Dövri cədvəlin qısaca açılması. Mendeleyevin dövri sistemi. Dövri cədvəlin kimyəvi elementləri. Parlaq uzaqgörənliyin yeni faktları

19-19-cu əsrlərin əvvəllərində atom-molekulyar nəzəriyyənin yaranması məlum olanların sayının sürətlə artması ilə müşayiət olundu. kimyəvi elementlər. Təkcə 19-cu əsrin ilk onilliyində 14 yeni element aşkar edilmişdir. Kəşf edənlər arasında rekordçu ingilis kimyaçısı Humphry Davy idi, o, bir il ərzində elektrolizdən istifadə edərək 6 yeni sadə maddə (natrium, kalium, maqnezium, kalsium, barium, stronsium) əldə etdi. Və 1830-cu ilə qədər məlum elementlərin sayı 55-ə çatdı.

Xassələrinə görə heterojen olan belə bir sıra elementlərin mövcudluğu kimyaçıları çaşdırdı və elementlərin nizamlanmasını və sistemləşdirilməsini tələb etdi. Bir çox elm adamı elementlər siyahısında nümunələr axtardı və müəyyən irəliləyiş əldə etdi. D.I. tərəfindən dövri qanunun kəşfinin prioritetinə etiraz edən ən əhəmiyyətli üç əsəri qeyd edə bilərik. Mendeleyev.

Mendeleyev dövri qanunu aşağıdakı əsas prinsiplər şəklində tərtib etmişdir:

1. Atom çəkisinə görə düzülmüş elementlər xassələrin aydın dövriliyini ifadə edir.
2. Daha çox naməlum sadə cisimlərin, məsələn, atom çəkisi 65 - 75 olan Al və Si-yə bənzər elementlərin kəşfini gözləməliyik.
3. Elementin atom çəkisi bəzən onun analoqlarını bilməklə düzəldilə bilər.

Bəzi bənzətmələr onların atomlarının çəkisinin ölçüsünə görə aşkar edilir. Birinci mövqe hələ Mendeleyevdən əvvəl də məlum idi, lakin ona ümumbəşəri qanun xarakteri verən, onun əsasında hələ kəşf edilməmiş elementlərin mövcudluğunu proqnozlaşdıran, bir sıra elementlərin atom çəkilərini dəyişdirən və bəzi elementləri təşkil edən o idi. cədvəldəki elementlər atom çəkilərinə zidd, lakin xassələrinə tam uyğun olaraq (əsasən valentliyə görə). Qalan müddəalar yalnız Mendeleyev tərəfindən aşkar edilmişdir və dövri qanunun məntiqi nəticələridir. Bu nəticələrin düzgünlüyü sonrakı iki onillikdə bir çox təcrübələrlə təsdiqləndi və dövri qanundan təbiətin sərt qanunu kimi danışmağa imkan verdi.

Bu müddəalardan istifadə edərək Mendeleyev elementlərin dövri cədvəlinin öz versiyasını tərtib etdi. Elementlər cədvəlinin ilk layihəsi 1869-cu il fevralın 17-də (1 mart, yeni üslubda) ortaya çıxdı.

Və 6 mart 1869-cu ildə professor Menşutkin Rusiya Kimya Cəmiyyətinin iclasında Mendeleyevin kəşfi haqqında rəsmi açıqlama verdi.

Alimin ağzına belə bir etiraf gəldi: Yuxuda bütün elementlərin lazım olduğu kimi düzüldüyü bir masa görürəm. Mən oyandım və dərhal bir kağız parçasına yazdım - yalnız bir yerdə sonradan düzəliş lazım olduğu ortaya çıxdı. Əfsanələrdə hər şey necə də sadədir! Onu inkişaf etdirmək və düzəltmək üçün alimin ömrünün 30 ilindən çoxu lazım idi.

Dövri qanunun kəşfi prosesi ibrətamizdir və Mendeleyev özü bu barədə belə danışırdı: “Kütlə ilə kimyəvi xassələriəlaqə olmalıdır.

Və maddənin kütləsi mütləq olmasa da, yalnız nisbi olsa da, son nəticədə atom çəkiləri şəklində ifadə olunduğundan, elementlərin fərdi xassələri ilə onların atom çəkiləri arasında funksional uyğunluq axtarmaq lazımdır. Baxıb cəhd etməkdən başqa heç nə, hətta göbələk və ya bir növ asılılıq axtara bilməzsiniz.

Beləliklə, ayrı-ayrı kartlara atom çəkiləri və əsas xassələri, oxşar elementləri və oxşar atom çəkiləri olan elementləri yazmağa başladım ki, bu da tez bir zamanda elementlərin xassələrinin vaxtaşırı atom çəkilərindən asılı olduğu qənaətinə gəldi və bir çox qeyri-müəyyənliklərə şübhə etdi. , Çıxarılan nəticənin ümumiliyinə bir dəqiqə belə şübhə etmədim, çünki qəzalara yol vermək olmaz”.

İlk dövri cədvəldə, nəcib qazlar istisna olmaqla, kalsiuma qədər olan bütün elementlər müasir cədvəldəki kimidir. Bunu D.İ.-nin məqaləsindən bir səhifənin fraqmentindən görmək olar. Mendeleyev, elementlərin dövri cədvəlini ehtiva edir.

Atom çəkilərinin artırılması prinsipinə əsasən, kalsiumdan sonra növbəti elementlər vanadium, xrom və titan olmalı idi. Lakin Mendeleyev kalsiumdan sonra sual işarəsi qoydu və sonra titanı yerləşdirdi və atom çəkisini 52-dən 50-yə dəyişdirdi.

Sual işarəsi ilə göstərilən naməlum elementə A = 45 atom çəkisi təyin edildi, bu, kalsium və titanın atom çəkiləri arasındakı arifmetik ortadır. Sonra sink və arsen arasında Mendeleyev hələ kəşf edilməmiş iki element üçün yer buraxdı. Bundan əlavə, o, yodun qarşısına tellur qoydu, baxmayaraq ki, sonuncunun atom çəkisi daha azdır. Elementlərin belə düzülüşü ilə cədvəldəki bütün üfüqi cərgələrdə yalnız oxşar elementlər var idi və elementlərin xassələrindəki dəyişikliklərin dövriliyi aydın görünürdü. Sonrakı iki il ərzində Mendeleyev elementlər sistemini əhəmiyyətli dərəcədə təkmilləşdirdi. 1871-ci ildə Dmitri İvanoviçin dövri sistemi demək olar ki, müasir formada təqdim edən "Kimyanın əsasları" dərsliyinin ilk nəşri nəşr olundu.

Cədvəldə 8 element qrupu yaradılmış, qrup nömrələri bu qruplara daxil olan həmin seriyaların elementlərinin ən yüksək valentliyini göstərir və dövrlər 12 sıraya bölünərək müasirlərə yaxınlaşır. İndi hər bir dövr aktiv qələvi metaldan başlayır və tipik qeyri-metal halogenlə bitir.Sistemin ikinci versiyası Mendeleyevə 4 deyil, 12 elementin mövcudluğunu proqnozlaşdırmağa imkan verdi və elmi aləmə meydan oxuyan heyrətamiz dəqiqlik o, ekabor (sanskrit dilində eka “bir və eyni” deməkdir), eka-alüminium və eka-silikon adlandırdığı üç naməlum elementin xüsusiyyətlərini təsvir etdi. (Gaul Fransanın qədim Roma adıdır). Alim bu elementi saf formada təcrid etməyə və xassələrini öyrənməyə nail olub. Mendeleyev isə qalliumun xassələrinin onun proqnozlaşdırdığı eka-alüminiumun xassələri ilə üst-üstə düşdüyünü görüb Lekok de Boisbodrana 4,7 q əvəzinə 5,9-6,0 q/sm3-ə bərabər olan qalliumun sıxlığını səhv ölçdüyünü söylədi. /sm3. Həqiqətən, daha diqqətli ölçmələr 5,904 q/sm3 düzgün dəyərə gətirib çıxardı. D.I-nin dövri qanununun yekun tanınması. Mendeleyev 1886-cı ildən sonra, alman kimyaçısı K.Vinkler gümüş filizini təhlil edərək germanium adlandırdığı elementi əldə etdikdən sonra əldə edilmişdir. Ekasilicon olduğu ortaya çıxdı.

Dövri qanun və elementlərin dövri sistemi.

Dövri qanun kimyanın ən mühüm qanunlarından biridir. Mendeleyev buna inanırdı əsas xüsusiyyət elementin atom kütləsidir. Buna görə də o, bütün elementləri artan atom kütləsi sırasına görə bir sıra düzdü.

Li-dən F-ə qədər bir sıra elementləri nəzərə alsaq, görərik ki, elementlərin metal xassələri zəifləmiş, qeyri-metal xassələri artır. Na-dan Cl-ə qədər sıra elementlərinin xassələri də eyni şəkildə dəyişir. Növbəti işarə K, Li və Na kimi tipik bir metaldır.

Elementlərin ən yüksək valentliyi I y Li-dən V y N-ə (oksigen və flüor müvafiq olaraq II və I sabit valentliyə malikdir) və I y Na-dan VII y Cl-ə qədər artır. Növbəti K elementi, Li və Na kimi, I valentliyinə malikdir. Li2O-dan N2O5-ə qədər oksidlər və LiOH-dan HNO3-ə qədər olan hidroksidlər silsiləsində əsas xassələri zəifləyir və turşu xüsusiyyətləri intensivləşir. Oksidlərin xassələri eyni şəkildə Na2O və NaOH-dan Cl2O7 və HClO4-ə qədər dəyişir. Kalium oksidi K2O, litium və natrium oksidləri Li2O və Na2O kimi, əsas oksiddir və kalium hidroksid KOH, litium və natrium hidroksidləri LiOH və NaOH kimi, tipik bir əsasdır.

Qeyri-metalların formaları və xassələri oxşar şəkildə CH4-dən HF-ə və SiH4-dən HCl-ə dəyişir.

Elementlərin və onların birləşmələrinin xassələrinin elementlərin atom kütləsinin artması ilə müşahidə olunan bu xarakteri dövri dəyişmə adlanır. Bütün kimyəvi elementlərin xassələri artan atom kütləsi ilə vaxtaşırı dəyişir.

Bu dövri dəyişmə elementlərin və onların birləşmələrinin xassələrinin atom kütləsindən dövri asılılığı adlanır.

Buna görə də D.İ. Mendeleyev kəşf etdiyi qanunu belə tərtib etmişdir:

· Elementlərin xassələri, eləcə də elementlərin birləşmələrinin formaları və xassələri dövri olaraq elementlərin atom kütləsindən asılıdır.

Mendeleyev elementlərin dövrlərini bir-birinin altında düzdü və nəticədə elementlərin dövri cədvəlini tərtib etdi.

O, elementlər cədvəlinin təkcə öz işinin deyil, həm də bir çox kimyaçıların səylərinin bəhrəsi olduğunu söylədi, onların arasında onun proqnozlaşdırdığı elementləri kəşf edən “dövri qanunun gücləndiricilərini” xüsusi qeyd etdi.

Müasir cədvəlin yaradılması minlərlə və minlərlə kimyaçı və fiziklərin uzun illər zəhmətini tələb edirdi. Əgər Mendeleyev bu gün sağ olsaydı, o, müasir elementlər cədvəlinə baxaraq, qeyri-üzvi və qeyri-üzvi maddələr haqqında klassik 16 cildlik ensiklopediyanın müəllifi ingilis kimyaçısı J. V. Mellorun sözlərini təkrarlaya bilərdi. nəzəri kimya. 1937-ci ildə işini başa vuraraq, 15 illik işdən sonra baş vərəqdə minnətdarlıqla yazırdı: “Böyük kimyaçılar ordusunun sıravi əsgərlərinə həsr olunur. Adları unudulub, əsərləri qalıb...

Dövri sistem, elementlərin müxtəlif xassələrinin atom nüvəsinin yükündən asılılığını təyin edən kimyəvi elementlərin təsnifatıdır. Sistem dövri qanunun qrafik ifadəsidir. 2009-cu ilin oktyabr ayına olan məlumata görə, 117 kimyəvi element məlumdur (seriya nömrələri 1-dən 116 və 118-ə qədər), onlardan 94-ü təbiətdə tapılır (bəziləri yalnız iz miqdarda). Qalanları23 nüvə reaksiyaları nəticəsində süni şəkildə əldə edilmişdir - bu, atom nüvələrinin elementar hissəciklər, qamma şüaları və bir-biri ilə qarşılıqlı təsiri zamanı baş verən və adətən çox böyük miqdarda enerjinin ayrılmasına səbəb olan çevrilmə prosesidir. İlk 112 elementin daimi adları, qalanlarının isə müvəqqəti adları var.

112-ci elementin kəşfi (rəsmi elementlərdən ən ağırı) Beynəlxalq Təmiz və Tətbiqi Kimya İttifaqı tərəfindən tanınır.

Bu elementin məlum olan ən stabil izotopunun yarı ömrü 34 saniyədir. 2009-cu ilin iyun ayının əvvəlində ununbiumun qeyri-rəsmi adını daşıyır; ilk dəfə 1996-cı ilin fevralında Darmstadtdakı Ağır İon İnstitutunda ağır ion sürətləndiricisində sintez edilmişdir. Kəşf edənlərin cədvələ əlavə etmək üçün yeni rəsmi ad təklif etmək üçün altı ay vaxtı var (onlar artıq Wickhausius, Helmholtzius, Venusius, Frischius, Strassmannius və Heisenbergius təklif ediblər). Hal-hazırda Dubnadakı Birgə Nüvə Tədqiqatları İnstitutunda əldə edilən 113-116 və 118 nömrəli transuran elementləri məlumdur, lakin onlar hələ rəsmi olaraq tanınmayıb. Dövri cədvəlin 3 forması digərlərindən daha çox yayılmışdır: “qısa” (qısa dövr), “uzun” (uzun dövr) və “əlavə uzun”. “Super-uzun” versiyada hər dövr düz bir xətt tutur. “Uzun” versiyada lantanidlər (sistemin VI dövründə yerləşən seriya nömrələri 58-71 olan 14 kimyəvi element ailəsi) və aktinidlər (aktiniumdan və ona bənzər 14-dən ibarət radioaktiv kimyəvi elementlər ailəsi) onların kimyəvi xassələri) ümumi cədvəldən çıxarılaraq onu daha yığcam edir. Qeydin “qısa” formasında buna əlavə olaraq dördüncü və sonrakı dövrlər hər biri 2 sətir tutur; Əsas və ikinci dərəcəli alt qrupların elementlərinin simvolları hüceyrələrin müxtəlif kənarlarına nisbətən düzülür. Cədvəlin səkkiz qrup elementdən ibarət qısa forması 1989-cu ildə IUPAC tərəfindən rəsmi olaraq tərk edildi. Uzun formanı istifadə etmək tövsiyə edilsə də, qısa forma davam etdi çox sayda Rus arayış kitabları və dərslikləri bu müddətdən sonra da. Müasir xarici ədəbiyyatdan qısa forma tamamilə çıxarılıb, əvəzinə uzun forma istifadə olunur. Bəzi tədqiqatçılar bu vəziyyəti, digər məsələlərlə yanaşı, cədvəlin qısa formasının görünən rasional yığcamlığı, həmçinin stereotipik düşüncə və müasir (beynəlxalq) məlumatların qavranılmaması ilə əlaqələndirirlər.

1969-cu ildə Teodor Siborq elementlərin uzadılmış dövri cədvəlini təklif etdi. Niels Bohr dövri cədvəlin nərdivan (piramidal) formasını inkişaf etdirdi.

Bir çox başqa, nadir hallarda və ya ümumiyyətlə istifadə olunmayan, lakin çox orijinal qrafik ekran üsulları var dövri qanun. Bu gün cədvəlin bir neçə yüz versiyası var və elm adamları daim yeni variantlar təklif edirlər.

Dövri qanun və onun əsaslandırılması.

Dövri qanun kimyada çoxlu sayda elmi məlumatı sistemləşdirməyə və ümumiləşdirməyə imkan verdi. Qanunun bu funksiyası adətən inteqrativ adlanır. Xüsusilə elmi və strukturlaşmasında aydın şəkildə özünü göstərir tədris materialı kimya.

Akademik A.E.Fersman bildirmişdir ki, sistem bütün kimyanı vahid məkan, xronoloji, genetik və enerji əlaqəsi çərçivəsində birləşdirmişdir.

Dövri Qanunun inteqrativ rolu həm də onda özünü göstərirdi ki, guya elementlər haqqında bəzi məlumatlar bu sənəddən kənara çıxır. ümumi nümunələr, həm müəllifin özü, həm də izləyiciləri tərəfindən yoxlanılıb və dəqiqləşdirilib.

Bu, berilyumun xüsusiyyətləri ilə baş verdi. Mendeleyevin işindən əvvəl diaqonal oxşarlıq deyildiyinə görə alüminiumun üçvalent analoqu hesab olunurdu. Beləliklə, ikinci dövrdə iki üçvalent element var idi və bir dənə də ikivalentli element yox idi. Məhz bu mərhələdə Mendeleyev berilyumun xassələrinin tədqiqində səhv olduğundan şübhələndi, o, berilyumun iki valentli olduğunu və atom çəkisinin 9 olduğunu iddia edən rus kimyaçısı Avdeyevin işini tapdı. Avdeyevin işi diqqətdən kənarda qaldı. elmi dünya, müəllif, görünür, son dərəcə zəhərli berillium birləşmələri ilə zəhərlənərək erkən öldü. Avdeyevin tədqiqatlarının nəticələri dövri qanun sayəsində elmdə müəyyən edilmişdir.

Həm atom çəkilərinin, həm də valentliklərin dəyərlərində belə dəyişikliklər və təkmilləşdirmələr Mendeleyev tərəfindən daha doqquz element (In, V, Th, U, La, Ce və üç digər lantanidlər) üçün edilmişdir.

Daha on element üçün yalnız atom çəkiləri düzəldildi. Və bütün bu dəqiqləşdirmələr sonradan eksperimental olaraq təsdiqləndi.

Dövri Qanunun proqnostik (proqnozlaşdırma) funksiyası 21, 31 və 32 seriya nömrələri olan naməlum elementlərin aşkar edilməsində ən parlaq təsdiqini aldı.

Onların mövcudluğu əvvəlcə intuitiv olaraq proqnozlaşdırılırdı, lakin sistemin formalaşması ilə Mendeleyev onların xassələrini yüksək dəqiqliklə hesablaya bildi. Yaxşı məşhur hekayə Skandium, qallium və germaniumun kəşfi Mendeleyevin kəşfinin zəfəri idi. O, bütün proqnozlarını özünün kəşf etdiyi universal təbiət qanunu əsasında vermişdi.

Ümumilikdə Mendeleyev on iki elementi proqnozlaşdırmışdı.Əvvəldən Mendeleyev qeyd edirdi ki, qanun təkcə kimyəvi elementlərin özlərinin deyil, həm də onların bir çox birləşmələrinin xassələrini təsvir edir. Bunu təsdiq etmək üçün aşağıdakı nümunəni vermək kifayətdir. 1929-cu ildən, akademik P. L. Kapitsa germaniumun qeyri-metal keçiriciliyini ilk dəfə kəşf etdikdən sonra dünyanın bütün ölkələrində yarımkeçiricilərin öyrənilməsinin inkişafı başlandı.

Dərhal aydın oldu ki, belə xassələrə malik olan elementlər IV qrupun əsas altqrupunu tutur.

Zaman keçdikcə yarımkeçirici xassələrə daha çox və ya az dərəcədə bu qrupdan eyni dərəcədə uzaq olan dövrlərdə yerləşən elementlərin birləşmələri (məsələn, ümumi formula növü AzB).

Bu, dərhal yeni praktiki əhəmiyyətli yarımkeçiricilərin axtarışını hədəflənmiş və proqnozlaşdırıla bilən hala gətirdi. Demək olar ki, bütün müasir elektronika bu cür əlaqələrə əsaslanır.

Qeyd etmək vacibdir ki, proqnozlar daxilində Dövri Cədvəlümumi tanınmasından sonra da edilmişdir. 1913-cü ildə

Moseley dalğa uzunluğunu kəşf etdi rentgen şüaları müxtəlif elementlərdən hazırlanmış anti-katodlardan alınan , Dövri Cədvəlin elementlərinə şərti olaraq təyin edilmiş seriya nömrəsindən asılı olaraq təbii olaraq dəyişir. Təcrübə təsdiq etdi ki, elementin seriya nömrəsi birbaşa fiziki məna daşıyır.

Yalnız sonra nüvənin müsbət yükünün dəyəri ilə əlaqəli seriya nömrələri var idi. Lakin Moseley qanunu dövrlərdə elementlərin sayını dərhal eksperimental olaraq təsdiqləməyə və eyni zamanda o vaxta qədər hələ kəşf edilməmiş hafnium (No 72) və renium (No 75) yerlərini proqnozlaşdırmağa imkan verdi.

Uzun müddət mübahisələr getdi: inert qazları müstəqil sıfır elementlər qrupuna ayırmaq və ya onları VIII qrupun əsas alt qrupu hesab etmək.

Dövri Cədvəldəki elementlərin vəziyyətinə əsaslanaraq, Linus Pauling-in rəhbərlik etdiyi nəzəri kimyaçılar uzun müddət nəcib qazların tam kimyəvi passivliyinə şübhə ilə yanaşaraq, onların ftoridlərinin və oksidlərinin mümkün sabitliyinə birbaşa işarə etdilər.

Ancaq yalnız 1962-ci ildə amerikalı kimyaçı Neil Bartlett platin heksafluoridin oksigenlə ən adi şəraitdə reaksiyasını həyata keçirən ilk şəxs oldu, ksenon heksafluoroplatinat XePtF^ əldə etdi, ardınca indi inertdən daha çox nəcib adlandırılan digər qaz birləşmələri gəldi. .

Burada oxucu insanın elmi sahədə indiyə qədər kəşf etdiyi ən mühüm qanunlardan biri - Dmitri İvanoviç Mendeleyevin dövri qanunu haqqında məlumat tapa bilər. Onun əhəmiyyəti və kimyaya təsiri ilə tanış olacaqsınız və nəzərdən keçirəcəksiniz ümumi müddəalar, dövri qanunun xüsusiyyətləri və təfərrüatları, kəşf tarixi və əsas müddəaları.

Dövri qanun nədir

Dövri qanun budur təbii qanunİlk dəfə 1869-cu ildə D.I.Mendeleyev tərəfindən kəşf edilmiş fundamental təbiətli və kəşfin özü o dövrdə məlum olan bəzi kimyəvi elementlərin xassələrinin və atom kütlələrinin müqayisəsi nəticəsində baş vermişdir.

Mendeleyev iddia edirdi ki, onun qanununa görə sadə və mürəkkəb cisimlər və elementlərin müxtəlif birləşmələri onların dövri tip asılılığından və atomlarının çəkisindən asılıdır.

Dövri qanun öz növünə görə unikaldır və bu, təbiətin və kainatın digər fundamental qanunlarından fərqli olaraq riyazi tənliklərlə ifadə edilməməsi ilə bağlıdır. Qrafik olaraq, kimyəvi elementlərin dövri cədvəlində ifadəsini tapır.

Kəşf tarixi

Dövri qanunun kəşfi 1869-cu ildə baş verdi, lakin bütün məlum x-ci elementləri sistemləşdirmək cəhdləri bundan çox əvvəl başladı.

Belə bir sistemi yaratmaq üçün ilk cəhdi 1829-cu ildə İ.V.Debereyner etdi. O, ona məlum olan bütün kimyəvi elementləri bu üç komponent qrupuna daxil olan atom kütlələrinin cəminin yarısının yaxınlığı ilə bir-biri ilə əlaqəli olan üçlülərə təsnif etdi. . Debereynerin ardınca A. de Chancourtois tərəfindən elementlərin unikal təsnifat cədvəlini yaratmağa cəhd edildi, o, sistemini "yer spiralı" adlandırdı və ondan sonra Newlands oktavasını John Newlands tərtib etdi. 1864-cü ildə, demək olar ki, eyni vaxtda, William Olding və Lothar Meyer bir-birindən asılı olmayaraq yaradılmış cədvəlləri nəşr etdi.

Dövri qanun 8 mart 1869-cu ildə nəzərdən keçirilməsi üçün elmi ictimaiyyətə təqdim edildi və bu, Rusiya Cəmiyyətinin iclasında baş verdi. Dmitri İvanoviç Mendeleyev öz kəşfini hamının gözü qarşısında elan etdi və elə həmin il Mendeleyevin “Kimyanın əsasları” dərsliyi nəşr olundu, burada onun yaratdığı dövri cədvəl ilk dəfə nümayiş etdirildi. Bir il sonra, 1870-ci ildə bir məqalə yazıb dövri qanun anlayışının ilk dəfə istifadə olunduğu Rusiya Kimya Cəmiyyətinə təqdim etdi. 1871-ci ildə Mendeleyev kimyəvi elementlərin dövri qanunu haqqında məşhur məqaləsində öz konsepsiyasının hərtərəfli təsvirini verdi.

Kimya elminin inkişafına əvəzsiz töhfə

Dövri qanunun əhəmiyyəti dünyanın elmi ictimaiyyəti üçün inanılmaz dərəcədə böyükdür. Bu onunla bağlıdır ki, onun kəşfi həm kimyanın, həm də digər təbiət elmlərinin, məsələn, fizika və biologiyanın inkişafına güclü təkan verdi. Elementlər və onların keyfiyyət kimyəvi və fiziki xüsusiyyətləri arasındakı əlaqə açıq idi, bu da bütün elementlərin bir prinsip üzrə qurulmasının mahiyyətini anlamağa imkan verdi və kimyəvi elementlər haqqında anlayışların müasir formalaşdırılmasına, biliklərin konkretləşdirilməsinə səbəb oldu. mürəkkəb və sadə quruluşlu maddələr.

Dövri qanundan istifadə kimyəvi proqnozlaşdırma problemini həll etməyə və məlum kimyəvi elementlərin davranışının səbəbini müəyyən etməyə imkan verdi. Atom fizikası, o cümlədən nüvə enerjisi də bu qanunun nəticəsi olaraq mümkün olmuşdur. Öz növbəsində, bu elmlər bu qanunun mahiyyətinin üfüqlərini genişləndirməyə və onun dərk edilməsini dərinləşdirməyə imkan verdi.

Dövri sistem elementlərinin kimyəvi xassələri

Mahiyyət etibarı ilə kimyəvi elementlər sərbəst atom və ya ion vəziyyətində, solvatlaşdırılmış və ya hidratlanmış, sadə bir maddədə və onların çoxsaylı birləşmələrinin əmələ gətirə biləcəyi formada onlara xas olan xüsusiyyətlərlə bir-birinə bağlıdır. Lakin bu xassələr adətən iki hadisədən ibarətdir: sərbəst vəziyyətdə olan atoma və sadə maddəyə xas olan xüsusiyyətlər. Bu növün bir çox xüsusiyyətləri var, lakin ən vacibləri bunlardır:

Atomun ionlaşması və onun enerjisi, elementin cədvəldəki mövqeyindən, sıra nömrəsindən asılı olaraq.
Atomun və elektronun enerji yaxınlığı, atom ionlaşması kimi, elementin yerləşdiyi yerdən asılıdır. Dövri Cədvəl.
Sabit qiymətə malik olmayan, lakin müxtəlif amillərdən asılı olaraq dəyişə bilən atomun elektronmənfiliyi.
Atomların və ionların radiusu - burada, bir qayda olaraq, hərəkət vəziyyətində elektronların dalğa təbiəti ilə əlaqəli empirik məlumatlar istifadə olunur.
Sadə maddələrin atomlaşdırılması - elementin reaktivlik imkanlarının təsviri.
Oksidləşmə halları formal xüsusiyyətdir, lakin onlar elementin ən mühüm xüsusiyyətlərindən biri kimi görünür.
Sadə maddələr üçün oksidləşmə potensialı maddənin sulu məhlullarda fəaliyyət göstərmə potensialının ölçülməsi və göstəricisidir, həmçinin redoks xüsusiyyətlərinin təzahür səviyyəsidir.

Daxili və ikinci dərəcəli elementlərin dövriliyi

Dövri qanun təbiətin başqa bir mühüm komponenti - daxili və ikincil dövrilik haqqında anlayış verir. Yuxarıda qeyd olunan təhsil sahələri atom xüsusiyyətləri, əslində, düşündüyünüzdən qat-qat mürəkkəbdir. Bu onunla bağlıdır ki, cədvəlin s, p, d elementləri dövrdə (daxili dövrilik) və qrupda (ikinci dövrilik) mövqelərindən asılı olaraq keyfiyyət xüsusiyyətlərini dəyişirlər. Məsələn, s elementinin birinci qrupdan səkkizinciyə p-elementinə keçidinin daxili prosesi ionlaşmış atomun enerji xəttinin əyrisində minimum və maksimum nöqtələrlə müşayiət olunur. Bu hadisə dövr ərzində mövqeyinə görə atomun xassələrindəki dəyişikliklərin dövriliyinin daxili qeyri-sabitliyini göstərir.

Nəticələr

İndi oxucu Mendeleyevin dövri qanununun nə olduğunu aydın başa düşür və müəyyən edir, onun insan və müxtəlif elmlərin inkişafı üçün əhəmiyyətini dərk edir, onun müasir müddəaları və kəşf tarixi haqqında təsəvvürə malikdir.

İnşa

“Dövri qanunun kəşfi və təsdiqi tarixi D.İ. Mendeleyev"

Sankt-Peterburq 2007

Giriş

Dövri qanun D.I. Mendeleyev, atomlarının nüvələrinin yüklərinin artmasından asılı olaraq kimyəvi elementlərin xassələrinin dövri dəyişməsini təyin edən əsas qanundur. Açan: D.I. Mendeleyev 1869-cu ilin fevralında. O dövrdə məlum olan bütün elementlərin xassələrini və onların atom kütlələrinin (çəkilərinin) qiymətlərini müqayisə edərkən. Mendeleyev ilk dəfə 1870-ci ilin noyabrında “dövri qanun” terminindən istifadə etdi və 1871-ci ilin oktyabrında Dövri qanunun yekun ifadəsini verdi: “... elementlərin xassələri, deməli, onların əmələ gətirdiyi sadə və mürəkkəb cisimlərin xassələri, vaxtaşırı atom çəkilərindən asılıdır. Dövri qanunun qrafik (cədvəl) ifadəsi Mendeleyev tərəfindən işlənmiş elementlərin dövri sistemidir.

1. Digər alimlərin dövri qanunu çıxarmaq cəhdləri

Elementlərin dövri sistemi və ya dövri təsnifatı 19-cu əsrin ikinci yarısında qeyri-üzvi kimyanın inkişafı üçün böyük əhəmiyyət kəsb edirdi. Bu əhəmiyyət hal-hazırda nəhəngdir, çünki sistemin özü maddənin quruluşu problemlərinin öyrənilməsi nəticəsində tədricən yalnız atom çəkilərini bilməklə əldə edilə bilməyən rasionallıq dərəcəsini əldə etmişdir. Empirik qanunauyğunluqdan qanuna keçid istənilən elmi nəzəriyyənin son məqsədidir.

Kimyəvi elementlərin təbii təsnifatının və onların sistemləşdirilməsinin əsaslarının axtarışı Dövri Qanunun kəşfindən çox əvvəl başlamışdır. Bu sahədə ilk dəfə işləyən təbiətşünasların qarşılaşdıqları çətinliklər eksperimental məlumatların olmaması ilə əlaqədar idi: erkən XIX V. məlum kimyəvi elementlərin sayı hələ də çox az idi və bir çox elementin atom kütlələrinin qəbul edilən dəyərləri qeyri-dəqiq idi.

Lavoisier və onun məktəbinin kimyəvi davranışda analoq meyarına əsaslanaraq elementləri təsnif etmək cəhdlərindən başqa, elementlərin dövri təsnifatına dair ilk cəhd Döbereynerə məxsusdur.

Döbereyner triadaları və elementlərin ilk sistemləri

1829-cu ildə alman kimyaçısı İ.Döbereyner elementləri sistemləşdirməyə cəhd etdi. O, oxşar xassələrə malik bəzi elementlərin üçlü qruplarda birləşdirilə biləcəyini qeyd etdi və onları üçlük adlandırdı: Li–Na–K; Ca–Sr–Ba; S–Se–Te; P–As–Sb; Cl-Br-I.

Təklif olunanın mahiyyəti triadalar qanunu Döbereyner üçlüyün orta elementinin atom kütləsinin üçlüyün iki ifrat elementinin atom kütlələrinin cəminin (orta hesab) yarısına yaxın olduğunu göstərirdi. Döbereyner təbii olaraq bütün məlum elementləri triadalara ayıra bilməsə də, triadalar qanunu atom kütləsi ilə elementlərin və onların birləşmələrinin xassələri arasında əlaqənin mövcudluğunu açıq şəkildə göstərirdi. Bütün sonrakı sistemləşdirmə cəhdləri elementlərin atom kütlələrinə uyğun yerləşdirilməsinə əsaslanırdı.

Döbereynerin fikirlərini L.Qmelin inkişaf etdirərək elementlərin xassələri ilə onların atom kütlələri arasındakı əlaqənin triadalardan qat-qat mürəkkəb olduğunu göstərdi. 1843-cü ildə Gmelin kimyəvi cəhətdən oxşar elementlərin birləşdirici (ekvivalent) çəkiləri artırmaq üçün qruplara düzüldüyü bir cədvəl nəşr etdi. Elementlər triadalardan, həmçinin tetradlardan və pentadlardan (dörd və beş elementdən ibarət qruplar) ibarət idi və cədvəldəki elementlərin elektronmənfiliyi yuxarıdan aşağıya rəvan dəyişdi.

1850-ci illərdə M. von Pettenkofer və J. Dumas qondarma təklif etdi. diferensial sistemlər, alman kimyaçıları A. Strecker və G. Chermak tərəfindən ətraflı işlənmiş elementlərin atom çəkisindəki dəyişikliklərin ümumi qanunauyğunluqlarını müəyyən etməyə yönəlmişdir.

XIX əsrin 60-cı illərinin əvvəllərində. Dövri Qanundan dərhal əvvəl bir neçə əsər meydana çıxdı.

Spiral de Chancourtois

A. de Chancourtois, o dövrdə məlum olan bütün kimyəvi elementləri artan atom kütlələrinin vahid ardıcıllığı ilə düzdü və əldə edilən silsilələr silindrin səthinə onun əsasından 45° bucaq altında çıxan xətt boyunca tətbiq etdi. baza (sözdə yer spiralı). Silindr səthini açarkən məlum oldu ki, silindr oxuna paralel şaquli xətlərdə oxşar xüsusiyyətlərə malik kimyəvi elementlər var. Beləliklə, litium, natrium, kalium bir şaquli yerə düşdü; berilyum, maqnezium, kalsium; oksigen, kükürd, selen, tellur və s. De Chancourtois spiralinin dezavantajı, özünəməxsus şəkildə yaxın olanlarla eyni xəttdə olması idi. kimyəvi təbiət Elementlərin də tamamilə fərqli kimyəvi davranış elementləri olduğu ortaya çıxdı. Manqan qələvi metallar qrupuna, onlarla heç bir əlaqəsi olmayan titan isə oksigen və kükürd qrupuna düşdü.

Newlands cədvəli

İngilis alimi J. Newlands 1864-cü ildə onun təklifini əks etdirən elementlər cədvəlini nəşr etdi oktava qanunu. Newlands göstərdi ki, artan atom çəkilərinə görə düzülmüş bir sıra elementlərdə səkkizinci elementin xassələri birincinin xüsusiyyətlərinə bənzəyir. Newlands əslində yüngül elementlər üçün baş verən bu asılılığa universal xarakter verməyə çalışdı. Onun cədvəlində oxşar elementlər üfüqi cərgələrdə yerləşirdi, lakin eyni cərgədə çox vaxt xassələrində tamamilə fərqli elementlər var idi. Bundan əlavə, Newlands bəzi hüceyrələrə iki element yerləşdirməyə məcbur oldu; nəhayət, masada boş oturacaqlar yox idi; Nəticədə oktavalar qanunu həddindən artıq şübhə ilə qəbul edildi.

Odling və Meyer masaları

Eyni 1864-cü ildə alman kimyaçısı L. Meyerin ilk cədvəli meydana çıxdı; valentliklərinə görə altı sütunda düzülmüş 28 elementdən ibarət idi. Meyer, oxşar elementlər silsiləsində atom kütləsinin müntəzəm (Döbereyner triadalarına bənzər) dəyişməsini vurğulamaq üçün cədvəldəki elementlərin sayını bilərəkdən məhdudlaşdırdı.

1870-ci ildə Meyer doqquz şaquli sütundan ibarət “Elementlərin təbiəti onların atom çəkisinin funksiyası kimi” adlı yeni cədvəldən ibarət bir əsər nəşr etdi. Oxşar elementlər masanın üfüqi cərgələrində yerləşirdi; Meyer bəzi hüceyrələri boş buraxdı. Cədvəl, artıq Mendeleyev tərəfindən təklif olunan "dövrilik" terminini mükəmməl şəkildə göstərən xarakterik mişar dişi formasına malik olan elementin atom həcminin atom çəkisindən asılılığının qrafiki ilə müşayiət olunurdu.

2. Böyük kəşf gününə qədər görülən işlər

Dövri qanunun kəşfi üçün ilkin şərtləri D.I.-nin kitabında axtarmaq lazımdır. Mendeleyev (bundan sonra D.İ.) “Kimyanın əsasları”. Bu kitabın 2-ci hissəsinin ilk fəsilləri D.İ. 1869-cu ilin əvvəlində yazmışdır. 1-ci fəsil natriuma, 2-ci - onun analoqlarına, 3-cü - istilik tutumuna, 4-cü - qələvi torpaq metallarına həsr edilmişdir. Dövri qanunun kəşf edildiyi günə qədər (17 fevral 1869-cu il) o, yəqin ki, atomluğu (valentlik) baxımından bir-birinə yaxın olan qələvi metallar və halidlər kimi qütb-əks elementlər arasındakı əlaqə məsələsini artıq açıqlamışdı. ), həmçinin qələvi metalların atom çəkiləri baxımından özləri arasında əlaqəyə dair sual. O, həm də iki qrup qütb-əks elementləri üzvlərinin atom çəkilərinə görə bir araya gətirmək və müqayisə etmək məsələsinə yaxınlaşdı ki, bu da faktiki olaraq artıq elementlərin atomluqlarına görə paylanması prinsipindən imtina etmək və onların birləşmə prinsipinə keçmək demək idi. atom çəkilərinə görə paylanması. Bu keçid dövri qanunun kəşfinə hazırlıq deyil, kəşfin özünün başlanğıcı idi

1869-cu ilin əvvəlində elementlərin əhəmiyyətli bir hissəsi ümumi kimyəvi xüsusiyyətlərə görə ayrı-ayrı təbii qruplara və ailələrə birləşdirildi; Bununla yanaşı, onların başqa bir hissəsi dağınıq, təcrid olunmuş, xüsusi qruplara birləşdirilməyən ayrı-ayrı elementlər idi. Aşağıdakılar möhkəm qurulmuş hesab edildi:

– qələvi metallar qrupu – litium, natrium, kalium, rubidium və sezium;

– qələvi torpaq metalları qrupu – kalsium, stronsium və barium;

– oksigen qrupu – oksigen, kükürd, selen və tellur;

– azot qrupu – azot, fosfor, arsen və sürmə. Bundan əlavə, burada tez-tez vismut əlavə olunurdu və vanadium azot və arsenin natamam analoqu hesab olunurdu;

– karbon qrupu – karbon, silisium və qalay, titan və sirkonium isə silikon və qalayın natamam analoqları hesab edilirdi;

– halogenlər qrupu (halogenlər) – flüor, xlor, brom və yod;

– mis qrupu – mis və gümüş;

– sink qrupu – sink və kadmium

– dəmir ailəsi – dəmir, kobalt, nikel, manqan və xrom;

- platin metalları ailəsi - platin, osmium, iridium, palladium, rutenium və rodium.

Vəziyyət müxtəlif qruplara və ya ailələrə təsnif edilə bilən elementlərlə daha mürəkkəb idi:

– qurğuşun, civə, maqnezium, qızıl, bor, hidrogen, alüminium, tallium, molibden, volfram.

Bundan əlavə, xassələri hələ kifayət qədər öyrənilməmiş bir sıra elementlər məlum idi:

– nadir torpaq elementləri ailəsi – itrium, erbium, serium, lantan və didimium;

- niobium və tantal;

- berilyum;

3. Böyük kəşf günü

DI. çoxşaxəli alim idi. O, uzun müddət idi ki, suallarla çox maraqlanırdı və Kənd təsərrüfatı. Volnının fəaliyyətində yaxından iştirak etmişdir iqtisadi cəmiyyətüzvü olduğu Sankt-Peterburqda (VEO). VEO bir sıra şimal əyalətlərində artel pendiri istehsalı təşkil etdi. Bu təşəbbüsün təşəbbüskarlarından biri N.V. Vereshchagin. 1868-ci ilin sonunda, yəni. isə D.I. məsələni bitirdi. Vereshchagin kitabının 2-də VEO-ya müraciət edərək, artel pendir südçülərinin işini yerində yoxlamaq üçün Cəmiyyət üzvlərindən birini göndərmək xahişi ilə müraciət etdi. Bu cür səfərə razılıq D.I. 1868-ci ilin dekabrında o, Tver quberniyasında bir sıra artel pendir süd zavodlarını yoxladı. İmtahanı başa çatdırmaq üçün əlavə ezamiyyətə ehtiyac yarandı. Gediş dəqiq olaraq 1869-cu il fevralın 17-nə təyin edilmişdi.

Robert Boyl 1668-ci ildəki işində parçalana bilməyən kimyəvi elementlərin siyahısını təqdim etdi. O vaxt onların cəmi on beşi var idi. Bununla yanaşı, alim sadaladığı elementlərdən başqa artıq mövcud olmadığını və onların miqdarı məsələsinin açıq qaldığını iddia etməyib.

Yüz il sonra fransız kimyaçısı Antuan Lavuazye elmə məlum olan elementlərin yeni siyahısını tərtib etdi. Onun reyestrinə 35 nəfər daxil idi kimyəvi maddələr, bunlardan 23-ü sonradan çox parçalana bilməyən elementlər kimi tanındı.

Yeni elementlərin axtarışı bütün dünyada kimyaçılar tərəfindən aparıldı və kifayət qədər uğurla inkişaf etdi. Rus kimyaçısı Dmitri İvanoviç Mendeleyev bu məsələdə həlledici rol oynadı: elementlərin atom kütləsi ilə onların "iyerarxiyadakı" yeri arasında əlaqənin mümkünlüyü ideyasını ortaya qoyan o idi. Öz sözləri ilə desək, “biz elementlərin fərdi xassələri ilə onların atom çəkiləri arasında uyğunluqları axtarmalıyıq”.

O dövrdə məlum olan kimyəvi elementləri müqayisə edərək, Mendeleyev nəhəng işdən sonra nəhayət ki, asılılığı, ayrı-ayrı elementlər arasında ümumi təbii əlaqəni kəşf etdi, burada onlar vahid bir bütöv kimi görünür, burada hər bir elementin xüsusiyyətləri öz-özünə mövcud olan bir şey deyildir. , lakin vaxtaşırı və müntəzəm olaraq təkrarlanan bir fenomen.

Beləliklə, 1869-cu ilin fevralında tərtib edildi Mendeleyevin dövri qanunu. Elə həmin il martın 6-da D.İ. Mendeleyevin “Elementlərin atom çəkisi ilə xassələrin əlaqəsi” adlı əsəri N.A. Menshutkin Rusiya Kimya Cəmiyyətinin iclasında.

Həmin il nəşr Almaniyanın "Zeitschrift für Chemie" jurnalında, 1871-ci ildə isə "Annalen der Chemie" jurnalında D.İ. Mendeleyev, kəşfinə həsr olunmuş - "Die periodische Gesetzmässigkeit der Elemente" (Kimyəvi elementlərin dövri nümunəsi).

Dövri cədvəlin yaradılması

Mendeleyev ideyanı kifayət qədər qısa müddətdə formalaşdırmasına baxmayaraq, uzun müddət öz qənaətlərini rəsmiləşdirə bilmədi. Onun fikrini aydın ümumiləşdirmə, sərt və vizual sistem şəklində təqdim etməsi vacib idi. D.İ.-nin özü bir dəfə dediyi kimi. Mendeleyev professor A.A. ilə söhbətində. İnostrantsev: "Hər şey beynimdə birləşdi, amma bunu cədvəldə ifadə edə bilmirəm."

Bioqrafların dediyinə görə, bu söhbətdən sonra alim yatmadan üç gün üç gecə süfrə yaratmaq üzərində çalışıb. O, elementlərin bir cədvəldə təşkil edilməsi üçün birləşdirilə biləcəyi müxtəlif variantlardan keçdi. Dövri cədvəlin yaradılması zamanı bütün kimyəvi elementlərin elmə məlum olmaması da işi çətinləşdirirdi.

1869-1871-ci illərdə Mendeleyev elmi ictimaiyyət tərəfindən irəli sürülən və qəbul edilən dövrilik ideyalarını inkişaf etdirməyə davam etdi. Mərhələlərdən biri elementin digər elementlərin xassələri ilə müqayisədə onun xassələri toplusu kimi dövri sistemdəki yeri anlayışının tətbiqi idi.

Məhz bu əsasda, eləcə də şüşə əmələ gətirən oksidlərin dəyişmə ardıcıllığının tədqiqi zamanı əldə edilən nəticələrə əsaslanaraq, Mendeleyev 9 elementin, o cümlədən berilyum, indium, uran və atom kütlələrinin dəyərlərini düzəltdi. başqaları.

D.İ-nin işi zamanı. Mendeleyev tərtib etdiyi cədvəlin boş xanalarını doldurmağa çalışırdı. Nəticədə, 1870-ci ildə o, o dövrdə elmə məlum olmayan elementlərin kəşfini proqnozlaşdırdı. Mendeleyev atom kütlələrini hesabladı və o dövrdə hələ kəşf edilməmiş üç elementin xüsusiyyətlərini təsvir etdi:

"ekaalüminium" - 1875-ci ildə kəşf edilmiş, qallium adlandırılmış,
"ekabora" - 1879-cu ildə kəşf edilmiş, skandium adlandırılmış,
"exasilicon" - 1885-ci ildə kəşf edilmiş, germanium adlandırılmışdır.

Onun həyata keçirdiyi növbəti proqnozlar polonium (1898-ci ildə kəşf edilib), astatin (1942-1943-cü illərdə kəşf edilib), texnetium (1937-ci ildə kəşf edilib), renium (1925-ci ildə kəşf edilib) və Fransa (1939-cu ildə aşkar edilib) daxil olmaqla, daha səkkiz elementin kəşfi olub. .

1900-cü ildə Dmitri İvanoviç Mendeleyev və Vilyam Ramsay belə bir nəticəyə gəldilər ki, dövri sistemə xüsusi, sıfır qrupun elementlərini daxil etmək lazımdır. Bu gün bu elementlər nəcib qazlar adlanır (1962-ci ilə qədər bu qazlar nəcib qazlar adlanırdı).

Dövri cədvəlin təşkili prinsipi

Onun cədvəlində D.İ. Mendeleyev kimyəvi elementləri cərgələrdə artan kütlə sırası ilə düzdü, cərgələrin uzunluğunu elə seçdi ki, bir sütundakı kimyəvi elementlər oxşar kimyəvi xassələrə malik olsun.

Nəcib qazlar - helium, neon, arqon, kripton, ksenon və radon - digər elementlərlə reaksiya verməkdən çəkinir və aşağı kimyəvi aktivlik nümayiş etdirir və buna görə də ən sağ sütunda yerləşir.

Bunun əksinə olaraq, ən sol sütunun elementləri - litium, natrium, kalium və başqaları - digər maddələrlə şiddətlə reaksiya verir, proses partlayıcıdır. Cədvəlin digər sütunlarındakı elementlər eyni şəkildə davranır - bir sütunda bu xüsusiyyətlər oxşardır, lakin bir sütundan digərinə keçərkən dəyişir.

İlk versiyada dövri cədvəl sadəcə olaraq təbiətdəki mövcud vəziyyəti əks etdirirdi. Əvvəlcə cədvəldə bunun niyə belə olması lazım olduğu heç bir şəkildə izah edilmədi. Və yalnız görünüşü ilə kvant mexanikası Dövri cədvəldə elementlərin düzülməsinin əsl mənası aydın oldu.

Təbiətdə urana qədər olan kimyəvi elementlərə (92 proton və 92 elektron daxildir) rast gəlinir. 93 rəqəmindən başlayaraq laboratoriya şəraitində yaradılmış süni elementlər var.

Rusiya Federasiyasının Təhsil və Elm Nazirliyi

Tver Administrasiyasının Təhsil Şöbəsi

Bələdiyyə təhsil müəssisəsi

"Axşam (növbə) hərtərəfli məktəb№ 2" Tver

"Krugozor" tələbə inşa müsabiqəsi

Mövzuya dair xülasə:

Dmitri İvanoviç Mendeleyev tərəfindən dövri qanunun və kimyəvi elementlərin dövri cədvəlinin kəşfinin tarixi.

2 saylı VSOSH Bələdiyyə Təhsil Müəssisəsinin 8-ci qrupunun tələbəsi, Tver

Nəzarətçi:

ali kateqoriyalı kimya müəllimi

Bələdiyyə təhsil müəssisəsi VSOSH No 2, Tver

Giriş…………………………………………………… ...................... ...................................3

1. Dövri qanunun kəşfi üçün ilkin şərtlər……..4

1.1. Təsnifat……………………………………………………..4

1.2. Döbereyner triadaları və elementlərin ilk sistemləri…………………….4

1.3. Spiral de Chancourtois ………………………………………………………..5

1.5.Odling və Meyer cədvəlləri………………………………………………………………….7

2. Dövri qanunun kəşfi……………………9

Nəticə………………………………………………………………. 16

İstinadlar…………………………………………………….17

Giriş

Dövri qanun və kimyəvi elementlərin dövri sistemi müasir kimyanın əsasını təşkil edir.

Mendeleyev şəhərləri, fabrikləri, təhsil müəssisələri, tədqiqat institutları. Rusiyada şərəfinə təsdiq edilmişdir Qızıl medal- kimya sahəsində görkəmli işə görə verilir. Alimin adı Rusiya Kimya Cəmiyyətinə verildi. Şərəfinə görə, Regional Mendeleyev oxunuşları hər il Tver vilayətində keçirilir. Hətta seriya nömrəsi 101 olan elementə Dmitri İvanoviçin şərəfinə mendelevium adı verildi.

Onun əsas xidmətləri dövri qanunun kəşfi və adını dünya elmində əbədiləşdirən kimyəvi elementlərin dövri sisteminin yaradılması olub. Bu qanun və dövri sistem hər şeyin əsasını təşkil edir gələcək inkişaf atomlar və elementlər haqqında təlimlər, onlar bizim dövrümüzün kimya və fizikasının əsasını təşkil edir.

İşin məqsədi: dövri qanunun və kimyəvi elementlərin dövri sisteminin yaranması üçün ilkin şərtləri öyrənmək və Dmitri İvanoviç Mendeleyevin bu kəşfə verdiyi töhfəni qiymətləndirmək.

1. Dövri qanunun kəşfi üçün ilkin şərtlər

Kimyəvi elementlərin təbii təsnifatının və onların sistemləşdirilməsinin əsaslarının axtarışı Dövri Qanunun kəşfindən çox əvvəl başlamışdır. Dövri qanun kəşf edilən zaman 63 kimyəvi element məlum idi, onların birləşmələrinin tərkibi və xassələri təsvir edilmişdir.

1.1 Təsnifat

Görkəmli İsveç kimyaçısı sadə maddələrin və əmələ gətirdikləri birləşmələrin xassələrindəki fərqlərə əsaslanaraq bütün elementləri metallara və qeyri-metallara ayırdı. O, müəyyən etmişdir ki, metallar əsas oksidlərə və əsaslara, qeyri-metallar isə turşu oksidlərə və turşulara uyğundur.

Cədvəl 1. Təsnifat

1.2. Döbereyner triadaları və elementlərin ilk sistemləri

1829-cu ildə alman kimyaçısı Johann Wolfgang Döbereiner elementləri sistemləşdirmək üçün ilk əhəmiyyətli cəhd etdi. O, oxşar xassələrə malik bəzi elementlərin üçlü qruplarda birləşdirilə biləcəyini qeyd etdi ki, bu da üçlük adlandırdı.

Döbereyner triadalarının təklif olunan qanununun mahiyyəti ondan ibarət idi ki, triadanın orta elementinin atom kütləsi triadanın iki ekstremal elementinin atom kütlələrinin cəminin (orta hesab) yarısına yaxındır. Döbereiner triadalarının müəyyən dərəcədə Mendeleyev qruplarının prototipləri olmasına baxmayaraq, bütövlükdə bu fikirlər hələ də çox natamamdır. Tək kalsium, stronsium və barium ailəsində maqneziumun və ya kükürd, selenium və tellur ailəsində oksigenin olmaması oxşar elementlərin dəstlərinin yalnız üçlü birləşmələrlə süni şəkildə məhdudlaşdırılmasının nəticəsidir. Bu mənada Döbereinerin oxşar xüsusiyyətlərə malik dörd elementdən ibarət üçlüyü təcrid edə bilməməsi çox əlamətdardır: P, As, Sb, Bi. Döbereiner fosfor və arsenin, sürmənin və vismutun kimyəvi xassələrində dərin analogiyaları aydın görürdü, lakin əvvəllər triadaların axtarışı ilə məhdudlaşaraq, düzgün həll yolu tapa bilmədi. Yarım əsr sonra Lotar Mayer deyərdi ki, əgər Döbereyner öz triadalarından qısa müddətə diqqətini yayındırsaydı, o, eyni anda bütün bu dörd elementin oxşarlığını dərhal görərdi.

Döbereyner təbii olaraq bütün məlum elementləri triadalara ayıra bilməsə də, triadalar qanunu atom kütləsi ilə elementlərin və onların birləşmələrinin xassələri arasında əlaqənin mövcudluğunu açıq şəkildə göstərirdi. Bütün sonrakı sistemləşdirmə cəhdləri elementlərin atom kütlələrinə uyğun yerləşdirilməsinə əsaslanırdı.

1.3. Spiral de Chancourtois (1862)

Paris Ali Məktəbinin professoru Alexandre Beguier de Chancourtois, o dövrdə məlum olan bütün kimyəvi elementləri atom kütlələrini artıran bir ardıcıllıqla düzdü və nəticədə yaranan sıraları silindrin səthinə onun bazasından bir bucaq altında çıxan bir xətt boyunca tətbiq etdi. Baza müstəvisinə 45° (sözdə yer spiralı). Silindr səthini açarkən məlum oldu ki, silindr oxuna paralel şaquli xətlərdə oxşar xüsusiyyətlərə malik kimyəvi elementlər var. Beləliklə, litium, natrium, kalium bir şaquli yerə düşdü; berilyum, maqnezium, kalsium; oksigen, kükürd, selen, tellur və s. de Şankurtua spiralının dezavantajı tamamilə fərqli kimyəvi davranışa malik elementlərin kimyəvi təbiətinə görə oxşar olan elementlərlə eyni xəttdə olması idi. Manqan qələvi metallar qrupuna, onlarla heç bir əlaqəsi olmayan titan isə oksigen və kükürd qrupuna düşdü. Beləliklə, ilk dəfə olaraq elementlərin xassələrinin dövriliyi ideyası yarandı, lakin buna əhəmiyyət verilmədi və tezliklə unudulub.

De Chancourtois spiralindən qısa müddət sonra amerikalı alim Con Nyulands elementlərin kimyəvi xassələrini atom kütlələri ilə müqayisə etməyə cəhd etdi. Elementləri artan atom kütləsi sırasına görə düzən Newlands, hər səkkizinci element arasında xassələrdə oxşarlığın olduğunu gördü. Newlands tapılan naxışı musiqi miqyasının yeddi intervalına bənzətməklə oktava qanunu adlandırdı. Cədvəlində o, kimyəvi elementləri hər biri yeddi elementdən ibarət şaquli qruplara ayırdı və eyni zamanda (bəzi elementlərin qaydasında cüzi dəyişikliklə) oxşar kimyəvi xassələrə malik elementlərin eyni üfüqi xətt üzərində bitdiyini aşkar etdi. John Newlands, əlbəttə ki, artan atom kütlələri sırasına görə düzülən bir sıra elementləri verən, kimyəvi elementlərə müvafiq atom nömrəsini verən və bu sıra ilə elementlərin fiziki-kimyəvi xassələri arasında sistematik əlaqəyə diqqət yetirən ilk şəxsdir. O yazırdı ki, belə bir ardıcıllıqla elementlərin xassələri təkrarlanır, onların ekvivalent çəkiləri (kütləsi) 7 vahid və ya 7-yə qatlı olan qiymətlə, yəni sıra ilə səkkizinci element xassələri təkrarlayır. musiqidə olduğu kimi birincinin səkkizinci notu birinci təkrarlanır.

Newlands əslində yüngül elementlər üçün baş verən bu asılılığa universal xarakter verməyə çalışdı. Onun cədvəlində oxşar elementlər üfüqi cərgələrdə yerləşirdi, lakin eyni cərgədə çox vaxt xassələrində tamamilə fərqli elementlər var idi. London Kimya Cəmiyyəti onun oktava qanununu laqeydliklə qarşıladı və Newlands-a elementləri əlifba sırası ilə sıralamağa və istənilən nümunəni müəyyən etməyə çalışmağı təklif etdi.

1.5 Odling və Meyer cədvəlləri

Həmçinin 1864-cü ildə alman kimyaçısı Lotar Meyerin ilk cədvəli ortaya çıxdı; valentliklərinə görə altı sütunda düzülmüş 28 elementdən ibarət idi. Meyer, oxşar elementlər silsiləsində atom kütləsinin müntəzəm (Döbereyner triadalarına bənzər) dəyişməsini vurğulamaq üçün cədvəldəki elementlərin sayını bilərəkdən məhdudlaşdırdı.

Şəkil 3. Meyerin kimyəvi elementlər cədvəli

1870-ci ildə Meyerin işi doqquz şaquli sütundan ibarət olan "Elementlərin təbiəti onların atom çəkisinin funksiyası kimi" adlı yeni cədvəldən ibarət nəşr olundu. Oxşar elementlər masanın üfüqi cərgələrində yerləşirdi; Meyer bəzi hüceyrələri boş buraxdı. Cədvəl, termini mükəmməl şəkildə göstərən xarakterik mişar dişi formasına malik olan bir elementin atom həcminin atom çəkisindən asılılığının qrafiki ilə müşayiət olunurdu. « dövrilik », artıq o vaxt Mendeleyev tərəfindən təklif edilmişdir.

2. Dövri qanunun kəşfi

Dövri qanunun necə kəşf edildiyi haqqında yaxın adamlardan bir neçə hekayə var; Bu hekayələr şahidlər tərəfindən şifahi şəkildə ötürülür, sonra mətbuata nüfuz edir və müvafiq sənədli məlumatların olmaması səbəbindən hələ də təsdiqlənməsi mümkün olmayan bir növ əfsanəyə çevrilir. Sankt-Peterburqda geologiya professorunun hekayəsi maraqlıdır. Universitet (), yaxın dostum. Dövri qanunu kəşf etdiyi o günlərdə ziyarət edən , elementlər sistemini yaratmaq üzərində necə işlədiyinə dair maraqlı toxunuşlar verir və hekayəni nəşr edən yazır:

“Final haqqında yaradıcılıq prosesi Mendeleyevin intuisiyası, fəxri professor Aleksandr Aleksandroviç İnostrantsev mənə çox maraqlı şeylər danışdı. Bir dəfə, artıq Fizika-Riyaziyyat fakültəsinin katibi olan A.A., bir alim və yaxın dost kimi daim mənəvi ünsiyyətdə olduğu Mendeleyevi ziyarətə gəldi. Görür: D.İ. parta arxasında dayanıb, görünür, tutqun, depressiyaya düşmüş vəziyyətdədir.

Dmitri İvanoviç, nə edirsən?

Mendeleyev sonradan elementlərin dövri sistemində təcəssüm olunanlar haqqında danışmağa başladı, lakin o anda qanun və cədvəl hələ formalaşmamışdı: “Hər şey mənim beynimdə birləşdi, - Mendeleyev acı bir şəkildə əlavə etdi, - amma ifadə edə bilmirəm. bir cədvəldə." Bir az sonra aşağıdakılar baş verdi. Mendeleyev üç gün üç gecə yatmadan masasında işlədi, zehni quruluşunun nəticələrini cədvəldə birləşdirməyə çalışdı, lakin buna nail olmaq cəhdləri uğursuz oldu. Nəhayət, həddindən artıq yorğunluğun təsiri altında Mendeleyev yatağa getdi və dərhal yuxuya getdi. “Yuxumda elementlərin lazım olduğu kimi düzüldüyü bir masa görürəm. Mən oyandım və dərhal bir kağız parçasına yazdım - yalnız bir yerdə sonradan düzəliş lazım olduğu ortaya çıxdı.

Bundan sonra, onun elementlərin təsnifatını yekunlaşdırarkən, ayrı-ayrı elementlər haqqında məlumatların yazıldığı kartlardan necə istifadə etdiyi barədə "Kimyanın əsasları" nda öz ifadəsini nəzərə almaq lazımdır. Kartlar elementlər arasında hələ də məlum olmayan əlaqəni müəyyən etmək üçün lazım idi və onun son dizaynı üçün yox. Və ən əsası, cədvəlin ilkin layihəsinin sübut etdiyi kimi, üzərində yazılmış elementləri olan kartlar əvvəlcə qruplar və sətirlər (dövrlər) sırası ilə deyil, yalnız qruplar sırasında (dövrlər hələ yox idi) əvvəlcə aşkar edilmişdir). Qruplar bir-birinin altında yerləşdirildi və məhz qrupların bu yerləşdirilməsi elementlərin şaquli sütunlarının (dövrlərinin) bir-birinə bitişik olduğunu, müəyyən kimyəvi xassələrin vaxtaşırı olduğu elementlərin ümumi davamlı seriyasını meydana gətirdiyini aşkar etdi. təkrarlanır. Bu, dəqiq desək, dövri qanunun kəşfi idi.

Üstəlik, təkcə qrupların deyil, həm də elementlərin dövrlərinin mövcudluğu artıq məlum olsaydı, ayrı-ayrı elementlər üçün kartlara müraciət etməyə ehtiyac qalmazdı.

Üçüncü hekayə, yenə də öz sözləri ilə, yaxın dostundan gəlir - görkəmli çex kimyaçısı. Bu hekayə 1907-ci ildə Brauner tərəfindən nəşr edilmişdir. böyük dostunun ölümündən sonra; 1930-cu ildə Çexoslovak kimyaçılarının əsərləri toplusunda yenidən nəşr edilmişdir. İkinci Dünya Müharibəsi zamanı bu hekayə Boquslav Braunerin tərcümeyi-halında Gerald Druce tərəfindən verilmişdir. Braunerin sözlərinə görə, o, ona kimya dərsliyinin, yəni “Kimyanın əsasları”nın tərtibinin dövri qanunun kəşfinə və formalaşmasına necə kömək etdiyini söylədi.

"Mən öz dərsliyimi yazmağa başlayanda, - dedi Brauner, "kimyəvi elementləri paylamağa imkan verən bir sistemə ehtiyacım olduğunu hiss etdim. Mən bütün mövcud sistemlərin süni olduğunu və buna görə də mənim məqsədimə uyğun olmadığını gördüm; təbii olan.” sistemi. Bu məqsədlə kiçik karton parçalarına elementlərin simvollarını və onların atom çəkilərini yazdım, sonra onları qruplaşdırmağa başladım. fərqli yollar oxşarlığına görə. Amma kartonları atom çəkisinin artmasına görə bir-birinin ardınca düzənədək bu üsul məni qane etmədi. Cədvəldə birinci cərgəni yerləşdirəndə:

H=1, Li=7, Be=9, B=11, C=12, N=14, O=16, F=19,

Aşağıdakı elementlərin birincinin altında ikinci sıra meydana gətirə biləcəyini, lakin litiumun altından başlayaraq tapdım. Sonra bu yeni cərgədə tapdım:

Na=23, Mg=24, Al=27, Si=28, P=31, S=32, Cl=35.5

natrium litiumun hər bir xüsusiyyətini təkrarlayır; eyni şey aşağıdakı elementlər üçün də olur. Eyni təkrar üçüncü sırada, müəyyən müddətdən sonra baş verir və bütün cərgələrdə davam edir”.

Bu, onun sözlərindən danışılan əhvalatdır. Bundan əlavə, bu hekayənin izahında və inkişafında deyilir ki, o, “oxşar elementləri qruplara və atom çəkilərinin artmasına uyğun olaraq, yuxarıda göründüyü kimi, elementlərin xassələri və xarakterlərinin tədricən dəyişdiyi cərgələr təşkil etmişdir. Onun masasının sol tərəfində “elektropozitiv”, sağda “elektronegativ” elementlər var idi. O, öz qanununu aşağıdakı sözlərlə elan etdi”

Beləliklə, onun sözlərindən nəql etdiyi hekayə bütövlükdə bütün kəşfə və təbii elementlər sisteminin yaradılmasının bütün tarixinə deyil, yalnız bu kəşfin son mərhələsinə aiddir, o zaman ki, artıq bir kəşf əsasında. sistemi yaratmış, o, bu sistem elementlərinin altında yatan kimyəvi maddələrin dövri qanununu kəşf edib formalaşdıra bilmişdir. Bir sözlə, Braunerin çatdırdığı hekayə elementlər sisteminin tərkibinin tarixinə deyil, artıq tərtib edilmiş sistem əsasında dövri qanunun formalaşması tarixinə aiddir.

Dördüncü versiyanın mövcudluğuna işarə 1934-cü ildə nəşr olunan seçilmiş əsərlərin ikinci cildinin redaksiyasının son sözündə yer alır. və dövri qanunla bağlı əsərləri ehtiva edir. yazır ki, göstərilən cilddə “yalnız bir məqalə “Şərh j” ai trouve la loi periodique” daha bioqrafik xarakter daşıdığı üçün yer almayıb. təbii olaraq böyük marağa səbəb oldu, çünki onun adına baxsaq nəhayət bütün kimyaçıları maraqlandıran dövri qanunun necə kəşf edildiyi sualına cavab verəcəyini və bu cavabın üçüncü şəxslərdən alınmayacağını gözləmək olardı. sözlə, lakin özündən.. Bu məqalənin guya daha bioqrafik xarakter daşıdığı üçün professor tərəfindən çıxarılmasına istinad tamamilə əsassız görünürdü.Ona görə də dövri hüquq üzrə əsərlər toplusuna daxil edilməli idi və Bu məqalənin axtarışı nəticəsində məlum oldu ki, 1899-cu il üçün Fransız təmiz və tətbiqi kimya jurnalında həqiqətən də maraqlı “Comment j” ai trouve le systeme periodique başlığı altında məqalə dərc edilmişdir. des elements” (“Elementlərin dövri sistemini necə tapdım”). Bu məqaləyə yazdığı qeyddə jurnalın redaktorları 1899-cu ildə seçilməsi münasibətilə D.İ.Mendeleyevə müraciət etdiklərini bildirir. Paris Elmlər Akademiyasının xarici müxbir üzvü jurnala onun dövri sistemi haqqında yazmaq xahişi ilə. bu xahişi böyük həvəslə yerinə yetirdi və rus dilində yazdığı əsərini fransız jurnalına göndərdi. Bu əsərin fransız dilinə tərcüməsini redaktorlar özləri həyata keçiriblər.

Yayımlanan mətnlə ən yaxın tanışlıq Fransız dili məqalə göstərir ki, bu, hansısa yeni əsər deyil, onun üçün yazdığı “Kimyəvi elementlərin dövri qanunu” məqaləsindən dəqiq tərcümədir. Ensiklopedik lüğət Brockhaus və Efron və 1898-ci ildə bu lüğətin XXIII cildində nəşr edilmişdir. Aydındır ki, tərcüməçi və ya fransız jurnalının redaktorları daha çox maraq yaratmaq üçün çox quru görünən başlığı dəyişdirdilər: “Kimyəvi Elementlərin Dövri Qanunu” maraq doğuran: “Elementlərin Dövri Sistemini Necə Tapdım”. Əks halda, hər şey dəyişməz qaldı və mən məqaləmə bioqrafik heç nə əlavə etmədim.

Bunlar kimyəvi elementlərin dövri cədvəlinin necə kəşf edildiyi haqqında əfsanələr və hekayələrdir. Onların yaratdığı bütün qeyri-müəyyənliklər yuxarıda bu böyük kəşfin tarixi ilə bağlı yeni materialların kəşfi və öyrənilməsi sayəsində aradan qaldırılmış hesab edilə bilər.

Şəkil 4. "Elementlər sisteminin təcrübəsi"

6 mart 1869-cu ildə Rusiya Kimya Cəmiyyətinin iclasında, Mendeleyevin yoxluğunda (Mendeleyev Tver vilayətindəki pendir fabriklərində idi və bəlkə də Moskva vilayətindəki "Boblovo" mülkünün yanında dayanmışdı) mesaj dövri qanunun kəşfi haqqında onu jurnalının növbəti nömrəsində (“Rusiya Kimya Cəmiyyətinin Jurnalı”) məqaləsi üçün qəbul etmişdi.

1871-ci ildə “Kimyəvi elementlərin dövri qanunu” adlı yekun məqaləsində Mendeleyev Dövri qanunun aşağıdakı formulunu verdi: “Elementlərin xassələri, buna görə də onların əmələ gətirdiyi sadə və mürəkkəb cisimlərin xassələri dövri olaraq atom çəkisi." Eyni zamanda, Mendeleyev dövri cədvəlinə klassik hala gələn bir forma verdi (qısa versiya deyilən).

Sələflərindən fərqli olaraq, Mendeleyev yalnız bir cədvəl tərtib etmədi və atom çəkilərinin ədədi dəyərlərində şübhəsiz nümunələrin olduğunu qeyd etdi, həm də bu nümunələri adlandırmağa qərar verdi. ümumi hüquq təbiət. Atom kütləsinin elementin xassələrini müəyyən etdiyi fərziyyəsinə əsaslanaraq, o, bəzi elementlərin qəbul edilmiş atom çəkilərini dəyişdirməyi və hələ də kəşf edilməmiş elementlərin xassələrini ətraflı təsvir etməyi özünə borc bildi.

Şəkil 5. Kimyəvi elementlərin dövri cədvəli

D.İ.Mendeleyev uzun illər Dövri Qanunun tanınması üçün mübarizə apardı; onun ideyaları yalnız Mendeleyevin proqnozlaşdırdığı elementlər kəşf edildikdən sonra tanındı: qalium (Paul Lecoq de Boisbaudran, 1875), skandium (Lars Nilsson, 1879) və germanium (Clemens Winkler, 1886) - müvafiq olaraq eka-alüminium və eca- - silikon. 1880-ci illərin ortalarından etibarən Dövri Qanun nəhayət qanunlardan biri kimi tanındı nəzəri əsaslar kimya.

Nəticə

Dövri qanun digər kimyanın inkişafında böyük rol oynamışdır təbiət elmləri. Bütün elementlər və onların fiziki və kimyəvi xassələri arasında qarşılıqlı əlaqə aşkar edilmişdir. Bu, təbiət elminə çox böyük əhəmiyyət kəsb edən elmi və fəlsəfi problem təqdim etdi: bu qarşılıqlı əlaqə izah edilməlidir. Dövri qanunun kəşfindən sonra məlum oldu ki, bütün elementlərin atomları vahid prinsip əsasında qurulmalı və onların quruluşu elementlərin xassələrinin dövriliyini əks etdirməlidir. Beləliklə, dövri qanun atom quruluşu nəzəriyyəsinin inkişafına mühüm təsir göstərərək atom-molekulyar elminin təkamülünün mühüm həlqəsinə çevrildi. Onun hazırlanmasında da öz töhfəsini verdi müasir konsepsiya"kimyəvi element" və sadə və mürəkkəb maddələr haqqında fikirlərin aydınlaşdırılması. Atom fizikasında, o cümlədən nüvə enerjisində və süni elementlərin sintezində irəliləyişlər yalnız Dövri Qanun sayəsində mümkün olmuşdur.

“Yeni nəzəriyyələr və parlaq ümumiləşdirmələr meydana çıxacaq və öləcək. Yeni ideyalar artıq köhnəlmiş atom və elektron anlayışlarımızı əvəz edəcək. Ən böyük kəşflər və təcrübələr keçmişi ləğv edəcək və bu gün inanılmaz yenilik və genişlik üfüqlərini açacaq - bütün bunlar gələcək və gedəcək, lakin Mendeleyevin Dövri Qanunu həmişə yaşayacaq və axtarışa rəhbərlik edəcəkdir.

Biblioqrafiya

2.. Kimyanın əsasları. - T. 2. – M. – L.: Qosximizt, 1947. - 389 s.

3.. Kimyadan seçilmiş mühazirələr. – M.: Daha yüksək. məktəb, 1968. - 224 s.

4.. Dövri qanunun kəşf tarixinə dair yeni materiallar. - M.–L.: Nəşriyyat akad. SSRİ Elmləri, 1950. - 145 s.

5.. Dövri qanunla bağlı ilk əsərlərin fəlsəfi təhlili (). - M.: Nəşriyyat akad. SSRİ Elmləri, 1959. - 294 s.

6.. Fəlsəfədə ixtira və ixtira fəlsəfəsi. - T.2. - M.: Elm və məktəb, 1922.- S.88.