Az emberiség történetében a tizenkilencedik század az az évszázad, amelyben számos tudomány megreformálódott, beleértve a kémiát is. Ekkor jelent meg Mengyelejev periodikus rendszere, és vele együtt a periodikus törvény. Ő volt az, aki a modern kémia alapja lett. D. I. Mengyelejev periodikus rendszere az elemek rendszerezése, amely megállapítja a kémiai és fizikai tulajdonságok függőségét egy anyag atomjának szerkezetétől és töltésétől.
Előzmények
Mengyelejev periodikus rendszerének kezdetét a 17. század harmadik negyedében írt "A tulajdonságok aránya az elemek atomtömegéhez" című könyve teremtette meg. A viszonylag ismert kémiai elemek alapfogalmait jelenítette meg (akkor még csak 63 darab volt). Ráadásul sokuknál helytelenül határozták meg az atomtömegeket. Ez nagymértékben befolyásolta D. I. Mengyelejev felfedezését.
Dmitrij Ivanovics az elemek tulajdonságainak összehasonlításával kezdte munkáját. Mindenekelőtt klórt és káliumot vett fel, majd csak azután kezdett el foglalkozni az alkálifémekkel. Különleges, kémiai elemeket ábrázoló kártyákkal felvértezve többször isMegpróbáltam összerakni ezt a „mozaikot”: kiraktam az asztalomra, hogy megkeressem a szükséges kombinációkat és egyezéseket.
Hosszú erőfeszítés után Dmitrij Ivanovics mégis megtalálta a keresett mintát, és időszakos sorozatokba rendezte az elemeket. Miután ennek eredményeként üres cellákat kapott az elemek között, a tudós rájött, hogy az orosz kutatók nem ismerik az összes kémiai elemet, és neki kell átadnia a világnak azt a kémiai tudást, amelyet még nem adott meg. elődjei.
Mindenki ismeri azt a mítoszt, hogy a periódusos rendszer álmában jelent meg Mengyelejevnek, és az emlékezetből gyűjtötte össze az elemeket egyetlen rendszerbe. Ez durván szólva hazugság. Az tény, hogy Dmitrij Ivanovics elég sokáig és koncentráltan dolgozott a munkáján, és ez nagyon kimerítette. Miközben az elemek rendszerén dolgozott, Mengyelejev egyszer elaludt. Amikor felébredt, rájött, hogy még nem fejezte be az aszt alt, inkább folytatta az üres cellák kitöltését. Egy ismerőse, egy bizonyos Inosztrancev, egyetemi tanár úgy döntött, hogy Mengyelejev asztala csak álom, és ezt a pletykát elterjesztette tanítványai között. Így jelent meg ez a hipotézis.
Hírnév
Mengyelejev kémiai elemeinek periódusos rendszere a Dmitrij Ivanovics által a 19. század harmadik negyedében (1869) alkotott periódusos törvény tükre. 1869-ben az orosz vegyipari közösség ülésén felolvasták Mengyelejev értesítését egy bizonyos szerkezet létrehozásáról. És ugyanebben az évben megjelent a "A kémia alapjai" című könyv, amelybenMengyelejev kémiai elemek periódusos rendszere először jelent meg. D. I. Mengyelejev pedig "Az elemek természetes rendszere és használata a fel nem fedezett elemek minőségének jelzésére" című könyvében említette először a "periodikus törvény" fogalmát.
Struktúra és elhelyezési szabályok
A periodikus törvény megalkotásának első lépéseit Dmitrij Ivanovics tette meg még 1869-1871-ben, akkoriban keményen dolgozott azon, hogy megállapítsa ezen elemek tulajdonságainak függőségét az atomjuk tömegétől. A modern változat az elemek kétdimenziós táblázata.
Egy elem helyének a táblázatban van egy bizonyos kémiai és fizikai jelentése. Az elem helye alapján a táblázatban megtudhatja, mi a vegyértéke, meghatározhatja az elektronok számát és egyéb kémiai jellemzőket. Dmitrij Ivanovics megpróbált kapcsolatot teremteni az elemek között, amelyek tulajdonságaiban hasonlóak és különbözőek.
A kémiai elemek akkoriban ismert osztályozásának alapjául a vegyértéket és az atomtömeget tette. Az elemek egymáshoz viszonyított tulajdonságait összehasonlítva Mengyelejev megpróbált olyan mintát találni, amely az összes ismert kémiai elemet egy rendszerbe egyesítené. Azáltal, hogy az atomtömegek növekedése alapján rendezte el őket, mégis minden sorban periodicitást ért el.
A rendszer további fejlesztése
Az 1969-ben megjelent periódusos rendszert nem egyszer finomították. Az adventtelNemesgázok 1930-as években sikerült feltárni az elemek legújabb függőségét - nem a tömegtől, hanem a sorozatszámtól. Később sikerült megállapítani a protonok számát az atommagokban, és kiderült, hogy az egybeesik az elem sorozatszámával. A 20. század tudósai az atom elektronszerkezetét tanulmányozták. Kiderült, hogy a frekvenciát is befolyásolja. Ez nagymértékben megváltoztatta az elemek tulajdonságairól alkotott elképzelést. Ez a szempont tükröződött Mengyelejev periodikus rendszerének későbbi kiadásaiban. Az elemek tulajdonságainak és jellemzőinek minden új felfedezése szervesen illeszkedik a táblázatba.
Mengyelejev periodikus rendszerének jellemzői
A periódusos rendszer periódusokra van felosztva (7 sor vízszintesen elhelyezve), amelyek viszont nagy és kicsi szakaszokra vannak osztva. Az időszak egy alkálifémmel kezdődik, és egy nemfémes tulajdonságú elemmel végződik.
Dmitrij Ivanovics táblázata függőlegesen csoportokra van osztva (8 oszlop). A periódusos rendszerben mindegyik két alcsoportból áll, nevezetesen a főből és a másodlagosból. Hosszas viták után D. I. Mengyelejev és kollégája, W. Ramsay javaslatára az úgynevezett nulladik csoport bevezetése mellett döntöttek. Ide tartoznak az inert gázok (neon, hélium, argon, radon, xenon, kripton). 1911-ben F. Soddy tudósok azt javasolták, hogy egymástól megkülönböztethetetlen elemeket, úgynevezett izotópokat helyezzenek el a periódusos rendszerben – külön cellákat jelöltek ki számukra.
A periodikus rendszer hűsége és pontossága ellenére a tudományos közösség sokáig nem akarta felismerniezt a felfedezést. Sok nagy tudós nevetségessé tette D. I. Mengyelejev tevékenységét, és úgy vélte, hogy lehetetlen megjósolni egy olyan elem tulajdonságait, amelyet még nem fedeztek fel. Ám miután az állítólagos kémiai elemeket felfedezték (ezek például a szkandium, gallium és germánium voltak), Mengyelejev rendszere és periodikus törvénye a kémia tudományának elméleti alapjává vált.
Asztal a modern időkben
Mengyelejev periódusos rendszere az atom- és molekuláris tudományokkal kapcsolatos legtöbb kémiai és fizikai felfedezés alapja. Az elem modern fogalma pontosan a nagy tudósnak köszönhetően alakult ki. Mengyelejev periodikus rendszerének megjelenése alapvető változásokat hozott a különféle vegyületekről és egyszerű anyagokról alkotott elképzelésekben. Az, hogy egy tudós periodikus rendszert hozott létre, óriási hatással volt a kémia és a vele kapcsolatos összes tudomány fejlődésére.
