ODKRYCIE PRAWA OKRESOWEGO

Prawo okresowe odkrył D. I. Mendelejew podczas pracy nad tekstem podręcznika „Podstawy chemii”, gdy napotkał trudności w usystematyzowaniu materiału faktycznego. W połowie lutego 1869 roku, zastanawiając się nad strukturą podręcznika, naukowiec stopniowo doszedł do wniosku, że właściwości prostych substancji i masy atomowe pierwiastków są połączone pewnym wzorem.

Odkrycie układu okresowego pierwiastków nie było przypadkowe, było wynikiem ogromnej pracy, długiej i żmudnej pracy, którą poświęcił zarówno sam Dymitr Iwanowicz, jak i wielu chemików spośród jego poprzedników i współczesnych. „Kiedy zacząłem sfinalizować moją klasyfikację pierwiastków, napisałem na osobnych kartach każdy pierwiastek i jego związki, a następnie, układając je w kolejności grup i wierszy, otrzymałem pierwszą wizualną tablicę prawa okresowego. Ale to był dopiero ostatni akord, efekt wszystkich dotychczasowych prac…” – powiedział naukowiec. Mendelejew podkreślił, że jego odkrycie było rezultatem dwudziestu lat myślenia o związkach między żywiołami, myślenia ze wszystkich stron o związkach pierwiastków.

17 lutego (1 marca) rękopis artykułu, zawierający tabelę zatytułowaną „Eksperyment z układem pierwiastków na podstawie ich masy atomowej i podobieństwa chemicznego”, został ukończony i przekazany do druku z uwagami dla kompozytorów i datą „17 lutego 1869”. Raport o odkryciu Mendelejewa sporządził redaktor Rosyjskiego Towarzystwa Chemicznego, profesor N. A. Menshutkin, na zebraniu towarzystwa w dniu 22 lutego (6 marca 1869 r.) Sam Mendelejew nie był obecny na spotkaniu, gdyż wtedy czas, na polecenie Wolnego Towarzystwa Ekonomicznego, zbadał serownie w prowincjach Tverskaya i Novgorod.

W pierwszej wersji systemu elementy zostały ułożone przez naukowców w dziewiętnaście poziomych rzędów i sześć pionowych kolumn. 17 lutego (1 marca) odkrycie prawa okresowego bynajmniej nie zostało zakończone, a dopiero rozpoczęte. Dmitrij Iwanowicz kontynuował swój rozwój i pogłębianie przez kolejne prawie trzy lata. W 1870 Mendelejew opublikował drugą wersję systemu (Naturalny układ pierwiastków) w Podstawach chemii: poziome kolumny analogicznych pierwiastków zamienione w osiem pionowo ułożonych grup; sześć pionowych kolumn pierwszej wersji przekształciło się w okresy zaczynające się od metalu alkalicznego i kończące się halogenem. Każdy okres został podzielony na dwa rzędy; elementy różnych wierszy wchodzących w skład grupy tworzą podgrupy.

Istotą odkrycia Mendelejewa było to, że wraz ze wzrostem masy atomowej pierwiastków chemicznych ich właściwości nie zmieniają się monotonnie, ale okresowo. Po pewnej liczbie pierwiastków o różnych właściwościach, ułożonych według rosnącej masy atomowej, właściwości zaczynają się powtarzać. Różnica między dziełem Mendelejewa a dziełami jego poprzedników polegała na tym, że Mendelejew miał nie jedną, ale dwie podstawy klasyfikacji pierwiastków - masę atomową i podobieństwo chemiczne. Aby okresowość była w pełni przestrzegana, Mendelejew poprawił masy atomowe niektórych pierwiastków, umieścił w swoim układzie kilka pierwiastków wbrew ówczesnym wyobrażeniom o ich podobieństwie do innych, zostawił puste komórki w tabeli, w której pierwiastki jeszcze nie odkryte powinien być umieszczony.

W 1871 r. na podstawie tych prac Mendelejew sformułował Prawo okresowe, którego formę z czasem nieco poprawiono.

Układ okresowy pierwiastków miał wielki wpływ na dalszy rozwój chemii. Była to nie tylko pierwsza naturalna klasyfikacja pierwiastków chemicznych, która wykazała, że ​​tworzą one spójny układ i są ze sobą ściśle powiązane, ale była także potężnym narzędziem do dalszych badań. W czasie, gdy Mendelejew kompilował swoją tabelę na podstawie odkrytego przez siebie prawa okresowego, wiele elementów było wciąż nieznanych. Mendelejew był nie tylko przekonany, że muszą istnieć pierwiastki jeszcze nieznane, aby wypełnić te miejsca, ale także przewidział z góry właściwości takich pierwiastków, opierając się na ich pozycji wśród innych elementów układu okresowego. W ciągu następnych 15 lat przewidywania Mendelejewa zostały doskonale potwierdzone; odkryto wszystkie trzy oczekiwane pierwiastki (Ga, Sc, Ge), co było największym triumfem prawa okresowego.

DI. Mendelejew przekazał rękopis „Doświadczenie systemu pierwiastków opartego na ich masie atomowej i podobieństwie chemicznym” // Biblioteka Prezydencka // Dzień w historii http://www.prlib.ru/History/Pages/Item.aspx? identyfikator pozycji=1006

ROSYJSKIE TOWARZYSTWO CHEMICZNE

Rosyjskie Towarzystwo Chemiczne to organizacja naukowa założona na Uniwersytecie w Petersburgu w 1868 r. i była dobrowolnym stowarzyszeniem rosyjskich chemików.

Potrzebę utworzenia Towarzystwa ogłoszono na I Zjeździe Przyrodników Rosyjskich i Lekarzy, który odbył się w Petersburgu na przełomie grudnia 1867 i stycznia 1868 roku. Na Zjeździe ogłoszono decyzję uczestników Sekcji Chemicznej:

Sekcja Chemiczna zadeklarowała jednomyślną chęć zjednoczenia się w Towarzystwie Chemicznym dla komunikacji już ustanowionych sił rosyjskich chemików. Sekcja uważa, że ​​towarzystwo to będzie miało członków we wszystkich miastach Rosji i że w jego publikacji znajdą się prace wszystkich rosyjskich chemików, wydrukowane w języku rosyjskim.

W tym czasie towarzystwa chemiczne były już założone w kilku krajach europejskich: Londyńskie Towarzystwo Chemiczne (1841), Towarzystwo Chemiczne Francji (1857), Niemieckie Towarzystwo Chemiczne (1867); Amerykańskie Towarzystwo Chemiczne zostało założone w 1876 roku.

Statut Rosyjskiego Towarzystwa Chemicznego, sporządzony głównie przez D. I. Mendelejewa, został zatwierdzony przez Ministerstwo Oświaty 26 października 1868 r., a pierwsze posiedzenie Towarzystwa odbyło się 6 listopada 1868 r. Początkowo obejmowało 35 chemików z Petersburg, Kazań, Moskwa, Warszawa, Kijów, Charków i Odessa. Pierwszym prezesem RCS był N.N. Zinin, sekretarzem był N.A. Menshutkin. Członkowie towarzystwa płacili składki członkowskie (10 rubli rocznie), przyjmowanie nowych członków odbywało się tylko z polecenia trzech istniejących. W pierwszym roku istnienia RCS rozrósł się z 35 do 60 członków i rozwijał się płynnie w kolejnych latach (129 w 1879, 237 w 1889, 293 w 1899, 364 w 1909, 565 w 1917).

W 1869 r. Rosyjskie Towarzystwo Chemiczne otrzymało własny drukowany organ - Dziennik Rosyjskiego Towarzystwa Chemicznego (ZhRHO); pismo ukazywało się 9 razy w roku (co miesiąc, z wyjątkiem miesięcy letnich). Od 1869 do 1900 redaktorem ZhRHO był N. A. Menshutkin, a od 1901 do 1930 - A. E. Favorsky.

W 1878 r. RCS połączyło się z Rosyjskim Towarzystwem Fizycznym (założonym w 1872 r.), tworząc Rosyjskie Towarzystwo Fizyczne i Chemiczne. Pierwszymi prezydentami RFHO byli AM Butlerov (w latach 1878-1882) i DI Mendelejew (w latach 1883-1887). W związku z połączeniem w 1879 r. (z tomu 11) czasopismo Rosyjskiego Towarzystwa Chemicznego zostało przemianowane na Czasopismo Rosyjskiego Towarzystwa Fizyczno-Chemicznego. Częstotliwość publikacji wynosiła 10 numerów rocznie; Czasopismo składało się z dwóch części - chemicznej (LRHO) i fizycznej (LRFO).

Po raz pierwszy na łamach ZhRHO opublikowano wiele dzieł klasyków rosyjskiej chemii. Możemy szczególnie zwrócić uwagę na prace D. I. Mendelejewa na temat tworzenia i rozwoju układu okresowego pierwiastków i A. M. Butlerowa, związane z rozwojem jego teorii struktury związków organicznych; badania N.A. Menshutkina, D.P. Konowałowa, N.S. Kurnakowa i L.A. Czugajewa w dziedzinie chemii nieorganicznej i fizycznej; V. V. Markovnikov, E. E. Vagner, A. M. Zaitsev, S. N. Reformatsky, A. E. Favorsky, N. D. Zelinsky, S. V. Lebedev i A. E. Arbuzov w dziedzinie chemii organicznej. W okresie od 1869 do 1930 ukazało się w ZhRHO 5067 oryginalnych prac chemicznych, streszczenia i artykuły przeglądowe dotyczące niektórych zagadnień chemii, a także tłumaczenia najciekawszych prac z czasopism zagranicznych.

RFHO został założycielem Kongresów Mendelejewa z Chemii Ogólnej i Stosowanej; pierwsze trzy kongresy odbyły się w Petersburgu w latach 1907, 1911 i 1922. W 1919 roku publikacja ZhRFKhO została zawieszona i wznowiona dopiero w 1924 roku.

DI Mendelejew zaczął studiować systematykę pierwiastków chemicznych na samym początku swojej działalności naukowej. W latach 1955-1956 opublikował 2 prace dotyczące badania izomorfizmu i poszczególnych tomów oraz ustalił związek między tymi cechami a właściwościami. Uważnie przestudiował też twórczość swoich poprzedników, poddał je krytycznej analizie, usystematyzował i uogólnił. W swoim pamiętniku pisał: „Nauka polega na znalezieniu wspólnej płaszczyzny. Żywioły mają coś wspólnego... Ale za bardzo uznają je za indywidualne... łączenie tych indywidualności ze wspólną ideą jest celem mojego naturalnego systemu.

DI Mendelejew rozpoczął prace nad stworzeniem systemu elementów w związku z pracą pedagogiczną i przygotowaniem swojego słynnego podręcznika „Podstawy chemii”. W związku z tym początkowy cel, jaki sobie postawił, miał charakter edukacyjny i pedagogiczny.

Pracując nad Podstawami Chemii postanowił porównać halogeny i metale alkaliczne i doszedł do wniosku, że pierwiastki te, tak różne właściwościami chemicznymi, mają zbliżone masy atomowe, a więc można je łączyć w układ pierwiastków:

Ar (F) - 19 Ar (Cl) - 35,5 Ar (Br) - 80

Ar (Na) - 23 Ar (K) - 39 Ar (Rb) - 85,4

To porównanie stanowiło podstawę tabeli elementów, którą DI Mendelejew skompilował z 64 elementów.

Porównanie różnych grup pierwiastków według ich mas atomowych doprowadziło do odkrycia prawa w postaci zestawienia „Doświadczenia Układu Pierwiastków”, które wyraźnie ujawniło okresową zależność właściwości pierwiastków od ich mas atomowych.

Dnia 1 marca 1869 r. D.I. Mendelejew wysłał do chemików „Eksperyment na układzie pierwiastków opartym na ich masie atomowej i podobieństwie chemicznym”.

6 marca 1869 r. na spotkaniu Rosyjskiego Towarzystwa Chemicznego Mieńszutkin w imieniu D.I. Mendelejewa złożył raport na temat związku między właściwościami a masami atomowymi pierwiastków. Główna treść była następująca:

1. Pierwiastki ułożone według ich mas atomowych reprezentują wyraźną okresowość właściwości.

2. Pierwiastki o podobnych właściwościach chemicznych mają albo podobne masy atomów (platyna, iryd, osm), albo konsekwentnie i równomiernie wzrastające (potas, rubid, cez).

3. Porównanie pierwiastków lub ich grup według wielkości mas atomowych odpowiada ich tzw. wartościowości.

4. Pierwiastki powszechne w przyrodzie mają małą masę atomową, a wszystkie pierwiastki o małych masach atomowych charakteryzują się wyraźnymi właściwościami, dlatego są typowe.

5. Wartość masy atomowej określa charakter pierwiastka.

6. Trzeba poczekać na odkrycie wielu innych nieznanych pierwiastków, na przykład podobnych do aluminium i krzemu, o masach atomowych 65-75.

7. Wartość masy atomowej pierwiastka można czasem skorygować, jeśli znasz analogi tego pierwiastka.

8. Niektóre analogi są odkrywane na podstawie wielkości masy ich atomu.

Główne wnioski płynące z tych przepisów są takie, że właściwości fizyczne i chemiczne pierwiastków są okresowo zależne od ich masy atomowej.

Przez następne dwa lata Mendelejew zestawia tabele objętości atomowych pierwiastków, które również okresowo się zmieniają. Później jest przekonany, że najwyższa wartościowość pierwiastków jest również funkcją okresową.

Odkrycia te umożliwiły przejście od „Doświadczenia Układu Okresowego” do „naturalnego systemu pierwiastków”.

W 1871 r D. I. Mendelejew pisze artykuł „Prawo okresowe pierwiastków chemicznych”, w którym opisuje kierunki rozwoju doktryny okresowości:

1. Istota prawa okresowości.

2. Zastosowanie prawa do systematyki elementów.

3. Zastosowanie prawa do wyznaczania mas atomowych mało zbadanych pierwiastków.

4. Zastosowanie prawa do określenia właściwości pierwiastków jeszcze nieodkrytych.

5. Zastosowanie prawa do korekcji mas atomowych pierwiastków.

6. Zastosowanie prawa do dodawania informacji o wzorach związków chemicznych.

Po raz pierwszy podano jasne sformułowanie prawa okresowego.

Alchemicy próbowali także znaleźć prawo natury, na podstawie którego można by usystematyzować pierwiastki chemiczne. Brakowało im jednak rzetelnych i szczegółowych informacji o elementach. Do połowy XIX wieku. wiedza o pierwiastkach chemicznych stała się wystarczająca, a liczba pierwiastków wzrosła tak bardzo, że w nauce pojawiła się naturalna potrzeba ich klasyfikacji. Pierwsze próby klasyfikacji pierwiastków na metale i niemetale okazały się nie do utrzymania. Poprzednicy D.I. Mendelejewa (IV Debereiner, J.A. Newlands, L.Yu. Meyer) zrobili wiele, aby przygotować odkrycie prawa okresowego, ale nie mogli pojąć prawdy. Dmitrij Iwanowicz ustalił związek między masą pierwiastków a ich właściwościami.

Dmitrij Iwanowicz urodził się w Tobolsku. Był siedemnastym dzieckiem w rodzinie. Po ukończeniu gimnazjum w rodzinnym mieście Dmitrij Iwanowicz wstąpił do Głównego Instytutu Pedagogicznego w Petersburgu, po ukończeniu którego wyjechał na dwuletnią podróż naukową za granicę ze złotym medalem. Po powrocie został zaproszony na Uniwersytet w Petersburgu. Zaczynając czytać wykłady z chemii, Mendelejew nie znalazł niczego, co można by polecić studentom jako pomoc dydaktyczną. I postanowił napisać nową książkę - "Podstawy chemii".

Odkrycie prawa okresowego poprzedziło 15 lat ciężkiej pracy. 1 marca 1869 r. Dmitrij Iwanowicz planował wyjechać z Petersburga w interesach do prowincji.

Prawo okresowości zostało odkryte na podstawie charakterystyki atomu - względnej masy atomowej .

Mendelejew ułożył pierwiastki chemiczne w porządku rosnącym ich mas atomowych i zauważył, że właściwości pierwiastków powtarzają się po pewnym odstępie - kropka, Dmitrij Iwanowicz umieścił kropki jeden pod drugim., tak aby podobne pierwiastki znajdowały się jeden pod drugim. inne - na tym samym pionie, więc elementy układu okresowego zostały zbudowane.

1 marca 1869 Sformułowanie prawa okresowego przez D.I. Mendelejew.

Właściwości prostych substancji, a także formy i właściwości związków pierwiastków są okresowo zależne od wielkości mas atomowych pierwiastków.

Niestety, początkowo zwolenników prawa okresowego było bardzo niewielu, nawet wśród rosyjskich naukowców. Jest wielu przeciwników, zwłaszcza w Niemczech i Anglii.
Odkrycie prawa okresowego jest znakomitym przykładem przewidywania naukowego: w 1870 r. Dmitrij Iwanowicz przewidział istnienie trzech wówczas nieznanych pierwiastków, które nazwał ekasilicium, ekaaluminum i ekabor. Potrafił również poprawnie przewidzieć najważniejsze właściwości nowych pierwiastków. A po 5 latach, w 1875 roku, francuski naukowiec P.E. Lecoq de Boisbaudran, który nic nie wiedział o twórczości Dmitrija Iwanowicza, odkrył nowy metal, nazywając go galem. W wielu właściwościach i metodzie odkrycia gal pokrywał się z przewidywanym przez Mendelejewa ekaglinem. Ale jego waga była mniejsza niż przewidywano. Mimo to Dmitrij Iwanowicz wysłał list do Francji, nalegając na swoją przepowiednię.
Świat naukowy był oszołomiony, że przewidywania Mendelejewa dotyczące właściwości ekaglin okazał się tak dokładny. Od tego momentu w chemii zaczyna obowiązywać prawo okresowości.
W 1879 r. L. Nilson w Szwecji odkrył skand, który uosabiał przewidywany przez Dmitrija Iwanowicza Ekabor .
W 1886 K. Winkler odkrył w Niemczech german, który okazał się być eksasilikon .

Ale geniusz Dmitrija Iwanowicza Mendelejewa i jego odkrycia to nie tylko te przewidywania!

W czterech miejscach układu okresowego D. I. Mendelejew ułożył pierwiastki w kolejności rosnących mas atomowych:

Już pod koniec XIX wieku D.I. Mendelejew napisał, że najwyraźniej atom składa się z innych mniejszych cząstek. Po jego śmierci w 1907 roku udowodniono, że atom składa się z cząstek elementarnych. Teoria budowy atomu potwierdziła poprawność Mendelejewa, permutacje tych pierwiastków niezgodne ze wzrostem mas atomowych są w pełni uzasadnione.

Współczesne ujęcie prawa okresowego.

Właściwości pierwiastków chemicznych i ich związków są okresowo zależne od wielkości ładunku jąder ich atomów, co wyraża się w okresowym powtarzaniu struktury zewnętrznej powłoki elektronowej walencyjnej.
A teraz, ponad 130 lat po odkryciu prawa okresowego, możemy powrócić do słów Dmitrija Iwanowicza, przyjętych jako motto naszej lekcji: „Przyszłość nie zagraża prawu okresowemu zniszczeniem, a jedynie nadbudową i rozwój obiecuje”. Ile pierwiastków chemicznych odkryto do tej pory? A to jest dalekie od limitu.

Graficzną reprezentacją prawa okresowego jest układ okresowy pierwiastków chemicznych. Jest to krótkie streszczenie całej chemii pierwiastków i ich związków.

Zmiany właściwości w układzie okresowym wraz ze wzrostem wartości mas atomowych w okresie (od lewej do prawej):

1. Zmniejszają się właściwości metaliczne

2. Zwiększają się właściwości niemetaliczne

3. Właściwości wyższych tlenków i wodorotlenków zmieniają się od zasadowych przez amfoteryczne do kwaśnych.

4. Wartościowość pierwiastków we wzorach wyższych tlenków wzrasta od IzanimVII, a we wzorach lotnych związków wodoru zmniejsza się od IV zanimI.

Podstawowe zasady budowy układu okresowego.

Znak porównania	D.I. Mendelejew
1. Jak ustala się kolejność elementów według liczb? (Jaka jest podstawa PS?)	Pierwiastki są wymienione w kolejności rosnących względnych mas atomowych. Są jednak wyjątki. Ar - K, Co - Ni, Te - I, Th - Pa
2. Zasada łączenia elementów w grupy.	Znak jakości. Podobieństwo właściwości substancji prostych i tego samego typu kompleksu.
3. Zasada łączenia elementów w okresy.

Wiele wynalazków i odkryć w nauce i technice można porównać z historią odkryć geograficznych. Jak dokonywano odkryć geograficznych? Załóżmy, że ekspedycja wylądowała na wybrzeżu i udała się w głąb kontynentu. Co oznacza „poszło w głąb kontynentu”? I dokładnie to oznacza - wstawali rano, jedli i chodzili krok po kroku. Milion kroków - i odkrycie geograficzne gotowe. Dla reszty ludzkości ich opisy są jak cud. A dla nich - elementarne chodzenie. Najważniejsze to wylądować w niezbadanym obszarze. I oczywiście musisz być profesjonalistą w swojej dziedzinie. Również w nauce. Dlaczego Mendelejew odkrył Prawo Okresowe? Przede wszystkim dlatego, że niewiele osób myślało o klasyfikacji pierwiastków chemicznych. Ilu było w XIX wieku wysoko wykwalifikowanych chemików, którzy doskonale znali wszystkie właściwości odkrytych do tego czasu pierwiastków? Tak, tylko kilku profesorów z czołowych europejskich uniwersytetów. A wśród nich Mendelejew. Mendelejew musiał przeczytać kurs chemii. Ale naprawdę nie lubił chaosu wiedzy o pierwiastkach chemicznych. Wyodrębniono 2-3 grupy elementów o podobnych właściwościach, a resztę trzeba było opowiedzieć o każdym z osobna. Trzeba od razu powiedzieć, że prosty pomysł - ułożenie pierwiastków w porządku rosnącym mas atomowych, to nie zadziała. To właśnie teraz każdy uczeń może zobaczyć wzorce zmian właściwości chemicznych wraz ze wzrostem masy atomowej. Ale stało się to możliwe po odkryciu Mendelejewa dzięki nagromadzeniu nowych danych eksperymentalnych.

Mendelejew zapisał na kartach podstawowe właściwości pierwiastków, w tym masy atomowe i formuły tlenkowe. I zacząłem myśleć o tym, jak można je pogrupować. Wówczas znane były już grupy metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych. A potem odkrył, że pierwiastki z tych grup różnią się parami o tę samą liczbę jednostek masy atomowej! Potas 39, wapń 40, sód 23, magnez 24. To był główny impuls do odkrycia prawa okresowego. Dlatego istotą Prawa Okresowego Mendelejewa w jego pierwotnym rozumieniu jest to, że istnieją grupy pierwiastków chemicznych o podobnych właściwościach, a grupy te są ze sobą połączone zgodnie z masami atomowymi. A kiedy pojawiła się ta myśl, można było połączyć wszystkie inne informacje o pierwiastkach w jeden system.

Jaki jest psychologiczny mechanizm odkrycia Mendelejewa? Najważniejsze, że po pierwsze był jednym z nielicznych chemików, którzy dobrze znali współczesną chemię. A po drugie, że po prostu postawił sobie zadanie usystematyzowania wiedzy o właściwościach pierwiastków. Inni europejscy profesorowie chemii po prostu nie postawili sobie takiego zadania. Sam proces znajdowania rozwiązania nie był bardzo skomplikowany: rozumiał, że istnieją grupy pierwiastków o podobnych właściwościach, miał ogólne zrozumienie, że pomimo tego, że prosty układ pierwiastków w ówczesnej masie atomowej nie dostrzegać wyraźnych prawidłowości, masa atomowa jest wielkością podstawową i w każdym przypadku należy ją wziąć pod uwagę. Połączenie tych ogólnych idei doprowadziło do odkrycia Prawa Okresowego.

Jeśli chodzi o mit, że Mendelejew marzył o układzie okresowym, istota historii jest następująca. Po tym, jak Mendelejew odkrył swoje prawo, naszkicował pierwszą wersję tabeli, w której grupy były ułożone poziomo, a kropki pionowo. Pewnego ranka obudził się i zdał sobie sprawę, że jeśli zrobisz odwrotnie, to znaczy ułożysz okresy poziomo, a grupy pionowo, to lepiej odzwierciedli to istotę prawa okresowego. To cała historia z rolą snu w odkryciu prawa okresowego.

Tak więc jednym ze sposobów efektywnego myślenia jest to, że wysoko wykwalifikowany specjalista zaczyna głęboko myśleć w jakimś szczególnym, wąskim kierunku. Gromadzi w literaturze informacje w tym kierunku, przeprowadza eksperymenty sprawdzające prawdziwość swoich wyobrażeń umysłowych, dokonuje obserwacji rzeczywistych faktów. Każdy z tych kroków jest dla niego często niemal oczywisty. Ale ten dowód dla niego wynika z faktu, że był jedynym, który wcześniej myślał i zbierał informacje. Stopniowo dochodzi do rozwiązania problemu. Dla innych, którzy nie przeszli tej drogi, jego decyzja może wydawać się rodzajem nadprzyrodzonego wglądu. On sam może nie pamiętać świadomie całej długiej historii kształtowania się swojego modelu problemu. A czasem nawet dla autora ostateczne rozwiązanie wydaje się niezrozumiałe, jak. Ponadto sam moment otrzymania rozwiązania problemu wywołuje radosną radość, podobną do uczucia wspinacza wchodzącego na szczyt. Z tego rodzą się wszelkiego rodzaju legendy o iluminacji. Ale czy naprawdę dla alpinisty, który zdobył trudny szczyt, najważniejszy jest ostatni krok, a nie tysiące ruchów podczas wspinaczki?

Warunki wstępne odkrycia prawa okresowego i stworzenia układu okresowego D.I. Mendelejewa

Próby klasyfikacji pierwiastków chemicznych przed DI Mendelejewa

Historia odkrycia prawa okresowego. Główne etapy rozwoju doktryny okresowości

Wykład nr 7

1. Próby klasyfikacji pierwiastków chemicznych przed DIMendeleevem.

2. Warunki wstępne odkrycia prawa okresowego i stworzenia układu okresowego przez DIMendelejewa.

3. Odkrycie prawa okresowego i układu okresowego przez DIMendelejewa.

4. Triumf prawa okresowego.

Wraz ze wzrostem liczby odkrywanych pierwiastków chemicznych niezwykle ważna stała się ich klasyfikacja i usystematyzowanie. Pierwszą próbę podjął pod koniec XVIII wieku A. Lavoisier, wyróżniając 4 klasy: gazy i płyny (światło i ciepło), metale, niemetale, „ziemię” (która okazała się tlenkami). Ta klasyfikacja położyła podwaliny pod wiele innych prób.

W 1817 r. niemiecki naukowiec I. Dobereiner miał wszystkie znane pierwiastki w oddzielnych triadach: 1) Li, Na, K; 2) Ca, Sr, Ba; 3) P, As, Sb; 4) S, Se, Te; 5) Cl, Br, J; i odkrywa ciekawy wzór: masa atomu pierwiastka środkowego jest równa średniej arytmetycznej mas pierwiastków skrajnych, na przykład: ArNa = (Ar Li + Ar K) / 2 = (6, 94 + 39,1 ) / 2 = 23.

Ten wzór zaprzątał umysły wielu chemików, a w 1857 roku Lenseen ułożył 60 znanych wówczas pierwiastków w 20 triad. Wielu naukowców rozumiało, że elementy łączy jakiś, jeszcze niejasny, wewnętrzny związek, ale przyczyny odkrytych wzorców nie zostały zidentyfikowane.

Oprócz stołów z poziomym i pionowym układem elementów zaproponowano inne. I tak na przykład francuski chemik Chancourtois układa 50 pierwiastków w linii śrubowej na powierzchni cylindra, układając je na linii, zgodnie z masą atomową. Dlatego system kończył się tellurem, system ten nazwano „śrubą tellurową”. Okazało się, że wiele podobnych elementów na cylindrze znajduje się pod sobą pionowo. Ta konstrukcja poprawnie wyrażała graficznie ideę dialektycznego rozwoju materii.

Co ciekawe, po raz pierwszy pojawiła się analogia z jego „śruby” między wodorem a halogenami, która dopiero niedawno stała się powszechnie uznana.

Zaobserwowana przez naukowca okresowa powtarzalność nie znalazła rozwoju w dolnej części cylindra, gdzie nie zaobserwowano analogii pionowej.

W latach 1864-1865 pojawiły się dwie nowe tablice: angielskiego naukowca J. Newlandsa i niemieckiego naukowca L. Meyera.

Newlands wyszedł z idealistycznych wyobrażeń o uniwersalnej harmonii w przyrodzie, która powinna istnieć także wśród pierwiastków chemicznych.

Ułożył znane wówczas 62 elementy w porządku rosnącym ich odpowiedników i zauważył, że w tej serii często niejako co ósmy powtarza właściwości każdego, warunkowo uważanego za pierwszy element.

H, Li, Be, B itd.; Na - dziewiąty element powtarza właściwości drugiego - Li, Ca - 17. powtarza właściwości 10 - Mg itd.

Dostał 8 pionowych kolumn - oktaw. Podobne elementy znajdują się na liniach poziomych. Ujawnione prawidłowości nazwał „prawem oktaw”. Jednocześnie w tablicy Newlands było wiele naruszeń harmonii: nie ma podobieństwa między Cl i Pt, S, Fe i Au.

A jednak zasługa Newlanda jest niewątpliwa: jako pierwszy zauważył powtarzalność właściwości na 8. elemencie, zwrócił uwagę na tę liczbę.

Tabela Lothara Meyera opiera się na podobieństwie pierwiastków w ich wartościowości wodorowej.

W tym czasie w chemii wprowadzono pojęcie wartościowości. Wraz z wprowadzeniem tej koncepcji podobieństwo chemiczne nabrało ilościowego wyrazu. Na przykład B i Si mają podobne właściwości, ale różnią się wartościowością (B - 3, Si - 4). Stół posiada 6 pionowych kolumn z 44 elementami. Meyer zauważa, że ​​różnica między względnymi masami atomowymi pierwiastków sąsiadujących w każdej kolumnie różni się przez regularnie rosnące liczby: 16, 16, 45, 45, 90. Zauważa również, że różnica między Ar (Si) i Ar (Sn) wynosi nienormalnie duży (90 zamiast 45). Nie wyciągał przy tym żadnych wniosków, ale taki wniosek mógłby być wnioskiem o istnieniu w naturze elementów, które wówczas nie były jeszcze znane.

Meyer, bardziej niż ktokolwiek inny, był bliski odkrycia prawa (odkrył okresową zależność objętości atomowych pierwiastków), ale nie odważył się wyciągać śmiałych wniosków.

Τᴀᴋᴎᴍ liczba prób klasyfikacji pierwiastków przed DI Mendelejew wynosiła około 50. Naukowcy z różnych krajów klasyfikowali pierwiastki chemiczne, a niektóre z nich były bliskie odkrycia prawa okresowego szukali podobieństw między pozornie podobnymi pierwiastkami, a nie pozwalają na podobieństwa między Na i Cl, na przykład ᴛ.ᴇ. nie dopuścili do idei, że wszystkie pierwiastki są etapami rozwoju jednej materii, w związku z tym nie mogli odkryć uniwersalnego prawa natury i odkryć jednego systemu pierwiastków.

Pod koniec lat 60. XIX wieku ujawniono następujące przesłanki do odkrycia prawa okresowego:

o ustalone, bliskie współczesnym, masy atomowe pierwiastków. (Dalton, Berzelius, Regno, Cannizzaro). W 1858 roku Cannizzaro, stosując metodę określania gęstości gazów do określenia ich mas cząsteczkowych, dał nowy system względnych mas atomowych niektórych pierwiastków. Tabela nie była kompletna, ale masy atomowe, z kilkoma wyjątkami, były dokładne;

o ustalone „grupy naturalne” podobnych elementów (Dobereiner, Pettenkofer, Dumas, Lenseen, Strecker, Odling, Newlands, Meyer);

o opracował doktrynę wartościowości pierwiastków chemicznych (Frankland, Kekule, Cooper);

o odkryto podobieństwo form krystalicznych różnych pierwiastków chemicznych (Hauy, Mitcherlich, Berzelius, Rose, Rammelsberg).

Warunki wstępne odkrycia prawa okresowego i stworzenia układu okresowego D.I. Mendelejewa - pojęcie i typy. Klasyfikacja i cechy kategorii „Warunki wstępne odkrycia prawa okresowego i stworzenia układu okresowego D.I. Mendelejewa” 2017, 2018.