Պարբերական աղյուսակի համառոտ բացում. Մենդելեևի պարբերական համակարգը. Պարբերական աղյուսակի քիմիական տարրեր. Փայլուն հեռատեսության նոր փաստեր

Ատոմ-մոլեկուլային տեսության հաստատումը 19-19-րդ դարերի վերջին ուղեկցվել է հայտնիների թվի արագ աճով. քիմիական տարրեր. Միայն 19-րդ դարի առաջին տասնամյակում հայտնաբերվել են 14 նոր տարրեր։ Բացահայտողների մեջ ռեկորդակիրը անգլիացի քիմիկոս Համֆրի Դեյվին էր, ով մեկ տարվա ընթացքում էլեկտրոլիզի միջոցով ստացավ 6 նոր պարզ նյութ (նատրիում, կալիում, մագնեզիում, կալցիում, բարիում, ստրոնցիում)։ Իսկ 1830 թվականին հայտնի տարրերի թիվը հասավ 55-ի։

Նման քանակի տարրերի առկայությունը, որոնք տարասեռ են իրենց հատկություններով, տարակուսանքի մեջ են գցել քիմիկոսներին և պահանջում են տարրերի դասավորություն և համակարգում: Շատ գիտնականներ տարրերի ցանկում նախշեր փնտրեցին և որոշակի առաջընթացի հասան: Մենք կարող ենք առանձնացնել երեք առավել նշանակալից աշխատություններ, որոնք վիճարկում են Դ.Ի.-ի կողմից պարբերական օրենքի հայտնաբերման առաջնահերթությունը. Մենդելեևը.

Մենդելեևը ձևակերպել է պարբերական օրենքը հետևյալ հիմնական սկզբունքների տեսքով.

• 1. Ատոմային քաշի համաձայն դասավորված տարրերը ներկայացնում են հատկությունների հստակ պարբերականություն։
• 2. Պետք է ակնկալել շատ ավելի անհայտ պարզ մարմինների հայտնաբերում, օրինակ՝ 65 - 75 ատոմային զանգված ունեցող Al-ին և Si-ին նման տարրեր։
• 3. Տարրի ատոմային զանգվածը երբեմն կարելի է շտկել՝ իմանալով նրա անալոգները:

Որոշ նմանություններ բացահայտվում են դրանց ատոմի քաշի չափով։ Առաջին դիրքը հայտնի էր դեռ Մենդելեևից առաջ, բայց հենց նա տվեց դրան համընդհանուր օրենքի բնույթ՝ դրա հիման վրա կանխագուշակելով դեռևս չհայտնաբերված տարրերի գոյությունը, փոխելով մի շարք տարրերի ատոմային կշիռները և դասավորելով որոշ տարրեր։ Աղյուսակի տարրերը հակառակ իրենց ատոմային կշիռներին, բայց լիովին համապատասխան իրենց հատկություններին (հիմնականում ըստ վալենտության): Մնացած դրույթները հայտնաբերվել են միայն Մենդելեևի կողմից և պարբերական օրենքի տրամաբանական հետևանքներն են։ Այս հետևանքների ճիշտությունը հաստատվեց հաջորդ երկու տասնամյակների ընթացքում բազմաթիվ փորձերով և հնարավորություն տվեց խոսել պարբերական օրենքի մասին՝ որպես բնության խիստ օրենքի։

Օգտագործելով այս դրույթները՝ Մենդելեևը կազմեց տարրերի պարբերական աղյուսակի իր տարբերակը։ Տարրերի աղյուսակի առաջին նախագիծը հայտնվել է 1869 թվականի փետրվարի 17-ին (մարտի 1, նոր ոճ):

Իսկ 1869 թվականի մարտի 6-ին պրոֆեսոր Մենշուտկինը պաշտոնական հայտարարություն արեց Մենդելեևի հայտնագործության մասին Ռուսական քիմիական ընկերության ժողովում:

Գիտնականի բերանն ​​է դրվել հետևյալ խոստովանությունը. երազում տեսնում եմ սեղան, որտեղ բոլոր տարրերը դասավորված են ըստ անհրաժեշտության։ Ես արթնացա և անմիջապես գրեցի այն թղթի վրա. միայն մի տեղից հետո պարզվեց, որ ուղղումը անհրաժեշտ է»: Որքան պարզ է ամեն ինչ լեգենդներում: Այն մշակելու և շտկելու համար գիտնականի կյանքից պահանջվել է ավելի քան 30 տարի:

Պարբերական օրենքի հայտնաբերման գործընթացը ուսանելի է, և Մենդելեևն ինքը դրա մասին այսպես է արտահայտվել. քիմիական հատկություններպետք է կապ լինի.

Եվ քանի որ նյութի զանգվածը, թեև ոչ բացարձակ, այլ միայն հարաբերական, ի վերջո արտահայտվում է ատոմային կշիռների տեսքով, անհրաժեշտ է փնտրել ֆունկցիոնալ համապատասխանություն տարրերի անհատական ​​հատկությունների և դրանց ատոմային կշիռների միջև: Դուք չեք կարող որևէ բան փնտրել, նույնիսկ սունկ կամ ինչ-որ կախվածություն, բացի նայելուց և փորձելուց:

Այսպիսով, ես սկսեցի ընտրել, առանձին քարտերի վրա գրել տարրեր իրենց ատոմային կշիռներով և հիմնարար հատկություններով, նմանատիպ տարրերով և նմանատիպ ատոմային կշիռներով, ինչը արագ հանգեցրեց այն եզրակացության, որ տարրերի հատկությունները պարբերաբար կախված են դրանց ատոմային քաշից և կասկածելով բազմաթիվ երկիմաստություններին: , ես ոչ մի րոպե չկասկածեցի արված եզրակացության ընդհանրության մեջ, քանի որ հնարավոր չէ վթարներ թույլ տալ»։

Առաջին պարբերական աղյուսակում մինչև կալցիումը ներառյալ բոլոր տարրերը նույնն են, ինչ ժամանակակից աղյուսակում, բացառությամբ ազնիվ գազերի։ Դա երևում է Դ.Ի.-ի հոդվածից էջի մի հատվածից: Մենդելեևը, որը պարունակում է տարրերի պարբերական աղյուսակը:

Ատոմային կշիռների մեծացման սկզբունքի հիման վրա կալցիումից հետո հաջորդ տարրերը պետք է լինեին վանադիումը, քրոմը և տիտանը։ Բայց Մենդելեևը կալցիումի հետևից հարցական նշան դրեց, իսկ հետո դրեց տիտան՝ փոխելով նրա ատոմային զանգվածը 52-ից 50-ի։

Անհայտ տարրին, որը նշված է հարցական նշանով, նշանակվել է ատոմային կշիռ A = 45, որը թվաբանական միջինն է կալցիումի և տիտանի ատոմային կշիռների միջև: Հետո, ցինկի և մկնդեղի միջև, Մենդելեևը տեղ է թողել երկու տարրերի համար, որոնք դեռևս չեն հայտնաբերվել։ Բացի այդ, նա յոդի դիմաց թելուրիում է տեղադրել, թեեւ վերջինս ավելի ցածր ատոմային քաշ ունի։ Տարրերի այս դասավորությամբ աղյուսակի բոլոր հորիզոնական տողերը պարունակում էին միայն նմանատիպ տարրեր, և տարրերի հատկությունների փոփոխությունների պարբերականությունը հստակորեն երևում էր։ Հաջորդ երկու տարիների ընթացքում Մենդելեևը զգալիորեն բարելավեց տարրերի համակարգը։ 1871 թվականին լույս է տեսել Դմիտրի Իվանովիչի «Քիմիայի հիմունքները» դասագրքի առաջին հրատարակությունը, որը ներկայացնում էր պարբերական համակարգը գրեթե ժամանակակից ձևով։

Աղյուսակում ձևավորվել են տարրերի 8 խմբեր, խմբերի համարները ցույց են տալիս այդ շարքերի տարրերի ամենաբարձր վալենտությունը, որոնք ներառված են այս խմբերում, և ժամանակաշրջանները մոտենում են ժամանակակիցներին՝ բաժանված 12 շարքի: Այժմ յուրաքանչյուր ժամանակաշրջան սկսվում է ակտիվ ալկալային մետաղից և ավարտվում տիպիկ ոչ մետաղական հալոգենով: Համակարգի երկրորդ տարբերակը հնարավորություն տվեց Մենդելեևին կանխատեսել ոչ թե 4, այլ 12 տարրերի գոյությունը և, մարտահրավեր նետելով գիտական ​​աշխարհին, զարմանալի ճշգրտությամբ նա նկարագրել է երեք անհայտ տարրերի հատկությունները, որոնք նա անվանել է էկաբոր (էկա սանսկրիտում նշանակում է «մեկ և նույնը»), էկա-ալյումին և էկա-սիլիկոն: (Gaul-ը Ֆրանսիայի հին հռոմեական անունն է): Գիտնականին հաջողվել է մեկուսացնել այս տարրն իր մաքուր տեսքով և ուսումնասիրել դրա հատկությունները։ Իսկ Մենդելեևը տեսավ, որ գալիումի հատկությունները համընկնում են իր կանխատեսած էկա-ալյումինի հատկությունների հետ, և ասաց Լեկոկ դե Բոյսբաուդրանին, որ ինքը սխալ է չափել գալիումի խտությունը, որը պետք է հավասար լինի 5,9-6,0 գ/սմ3՝ 4,7 գ-ի փոխարեն։ /սմ3. Իրոք, ավելի զգույշ չափումները հանգեցրին 5,904 գ/սմ3 ճիշտ արժեքին: Դ.Ի.-ի պարբերական օրենքի վերջնական ճանաչում. Մենդելեևը ձեռք բերվեց 1886 թվականից հետո, երբ գերմանացի քիմիկոս Կ.Վինքլերը, վերլուծելով արծաթի հանքաքարը, ստացավ մի տարր, որը նա անվանեց գերմանիում: Պարզվում է՝ էկասիլիկոն է։

Պարբերական օրենք և տարրերի պարբերական համակարգ։

Պարբերական օրենքը քիմիայի ամենակարևոր օրենքներից է։ Մենդելեևը հավատում էր դրան հիմնական բնութագիրըտարրի ատոմային զանգվածը: Ուստի նա բոլոր տարրերը դասավորել է մեկ շարքում՝ ատոմային զանգվածի մեծացման կարգով։

Եթե ​​դիտարկենք մի շարք տարրեր Li-ից մինչև F, ապա կարող ենք տեսնել, որ տարրերի մետաղական հատկությունները թուլանում են, իսկ ոչ մետաղական հատկությունները՝ ուժեղանում։ Նույն կերպ փոխվում են Na-ից Cl շարքի տարրերի հատկությունները։ Հաջորդ K նշանը, Li-ի և Na-ի նման, տիպիկ մետաղ է։

Տարրերի ամենաբարձր վալենտությունը բարձրանում է I y Li-ից մինչև V y N (թթվածինը և ֆտորը ունեն հաստատուն վալենտություն, համապատասխանաբար II և I) և I y Na-ից մինչև VII y Cl։ Հաջորդ K տարրը, Li-ի և Na-ի նման, ունի I-ի վալենտություն: Li2O-ից մինչև N2O5 օքսիդների և LiOH-ից մինչև HNO3 հիդրօքսիդների շարքում հիմնական հատկությունները թուլանում են, և թթվային հատկություններուժեղանում են։ Օքսիդների հատկությունները նմանապես փոխվում են Na2O-ից և NaOH-ից մինչև Cl2O7 և HClO4 շարքերում: Կալիումի օքսիդ K2O-ը, Li2O և Na2O լիթիումի և նատրիումի օքսիդների նման, հիմնական օքսիդ է, իսկ կալիումի հիդրօքսիդ KOH-ը, ինչպես լիթիումի և նատրիումի հիդրօքսիդները, LiOH և NaOH, տիպիկ հիմք է։

Ոչ մետաղների ձևերն ու հատկությունները փոխվում են նմանապես CH4-ից մինչև HF և SiH4-ից մինչև HCl:

Տարրերի և դրանց միացությունների հատկությունների այս բնութագիրը, որը դիտվում է տարրերի ատոմային զանգվածի աճով, կոչվում է պարբերական փոփոխություն։ Բոլոր քիմիական տարրերի հատկությունները պարբերաբար փոխվում են ատոմային զանգվածի աճով։

Այս պարբերական փոփոխությունը կոչվում է տարրերի և դրանց միացությունների հատկությունների պարբերական կախվածություն ատոմային զանգվածից։

Ուստի Դ.Ի. Մենդելեևն իր հայտնաբերած օրենքը ձևակերպեց հետևյալ կերպ.

· Տարրերի հատկությունները, ինչպես նաև տարրերի միացությունների ձևերն ու հատկությունները պարբերաբար կախված են տարրերի ատոմային զանգվածից:

Մենդելեևը դասավորել է տարրերի պարբերությունները մեկը մյուսի տակ և արդյունքում կազմել է տարրերի պարբերական աղյուսակը։

Նա ասաց, որ տարրերի աղյուսակը ոչ միայն իր աշխատանքի պտուղն է, այլև բազմաթիվ քիմիկոսների ջանքերի, որոնց թվում հատկապես նշել է «պարբերական օրենքի ուժեղացուցիչներին», ովքեր հայտնաբերել են իր կանխատեսած տարրերը։

Ժամանակակից աղյուսակ ստեղծելը պահանջում էր հազարավոր քիմիկոսների և ֆիզիկոսների երկար տարիների քրտնաջան աշխատանք: Եթե ​​Մենդելեևը ողջ լիներ այսօր, նա, նայելով տարրերի ժամանակակից աղյուսակին, կարող էր կրկնել անգլիացի քիմիկոս Ջ. Վ. տեսական քիմ. 1937-ին ավարտելով իր աշխատանքը, 15 տարվա աշխատանքից հետո, տիտղոսաթերթում երախտագիտությամբ գրել է. «Նվիրված քիմիկոսների հսկայական բանակի շարքայիններին. Նրանց անունները մոռացվում են, գործերը մնում են...

Պարբերական համակարգը քիմիական տարրերի դասակարգում է, որը սահմանում է տարրերի տարբեր հատկությունների կախվածությունը ատոմային միջուկի լիցքից։ Համակարգը պարբերական օրենքի գրաֆիկական արտահայտությունն է։ 2009 թվականի հոկտեմբերի դրությամբ հայտնի է 117 քիմիական տարր (1-ից մինչև 116 և 118 սերիական համարներով), որոնցից 94-ը հանդիպում են բնության մեջ (որոշները միայն հետքի քանակով)։ Մնացած 23-ը ստացվել են արհեստականորեն միջուկային ռեակցիաների արդյունքում. սա ատոմային միջուկների փոխակերպման գործընթացն է, որը տեղի է ունենում տարրական մասնիկների, գամմա ճառագայթների և միմյանց հետ փոխազդեցության ժամանակ, ինչը սովորաբար հանգեցնում է հսկայական քանակությամբ էներգիայի արտազատմանը: Առաջին 112 տարրերն ունեն մշտական ​​անուններ, մնացածը՝ ժամանակավոր անուններ։

112 տարրի հայտնաբերումը (պաշտոնականներից ամենածանրը) ճանաչվել է Մաքուր և կիրառական քիմիայի միջազգային միության կողմից։

Այս տարրի հայտնի ամենակայուն իզոտոպն ունի 34 վայրկյան կիսամյակ: 2009 թվականի հունիսի սկզբին այն կրում է ununbium ոչ պաշտոնական անվանումը, այն առաջին անգամ սինթեզվել է 1996 թվականի փետրվարին Դարմշտադտի ծանր իոնների ինստիտուտի ծանր իոնային արագացուցիչում։ Բացահայտողները վեց ամիս ժամանակ ունեն առաջարկելու նոր պաշտոնական անուն՝ աղյուսակում ավելացնելու համար (նրանք արդեն առաջարկել են Wickhausius, Helmholtzius, Venusius, Frischius, Strassmannius և Heisenbergius): Ներկայումս հայտնի են 113-116 և 118 համարներով տրանսուրանային տարրեր, որոնք ստացվել են Դուբնայի միջուկային հետազոտությունների միացյալ ինստիտուտում, սակայն դրանք դեռ պաշտոնապես չեն ճանաչվել։ Մյուսներից ավելի տարածված են պարբերական աղյուսակի 3 ձևերը՝ «կարճ» (կարճ ժամանակաշրջան), «երկար» (երկարաժամկետ) և «արտահերթ»: «Գերերկար» տարբերակում յուրաքանչյուր կետ զբաղեցնում է ուղիղ մեկ տող։ «Երկար» տարբերակում լանտանիդները (14 քիմիական տարրերից բաղկացած ընտանիք՝ 58-71 սերիական համարներով, որոնք գտնվում են համակարգի VI ժամանակաշրջանում) և ակտինիդները (ակտինիումից բաղկացած ռադիոակտիվ քիմիական տարրերի ընտանիք և դրան նման 14. դրանց քիմիական հատկությունները) հանվում են ընդհանուր աղյուսակից՝ դարձնելով այն ավելի կոմպակտ: Ձայնագրման «կարճ» ձևով, բացի սրանից, չորրորդ և հաջորդ շրջանները զբաղեցնում են 2-ական տող. Հիմնական և երկրորդական ենթախմբերի տարրերի նշանները դասավորված են բջիջների տարբեր եզրերի համեմատ: Աղյուսակի կարճ ձևը, որը պարունակում է տարրերի ութ խումբ, պաշտոնապես լքվել է IUPAC-ի կողմից 1989 թվականին։ Չնայած երկար ձևի օգտագործման առաջարկությանը, կարճ ձևը շարունակեց մնալ մեծ թիվՌուսերեն տեղեկատու գրքեր և ձեռնարկներ նույնիսկ այս ժամանակից հետո: Ժամանակակից արտասահմանյան գրականությունից իսպառ բացառված է կարճ ձևը, իսկ փոխարենը՝ երկարաձևը։ Որոշ հետազոտողներ այս իրավիճակը, ի թիվս այլ բաների, կապում են աղյուսակի կարճ ձևի ակնհայտ ռացիոնալ կոմպակտության, ինչպես նաև կարծրատիպային մտածողության և ժամանակակից (միջազգային) տեղեկատվության չընկալման հետ:

1969 թվականին Թեոդոր Սիբորգը առաջարկեց տարրերի ընդլայնված պարբերական աղյուսակ։ Նիլս Բորը մշակել է պարբերական աղյուսակի սանդուղքի (բրգաձեւ) ձևը։

Կան բազմաթիվ այլ, հազվադեպ կամ ընդհանրապես չօգտագործված, բայց շատ օրիգինալ, գրաֆիկական ցուցադրման մեթոդներ Պարբերական օրենք. Այսօր աղյուսակի մի քանի հարյուր տարբերակ կա, և գիտնականներն անընդհատ նոր տարբերակներ են առաջարկում։

Պարբերական օրենքը և դրա հիմնավորումը.

Պարբերական օրենքը հնարավորություն ընձեռեց համակարգել և ընդհանրացնել քիմիայի մեջ գիտական ​​հսկայական տեղեկատվության: Օրենքի այս գործառույթը սովորաբար կոչվում է ինտեգրատիվ։ Հատկապես հստակորեն դրսևորվում է գիտական ​​և ուսումնական նյութքիմիա.

Ակադեմիկոս Ա.Է.Ֆերսմանը ասաց, որ համակարգը միավորել է ողջ քիմիան մեկ տարածական, ժամանակագրական, գենետիկ և էներգետիկ կապի շրջանակներում:

Պարբերական օրենքի ինտեգրացիոն դերը դրսևորվեց նաև նրանով, որ որոշ տվյալներ տարրերի վերաբերյալ, որոնք իբր դուրս են եկել. ընդհանուր օրինաչափություններ, ստուգվել ու պարզաբանվել են ինչպես հեղինակի, այնպես էլ նրա հետևորդների կողմից։

Դա տեղի է ունեցել բերիլիումի բնութագրերով: Մինչ Մենդելեևի աշխատանքը, այն համարվում էր ալյումինի եռավալենտ անալոգը՝ իրենց այսպես կոչված անկյունագծային նմանության պատճառով։ Այսպիսով, երկրորդ շրջանում կար երկու եռարժեք տարր և ոչ մեկ երկվալենտ։ Հենց այս փուլում Մենդելեևը կասկածեց բերիլիումի հատկությունների հետազոտության մեջ սխալի մասին, նա գտավ ռուս քիմիկոս Ավդեևի աշխատանքը, ով պնդում էր, որ բերիլիումը երկվալենտ է և ունի 9 ատոմային զանգված: Ավդեևի աշխատանքը մնաց աննկատ: գիտական ​​աշխարհ, հեղինակը վաղ է մահացել՝ ակնհայտորեն թունավորվելով ծայրաստիճան թունավոր բերիլիումի միացություններից։ Ավդեևի հետազոտության արդյունքները հաստատվել են գիտության մեջ Պարբերական օրենքի շնորհիվ:

Թե՛ ատոմային կշիռների, թե՛ վալենտական ​​արժեքների նման փոփոխություններն ու ճշգրտումները Մենդելեևը կատարել է ևս ինը տարրերի համար (In, V, Th, U, La, Ce և երեք այլ լանտանիդներ):

Եվս տասը տարրերի համար ուղղվել են միայն ատոմային կշիռները։ Եվ այս բոլոր պարզաբանումները հետագայում փորձնականորեն հաստատվեցին։

Պարբերական օրենքի կանխատեսող (կանխատեսող) գործառույթը ստացել է ամենավառ հաստատումը 21, 31 և 32 սերիական համարներով անհայտ տարրերի հայտնաբերման ժամանակ:

Նրանց գոյությունը սկզբում կանխատեսվել էր ինտուիտիվ կերպով, սակայն համակարգի ձևավորմամբ Մենդելեևը կարողացավ բարձր ճշգրտությամբ հաշվարկել դրանց հատկությունները։ Լավ հայտնի պատմությունՍկանդիումի, գալիումի և գերմանիումի հայտնաբերումը Մենդելեևի հայտնագործության հաղթանակն էր։ Նա իր բոլոր կանխատեսումներն արեց՝ հիմնվելով բնության համընդհանուր օրենքի վրա, որը ինքն է հայտնաբերել։

Ընդհանուր առմամբ, Մենդելեևը կանխագուշակել է տասներկու տարր:Ի սկզբանե Մենդելեևը նշել է, որ օրենքը նկարագրում է ոչ միայն բուն քիմիական տարրերի, այլև դրանց միացությունների շատ հատկությունները: Սա հաստատելու համար բավական է բերել հետեւյալ օրինակը. 1929 թվականից ի վեր, երբ ակադեմիկոս Պ.

Անմիջապես պարզ դարձավ, որ նման հատկություններով տարրերը զբաղեցնում են IV խմբի հիմնական ենթախումբը։

Ժամանակի ընթացքում հասկացավ, որ կիսահաղորդչային հատկությունները պետք է մեծ կամ փոքր չափով տիրապետեն տարրերի միացություններին, որոնք տեղակայված են այս խմբից հավասարապես հեռու ժամանակահատվածներում (օրինակ՝ ընդհանուր բանաձեւտեսակ AzB):

Սա անմիջապես նպատակային և կանխատեսելի դարձրեց գործնականում կարևոր նոր կիսահաղորդիչների որոնումը: Գրեթե բոլոր ժամանակակից էլեկտրոնիկան հիմնված են նման միացումների վրա:

Կարևոր է նշել, որ կանխատեսումները ներսում Պարբերական աղյուսակկատարվել են նույնիսկ դրա ընդհանուր ճանաչումից հետո։ 1913 թ

Մոզելին հայտնաբերել է, որ ալիքի երկարությունը ռենտգենյան ճառագայթներ, որոնք ստացվում են տարբեր տարրերից պատրաստված հակակաթոդներից, բնականաբար փոխվում է՝ կախված Պարբերական աղյուսակի տարրերին պայմանականորեն վերագրվող սերիական համարից։ Փորձը հաստատեց, որ տարրի սերիական համարն ուղղակի ֆիզիկական նշանակություն ունի։

Միայն ավելի ուշ սերիական համարները կապված էին միջուկի դրական լիցքի արժեքի հետ։ Բայց Մոզելիի օրենքը հնարավորություն տվեց անմիջապես փորձարարական կերպով հաստատել ժամանակաշրջանների տարրերի քանակը և միևնույն ժամանակ կանխատեսել հաֆնիումի (թիվ 72) և ռենիումի (թիվ 75) վայրերը, որոնք մինչ այդ դեռ չէին հայտնաբերվել։

Երկար ժամանակ քննարկվում էր՝ իներտ գազերը հատկացնել տարրերի անկախ զրոյական խմբի կամ դրանք դիտարկել որպես VIII խմբի հիմնական ենթախումբ։

Ելնելով Պարբերական աղյուսակում տարրերի դիրքից՝ Լինուս Պաուլինգի գլխավորած տեսական քիմիկոսները վաղուց կասկածում էին ազնիվ գազերի ամբողջական քիմիական պասիվության վրա՝ ուղղակիորեն մատնանշելով դրանց ֆտորիդների և օքսիդների հնարավոր կայունությունը:

Բայց միայն 1962 թվականին ամերիկացի քիմիկոս Նիլ Բարթլեթն առաջինն էր, ով իրականացրել է պլատինի հեքսաֆտորիդի ռեակցիան թթվածնի հետ ամենասովորական պայմաններում՝ ստանալով քսենոնային հեքսաֆտորպլատինատ XePtF^, որին հաջորդում են այլ գազային միացություններ, որոնք այժմ ավելի ճիշտ են կոչվում ազնիվ, քան իներտ։ .

Այստեղ ընթերցողը տեղեկատվություն կգտնի գիտական ​​ոլորտում երբևէ մարդու կողմից հայտնաբերված կարևորագույն օրենքներից մեկի՝ Դմիտրի Իվանովիչ Մենդելեևի պարբերական օրենքի մասին։ Դուք կծանոթանաք դրա նշանակությանն ու ազդեցությանը քիմիայի վրա և կքննարկեք ընդհանուր դրույթներՊարբերական օրենքի բնութագրերն ու մանրամասները, հայտնաբերման պատմությունը և հիմնական դրույթները։

Ինչ է պարբերական օրենքը

Պարբերական օրենքն է բնական օրենքհիմնարար բնույթի, որն առաջին անգամ հայտնաբերվել է Դ.Ի. Մենդելեևի կողմից դեռևս 1869 թվականին, և բացահայտումն ինքնին տեղի է ունեցել որոշ քիմիական տարրերի հատկությունների և այն ժամանակ հայտնի ատոմային զանգվածի արժեքների համեմատության միջոցով:

Մենդելեևը պնդում էր, որ, համաձայն իր օրենքի, պարզ և բարդ մարմինները և տարրերի տարբեր միացությունները կախված են իրենց պարբերական տիպի կախվածությունից և ատոմի քաշից։

Պարբերական օրենքն իր տեսակի մեջ եզակի է, և դա պայմանավորված է նրանով, որ այն չի արտահայտվում մաթեմատիկական հավասարումներով՝ ի տարբերություն բնության և տիեզերքի այլ հիմնարար օրենքների։ Գրաֆիկորեն այն գտնում է իր արտահայտությունը քիմիական տարրերի պարբերական աղյուսակում։

Հայտնաբերման պատմություն

Պարբերական օրենքի հայտնաբերումը տեղի է ունեցել 1869 թվականին, սակայն բոլոր հայտնի x-րդ տարրերը համակարգելու փորձերը սկսվել են դրանից շատ առաջ:

Նման համակարգ ստեղծելու առաջին փորձը կատարվել է Ի.Վ. Դեբերեյների կողմից 1829 թվականին: Նա դասակարգեց իրեն հայտնի բոլոր քիմիական տարրերը եռյակների՝ միմյանց հետ կապված երեք բաղադրիչներից բաղկացած ատոմային զանգվածների գումարի կեսի մոտիկությամբ: . Հետևելով Դեբերեյներին, Ա. դը Շանկուրտուայի կողմից փորձ արվեց ստեղծել տարրերի դասակարգման եզակի աղյուսակ, նա իր համակարգը անվանեց «երկրային պարույր», իսկ նրանից հետո Նյուլանդների օկտավան կազմեց Ջոն Նյուլանդսը։ 1864 թվականին, գրեթե միաժամանակ, Ուիլյամ Օլդինգը և Լոթար Մեյերը հրատարակեցին միմյանցից անկախ ստեղծված աղյուսակներ։

Պարբերական օրենքը ներկայացվել է գիտական ​​հանրությանը վերանայման 1869 թվականի մարտի 8-ին, և դա տեղի է ունեցել Ռուսական ընկերության ժողովի ժամանակ։ Դմիտրի Իվանովիչ Մենդելեևը բոլորի առջև հայտարարեց իր հայտնագործության մասին, և նույն թվականին լույս տեսավ Մենդելեևի «Քիմիայի հիմունքները» դասագիրքը, որտեղ առաջին անգամ ցուցադրվեց նրա ստեղծած պարբերական աղյուսակը։ Մեկ տարի անց՝ 1870 թվականին, նա հոդված է գրում և ներկայացնում Ռուսաստանի քիմիական ընկերությանը, որտեղ առաջին անգամ կիրառվել է պարբերական օրենքի հասկացությունը։ 1871 թվականին Մենդելեևը տվել է իր հայեցակարգի սպառիչ նկարագրությունը քիմիական տարրերի պարբերական օրենքի մասին իր հայտնի հոդվածում։

Անգնահատելի ներդրում քիմիայի զարգացման գործում

Պարբերական օրենքի կարևորությունն աներևակայելի մեծ է ողջ աշխարհի գիտական ​​հանրության համար։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ դրա հայտնաբերումը հզոր խթան է հաղորդել ինչպես քիմիայի, այնպես էլ այլ բնական գիտությունների, օրինակ՝ ֆիզիկայի և կենսաբանության զարգացմանը։ Տարրերի և դրանց որակական քիմիական և ֆիզիկական բնութագրերի միջև կապը բաց էր, սա նաև հնարավորություն տվեց հասկանալ բոլոր տարրերի կառուցման էությունը մեկ սկզբունքով և հիմք տվեց քիմիական տարրերի մասին հայեցակարգերի ժամանակակից ձևակերպմանը, գիտելիքների կոնկրետացմանը: բարդ և պարզ կառուցվածք ունեցող նյութերի.

Պարբերական օրենքի կիրառումը հնարավորություն տվեց լուծել քիմիական կանխատեսման խնդիրը և որոշել հայտնի քիմիական տարրերի վարքագծի պատճառը։ Ատոմային ֆիզիկան, ներառյալ միջուկային էներգիան, հնարավոր դարձավ այս նույն օրենքի արդյունքում։ Իր հերթին այս գիտությունները հնարավորություն տվեցին ընդլայնել այս օրենքի էության հորիզոնները և խորացնել դրա ըմբռնումը։

Պարբերական աղյուսակի տարրերի քիմիական հատկությունները

Ըստ էության, քիմիական տարրերը փոխկապակցված են իրենց բնորոշ հատկանիշներով ազատ ատոմի կամ իոնի վիճակում, լուծված կամ հիդրացված, պարզ նյութով և այն ձևով, որը կարող են ձևավորել դրանց բազմաթիվ միացությունները: Այնուամենայնիվ, այս հատկությունները սովորաբար բաղկացած են երկու երևույթից՝ ազատ վիճակում գտնվող ատոմին և պարզ նյութին բնորոշ հատկություններ։ Այս տեսակի հատկությունների շատ տեսակներ կան, բայց ամենակարևորներն են.

1. Ատոմային իոնացումը և դրա էներգիան՝ կախված աղյուսակում տարրի դիրքից, նրա հերթական համարից։
2. Ատոմի և էլեկտրոնի էներգիայի հարաբերակցությունը, որը, ինչպես ատոմային իոնացումը, կախված է տարրի գտնվելու վայրից պարբերական աղյուսակ.
3. Ատոմի էլեկտրոնեգատիվությունը, որը չունի հաստատուն արժեք, բայց կարող է փոխվել՝ կախված տարբեր գործոններից։
4. Ատոմների և իոնների շառավիղներ - այստեղ, որպես կանոն, օգտագործվում են էմպիրիկ տվյալներ, որոնք կապված են շարժման վիճակում գտնվող էլեկտրոնների ալիքային բնույթի հետ։
5. Պարզ նյութերի ատոմացում - տարրի ռեակտիվության հնարավորությունների նկարագրություն:
6. Օքսիդացման վիճակները ֆորմալ բնութագիր են, բայց դրանք հայտնվում են որպես տարրի ամենակարևոր բնութագրիչներից մեկը։
7. Պարզ նյութերի օքսիդացման ներուժը ջրային լուծույթներում նյութի ներուժի, ինչպես նաև ռեդոքս հատկությունների դրսևորման մակարդակի չափումն ու ցուցումն է։

Ներքին և երկրորդական տիպի տարրերի պարբերականությունը

Պարբերական օրենքը ըմբռնում է տալիս բնության մեկ այլ կարևոր բաղադրիչի՝ ներքին և երկրորդական պարբերականության մասին։ Վերը նշված ուսումնասիրության ոլորտները ատոմային հատկություններԻրականում, շատ ավելի բարդ է, քան դուք կարող եք մտածել: Դա պայմանավորված է նրանով, որ աղյուսակի s, p, d տարրերը փոխում են իրենց որակական բնութագրերը՝ կախված ժամանակաշրջանում (ներքին պարբերականություն) և խմբի (երկրորդային պարբերականություն) իրենց դիրքից։ Օրինակ՝ s տարրի առաջին խմբից ութերորդին p-տարր անցնելու ներքին գործընթացը ուղեկցվում է իոնացված ատոմի էներգետիկ գծի կորի վրա գտնվող նվազագույն և առավելագույն կետերով։ Այս երևույթը ցույց է տալիս ատոմի հատկությունների փոփոխությունների պարբերականության ներքին անկայունությունը՝ ըստ ժամանակաշրջանում նրա դիրքի։

Արդյունքներ

Այժմ ընթերցողը հստակ հասկանում և սահմանում է, թե ինչ է իրենից ներկայացնում Մենդելեևի պարբերական օրենքը, գիտակցում է դրա նշանակությունը մարդու և տարբեր գիտությունների զարգացման համար և պատկերացում ունի դրա ժամանակակից դրույթների և դրա հայտնաբերման պատմության մասին:

Շարադրություն

«Պարբերական օրենքի հայտնաբերման և հաստատման պատմությունը Դ.Ի. Մենդելեև»

Սանկտ Պետերբուրգ 2007 թ

Ներածություն

Պարբերական օրենք D.I. Մենդելեևը հիմնարար օրենք է, որը սահմանում է քիմիական տարրերի հատկությունների պարբերական փոփոխություն՝ կախված դրանց ատոմների միջուկների լիցքերի ավելացումից։ Բացել է Դ.Ի. Մենդելեևը 1869 թվականի փետրվարին: Համեմատելով այն ժամանակ հայտնի բոլոր տարրերի հատկությունները և դրանց ատոմային զանգվածների (կշիռների) արժեքները: Մենդելեևն առաջին անգամ օգտագործել է «պարբերական օրենք» տերմինը 1870 թվականի նոյեմբերին, իսկ 1871 թվականի հոկտեմբերին տվել է Պարբերական օրենքի վերջնական ձևակերպումը. պարբերաբար կախված են իրենց ատոմային քաշից»։ Պարբերական օրենքի գրաֆիկական (աղյուսակային) արտահայտությունը Մենդելեևի մշակած տարրերի պարբերական համակարգն է։

1. Այլ գիտնականների կողմից պարբերական օրենքը բխելու փորձերը

19-րդ դարի երկրորդ կեսին անօրգանական քիմիայի զարգացման համար մեծ նշանակություն ունեցավ տարրերի պարբերական համակարգը կամ պարբերական դասակարգումը։ Այս նշանակությունը ներկայումս հսկայական է, քանի որ համակարգն ինքը, նյութի կառուցվածքի խնդիրների ուսումնասիրության արդյունքում, աստիճանաբար ձեռք բերեց ռացիոնալության այնպիսի աստիճան, որին հնարավոր չէր հասնել միայն ատոմային կշիռները իմանալով: Էմպիրիկ օրինաչափությունից օրենքին անցնելը ցանկացած գիտական ​​տեսության վերջնական նպատակն է:

Քիմիական տարրերի բնական դասակարգման և դրանց համակարգման հիմքերի որոնումները սկսվել են Պարբերական օրենքի հայտնաբերումից շատ առաջ։ Դժվարությունները, որոնց բախվել են բնագետները, ովքեր առաջինն են աշխատել այս ոլորտում, առաջացել են փորձարարական տվյալների բացակայության պատճառով. վաղ XIXՎ. Հայտնի քիմիական տարրերի թիվը դեռևս չափազանց փոքր էր, և շատ տարրերի ատոմային զանգվածների ընդունված արժեքները ճշգրիտ չէին:

Բացի Քիմիական վարքագծի անալոգիայի չափանիշի հիման վրա տարրերը դասակարգելու Լավուազեի և նրա դպրոցի փորձերից, տարրերի պարբերական դասակարգման առաջին փորձը պատկանում է Դյոբերեյներին։

Դյոբերեյների եռյակները և տարրերի առաջին համակարգերը

1829 թվականին գերմանացի քիմիկոս Ի. Դյոբերայները փորձեց համակարգել տարրերը։ Նա նկատեց, որ նմանատիպ հատկություններով որոշ տարրեր կարելի է միավորել երեք հոգանոց խմբերում, որոնք նա անվանել է եռյակներ՝ Li–Na–K; Ca–Sr–Ba; S–Se–Te; P–As–Sb; Cl–Br–I.

Առաջարկվողի էությունը եռյակների օրենքըԴյոբերեյներն այն էր, որ եռյակի միջին տարրի ատոմային զանգվածը մոտ է եռյակի երկու ծայրահեղ տարրերի ատոմային զանգվածների գումարի (միջին թվաբանական) կեսին։ Թեև Դյոբերեյներին, բնականաբար, չհաջողվեց բոլոր հայտնի տարրերը բաժանել եռյակների, եռյակների օրենքը հստակ ցույց տվեց ատոմային զանգվածի և տարրերի և դրանց միացությունների հատկությունների միջև կապի առկայությունը: Համակարգման հետագա բոլոր փորձերը հիմնված էին տարրերի ատոմային զանգվածներին համապատասխան տեղաբաշխման վրա։

Դյոբերեյների գաղափարները մշակել է Լ. Գմելինը, ով ցույց է տվել, որ տարրերի հատկությունների և դրանց ատոմային զանգվածների միջև կապը շատ ավելի բարդ է, քան եռյակները։ 1843 թվականին Գմելինը հրապարակեց աղյուսակ, որտեղ քիմիապես նման տարրերը դասավորված էին խմբերի` միացնող (համարժեք) կշիռների մեծացման կարգով։ Տարրերը կազմված էին եռյակներից, ինչպես նաև քառյակներից և հնգյակներից (չորս և հինգ տարրերից բաղկացած խմբեր), իսկ աղյուսակի տարրերի էլեկտրաբացասականությունը սահուն կերպով փոխվում էր վերևից ներքև։

1850-ական թթ M. von Pettenkofer-ը և J. Dumas-ն առաջարկել են այսպես կոչված. դիֆերենցիալ համակարգեր, որի նպատակն է բացահայտել տարրերի ատոմային քաշի փոփոխությունների ընդհանուր օրինաչափությունները, որոնք մանրամասն մշակվել են գերմանացի քիմիկոսներ Ա.Ստրեկերի և Գ.Չերմակի կողմից։

XIX դարի 60-ականների սկզբին։ հայտնվեցին մի քանի ստեղծագործություններ, որոնք անմիջապես նախորդեցին Պարբերական օրենքին։

Spiral de Chancourtois

Ա. դը Շանկուրտուան ​​դասավորեց այն ժամանակ հայտնի բոլոր քիմիական տարրերը ատոմային զանգվածների աճի մեկ հաջորդականությամբ և ստացված շարքը կիրառեց մխոցի մակերևույթի վրա գծի երկայնքով, որը բխում է դրա հիմքից 45° անկյան տակ դեպի հարթությունը: բազան (այսպես կոչված հողային պարույր) Բալոնի մակերեսը բացելիս պարզվել է, որ մխոցի առանցքին զուգահեռ ուղղահայաց գծերի վրա եղել են նմանատիպ հատկություններով քիմիական տարրեր։ Այսպիսով, լիթիումը, նատրիումը, կալիումը ընկավ մեկ ուղղահայաց վրա; բերիլիում, մագնեզիում, կալցիում; թթվածին, ծծումբ, սելեն, թելուր և այլն: Դե Շանկուրտուայի պարույրի թերությունն այն էր, որ յուրովի մտերիմների հետ նույն գծում էր. քիմիական բնույթՊարզվել է նաև, որ տարրերը բոլորովին այլ քիմիական վարքագծի տարրեր են։ Մանգանն ընկավ ալկալիական մետաղների խմբին, իսկ տիտանը, որը ոչ մի ընդհանրություն չուներ նրանց հետ, թթվածնի ու ծծմբի խմբին։

Newlands սեղան

Անգլիացի գիտնական Ջ. Նյուլանդսը 1864 թվականին հրապարակեց իր առաջարկած տարրերի աղյուսակը օկտավաների օրենքը. Նյուլենդսը ցույց տվեց, որ մի շարք տարրերի մեջ, որոնք դասավորված են ըստ ատոմային կշիռների մեծացման, ութերորդ տարրի հատկությունները նման են առաջինի հատկություններին։ Նյուլենդսը փորձեց այս կախվածությունը, որն իրականում տեղի է ունենում թեթև տարրերի համար, տալ ունիվերսալ բնույթ։ Նրա աղյուսակում նմանատիպ տարրերը գտնվում էին հորիզոնական շարքերում, բայց նույն շարքում հաճախ կային հատկություններով բոլորովին տարբեր տարրեր։ Բացի այդ, Նյուլենդսը ստիպված էր երկու տարր տեղադրել որոշ բջիջներում. վերջապես, սեղանը դատարկ նստատեղեր չուներ. Արդյունքում, օկտավների օրենքը ընդունվեց ծայրահեղ թերահավատությամբ։

Odling և Meyer սեղաններ

Նույն 1864 թվականին հայտնվեց գերմանացի քիմիկոս Լ. Մեյերի առաջին աղյուսակը. այն ներառում էր 28 տարր՝ դասավորված վեց սյունակներում՝ ըստ իրենց արժեքների։ Մեյերը միտումնավոր սահմանափակեց աղյուսակի տարրերի քանակը, որպեսզի ընդգծի ատոմային զանգվածի կանոնավոր (նման է Դյոբերեյների եռյակների) փոփոխությունը նմանատիպ տարրերի շարքում։

1870 թվականին Մեյերը հրատարակեց մի աշխատություն, որը պարունակում էր նոր աղյուսակ՝ «Տարրերի բնույթը որպես իրենց ատոմային քաշի ֆունկցիա» վերնագրով, որը բաղկացած էր ինը ուղղահայաց սյունակներից։ Նմանատիպ տարրեր գտնվում էին աղյուսակի հորիզոնական շարքերում. Մեյերը որոշ բջիջներ թողեց դատարկ։ Աղյուսակին ուղեկցվում էր տարրի ատոմային ծավալի կախվածության գրաֆիկը ատոմային քաշից, որն ունի բնորոշ սղոցի ձև, որը հիանալի կերպով ցույց է տալիս «պարբերականություն» տերմինը, որն այդ ժամանակ արդեն առաջարկվել էր Մենդելեևի կողմից:

2. Ինչ է արվել մինչ մեծ հայտնագործության օրը

Պարբերական օրենքի հայտնաբերման նախադրյալները պետք է փնտրել Դ.Ի. Մենդելեև (այսուհետ՝ Դ. Ի.) «Քիմիայի հիմունքներ». Այս գրքի 2-րդ մասի առաջին գլուխները Դ.Ի. 1-ին գլուխը նվիրված էր նատրիումին, 2-րդը՝ նրա անալոգայիններին, 3-րդը՝ ջերմունակությանը, 4-րդը՝ հողալկալիական մետաղներին։ Պարբերական օրենքի հայտնաբերման օրը (1869թ. փետրվարի 17), նա հավանաբար արդեն ուրվագծել էր բևեռ-հակառակ տարրերի փոխհարաբերության հարցը, ինչպիսիք են ալկալի մետաղները և հալոգենիդները, որոնք իրենց ատոմականությամբ (վալենտականություն) մոտ էին միմյանց: ), ինչպես նաև հենց ալկալիական մետաղների փոխհարաբերությունների վերաբերյալ հարցը՝ իրենց ատոմային կշիռներով։ Նա նաև մոտեցավ բևեռ-հակառակ տարրերի երկու խմբերը միավորելու և համեմատելու հարցին՝ ըստ իրենց անդամների ատոմային կշիռների, ինչը, ըստ էության, արդեն նշանակում էր հրաժարվել տարրերն ըստ ատոմականության բաշխելու և անցնել դրանց սկզբունքին։ բաշխումն ըստ ատոմային կշիռների. Այս անցումը ոչ թե պարբերական օրենքի բացահայտման նախապատրաստություն էր, այլ հենց հայտնագործության սկիզբը

1869 թվականի սկզբին տարրերի զգալի մասը միավորվել է առանձին բնական խմբերի և ընտանիքների մեջ՝ հիմնված ընդհանուր քիմիական հատկությունների վրա. Դրան զուգընթաց նրանց մի մասը ցրված, մեկուսացված առանձին տարրեր էին, որոնք միավորված չէին հատուկ խմբերի մեջ։ Հետևյալները համարվում էին ամուր հաստատված.

- ալկալիական մետաղների խումբ՝ լիթիում, նատրիում, կալիում, ռուբիդիում և ցեզիում;

- հողալկալիական մետաղների խումբ՝ կալցիում, ստրոնցիում և բարիում;

- թթվածնի խումբ - թթվածին, ծծումբ, սելեն և թելուր;

– ազոտի խումբ – ազոտ, ֆոսֆոր, մկնդեղ և անտիմոն: Բացի այդ, այստեղ հաճախ ավելացնում էին բիսմութ, իսկ վանադիումը համարվում էր ազոտի և մկնդեղի թերի անալոգ;

– ածխածնի խումբը՝ ածխածինը, սիլիցիումը և անագը, իսկ տիտանն ու ցիրկոնիումը համարվում էին սիլիցիումի և անագի թերի անալոգներ.

– հալոգենների խումբ (հալոգեններ) – ֆտոր, քլոր, բրոմ և յոդ;

– պղնձի խումբ – պղինձ և արծաթ;

– ցինկի խումբ – ցինկ և կադմիում

- երկաթի ընտանիք - երկաթ, կոբալտ, նիկել, մանգան և քրոմ;

– պլատինե մետաղների ընտանիք՝ պլատին, օսմիում, իրիդիում, պալադիում, ռութենիում և ռոդիում։

Իրավիճակն ավելի բարդ էր տարրերով, որոնք կարելի էր դասակարգել տարբեր խմբերի կամ ընտանիքների.

– կապար, սնդիկ, մագնեզիում, ոսկի, բոր, ջրածին, ալյումին, թալիում, մոլիբդեն, վոլֆրամ։

Բացի այդ, հայտնի էին մի շարք տարրեր, որոնց հատկությունները դեռ բավականաչափ ուսումնասիրված չեն.

– հազվագյուտ հողային տարրերի ընտանիք՝ իտրիում, էրբիում, ցերիում, լանթան և դիդիմիում;

- նիոբիում և տանտալ;

- բերիլիում;

3. Մեծ հայտնագործության օր

Դ.Ի. շատ բազմակողմանի գիտնական էր: Նա շատ վաղուց հետաքրքրված էր հարցերով և Գյուղատնտեսություն. Նա մոտիկից մասնակցել է Վոլնիի գործունեությանը տնտեսական հասարակությունՍանկտ Պետերբուրգում (VEO), որի անդամ էր։ VEO-ն կազմակերպել է արտել պանրի արտադրություն հյուսիսային մի շարք նահանգներում։ Այս նախաձեռնության նախաձեռնողներից էր Ն.Վ. Վերեշչագին. 1868-ի վերջերին, այսինքն. մինչդեռ Դ.Ի. ավարտեց հարցը. Վերեշչագինը իր գրքի 2-րդ գրքում դիմել է VEO-ին՝ խնդրելով ուղարկել Ընկերության անդամներից մեկին, որպեսզի տեղում ստուգեն Արտել պանրի կաթնամթերքի աշխատանքը։ Նման ուղևորության համաձայնությունը հայտնել է Դ.Ի. 1868 թվականի դեկտեմբերին նա ուսումնասիրել է Տվեր նահանգի մի շարք Արտել պանրի կաթնամթերք։ Փորձաքննությունն ավարտելու համար անհրաժեշտ է եղել լրացուցիչ գործուղում։ Մեկնումը ճշգրիտ ծրագրված էր 1869 թվականի փետրվարի 17-ին։

1668 թվականի իր աշխատության մեջ Ռոբերտ Բոյլը ներկայացրեց անլուծելի քիմիական տարրերի ցանկը։ Այդ ժամանակ նրանք ընդամենը տասնհինգ էին։ Միևնույն ժամանակ, գիտնականը չպնդեց, որ իր թվարկած տարրերից բացի այլևս գոյություն չունի, և դրանց քանակի հարցը մնում է բաց։

Հարյուր տարի անց ֆրանսիացի քիմիկոս Անտուան ​​Լավուազեն կազմեց գիտությանը հայտնի տարրերի նոր ցանկ։ Նրա գրանցամատյանը ներառում էր 35 քիմիական նյութեր, որոնցից 23-ը հետագայում ճանաչվել են որպես այդ շատ անլուծելի տարրեր։

Նոր տարրերի որոնումն իրականացվել է ամբողջ աշխարհի քիմիկոսների կողմից և բավականին հաջող առաջընթաց է ապրել։ Այս հարցում որոշիչ դեր խաղաց ռուս քիմիկոս Դմիտրի Իվանովիչ Մենդելեևը. նա էր, ով հղացավ տարրերի ատոմային զանգվածի և «հիերարխիայում» նրանց տեղի փոխհարաբերության հնարավորության գաղափարը: Նրա խոսքերով, «մենք պետք է փնտրենք… համապատասխանություն տարրերի անհատական ​​հատկությունների և նրանց ատոմային կշիռների միջև»:

Համեմատելով այն ժամանակ հայտնի քիմիական տարրերը, Մենդելեևը, հսկայական աշխատանքից հետո, ի վերջո հայտնաբերեց այդ կախվածությունը, ընդհանուր բնական կապը առանձին տարրերի միջև, որտեղ նրանք հայտնվում են որպես մեկ ամբողջություն, որտեղ յուրաքանչյուր տարրի հատկությունները ինքնին գոյություն ունեցող մի բան չեն: , բայց պարբերաբար ու պարբերաբար կրկնվող երեւույթ։

Այսպիսով, 1869 թվականի փետրվարին այն ձևակերպվեց Մենդելեևի պարբերական օրենքը. Նույն թվականին՝ մարտի 6-ին, Դ.Ի. Մենդելեևը «Հատկությունների կապը տարրերի ատոմային քաշի հետ» վերնագրով ներկայացրեց Ն.Ա. Մենշուտկինը Ռուսաստանի քիմիական ընկերության ժողովում.

Նույն թվականին հրատարակությունը հայտնվեց գերմանական «Zeitschrift für Chemie» ամսագրում, իսկ 1871 թվականին «Annalen der Chemie» ամսագրում մանրամասն հրապարակումը Դ.Ի. Մենդելեևը, նվիրված իր հայտնագործությանը - «Die periodische Gesetzmässigkeit der Elemente» (Քիմիական տարրերի պարբերական օրինակ):

Պարբերական աղյուսակի ստեղծում

Չնայած այն հանգամանքին, որ Մենդելեևը գաղափարը ձևավորել է բավականին կարճ ժամանակահատվածում, նա երկար ժամանակ չէր կարողանում պաշտոնականացնել իր եզրակացությունները։ Նրա համար կարեւոր էր իր գաղափարը ներկայացնել հստակ ընդհանրացման, խիստ ու տեսողական համակարգի տեսքով։ Ինչպես մի անգամ ասել է ինքը՝ Դ.Ի. Մենդելեևը պրոֆեսոր Ա.Ա. Ինոստրանցև. «Ամեն ինչ հավաքվեց իմ գլխում, բայց ես չեմ կարող դա արտահայտել աղյուսակում»:

Կենսագիրների խոսքով՝ այս զրույցից հետո գիտնականը երեք օր և երեք գիշեր աշխատել է սեղանի ստեղծման վրա՝ առանց քնելու։ Նա անցավ տարբեր տարբերակների միջով, որոնցում տարրերը կարող էին համակցվել՝ աղյուսակի մեջ կազմակերպելու համար: Աշխատանքը բարդանում էր նաև նրանով, որ պարբերական աղյուսակի ստեղծման ժամանակ ոչ բոլոր քիմիական տարրերը հայտնի էին գիտությանը։

1869-1871 թվականներին Մենդելեևը շարունակեց զարգացնել պարբերականության գաղափարները, որոնք առաջ քաշվեցին և ընդունվեցին գիտական ​​հանրության կողմից։ Քայլերից մեկը եղել է պարբերական աղյուսակում տարրի տեղանքի հայեցակարգի ներմուծումը որպես նրա հատկությունների ամբողջություն՝ համեմատած այլ տարրերի հատկությունների հետ։

Հենց այս հիման վրա, ինչպես նաև ապակու ձևավորող օքսիդների փոփոխությունների հաջորդականության ուսումնասիրության ընթացքում ստացված արդյունքների վրա, Մենդելեևը շտկեց 9 տարրերի, այդ թվում՝ բերիլիումի, ինդիումի, ուրանի և ատոմային զանգվածների արժեքները։ մյուսները.

Աշխատանքի ընթացքում Դ.Ի. Մենդելեևը ձգտել է լրացնել իր կազմած աղյուսակի դատարկ բջիջները։ Արդյունքում 1870 թվականին նա կանխատեսեց այդ ժամանակ գիտությանը անհայտ տարրերի հայտնաբերում։ Մենդելեևը հաշվարկեց ատոմային զանգվածները և նկարագրեց երեք տարրերի հատկությունները, որոնք դեռևս չեն հայտնաբերվել այդ ժամանակ.

• «էկաալյումին» - հայտնաբերվել է 1875 թվականին, անվանվել է գալիում,
• «եկաբորա» - հայտնաբերվել է 1879 թվականին, անվանվել է սկանդիում,
• «էկազիլիկոն» - հայտնաբերվել է 1885 թվականին, անվանվել է գերմանիում։

Նրա հաջորդ իրականացրած կանխատեսումներն էին ևս ութ տարրերի հայտնաբերումը, այդ թվում՝ պոլոնիումը (հայտնաբերվել է 1898 թվականին), աստատինը (հայտնաբերվել է 1942-1943 թվականներին), տեխնիումը (հայտնաբերվել է 1937 թվականին), ռենիումը (հայտնաբերվել է 1925 թվականին) և Ֆրանսիան (հայտնաբերվել է 1939 թվականին) .

1900 թվականին Դմիտրի Իվանովիչ Մենդելեևը և Ուիլյամ Ռամզեյը եկան այն եզրակացության, որ պարբերական աղյուսակում անհրաժեշտ է ներառել հատուկ, զրոյական խմբի տարրեր։ Այսօր այդ տարրերը կոչվում են ազնիվ գազեր (մինչև 1962 թվականը այդ գազերը կոչվում էին ազնիվ գազեր)։

Պարբերական աղյուսակի կազմակերպման սկզբունքը

Իր աղյուսակում Դ.Ի. Մենդելեևը քիմիական տարրերը դասավորել է տողերով՝ ըստ զանգվածի մեծացման՝ ընտրելով տողերի երկարությունն այնպես, որ մեկ սյունակի քիմիական տարրերը ունեն նմանատիպ քիմիական հատկություններ։

Ազնիվ գազերը՝ հելիումը, նեոնը, արգոնը, կրիպտոնը, քսենոնը և ռադոնը, չեն ցանկանում արձագանքել այլ տարրերի հետ և ցածր քիմիական ակտիվություն են ցուցաբերում և, հետևաբար, գտնվում են ծայրամասային աջ սյունակում:

Ի հակադրություն, ձախակողմյան սյունակի տարրերը՝ լիթիումը, նատրիումը, կալիումը և այլն, բուռն արձագանքում են այլ նյութերի հետ, գործընթացը պայթյունավտանգ է։ Աղյուսակի այլ սյունակներում տարրերը նույն կերպ են վարվում. սյունակի ներսում այս հատկությունները նման են, բայց տարբերվում են մի սյունակից մյուսը տեղափոխելիս:

Պարբերական աղյուսակն իր առաջին տարբերակում պարզապես արտացոլում էր բնության մեջ առկա իրերի վիճակը: Սկզբում աղյուսակը ոչ մի կերպ չէր բացատրում, թե ինչու պետք է այդպես լինի: Եվ միայն արտաքին տեսքով քվանտային մեխանիկաՊարբերական աղյուսակում տարրերի դասավորվածության իրական իմաստը պարզ դարձավ։

Բնության մեջ հանդիպում են քիմիական տարրեր մինչև ուրան (պարունակում է 92 պրոտոն և 92 էլեկտրոն)։ 93 թվից սկսած՝ արհեստական ​​տարրեր են ստեղծված լաբորատոր պայմաններում։

Ռուսաստանի Դաշնության կրթության և գիտության նախարարություն

Տվերի վարչակազմի կրթության վարչություն

Քաղաքային ուսումնական հաստատություն

«Երեկոյան (հերթափոխ) հանրակրթական դպրոցթիվ 2» Տվեր

Ուսանողական շարադրությունների մրցույթ «Կռուգոզոր»

Վերացական թեմայի վերաբերյալ.

Դմիտրի Իվանովիչ Մենդելեևի կողմից պարբերական օրենքի և քիմիական տարրերի պարբերական աղյուսակի հայտնաբերման պատմությունը

Տվերի ՎՍՕՇ թիվ 2 քաղաքային ուսումնական հաստատության 8-րդ խմբի ուսանող

Վերահսկիչ:

բարձրագույն կարգի քիմիայի ուսուցիչ

Քաղաքային ուսումնական հաստատություն VSOSH No 2, Tver

Ներածություն………………………………………………………………………………. ..........................................3

1. Պարբերական օրենքի բացահայտման նախադրյալները……..4

1.1. Դասակարգում ............................................................... ..4

1.2. Դյոբերեյների եռյակները և տարրերի առաջին համակարգերը……………………….4

1.3. Պարույր դե Շանկուրտուա …………………………………………………………………..5

1.5. Օդլինգ և Մեյեր աղյուսակներ……………………………………………………………………………

2. Պարբերական օրենքի բացահայտում……………………...9

Եզրակացություն ……………………………………………………………………………. 16

Հղումներ…………………………………………………………….17

Ներածություն

Պարբերական օրենքը և քիմիական տարրերի պարբերական աղյուսակը ժամանակակից քիմիայի հիմքն են։

Մենդելեևն անվանել է քաղաքներ, գործարաններ ուսումնական հաստատություններ, գիտահետազոտական ​​ինստիտուտներ։ Ի պատիվ Ռուսաստանում հաստատվել է Ոսկե մեդալ- այն շնորհվում է քիմիայի բնագավառում ակնառու աշխատանքի համար: Գիտնականի անունը տրվել է Ռուսաստանի քիմիական ընկերությանը: Ի պատիվ Տվերի մարզում ամեն տարի անցկացվում են Տարածաշրջանային Մենդելեևի ընթերցումներ: Նույնիսկ 101 սերիական համարով տարրը ստացել է մենդելևիում անունը՝ ի պատիվ Դմիտրի Իվանովիչի։

Նրա հիմնական վաստակը եղել է պարբերական օրենքի բացահայտումը և քիմիական տարրերի պարբերական համակարգի ստեղծումը, որը հավերժացրել է նրա անունը համաշխարհային գիտության մեջ։ Այս օրենքն ու պարբերական համակարգը ամեն ինչի հիմքն են հետագա զարգացումԱտոմների և տարրերի մասին ուսմունքները, դրանք մեր օրերի քիմիայի և ֆիզիկայի հիմքն են:

Աշխատանքի նպատակը.ուսումնասիրել պարբերական օրենքի և քիմիական տարրերի պարբերական համակարգի առաջացման նախադրյալները և գնահատել Դմիտրի Իվանովիչ Մենդելեևի ներդրումը այս հայտնագործության մեջ:

1. Պարբերական օրենքի հայտնաբերման նախադրյալները

Քիմիական տարրերի բնական դասակարգման և դրանց համակարգման հիմքերի որոնումները սկսվել են Պարբերական օրենքի հայտնաբերումից շատ առաջ։ Պարբերական օրենքի հայտնաբերման ժամանակ հայտնի էին 63 քիմիական տարր, նկարագրված էին դրանց միացությունների բաղադրությունն ու հատկությունները։

1.1 Դասակարգում

Ականավոր շվեդ քիմիկոսը բոլոր տարրերը բաժանել է մետաղների և ոչ մետաղների՝ հիմնվելով դրանց ձևավորված պարզ նյութերի և միացությունների հատկությունների տարբերությունների վրա: Նա որոշեց, որ մետաղները համապատասխանում են հիմնական օքսիդներին և հիմքերին, իսկ ոչ մետաղները՝ թթվային օքսիդներին և թթուներին։

Աղյուսակ 1. Դասակարգում

1.2. Դյոբերեյների եռյակները և տարրերի առաջին համակարգերը

1829 թվականին գերմանացի քիմիկոս Յոհան Վոլֆգանգ Դյոբերայները կատարեց տարրերը համակարգելու առաջին նշանակալից փորձը։ Նա նկատեց, որ նմանատիպ հատկություններով որոշ տարրեր կարելի է միավորել երեք հոգանոց խմբերում, որոնք նա անվանել է եռյակներ։

Դյոբերեյների եռյակների առաջարկված օրենքի էությունն այն էր, որ եռյակի միջին տարրի ատոմային զանգվածը մոտ է եռյակի երկու ծայրահեղ տարրերի ատոմային զանգվածների գումարի (միջին թվաբանական) կեսին։ Չնայած այն հանգամանքին, որ Դյոբերեյների եռյակները որոշ չափով Մենդելեևի խմբերի նախատիպերն են, այս գաղափարները, որպես ամբողջություն, դեռևս չափազանց անկատար են։ Մագնեզիումի բացակայությունը կալցիումի, ստրոնցիումի և բարիումի կամ ծծմբի, սելենիումի և թելուրի ընտանիքում թթվածնի բացակայությունը նմանատիպ տարրերի հավաքածուների արհեստական ​​սահմանափակման արդյունք է միայն եռակի միացությունների: Այս առումով շատ ցուցիչ է Դյոբերեյների ձախողումը չորս տարրերից բաղկացած եռյակը նույնական հատկություններով առանձնացնելու՝ P, As, Sb, Bi: Դյոբերեյները ակնհայտորեն խոր անալոգիաներ էր տեսնում ֆոսֆորի և մկնդեղի, անտիմոնի և բիսմութի քիմիական հատկությունների մեջ, բայց, նախկինում սահմանափակվելով եռյակների որոնմամբ, նա չկարողացավ գտնել ճիշտ լուծումը: Կես դար անց Լոթար Մայերը կասեր, որ եթե Դյոբերայները միայն կարճ ժամանակով շեղվեր իր եռյակներից, նա անմիջապես կտեսներ այս չորս տարրերի նմանությունը միաժամանակ։

Թեև Դյոբերեյներին, բնականաբար, չհաջողվեց բոլոր հայտնի տարրերը բաժանել եռյակների, եռյակների օրենքը հստակ ցույց տվեց ատոմային զանգվածի և տարրերի և դրանց միացությունների հատկությունների միջև կապի առկայությունը: Համակարգման հետագա բոլոր փորձերը հիմնված էին տարրերի ատոմային զանգվածներին համապատասխան տեղաբաշխման վրա։

1.3. Spiral de Chancourtois (1862)

Փարիզի բարձրագույն դպրոցի պրոֆեսոր Ալեքսանդր Բեգյե դը Շանկուրտուան ​​դասավորեց այն ժամանակ հայտնի բոլոր քիմիական տարրերը դրանց ատոմային զանգվածի մեծացման մեկ հաջորդականությամբ և ստացված շարքը կիրառեց գլանների մակերեսին մի գծի երկայնքով, որը բխում է դրա հիմքից անկյան տակ: 45° դեպի բազայի հարթությունը (այսպես կոչված հողային պարույր) Բալոնի մակերեսը բացելիս պարզվել է, որ բալոնի առանցքին զուգահեռ ուղղահայաց գծերի վրա եղել են նմանատիպ հատկություններով քիմիական տարրեր։ Այսպիսով, լիթիումը, նատրիումը, կալիումը ընկավ մեկ ուղղահայաց վրա; բերիլիում, մագնեզիում, կալցիում; թթվածին, ծծումբ, սելեն, թելուր և այլն: Դե Շանկուրտուայի պարույրի թերությունն այն էր, որ բոլորովին այլ քիմիական վարքագծի տարրերը գտնվում էին նույն գծի վրա իրենց քիմիական բնույթով նման տարրերի հետ: Մանգանն ընկավ ալկալիական մետաղների խմբին, իսկ տիտանը, որը ոչ մի ընդհանրություն չուներ նրանց հետ, թթվածնի ու ծծմբի խմբին։ Այսպիսով, առաջին անգամ ծնվեց տարրերի հատկությունների պարբերականության գաղափարը, բայց դրան ուշադրություն չդարձվեց, և շուտով այն մոռացվեց:

Դե Շանկուրտուայի պարույրից անմիջապես հետո ամերիկացի գիտնական Ջոն Նյուլանդսը փորձ արեց համեմատել տարրերի քիմիական հատկությունները նրանց ատոմային զանգվածների հետ։ Տարրերը դասավորելով ատոմային զանգվածի մեծացման հերթականությամբ՝ Նյուլենդսը նկատեց, որ հատկություններով նմանություններ են առաջանում յուրաքանչյուր ութերորդ տարրի միջև։ Նյուլենդսը գտած օրինաչափությունն անվանել է օկտավների օրենք՝ երաժշտական ​​սանդղակի յոթ ինտերվալների անալոգիայով։ Իր աղյուսակում նա քիմիական տարրերը դասավորեց ուղղահայաց խմբերի՝ յուրաքանչյուրը յոթ տարրերից և միևնույն ժամանակ հայտնաբերեց, որ (որոշ տարրերի կարգի մի փոքր փոփոխությամբ) նմանատիպ քիմիական հատկություններ ունեցող տարրերը հայտնվում են նույն հորիզոնական գծի վրա: Ջոն Նյուլենդսն, իհարկե, առաջինն էր, ով տվեց մի շարք տարրեր, որոնք դասավորված էին ատոմային զանգվածների մեծացման կարգով, համապատասխան ատոմային թիվը հատկացրեց քիմիական տարրերին և նկատեց այս կարգի և տարրերի ֆիզիկաքիմիական հատկությունների համակարգված կապը: Նա գրել է, որ նման հաջորդականությամբ այն տարրերի հատկությունները կրկնվում են, որոնց համարժեք կշիռները (զանգվածը) տարբերվում են 7 միավորով կամ 7-ի բազմապատիկ արժեքով, այսինքն՝ ութերորդ տարրը հերթականությամբ կրկնում է հատկությունները։ առաջինից, ինչպես երաժշտության մեջ առաջինը կրկնվում է ութերորդ նոտան։

Նյուլենդսը փորձեց այս կախվածությունը, որն իրականում տեղի է ունենում թեթև տարրերի համար, տալ ունիվերսալ բնույթ։ Նրա աղյուսակում նմանատիպ տարրերը գտնվում էին հորիզոնական շարքերում, բայց նույն շարքում հաճախ կային հատկություններով բոլորովին տարբեր տարրեր։ Լոնդոնի քիմիական միությունը անտարբերությամբ ողջունեց նրա օկտավաների օրենքը և առաջարկեց Նյուլենդսին փորձել այբբենական կարգով դասավորել տարրերը և նույնականացնել ցանկացած օրինաչափություն:

1.5 Odling և Meyer աղյուսակներ

Նաև 1864 թվականին հայտնվեց գերմանացի քիմիկոս Լոթար Մեյերի առաջին աղյուսակը. այն ներառում էր 28 տարր՝ դասավորված վեց սյունակներում՝ ըստ իրենց արժեքների։ Մեյերը միտումնավոր սահմանափակեց աղյուսակի տարրերի քանակը, որպեսզի ընդգծի ատոմային զանգվածի կանոնավոր (նման Դյոբերեյների եռյակների) փոփոխությունը նմանատիպ տարրերի շարքում։

Նկար 3. Քիմիական տարրերի Մեյերի աղյուսակը

1870 թվականին Մեյերի աշխատությունը հրապարակվեց, որը պարունակում էր նոր աղյուսակ՝ «Տարրերի բնույթը որպես նրանց ատոմային քաշի ֆունկցիա» վերնագրով, որը բաղկացած էր ինը ուղղահայաց սյունակներից։ Նմանատիպ տարրեր գտնվում էին աղյուսակի հորիզոնական շարքերում. Մեյերը որոշ բջիջներ թողեց դատարկ։ Աղյուսակը ուղեկցվում էր տարրի ատոմային ծավալի ատոմային քաշից կախվածության գրաֆիկով, որն ունի բնորոշ սղոցի ձև, որը հիանալի կերպով ցույց է տալիս տերմինը. « պարբերականություն », մինչ այդ արդեն առաջարկվել էր Մենդելեևի կողմից։

2. Պարբերական օրենքի բացահայտում

Կան մի քանի պատմություններ մտերիմ մարդկանցից այն մասին, թե ինչպես է հայտնաբերվել պարբերական օրենքը. Այս պատմությունները բանավոր փոխանցվել են ականատեսների կողմից, այնուհետև թափանցել մամուլ և դարձել յուրօրինակ լեգենդներ, որոնք դեռևս հնարավոր չի եղել ստուգել համապատասխան փաստագրական տվյալների բացակայության պատճառով։ Հետաքրքիր է Սանկտ Պետերբուրգի երկրաբանության պրոֆեսորի պատմությունը. Համալսարան (), մտերիմ ընկեր։ , ով այցելել է հենց այն օրերին, երբ հայտնաբերեց պարբերական օրենքը, հետաքրքիր ակնարկներ է տալիս, թե ինչպես է աշխատել իր տարրերի համակարգը ստեղծելու վրա, ով հրապարակել է պատմությունը, գրել է.

«Եզրափակչի մասին ստեղծագործական գործընթացՄենդելեևի ինտուիցիան՝ պատվավոր պրոֆեսոր Ալեքսանդր Ալեքսանդրովիչ Ինոստրանցևը, սիրով ասաց ինձ չափազանց հետաքրքիր բաներ։ Մի անգամ, արդեն լինելով ֆիզմաթ ֆակուլտետի քարտուղար, Մենդելեևին այցելեց Ա.Ա. Նա տեսնում է. Դ.Ի.-ն կանգնած է գրասեղանի մոտ, ակնհայտորեն մռայլ, ընկճված վիճակում:

Ի՞նչ ես անում, Դմիտրի Իվանովիչ։

Մենդելեևը սկսեց խոսել այն մասին, ինչը հետագայում մարմնավորվեց տարրերի պարբերական համակարգում, բայց այդ պահին օրենքը և աղյուսակը դեռ ձևավորված չէին. այն սեղանի մեջ»: Քիչ անց տեղի ունեցավ հետևյալը. Մենդելեևն աշխատեց իր գրասեղանի մոտ երեք օր և երեք գիշեր, առանց քնելու, փորձելով իր մտավոր կառուցման արդյունքները համադրել սեղանի մեջ, բայց դրան հասնելու փորձերը անհաջող էին: Վերջապես, ծայրահեղ հոգնածության ազդեցության տակ Մենդելեևը պառկեց քնելու և անմիջապես քնեց։ «Երազումս սեղան եմ տեսնում, որտեղ տարրերը դասավորված են ըստ անհրաժեշտության: Ես արթնացա և անմիջապես գրեցի այն թղթի վրա. միայն մի տեղից հետո պարզվեց, որ ուղղումը անհրաժեշտ է»:

Այնուհետև անհրաժեշտ է հաշվի առնել «Քիմիայի հիմունքներ»-ում իր իսկ վկայությունը այն մասին, թե ինչպես է տարրերի դասակարգումը վերջնական տեսքի բերելիս նա օգտագործել քարտեր, որոնց վրա գրվել են առանձին տարրերի մասին տվյալներ։ Քարտերը անհրաժեշտ էին հենց տարրերի միջև դեռևս անհայտ հարաբերությունները պարզելու համար, և ամենևին էլ դրա վերջնական ձևավորման համար: Եվ ամենակարևորը, ինչպես վկայում է աղյուսակի նախնական սխեման, դրանց վրա գրված տարրերով քարտերը ի սկզբանե տեղակայված չեն եղել խմբերի և տողերի (կետերի) հերթականությամբ, այլ միայն խմբերի հերթականությամբ (կետերը դեռ չեն եղել. սկզբում հայտնաբերվեց): Խմբերը տեղադրվեցին մեկը մյուսի տակ, և հենց այդ խմբերի տեղադրումը հանգեցրեց բացահայտմանը, որ տարրերի ուղղահայաց սյուները (ժամանակաշրջանները) կից են միմյանց՝ ձևավորելով տարրերի ընդհանուր շարունակական շարք, որոնցում որոշակի քիմիական հատկություններ պարբերաբար լինում են։ կրկնեց. Սա, խիստ ասած, պարբերական օրենքի բացահայտումն էր։

Ավելին, եթե արդեն հայտնի լիներ ոչ միայն խմբերի, այլև տարրերի ժամանակաշրջանների առկայությունը, ապա առանձին տարրերի համար քարտերի դիմելու կարիք չէր լինի։

Երրորդ պատմությունը, որը կրկին պատմվում է իր խոսքերով, գալիս է մտերիմ ընկերոջից՝ նշանավոր չեխ քիմիկոսից: Այս պատմությունը հրատարակվել է Բրաուների կողմից 1907 թվականին։ իր մեծ ընկերոջ մահից հետո; 1930 թվականին այն վերատպվել է չեխոսլովակ քիմիկոսների աշխատանքների ժողովածուում։ Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ այս պատմությունը տվել է Ջերալդ Դրյուսը Բոգուսլավ Բրաուների իր կենսագրության մեջ։ Ըստ Բրաուների, նա պատմել է նրան, թե ինչպես է քիմիայի դասագրքի կազմումը, այսինքն՝ «Քիմիայի հիմունքները», օգնել է հայտնաբերել և ձևակերպել պարբերական օրենքը։

«Երբ ես սկսեցի գրել իմ դասագիրքը,- ասաց Բրաուները,- ես զգացի, որ անհրաժեշտ է մի համակարգ, որը թույլ կտա ինձ բաշխել քիմիական տարրերը: Ես գտա, որ բոլոր գոյություն ունեցող համակարգերն արհեստական ​​են և, հետևաբար, ոչ պիտանի են իմ նպատակին, ես փորձեցի ստեղծել բնական» համակարգ: Այդ նպատակով ստվարաթղթի փոքր կտորների վրա գրեցի տարրերի խորհրդանիշները և դրանց ատոմային կշիռները, որից հետո սկսեցի խմբավորել դրանք: տարբեր ճանապարհներըստ իրենց նմանության. Բայց այս մեթոդն ինձ չբավարարեց, քանի դեռ ստվարաթղթերը դասավորել էի մեկը մյուսի հետևից՝ ըստ ատոմային քաշի ավելացման։ Երբ ես դրեցի աղյուսակի առաջին շարքը.

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

Ես գտա, որ հետևյալ տարրերը կարող են երկրորդ շարք կազմել առաջինի տակ, բայց սկսած լիթիումի տակ։ Հաջորդը ես գտա, որ այս նոր շարքում.

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

նատրիումը կրկնում է լիթիումի բոլոր հատկությունը. նույնը տեղի է ունենում հետևյալ տարրերի համար. Նույն կրկնությունը տեղի է ունենում երրորդ շարքում, որոշակի ժամանակահատվածից հետո և շարունակվում է բոլոր շարքերում»:

Սա նրա խոսքերից պատմված պատմությունն է. Ավելին, այս պատմության բացատրության և զարգացման մեջ ասվում է, որ նա «նման տարրերը դասավորել է խմբերի և, ըստ ատոմային կշիռների աճի, շարքերի, որոնցում տարրերի հատկություններն ու բնույթը աստիճանաբար փոխվել են, ինչպես երևում է վերևում. Նրա սեղանի ձախ կողմում դրված էին «էլեկտրապոզիտիվ» տարրեր, աջ կողմում՝ «էլեկտրոնեգատիվ»: Նա իր օրենքը հռչակեց հետևյալ խոսքերով.

Այսպիսով, նրա խոսքերից փոխանցված պատմությունը վերաբերում է ոչ թե ամբողջ հայտնագործությանը և ոչ էլ տարրերի բնական համակարգի ստեղծման ողջ պատմությանը, այլ միայն այս հայտնագործության վերջնական փուլին, երբ արդեն իսկ ստեղծելով համակարգը, նա կարողացավ բացահայտել և ձևակերպել այս համակարգի տարրերի հիմքում ընկած քիմիական նյութերի պարբերական օրենքը: Մի խոսքով, Բրաուների փոխանցած պատմությունը վերաբերում է ոչ թե տարրերի համակարգի կազմության պատմությանը, այլ արդեն կազմված համակարգի հիման վրա պարբերական օրենքի ձևակերպման պատմությանը։

Չորրորդ տարբերակի առկայության մասին նշում է պարունակվում 1934 թվականին հրատարակված ընտրված երկերի երկրորդ հատորի խմբագրական վերջաբանում։ և պարունակող աշխատություններ՝ կապված պարբերական օրենքի հետ։ գրում է, որ նշված հատորում «ընդամենը մեկ հոդված «Comment j» ai trouve la loi periodique» ներառված չէ ավելի կենսագրական բնույթի»։ Ինչ-ինչ պատճառներով նա չի տրամադրել հղում, թե որտեղ է հրապարակվել այս հոդվածը։ բնականաբար, մեծ հետաքրքրություն առաջացրեց, քանի որ, դատելով իր անունից, կարելի էր ակնկալել, որ այն վերջապես կպատասխանի բոլոր քիմիկոսներին հետաքրքրող հարցին, թե ինչպես է հայտնաբերվել պարբերական օրենքը, և այդ պատասխանը կստանար ոչ երրորդ անձանցից. խոսքերով, բայց ինքն իրենից։ Հղումը, որ պրոֆեսորը բացառել է այս հոդվածը՝ որպես իբր ավելի կենսագրական բնույթի, լրիվ անհիմն էր թվում։ Այդ իսկ պատճառով այն պետք է ներառվեր պարբերական օրենքի վերաբերյալ աշխատությունների ժողովածուում և Չի բացառվում այս ժողովածուից: Այս հոդվածի որոնման արդյունքում պարզվեց, որ 1899 թվականի մաքուր և կիրառական քիմիայի ֆրանսիական ամսագրում իրականում տպագրվել է մի հոդված՝ «Comment j»ai trouve le systeme periodique հետաքրքիր վերնագրով: des elementներ» («Ինչպես գտա տարրերի պարբերական համակարգը»): Այս հոդվածի գրառման մեջ ամսագրի խմբագիրները հայտնում են, որ նրանք դիմել են Դ.Ի. Մենդելեևին 1899 թվականին նրա ընտրվելու կապակցությամբ։ Փարիզի գիտությունների ակադեմիայի արտասահմանյան թղթակից անդամ՝ ամսագրի համար իր պարբերական համակարգի մասին գրելու խնդրանքով։ մեծ պատրաստակամությամբ կատարեց այս խնդրանքը և ռուսերենով գրված իր աշխատանքը ուղարկեց ֆրանսիական ամսագրի։ Այս աշխատության ֆրանսերեն թարգմանությունն իրականացրել են իրենք՝ խմբագիրները։

Հրապարակված տեքստին մոտակա ծանոթությունը ֆրանսերենհոդվածը ցույց է տալիս, որ սա նոր աշխատանք չէ, այլ ճշգրիտ թարգմանություն նրա «Քիմիական տարրերի պարբերական օրենքը» հոդվածից, որը նա գրել է. Հանրագիտարանային բառարանԲրոքհաուսը և Էֆրոնը, և այն հրատարակվել է այս բառարանի XXIII հատորում 1898 թվականին։ Ակնհայտ է, որ ֆրանսիական ամսագրի թարգմանիչը կամ խմբագիրները, ավելի մեծ հետաքրքրություն առաջացնելու համար, փոխեցին վերնագիրը, որը չափազանց չոր թվաց՝ «Քիմիական տարրերի պարբերական օրենքը» ինտրիգային՝ «Ինչպես գտա տարրերի պարբերական համակարգը»։ Հակառակ դեպքում ամեն ինչ մնաց անփոփոխ, և ես իմ հոդվածին կենսագրական ոչինչ չավելացրի։

Սրանք լեգենդներ և պատմություններ են այն մասին, թե ինչպես է հայտնաբերվել քիմիական տարրերի պարբերական աղյուսակը: Նրանց կողմից առաջացած բոլոր երկիմաստությունները վերևում կարելի է վերացված համարել այս մեծ հայտնագործության պատմությանը վերաբերող նոր նյութերի հայտնաբերման և ուսումնասիրության շնորհիվ։

Նկ.4. «Էլեմենտների համակարգի փորձ»

1869 թվականի մարտի 6-ին, Ռուսական քիմիական ընկերության ժողովում, Մենդելեևի բացակայության պայմաններում (Մենդելեևը գտնվում էր Տվերի մարզի պանրի գործարաններում և, հավանաբար, կանգ էր առել Մոսկվայի մարզում գտնվող իր «Բոբլովո» կալվածքի մոտ), հաղորդագրություն. Պարբերական օրենքի հայտնաբերման մասին արել է նա, ով այն ստացել է իր ամսագրի («Ռուսական քիմիական ընկերության հանդես») հոդվածի հաջորդ համարի համար։

1871 թվականին «Քիմիական տարրերի պարբերական օրենքը» վերջնական հոդվածում Մենդելեևը տվել է Պարբերական օրենքի հետևյալ ձևակերպումը. ատոմային քաշը»: Միևնույն ժամանակ Մենդելեևն իր պարբերական աղյուսակին տվեց դասական ձև (այսպես կոչված, կարճ տարբերակ):

Ի տարբերություն իր նախորդների, Մենդելեևը ոչ միայն կազմեց աղյուսակ և մատնանշեց անկասկած օրինաչափությունների առկայությունը ատոմային կշիռների թվային արժեքներում, այլև որոշեց անվանել այդ օրինաչափությունները. ընդհանուր օրենքբնությունը։ Ելնելով այն ենթադրությունից, որ ատոմային զանգվածը որոշում է տարրի հատկությունները, նա պարտավորվել է փոխել որոշ տարրերի ընդունված ատոմային կշիռները և մանրամասն նկարագրել դեռևս չբացահայտված տարրերի հատկությունները։

Նկ.5. Քիմիական տարրերի պարբերական աղյուսակ

Դ.Ի.Մենդելեևը երկար տարիներ պայքարել է Պարբերական օրենքի ճանաչման համար. նրա գաղափարները ճանաչում ստացան միայն այն բանից հետո, երբ հայտնաբերվեցին Մենդելեևի կանխատեսած տարրերը՝ գալիում (Paul Lecoq de Boisbaudran, 1875), սկանդիում (Լարս Նիլսոն, 1879) և գերմանիում (Clemens Winkler, 1886)՝ համապատասխանաբար էկա-ալյումին, էկա-բորոն և էկա-բորոն։ - սիլիցիում: 1880-ականների կեսերից Պարբերական օրենքը վերջնականապես ճանաչվեց որպես դրանցից մեկը տեսական հիմքերըքիմիա.

Եզրակացություն

Պարբերական օրենքը հսկայական դեր է խաղացել այլ քիմիայի զարգացման գործում բնական գիտություններ. Հայտնաբերվել է բոլոր տարրերի և նրանց ֆիզիկական և քիմիական հատկությունների փոխադարձ կապը: Սա բնական գիտությունը ներկայացրեց հսկայական նշանակություն ունեցող գիտափիլիսոփայական խնդիրով. այս փոխադարձ կապը պետք է բացատրվի։ Պարբերական օրենքի հայտնաբերումից հետո պարզ դարձավ, որ բոլոր տարրերի ատոմները պետք է կառուցվեն մեկ սկզբունքով, և դրանց կառուցվածքը պետք է արտացոլի տարրերի հատկությունների պարբերականությունը։ Այսպիսով, պարբերական օրենքը դարձավ ատոմային-մոլեկուլային գիտության էվոլյուցիայի կարևոր օղակ՝ զգալի ազդեցություն ունենալով ատոմային կառուցվածքի տեսության զարգացման վրա։ Նա նույնպես նպաստել է ձեւակերպմանը ժամանակակից հայեցակարգ«քիմիական տարր» և պարզ և բարդ նյութերի մասին պատկերացումների պարզաբանում։ Ատոմային ֆիզիկայի առաջընթացը, ներառյալ միջուկային էներգիան և արհեստական ​​տարրերի սինթեզը, հնարավոր դարձավ միայն Պարբերական օրենքի շնորհիվ։

«Նոր տեսություններ ու փայլուն ընդհանրացումներ կհայտնվեն ու կմեռնեն։ Նոր գաղափարները կփոխարինեն ատոմի և էլեկտրոնի մասին մեր արդեն հնացած հասկացությունները: Ամենամեծ հայտնագործությունները և փորձերը կզրոյացնեն անցյալը և այսօր կբացեն անհավատալի նորության ու լայնության հորիզոններ.

Մատենագիտություն

2. . Քիմիայի հիմունքներ. - T. 2. – M. – L.: Goskhimizdat, 1947. - 389 p.

3. . Ընտրված դասախոսություններ քիմիայից. - Մ.: Բարձրագույն: դպրոց, 1968 թ. - 224 ս.

4. . Նոր նյութեր պարբերական օրենքի հայտնաբերման պատմության վերաբերյալ. - Մ.–Լ.՝ Հրատարակչություն Ակադ. Գիտություններ ՍՍՀՄ 1950։ - 145 թ.

5. . Պարբերական օրենքի վերաբերյալ առաջին աշխատությունների փիլիսոփայական վերլուծություն (). - Մ.: Հրատարակչություն Ակադ. Գիտություններ ԽՍՀՄ, 1959 թ. - 294 թ.

6. . Գյուտի և գյուտի փիլիսոփայությունը փիլիսոփայության մեջ. - T.2. - Մ.: Գիտություն և դպրոց, 1922.- P.88: