Історія відкриття періодичного закону Д. І. Менделєєва

Розвиток періодичного закону

Періодична система елементів

Історія відкриття періодичного закону Д. І. Менделєєва

ХІМІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ Д. І. МЕНДЕЛЕЄВА

ПЕРІОДИЧНИЙ ЗАКОН І ПЕРІОДИЧНА СИСТЕМА

План

Література

/1/ - Романова Н. В. Загальна та неорганічна хімія. – К.: Ірпінь, ВТФ

«Перун», 2002. – 480 с. (Розділ 2. § 2.1-3.1).

/2/ - Глинка Н. Л. Общая химия. – Л.: Химия, 1987. – 704 с. (Глава ІІ.

§ 17-19).

Найважливішою подією в хімії після розробки атомно-молекулярної теорії відкриття періодичного закону. У середині минулого століття хімікам відомо близько 60 елементів. Спроби класифікувати хімічні елементи робились ще А. Л. Лавуазьє та Й. Я. Берцеліусом, які поділили всі елементи на метали та неметали. Ця перша класифікація, незважаючи на обмеженість, не позбавлена логічної основи. Для опису властивостей того чи іншого елемента ми й досі користуємось ґрунтовними ознаками, які властиві металам та неметалам. Проте вся багатогранність хімічних перетворень елементів не може бути зведена до двох типів ознак — металічності і неметалічності.

У XIX ст. до питання класифікації хімічних елементів приверталась увага багатьох хіміків-дослідників. З відкриттям подібності властивостей багатьох елементів учені почали пошуки взаємозв'язку між хімічними елементами.

Так, німецький хімік Й. В. Деберейнер, який звернув увагу на існування ряду потрійних аналогій серед хімічних елементів, у 1829 р. сформулював правило тріад. Між трьома спорідненими елементами в кожному ряду існує залежність: атомна маса середнього елемента є середнім арифметичним атомних мас легшого та важчого елементів. Наприклад, у ряду Сl, Вг, і атомна маса Брому обчислюється як середнє арифметичне атомних мас Хлору та Йоду, тобто (35,5 + 127) : 2 ≈ 80.

Проте Й. В. Деберейнер не зміг згрупувати всі елементи в тріади (він виявив тільки п'ять тріад), крім того, відкрите ним часткове правило не забезпечувало можливості наукового передбачення.

Ідея Й. В. Деберейнера знайшла розвиток у дослідженнях Д. П. Кука, М. Петтенкофера, Ж. Б. Дюма, Е. Ленсена, однак і ці учені не змогли згрупувати в тріади всі елементи, окремі тріади були представлені одним або двома елементами.

Другу групу класифікацій елементів становлять спроби об'єднати елементи за валентністю або за іншими ознаками. Так, у 1857 р. Ф. В. Гінрікс запропонував радіально-колову таблицю, де на кожному з одинадцяти радіусів були розміщені подібні елементи (галогени, лужні метали тощо).

Французький геолог Б. де Шанкуртуа в 1863 р. розмістив всі елементи в порядку зростання їхніх атомних мас по висхідній спіралі і виявив подібність між елементами, що потрапляли на одну й ту саму твірну циліндра.

У 1864 р. англійський хімік Дж. Ньюлендс виділив вісім груп подібних елементів, розмістивши їх у порядку зростання атомних мас. Він помітив, що кожний восьмий елемент за властивостями подібний до першого (правило октав). Проте часто дуже подібні елементи не попадали в один ряд, елементи розміщувались не закономірно, а підганялись під емпіричне правило. Заслугою Дж. Ньюлендса є те, що він вперше почав оперувати поняттям «порядковий номер» (за сучасною термінологією «протонне число»).

Німецький хімік Л. Мейєр найближче підійшов до відкриття періодичного закону. У 1864 р. він опублікував схему, в якій елементи було розділено на шість груп за валентністю.

Л. Мейєр розмістив елементи в порядку зростання їхніх атомних мас і помітив, що подібні елементи знаходяться в одних і тих самих вертикальних стовпчиках. Проте Л. Мейєр не зміг зробити жодних теоретичних висновків із своїх спостережень. У 1870 р. Л. Мейєр вдруге опублікував цю схему у формі таблиці, в якій елементи були розділені на дев'ять стовпчиків, а в пояснювальному тексті говорилось про хімічну періодичність. Однак ця робота була виконана під впливом повідомлення Д. І. Менделєєва про періодичну систему, яке було зроблено на рік раніше, у 1869 р.

Попередники Д. І. Менделєєва не змогли відкрити періодичний закон з двох причин: по-перше, всі вони зосереджували увагу не на законі, що повинен визначати природу класифікації елементів, а на правилах цієї класифікації; по-друге, метод їхніх досліджень був метафізичним. У зв'язку з цим Д. І. Менделєєв, характеризуючи попередні спроби класифікації хімічних елементів, підкреслював штучність попередніх систем, оскільки їм не вистачало об'єктивної основи. Формальна логіка, застосована попередниками Д. 1. Менделєєва як основний метод пізнання, зумовила поділ елементів на групи, різко відділені одна від одної, не давала змоги за подібністю виявити нідмінність. Водночас Д. І. Менделєєв завжди наголошував, що всі попередні спроби класифікації хімічних елементів мали велике значення і стали передумовою відкриття періодичного закону.

Історія відкриття періодичного закону підкреслює, яке величезне значення в творчості вченого мав матеріалістичний світогляд.

Д. І. Менделєєв відкрив періодичний закон у 1869 р. і сформулював його так: властивості простих тіл, а також форми і властивості сполук елементів перебувають у періодичній залежності від величини атомних ваг елементів.

Розміщуючи всі елементи в порядку зростання їхніх атомних мас, Д. І. Менделєєв дійшов висновку, що подібні елементи чергуються через правильні інтервали, іноді розміщуються поряд, що для елементів дуже важливим є місце, яке вони займають у природному ряду. Талановитий учений розглядав кожний елемент не ізольовано від інших, а в їх органічному взаємозв'язку. Саме це дало йому змогу виявити закономірний характер зміни властивостей як подібних, так і відмінних за хімічною природою елементів у їх загальному ряду.

Періодичний закон не можна звести до короткої формули. Зміст його слід виражати положеннями, наведеними нижче.

1. Всі види речовин складаються з хімічних елементів — різних типів атомів.

2. Хімічні елементи можна розмістити в ряд, у якому кожний елемент характеризується тільки йому властивим протонним числом, і в якому всі елементи перебувають у тісному взаємозв'язку і взаємозалежності.

3. Знаючи місце хімічного елемента у природному ряду, можна описати його властивості, визначити валентність, атомну масу, передбачити синтез нових сполук, до складу яких входитимуть ті чи інші елементи.

4. Із збільшенням протонних чисел хімічних елементів їхні властивості
змінюються періодично. Через певне число номерів (не завжди одне й те саме) повторюються валентності елементів, загальні формули їхніх хімічних сполук тощо.

5. Подібні елементи, крім періодично віддалених, можуть розміщуватись поряд. Знаючи послідовність розподілу елементів і характер подібності між ними, можна передбачати існування нових елементів, прогнозувати їхні властивості.

6. Періодичний закон конкретизовано виражений у вигляді періодичної системи елементів (періодичної таблиці).

Кожне з цих положень є важливим для правильного розуміння значення відкриття, зробленого Д. І. Менделєєвим.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Основні закони хімії	\|	Періодична система елементів

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.