच घटकांच्या संयुगांचे स्वरूप आणि गुणधर्म, घटकांच्या अणू वजनाच्या परिमाणावर नियतकालिक अवलंबित्वात असतात.

दुर्दैवाने, सुरुवातीला रशियन शास्त्रज्ञांमध्येही नियतकालिक कायद्याचे फारच कमी समर्थक होते. विशेषतः जर्मनी आणि इंग्लंडमध्ये बरेच विरोधक आहेत.
नियतकालिक कायद्याचा शोध हे वैज्ञानिक दूरदृष्टीचे एक उज्ज्वल उदाहरण आहे: 1870 मध्ये, दिमित्री इव्हानोविच यांनी तीन अज्ञात घटकांच्या अस्तित्वाचा अंदाज लावला, ज्यांना त्यांनी इकासिलिकियम, एकाल्युमिनियम आणि एकबोर म्हटले. तो नवीन घटकांच्या सर्वात महत्वाच्या गुणधर्मांचा अचूक अंदाज लावण्यास सक्षम होता. आणि 5 वर्षांनंतर, 1875 मध्ये, फ्रेंच शास्त्रज्ञ पी.ई. दिमित्री इव्हानोविचच्या कार्याबद्दल काहीही माहिती नसलेल्या लेकोक डी बोईसबौद्रनने एक नवीन धातू शोधून काढला, त्याला गॅलियम म्हणतात. अनेक गुणधर्म आणि शोध पद्धतीमध्ये, गॅलियम हे मेंडेलीव्हने भाकीत केलेल्या इकाल्युमिनियमशी जुळले. पण त्याचे वजन अंदाजापेक्षा कमी होते. असे असूनही, दिमित्री इव्हानोविचने फ्रान्सला एक पत्र पाठवले आणि त्याच्या भविष्यवाणीवर जोर दिला.
मेंडेलीव्हच्या गुणधर्मांबद्दलचे भाकीत पाहून वैज्ञानिक जग थक्क झाले एकल्युमिनियम इतके अचूक असल्याचे दिसून आले. या क्षणापासून, नियतकालिक कायदा रसायनशास्त्रात स्वतःला ठामपणे सांगू लागतो.
1879 मध्ये, स्वीडनमधील एल. निल्सन यांना स्कॅंडियमचा शोध लागला, ज्याने दिमित्री इव्हानोविचने वर्तवलेल्या अंदाजाला मूर्त स्वरूप दिले. ekabor .
1886 मध्ये, के. विंकलरने जर्मनीमध्ये जर्मेनियम शोधले, जे असे निघाले exasilicon .

परंतु दिमित्री इव्हानोविच मेंडेलीव्हची प्रतिभा आणि त्याचे शोध केवळ या अंदाज नाहीत!

नियतकालिक प्रणालीच्या चार ठिकाणी, डी.आय. मेंडेलीव्हने अणू वस्तुमान वाढवण्याच्या क्रमाने घटकांची मांडणी केली:

19व्या शतकाच्या शेवटी, डी.आय. मेंडेलीव्हने लिहिले की, वरवर पाहता, अणूमध्ये इतर लहान कण असतात. 1907 मध्ये त्याच्या मृत्यूनंतर, हे सिद्ध झाले की अणूमध्ये प्राथमिक कण असतात. अणूच्या संरचनेच्या सिद्धांताने मेंडेलीव्हच्या अचूकतेची पुष्टी केली, या घटकांचे क्रमपरिवर्तन अणू वस्तुमानांच्या वाढीनुसार पूर्णपणे न्याय्य आहेत.

नियतकालिक कायद्याचे आधुनिक सूत्रीकरण.

रासायनिक घटकांचे गुणधर्म आणि त्यांचे संयुगे त्यांच्या अणूंच्या केंद्रकांच्या चार्जच्या परिमाणावर नियतकालिक अवलंबून असतात, जे बाह्य व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन शेलच्या संरचनेच्या नियतकालिक पुनरावृत्तीमध्ये व्यक्त केले जाते.
आणि आता, नियतकालिक कायद्याचा शोध लागल्यानंतर 130 वर्षांहून अधिक काळानंतर, आम्ही आमच्या धड्याचे ब्रीदवाक्य म्हणून घेतलेल्या दिमित्री इव्हानोविचच्या शब्दांकडे परत येऊ शकतो: “भविष्य नियतकालिक कायद्याला विनाशाचा धोका देत नाही, परंतु केवळ एक अधिरचना आणि विकासाचे आश्वासन दिले आहे. आतापर्यंत किती रासायनिक घटकांचा शोध लागला आहे? आणि हे मर्यादेपासून दूर आहे.

नियतकालिक कायद्याचे ग्राफिक प्रतिनिधित्व ही रासायनिक घटकांची नियतकालिक प्रणाली आहे. हा घटक आणि त्यांच्या संयुगांच्या संपूर्ण रसायनशास्त्राचा थोडक्यात सारांश आहे.

नियतकालिक प्रणालीतील गुणधर्मांमधील बदल (डावीकडून उजवीकडे):

1. धातूचे गुणधर्म कमी होतात

2. धातू नसलेले गुणधर्म वाढतात

3. उच्च ऑक्साईड्स आणि हायड्रॉक्साइड्सचे गुणधर्म मूलभूत ते अॅम्फोटेरिक ते आम्लीय बदलतात.

4. उच्च ऑक्साईड्सच्या सूत्रांमधील घटकांची व्हॅलेन्स पासून वाढते आयआधीVII, आणि अस्थिर हायड्रोजन संयुगे च्या सूत्रांमध्ये पासून कमी होते IV आधीआय.

नियतकालिक प्रणालीच्या बांधकामाची मूलभूत तत्त्वे.

तुलना चिन्ह	डी.आय. मेंडेलीव्ह
1. संख्यांनुसार घटकांचा क्रम कसा स्थापित केला जातो? (PS चा आधार काय आहे?)	घटक सापेक्ष अणू वस्तुमान वाढवण्याच्या क्रमाने सूचीबद्ध आहेत. तथापि, अपवाद आहेत. Ar - K, Co - Ni, Te - I, Th - Pa
2. घटकांना गटांमध्ये एकत्रित करण्याचे सिद्धांत.	गुणवत्ता चिन्ह. साध्या पदार्थांच्या गुणधर्मांमधील समानता आणि समान प्रकारचे जटिल.
3. घटकांना पूर्णविरामांमध्ये एकत्रित करण्याचे सिद्धांत.

विज्ञान आणि तंत्रज्ञानातील अनेक शोध आणि शोध यांची भौगोलिक शोधांच्या इतिहासाशी तुलना केली जाऊ शकते. भौगोलिक शोध कसे लावले गेले? समजा एक मोहीम किनार्‍यावर उतरली आणि खंडात खोलवर गेली. "खंडात खोलवर गेले" म्हणजे काय? आणि याचा अर्थ नेमका हाच आहे - ते सकाळी उठले, खाल्ले आणि पायरीवर चालत गेले. एक दशलक्ष पावले - आणि भौगोलिक शोध तयार आहे. उर्वरित मानवजातीसाठी त्यांचे वर्णन चमत्कारासारखे आहे. आणि त्यांच्यासाठी - प्राथमिक चालणे. मुख्य गोष्ट म्हणजे अनपेक्षित क्षेत्रात उतरणे. आणि अर्थातच, तुम्ही तुमच्या क्षेत्रात व्यावसायिक असायला हवे. विज्ञानातही. मेंडेलीव्हने नियतकालिक कायदा का शोधला? सर्व प्रथम, कारण काही लोकांनी रासायनिक घटकांच्या वर्गीकरणाबद्दल विचार केला. 19व्या शतकात किती उच्च पात्र रसायनशास्त्रज्ञ होते ज्यांना त्यावेळेस सापडलेल्या घटकांचे सर्व गुणधर्म उत्तम प्रकारे माहीत होते? होय, आघाडीच्या युरोपियन विद्यापीठांमधील केवळ काही प्राध्यापक. आणि त्यापैकी मेंडेलीव्ह. मेंडेलीव्हला रसायनशास्त्राचा अभ्यासक्रम वाचावा लागला. परंतु रासायनिक घटकांबद्दलच्या ज्ञानाची अनागोंदी त्याला खरोखरच आवडली नाही. गुणधर्मांमधील समान घटकांचे 2-3 गट वेगळे केले गेले आणि उर्वरित प्रत्येकाबद्दल स्वतंत्रपणे सांगावे लागले. हे लगेच सांगितले पाहिजे की एक साधी कल्पना - अणू वजनाच्या चढत्या क्रमाने घटकांची व्यवस्था करणे, नंतर कार्य करू शकत नाही. आता असे आहे की कोणत्याही विद्यार्थ्याला अणूचे वजन वाढल्याने रासायनिक गुणधर्मांमधील बदलांचे स्वरूप दिसू शकते. परंतु नवीन प्रायोगिक डेटा जमा झाल्यामुळे मेंडेलीव्हच्या शोधानंतर हे शक्य झाले.

मेंडेलीव्हने अणू वजन आणि ऑक्साईड सूत्रांसह घटकांचे मूलभूत गुणधर्म कार्डांवर लिहून ठेवले. आणि त्यांचा गट कसा करता येईल याचा विचार करू लागलो. मग अल्कली आणि क्षारीय पृथ्वी धातूंचे गट आधीच ज्ञात होते. आणि मग त्याने शोधून काढले की या गटांचे घटक अणू वजनाच्या समान संख्येने जोड्यांमध्ये भिन्न आहेत! पोटॅशियम 39, कॅल्शियम 40, सोडियम 23, मॅग्नेशियम 24. नियतकालिक कायद्याच्या शोधासाठी ही मुख्य प्रेरणा होती. म्हणून, मेंडेलीव्हच्या नियतकालिक कायद्याचे त्याच्या प्राथमिक आकलनात सार हे आहे की समान गुणधर्म असलेल्या रासायनिक घटकांचे गट आहेत आणि हे गट अणू वजनानुसार एकमेकांशी जोडलेले आहेत. आणि जेव्हा हा विचार आला तेव्हा घटकांबद्दलची इतर सर्व माहिती एकाच प्रणालीमध्ये बसवणे शक्य झाले.

मेंडेलीव्हच्या शोधाची मनोवैज्ञानिक यंत्रणा काय आहे? मुख्य म्हणजे, सर्वप्रथम, ते समकालीन रसायनशास्त्र जाणणाऱ्या काही रसायनशास्त्रज्ञांपैकी एक होते. आणि, दुसरे म्हणजे, त्याने स्वतःला घटकांच्या गुणधर्मांबद्दलचे ज्ञान पद्धतशीर करण्याचे कार्य सेट केले. रसायनशास्त्राच्या इतर युरोपियन प्राध्यापकांनी स्वतःला असे कार्य निश्चित केले नाही. उपाय शोधण्याची प्रक्रिया फारशी क्लिष्ट नव्हती: समान गुणधर्म असलेल्या घटकांचे गट आहेत हे त्याला समजले होते, त्याला एक सामान्य समज होती की, त्या वेळी चढत्या अणु वजनात घटकांची साधी मांडणी केली होती. स्पष्ट नियमितता पाहण्याची परवानगी देऊ नका, अणू वजन हे मूलभूत प्रमाण आहे आणि कोणत्याही परिस्थितीत ते विचारात घेतले पाहिजे. या सामान्य कल्पनांच्या संयोजनामुळे नियतकालिक कायद्याचा शोध लागला.

मेंडेलीव्हने नियतकालिक प्रणालीचे स्वप्न पाहिलेल्या मिथकाबद्दल, इतिहासाचे सार खालीलप्रमाणे आहे. मेंडेलीव्हने त्याचा कायदा शोधल्यानंतर, त्याने सारणीची पहिली आवृत्ती रेखाटली, ज्यामध्ये गट क्षैतिजरित्या आणि पूर्णविराम अनुलंब मांडले गेले होते. एके दिवशी सकाळी त्याला जाग आली आणि लक्षात आले की जर तुम्ही उलट केले, म्हणजे कालावधी क्षैतिजरित्या आणि गट उभे केले तर हे नियतकालिक कायद्याचे सार अधिक स्पष्टपणे प्रतिबिंबित करेल. नियतकालिक कायद्याच्या शोधात झोपेच्या भूमिकेसह ही संपूर्ण कथा आहे.

तर, प्रभावी विचार करण्याचा एक मार्ग म्हणजे उच्च पात्र तज्ञ काही विशिष्ट संकुचित दिशेने खोलवर विचार करू लागतो. तो साहित्यात या दिशेने माहिती गोळा करतो, त्याच्या मानसिक कल्पनांच्या वास्तविकतेची चाचणी घेण्यासाठी प्रयोग सेट करतो, वास्तविक तथ्यांचे निरीक्षण करतो. यापैकी प्रत्येक पायरी त्याच्यासाठी जवळजवळ स्पष्ट आहे. परंतु त्याच्यासाठी हा पुरावा या वस्तुस्थितीमुळे आहे की त्यानेच आधी विचार केला आणि माहिती गोळा केली. हळुहळु तो समस्येवर तोडगा काढतो. इतरांसाठी जे या सर्व मार्गाने गेले नाहीत, त्यांचा हा निर्णय एखाद्या प्रकारच्या अलौकिक अंतर्दृष्टीसारखा वाटू शकतो. त्याच्या समस्येच्या मॉडेलच्या निर्मितीचा संपूर्ण दीर्घ इतिहास त्याला स्वतःला जाणीवपूर्वक आठवत नसेल. आणि कधी-कधी लेखकासाठीही, अंतिम समाधान कसे हे अनाकलनीयपणे उद्भवलेले दिसते. याव्यतिरिक्त, समस्येचे निराकरण होण्याच्या क्षणी आनंददायक आनंद होतो, शिखरावर प्रवेश करणाऱ्या गिर्यारोहकाच्या भावनांप्रमाणेच. रोषणाईबद्दलच्या सर्व प्रकारच्या दंतकथा यातूनच जन्माला येतात. पण हे खरोखरच एखाद्या गिर्यारोहकासाठी आहे ज्याने कठीण शिखर जिंकले आहे, मुख्य गोष्ट म्हणजे शेवटची पायरी आहे, आणि चढताना हजारो हालचाली नाहीत?

नियतकालिक कायद्याच्या शोधासाठी आणि डी.आय. मेंडेलीव्हच्या नियतकालिक प्रणालीच्या निर्मितीसाठी आवश्यक गोष्टी

डी.आय. मेंडेलीव्हच्या आधी रासायनिक घटकांचे वर्गीकरण करण्याचा प्रयत्न

नियतकालिक कायद्याच्या शोधाचा इतिहास. नियतकालिक सिद्धांताच्या विकासातील मुख्य टप्पे

व्याख्यान क्र. 7

1. DIMendeleev आधी रासायनिक घटकांचे वर्गीकरण करण्याचा प्रयत्न.

2. नियतकालिक कायद्याचा शोध आणि DIMendeleev द्वारे नियतकालिक प्रणालीच्या निर्मितीसाठी पूर्वस्थिती.

3. नियतकालिक कायदा आणि नियतकालिक प्रणालीचा डिमेंडिलीव्हचा शोध.

4. नियतकालिक कायद्याचा विजय.

शोधलेल्या रासायनिक घटकांची संख्या जसजशी वाढत गेली, तसतसे त्यांचे वर्गीकरण आणि पद्धतशीरीकरण करणे अत्यंत महत्त्वाचे झाले. पहिला प्रयत्न 18 व्या शतकाच्या शेवटी ए. लॅव्हॉइसियरने केला, 4 वर्ग वेगळे केले: वायू आणि द्रव (प्रकाश आणि उष्णता), धातू, नॉन-मेटल्स, ʼearthʼ (जे ऑक्साइड बनले). या वर्गीकरणाने इतर अनेक प्रयत्नांचा पाया घातला.

1817 मध्ये, जर्मन शास्त्रज्ञ I. Dobereiner यांच्याकडे सर्व ज्ञात घटक वेगळे ट्रायड्समध्ये होते: 1) Li, Na, K; 2) Ca, Sr, Ba; 3) P, As, Sb; 4) एस, से, ते; 5) Cl, Br, J; आणि एक मनोरंजक नमुना शोधतो: मधल्या घटकाच्या अणूचे वस्तुमान हे अत्यंत घटकांच्या वस्तुमानाच्या अंकगणितीय सरासरीइतके असते, उदाहरणार्थ: ArNa = (Ar Li + Ar K) / 2 = (6, 94 + 39.1) ) / 2 = 23.

या पॅटर्नने अनेक रसायनशास्त्रज्ञांच्या मनावर कब्जा केला आणि 1857 मध्ये लेन्सीनने त्यावेळेस ज्ञात असलेल्या 60 घटकांची 20 ट्रायड्समध्ये व्यवस्था केली. अनेक शास्त्रज्ञांना हे समजले की घटक काही, तरीही अस्पष्ट, अंतर्गत संबंधांद्वारे जोडलेले आहेत, परंतु शोधलेल्या नमुन्यांची कारणे ओळखली गेली नाहीत.

घटकांच्या क्षैतिज आणि अनुलंब व्यवस्थेसह सारण्यांव्यतिरिक्त, इतर प्रस्तावित केले आहेत. म्हणून, उदाहरणार्थ, फ्रेंच रसायनशास्त्रज्ञ चॅनकोर्टोईस सिलेंडरच्या पृष्ठभागावर हेलिकल रेषेत 50 घटकांची व्यवस्था करतात, त्यांना अणू वजनानुसार रेषेवर ठेवतात. कारण सिस्टम टेल्यूरियमसह समाप्त झाली, या प्रणालीला "टेल्यूरियम स्क्रू" म्हटले गेले. सिलेंडरवरील अनेक समान घटक एकमेकांच्या खाली अनुलंब असल्याचे दिसून आले. या बांधकामाने पदार्थाच्या द्वंद्वात्मक विकासाची कल्पना ग्राफिकरित्या अचूकपणे व्यक्त केली.

विशेष म्हणजे, प्रथमच, हायड्रोजन आणि हॅलोजनमधील त्याच्या "स्क्रू" मधून एक समानता उदयास आली, जी अलीकडेच सामान्यपणे ओळखली गेली आहे.

शास्त्रज्ञांनी लक्षात घेतलेल्या नियतकालिक पुनरावृत्तीक्षमतेमध्ये सिलेंडरच्या खालच्या भागात विकास आढळला नाही, जेथे कोणतेही अनुलंब साधर्म्य आढळले नाही.

1864-1865 मध्ये, दोन नवीन टेबल्स दिसू लागल्या: जे. न्यूलँड्स आणि जर्मन शास्त्रज्ञ एल. मेयर यांनी.

न्यूलँड्स निसर्गातील सार्वत्रिक सुसंवादाच्या आदर्शवादी कल्पनांमधून पुढे आले, जे रासायनिक घटकांमध्ये देखील अस्तित्वात असले पाहिजे.

त्यांनी त्या वेळी ज्ञात असलेल्या ६२ घटकांची त्यांच्या समतुल्यतेच्या चढत्या क्रमाने मांडणी केली आणि लक्षात आले की या मालिकेत, बहुतेकदा प्रत्येक 8 व्या, प्रत्येकाच्या गुणधर्मांची पुनरावृत्ती होते, सशर्तपणे पहिला घटक मानला जातो.

एच, ली, बी, बी, इ.; Na - नववा घटक दुसऱ्याच्या गुणधर्मांची पुनरावृत्ती करतो - Li, Ca - 17वा घटक 10 व्या - Mg, इत्यादी गुणधर्मांची पुनरावृत्ती करतो.

त्याला 8 उभे स्तंभ मिळाले - अष्टक. तत्सम घटक क्षैतिज रेषांवर स्थित आहेत. त्याने प्रकट केलेल्या नियमिततेला 'अष्टकांचा नियम' असे संबोधले. त्याच वेळी, न्यूलँड्स टेबलमध्ये सुसंवादाचे अनेक उल्लंघन होते: Cl आणि Pt, S, Fe आणि Au यांच्यात समानता नाही.

आणि तरीही, न्यूलँडची गुणवत्ता निःसंशय आहे: 8 व्या घटकावरील गुणधर्मांची पुनरावृत्ती लक्षात घेणारा तो पहिला होता, त्याने या संख्येकडे लक्ष वेधले.

लोथर मेयरची सारणी त्यांच्या हायड्रोजन व्हॅलेन्सीमधील घटकांच्या समानतेवर आधारित आहे.

यावेळी, रसायनशास्त्रात व्हॅलेन्सी ही संकल्पना सुरू झाली. या संकल्पनेच्या परिचयाने, रासायनिक समानतेने एक परिमाणवाचक अभिव्यक्ती प्राप्त केली. म्हणून, उदाहरणार्थ, B आणि Si गुणधर्मांमध्ये समान आहेत, परंतु व्हॅलेन्समध्ये भिन्न आहेत (B - 3, Si - 4). टेबलमध्ये 44 घटकांसह 6 अनुलंब स्तंभ आहेत. मेयर नोंदवतात की प्रत्येक स्तंभामधील घटकांच्या सापेक्ष अणू वस्तुमानांमधील फरक नियमितपणे वाढणाऱ्या संख्येने बदलतो: 16, 16, 45, 45, 90. त्यांनी हे देखील लक्षात घेतले की Ar (Si) आणि Ar (Sn) मधील फरक आहे. असामान्य मोठा (45 ऐवजी 90). त्याच वेळी, त्याने कोणताही निष्कर्ष काढला नाही, परंतु असा निष्कर्ष त्या वेळी अद्याप ज्ञात नसलेल्या घटकांच्या निसर्गातील अस्तित्वाबद्दलचा निष्कर्ष असू शकतो.

मेयर, इतर कोणाहीपेक्षा अधिक, कायद्याचा शोध घेण्याच्या जवळ होते (त्यांनी घटकांच्या अणू खंडांचे नियतकालिक अवलंबन शोधले), परंतु धाडसी निष्कर्ष काढण्याचे धाडस केले नाही.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, D.I. मेंडेलीव्हच्या आधी घटकांचे वर्गीकरण करण्याच्या प्रयत्नांची संख्या सुमारे 50 होती. विविध देशांतील शास्त्रज्ञांनी रासायनिक घटकांचे वर्गीकरण केले, आणि त्यापैकी काही नियतकालिक नियम शोधण्याच्या मार्गावर होते, Οʜᴴ आणि ऍपमध्ये समानता दिसली नाही. Na आणि Cl मधील समानतेसाठी परवानगी द्या, उदाहरणार्थ, ᴛ.ᴇ. सर्व घटक एकाच पदार्थाच्या विकासाचे टप्पे आहेत या कल्पनेला त्यांनी परवानगी दिली नाही, या संबंधात ते निसर्गाचा वैश्विक नियम शोधू शकले नाहीत आणि घटकांची एकच प्रणाली शोधू शकले नाहीत.

XIX शतकाच्या 60 च्या दशकाच्या अखेरीस, नियतकालिक कायद्याच्या शोधासाठी खालील पूर्व शर्ती उघड झाल्या:

o स्थापित, आधुनिक जवळ, घटकांचे अणू वस्तुमान. (डाल्टन, बर्झेलियस, रेग्नो, कॅनिझारो). 1858 मध्ये, कॅनिझारोने, वायूंची घनता निश्चित करण्यासाठी त्यांचे आण्विक द्रव्यमान निर्धारित करण्याच्या पद्धतीचा वापर करून, विशिष्ट घटकांच्या सापेक्ष अणू वस्तुमानांची एक नवीन प्रणाली दिली. सारणी पूर्ण होण्यापासून खूप दूर होती, परंतु अणू वस्तुमान, काही अपवाद वगळता, अचूक होते;

o समान घटकांचे "नैसर्गिक गट" स्थापित केले (डोबेरेनर, पेटेनकोफर, ड्यूमास, लेन्सेन, स्ट्रेकर, ओडलिंग, न्यूलँड्स, मेयर);

o रासायनिक घटकांच्या व्हॅलेन्सीचा सिद्धांत विकसित केला (फ्रँकलंड, केकुले, कूपर);

o विविध रासायनिक घटकांच्या स्फटिकासारखे स्वरूप शोधले गेले (हौय, मिचेर्लिच, बर्झेलियस, रोझ, रॅमेल्सबर्ग).

नियतकालिक कायद्याचा शोध आणि डी.आय. मेंडेलीव्हच्या नियतकालिक प्रणालीच्या निर्मितीसाठी पूर्व-आवश्यकता - संकल्पना आणि प्रकार. 2017, 2018 "नियतकालिक कायद्याच्या शोधासाठी आणि डी.आय. मेंडेलीव्हच्या नियतकालिक प्रणालीच्या निर्मितीसाठी पूर्व-आवश्यकता" श्रेणीचे वर्गीकरण आणि वैशिष्ट्ये.