La storia della creazione della tavola periodica degli elementi chimici. La storia della scoperta della legge periodica e del sistema periodico degli elementi. Il principio di organizzazione della tavola periodica

2.2. Storia della creazione della tavola periodica.

Nell'inverno 1867-68, Mendeleev iniziò a scrivere il libro di testo "Fondamenti di chimica" e incontrò immediatamente difficoltà nel sistematizzare il materiale fattuale. Verso la metà di febbraio 1869, riflettendo sulla struttura del libro di testo, arrivò gradualmente alla conclusione che le proprietà sostanze semplici(e questa è una forma di esistenza elementi chimici in uno stato libero) e le masse atomiche degli elementi sono collegate da un certo schema.

Mendeleev non sapeva molto dei tentativi dei suoi predecessori di disporre gli elementi chimici in ordine crescente di massa atomica e degli incidenti che si verificarono in questo caso. Ad esempio, non aveva quasi nessuna informazione sul lavoro di Chancourtois, Newlands e Meyer.

La tappa decisiva dei suoi pensieri avvenne il 1 marzo 1869 (14 febbraio, vecchio stile). Il giorno prima, Mendeleev aveva scritto una richiesta di ferie per dieci giorni per ispezionare i caseifici artel nella provincia di Tver: aveva ricevuto una lettera con raccomandazioni per lo studio della produzione di formaggio da A. I. Khodnev, uno dei leader di Volny società economica.

A San Pietroburgo quel giorno era nuvoloso e gelido. Gli alberi del giardino dell'università, dove si affacciavano le finestre dell'appartamento di Mendeleev, scricchiolavano al vento. Mentre era ancora a letto, Dmitry Ivanovic bevve una tazza di latte caldo, poi si alzò, si lavò la faccia e andò a fare colazione. Era di ottimo umore.

A colazione Mendeleev ebbe un'idea inaspettata: confrontare le masse atomiche simili di vari elementi chimici e le loro proprietà chimiche. Senza pensarci due volte, sul retro della lettera Khodnev scrisse i simboli del cloro Cl e del potassio K con masse atomiche abbastanza vicine, pari rispettivamente a 35,5 e 39 (la differenza è di sole 3,5 unità). Sulla stessa lettera, Mendeleev abbozzò simboli di altri elementi, cercando tra loro coppie “paradossali” simili: fluoro F e sodio Na, bromo Br e rubidio Rb, iodio I e cesio Cs, per i quali la differenza di massa aumenta da 4,0 a 5,0. e poi fino alla 6.0. Mendeleev non poteva sapere allora che la "zona indefinita" tra evidenti non metalli e metalli conteneva elementi: gas nobili, la cui scoperta avrebbe successivamente modificato in modo significativo la tavola periodica.

Dopo colazione Mendeleev si chiuse nel suo ufficio. Prese dalla scrivania una pila di biglietti da visita e cominciò a scrivere sul retro i simboli degli elementi e le loro principali proprietà chimiche. Dopo un po', la famiglia sentì il suono provenire dall'ufficio: "Oooh! Uno con le corna. Wow, che uno con le corna! Li sconfiggerò. Li ucciderò!" Queste esclamazioni significavano che Dmitry Ivanovich aveva un'ispirazione creativa. Mendeleev spostava le carte da una riga orizzontale all'altra, guidato dai valori della massa atomica e dalle proprietà delle sostanze semplici formate da atomi dello stesso elemento. Ancora una volta, la conoscenza approfondita venne in suo aiuto chimica inorganica. A poco a poco, cominciò ad emergere la forma della futura tavola periodica degli elementi chimici. Quindi, per prima cosa ha messo una carta con l'elemento berillio Be ( massa atomica 14) accanto alla carta dell'elemento alluminio Al (massa atomica 27,4), secondo la tradizione di allora, scambiando il berillio per un analogo dell'alluminio. Tuttavia, poi, dopo aver confrontato le proprietà chimiche, pose il berillio sul magnesio Mg. Dubitando del valore allora generalmente accettato della massa atomica del berillio, lo modificò in 9,4 e cambiò la formula dell'ossido di berillio da Be 2 O 3 a BeO (come l'ossido di magnesio MgO). A proposito, il valore “corretto” della massa atomica del berillio fu confermato solo dieci anni dopo. Ha agito altrettanto audacemente in altre occasioni.

A poco a poco, Dmitry Ivanovich arrivò alla conclusione finale che gli elementi disposti in ordine crescente in base alla massa atomica mostrano una chiara periodicità delle proprietà fisiche e chimiche. Per tutto il giorno, Mendeleev ha lavorato sul sistema degli elementi, interrompendosi brevemente per giocare con sua figlia Olga e pranzare e cenare.

La sera del 1 marzo 1869 riscrisse completamente la tabella che aveva compilato e, con il titolo "Esperienza di un sistema di elementi basato sul loro peso atomico e somiglianza chimica", la inviò alla tipografia, prendendo appunti per i tipografi e mettendo la data “17 febbraio 1869” (questo è il vecchio stile).

È così che è stata scoperta la Legge Periodica, la cui formulazione moderna è la seguente: le proprietà delle sostanze semplici, così come le forme e le proprietà dei composti degli elementi, dipendono periodicamente dalla carica dei nuclei dei loro atomi.

Mendeleev inviò fogli stampati con la tabella degli elementi a molti chimici nazionali e stranieri e solo dopo lasciò San Pietroburgo per ispezionare i caseifici.

Prima di partire, riuscì comunque a consegnare a N.A. Menshutkin, chimico organico e futuro storico della chimica, il manoscritto dell'articolo "Relazione delle proprietà con il peso atomico degli elementi" - per la pubblicazione sul Journal of the Russian Chemical Society e per la comunicazione alla prossima riunione della società.

Il 18 marzo 1869, Menshutkin, che a quel tempo era l'impiegato dell'azienda, fece un breve rapporto sulla legge periodica per conto di Mendeleev. Inizialmente il rapporto non attirò molta attenzione da parte dei chimici e il presidente della Società chimica russa, l'accademico Nikolai Zinin (1812-1880) affermò che Mendeleev non stava facendo ciò che dovrebbe fare un vero ricercatore. È vero, due anni dopo, dopo aver letto l'articolo di Dmitry Ivanovich "Il sistema naturale degli elementi e la sua applicazione per indicare le proprietà di alcuni elementi", Zinin cambiò idea e scrisse a Mendeleev: "Connessioni molto, molto buone, molto eccellenti, persino divertenti da leggere, Dio ti conceda buona fortuna nella conferma sperimentale delle tue conclusioni. Il tuo N. Zinin sinceramente devoto e profondamente rispettoso." Mendeleev non collocò tutti gli elementi in ordine crescente di massa atomica; in alcuni casi era più guidato dalla somiglianza delle proprietà chimiche. Pertanto, la massa atomica del cobalto Co è maggiore di quella del nichel Ni, e anche il tellurio Te è maggiore di quella dello iodio I, ma Mendeleev li ha collocati nell'ordine Co - Ni, Te - I e non viceversa. Altrimenti, il tellurio cadrebbe nel gruppo degli alogeni e lo iodio diventerebbe un parente del selenio Se.

A mia moglie e ai miei figli. O forse sapeva che stava per morire, ma non voleva disturbare e preoccupare in anticipo la famiglia, che amava calorosamente e teneramente”. Alle 5:20 Il 20 gennaio 1907 morì Dmitry Ivanovich Mendeleev. Fu sepolto nel cimitero Volkovskoye di San Pietroburgo, non lontano dalle tombe di sua madre e di suo figlio Vladimir. Nel 1911, su iniziativa di scienziati russi avanzati, fu organizzato il Museo D.I. Mendeleev, dove...

Stazione della metropolitana di Mosca, nave da ricerca per la ricerca oceanografica, 101esimo elemento chimico e minerale: mendeleevite. Scienziati e burloni di lingua russa a volte chiedono: "Dmitry Ivanovich Mendeleev non è ebreo, è un cognome molto strano, non deriva dal cognome "Mendel"?" La risposta a questa domanda è estremamente semplice: "Tutti e quattro i figli di Pavel Maksimovich Sokolov, ...

L'esame di liceo, durante il quale il vecchio Derzhavin ha benedetto il giovane Pushkin. Il ruolo del metro fu interpretato dall'accademico Yu. F. Fritzsche, un famoso specialista in chimica organica. Tesi del candidato D.I. Mendeleev si laureò presso l'Istituto Pedagogico Principale nel 1855. La sua tesi "Isomorfismo in relazione ad altri rapporti tra forma cristallina e composizione" divenne la sua prima importante tesi scientifica...

Principalmente sulla questione della capillarità e della tensione superficiale dei liquidi, e trascorreva il suo tempo libero nella cerchia dei giovani scienziati russi: S.P. Botkina, I.M. Sechenova, I.A. Vyshnegradskij, A.P. Borodin e altri. Nel 1861, Mendeleev tornò a San Pietroburgo, dove riprese a tenere lezioni di chimica organica all'università e pubblicò un libro di testo notevole per quel tempo: " Chimica organica", V...

L'istituzione della teoria atomico-molecolare a cavallo tra il XIX e il XIX secolo fu accompagnata da un rapido aumento del numero di elementi chimici conosciuti. Solo nel primo decennio del XIX secolo furono scoperti 14 nuovi elementi. Il detentore del record tra gli scopritori fu il chimico inglese Humphry Davy, che in un anno utilizzando l'elettrolisi ottenne 6 nuove sostanze semplici (sodio, potassio, magnesio, calcio, bario, stronzio). E nel 1830 il numero di elementi conosciuti raggiunse i 55.

L'esistenza di un tale numero di elementi, eterogenei nelle loro proprietà, sconcertava i chimici e richiedeva l'ordinamento e la sistematizzazione degli elementi. Molti scienziati hanno cercato modelli nell'elenco degli elementi e hanno ottenuto alcuni progressi. Ci sono tre opere più significative che hanno messo in discussione la priorità della scoperta legge periodica al D.I. Mendeleev.

Mendeleev formulò la legge periodica sotto forma dei seguenti principi fondamentali:

1. Gli elementi disposti in base al peso atomico rappresentano una chiara periodicità di proprietà.
2. Dovremmo aspettarci la scoperta di molti altri corpi semplici sconosciuti, ad esempio elementi simili ad Al e Si con un peso atomico compreso tra 65 e 75.
3. Il peso atomico di un elemento a volte può essere corretto conoscendo i suoi analoghi.

Alcune analogie sono rivelate dalla dimensione del peso del loro atomo. La prima posizione era nota anche prima di Mendeleev, ma fu lui a darle il carattere di una legge universale, prevedendo sulla sua base l'esistenza di elementi non ancora scoperti, modificando i pesi atomici di un certo numero di elementi e disponendone alcuni elementi nella tabella contrariamente ai loro pesi atomici, ma in pieno accordo con le loro proprietà (principalmente per valenza). Le restanti disposizioni furono scoperte solo da Mendeleev e sono conseguenze logiche della legge periodica. La correttezza di queste conseguenze fu confermata da numerosi esperimenti nei due decenni successivi e permise di parlare della legge periodica come di una rigorosa legge di natura.

Utilizzando queste disposizioni, Mendeleev compilò la propria versione della tavola periodica degli elementi. La prima bozza della tavola degli elementi apparve il 17 febbraio (1 marzo, nuovo stile) 1869.

E il 6 marzo 1869, il professor Menshutkin fece un annuncio ufficiale sulla scoperta di Mendeleev in una riunione della Società chimica russa.

Allo scienziato è stata messa in bocca la seguente confessione: Vedo in sogno un tavolo in cui tutti gli elementi sono disposti secondo necessità. Mi sono svegliato e l'ho subito scritto su un pezzo di carta: solo in un punto si è rivelata necessaria una correzione." Com'è semplice tutto nelle leggende! Ci sono voluti più di 30 anni della vita dello scienziato per svilupparlo e correggerlo.

Il processo di scoperta della legge periodica è istruttivo e lo stesso Mendeleev ne parlò in questo modo: “È nata involontariamente l’idea che tra massa e proprietà chimiche deve esserci una connessione.

E poiché la massa di una sostanza, sebbene non assoluta, ma solo relativa, è in definitiva espressa sotto forma di pesi atomici, è necessario cercare una corrispondenza funzionale tra le proprietà individuali degli elementi e i loro pesi atomici. Non puoi cercare nulla, nemmeno i funghi o qualche tipo di dipendenza, se non guardando e provando.

Così cominciai a selezionare, scrivendo su cartoncini separati gli elementi con i loro pesi atomici e le proprietà fondamentali, elementi simili e pesi atomici simili, il che portò rapidamente alla conclusione che le proprietà degli elementi dipendono periodicamente dal loro peso atomico e, dubitando di molte ambiguità , non ho dubitato per un attimo della generalità della conclusione tratta, dal momento che è impossibile ammettere incidenti”.

Nella primissima tavola periodica tutti gli elementi fino al calcio compreso sono gli stessi della tavola moderna, ad eccezione dei gas nobili. Questo può essere visto da un frammento di una pagina di un articolo di D.I. Mendeleev, contenente la tavola periodica degli elementi.

Secondo il principio dell'aumento del peso atomico, gli elementi successivi al calcio avrebbero dovuto essere il vanadio, il cromo e il titanio. Ma Mendeleev pose un punto interrogativo dopo il calcio, e poi collocò il titanio, cambiando il suo peso atomico da 52 a 50.

All'elemento sconosciuto, indicato con un punto interrogativo, è stato assegnato un peso atomico A = 45, che è la media aritmetica tra i pesi atomici del calcio e del titanio. Poi, tra zinco e arsenico, Mendeleev lasciò spazio a due elementi non ancora scoperti. Inoltre, pose il tellurio davanti allo iodio, sebbene quest'ultimo abbia un peso atomico inferiore. Con questa disposizione degli elementi, tutte le righe orizzontali della tabella contenevano solo elementi simili e la periodicità dei cambiamenti nelle proprietà degli elementi era chiaramente evidente. Nei due anni successivi Mendeleev migliorò significativamente il sistema di elementi. Nel 1871 fu pubblicata la prima edizione del libro di testo di Dmitry Ivanovich "Fondamenti di chimica", che presentava il sistema periodico in una forma quasi moderna.

Nella tabella si sono formati 8 gruppi di elementi, i numeri dei gruppi indicano la valenza più alta degli elementi di quelle serie che sono incluse in questi gruppi, e i periodi si avvicinano a quelli moderni, divisi in 12 serie. Ora ogni periodo inizia con un metallo alcalino attivo e termina con un tipico alogeno non metallico. La seconda versione del sistema ha permesso a Mendeleev di prevedere l'esistenza non di 4, ma di 12 elementi e, sfidando il mondo scientifico, con risultati sorprendenti con accuratezza descrisse le proprietà di tre elementi sconosciuti, che chiamò ekabor (eka in sanscrito significa "uno e lo stesso"), eka-alluminio ed eka-silicio. (Gallia è l'antico nome romano della Francia). Lo scienziato è riuscito a isolare questo elemento nella sua forma pura e studiarne le proprietà. E Mendeleev vide che le proprietà del gallio coincidevano con le proprietà dell'eka-alluminio, da lui predette, e disse a Lecoq de Boisbaudran di aver misurato erroneamente la densità del gallio, che dovrebbe essere pari a 5,9-6,0 g/cm3 invece di 4,7 g /cm3. Infatti, misurazioni più attente hanno portato al valore corretto di 5.904 g/cm3. Riconoscimento definitivo della legge periodica del D.I. Mendeleev fu raggiunto dopo il 1886, quando il chimico tedesco K. Winkler, analizzando il minerale d'argento, ottenne un elemento che chiamò germanio. Risulta essere ecasilicon.

Legge periodica e sistema periodico degli elementi.

La legge periodica è una delle leggi più importanti della chimica. Mendeleev ci credeva caratteristica principale di un elemento è la sua massa atomica. Pertanto, ha disposto tutti gli elementi in una riga in ordine crescente di massa atomica.

Se consideriamo un numero di elementi da Li a F, possiamo vedere che le proprietà metalliche degli elementi sono indebolite e le proprietà non metalliche sono migliorate. Le proprietà degli elementi della serie da Na a Cl cambiano in modo simile. Il segno successivo K, come Li e Na, è un metallo tipico.

La valenza più alta degli elementi aumenta da I y Li a V y N (l'ossigeno e il fluoro hanno una valenza costante, II e I, rispettivamente) e da I y Na a VII y Cl. L'elemento successivo K, come Li e Na, ha una valenza I. Nella serie di ossidi da Li2O a N2O5 e idrossidi da LiOH a HNO3, le proprietà di base sono indebolite e proprietà acide si stanno intensificando. Le proprietà degli ossidi cambiano in modo simile nella serie da Na2O e NaOH a Cl2O7 e HClO4. L'ossido di potassio K2O, come gli ossidi di litio e sodio Li2O e Na2O, è un ossido basico, mentre l'idrossido di potassio KOH, come gli idrossidi di litio e sodio LiOH e NaOH, è una base tipica.

Le forme e le proprietà dei non metalli cambiano in modo simile da CH4 a HF e da SiH4 a HCl.

Questo carattere delle proprietà degli elementi e dei loro composti, che si osserva con un aumento della massa atomica degli elementi, è chiamato cambiamento periodico. Le proprietà di tutti gli elementi chimici cambiano periodicamente con l'aumentare della massa atomica.

Questo cambiamento periodico è chiamato dipendenza periodica delle proprietà degli elementi e dei loro composti dalla massa atomica.

Pertanto D.I. Mendeleev formulò la legge da lui scoperta come segue:

· Le proprietà degli elementi, così come le forme e le proprietà dei composti degli elementi, dipendono periodicamente dalla massa atomica degli elementi.

Mendeleev collocò i periodi degli elementi uno sotto l'altro e di conseguenza compilò la tavola periodica degli elementi.

Disse che la tavola degli elementi era il frutto non solo del suo lavoro, ma anche degli sforzi di molti chimici, tra i quali notò soprattutto i “rafforzatori della legge periodica” che scoprirono gli elementi da lui predetti.

Creare un tavolo moderno ha richiesto molti anni di duro lavoro da parte di migliaia e migliaia di chimici e fisici. Se Mendeleev fosse vivo oggi, guardando la moderna tabella degli elementi, potrebbe benissimo ripetere le parole del chimico inglese J. W. Mellor, autore della classica enciclopedia in 16 volumi sulla chimica inorganica e teorica. Terminata la sua opera nel 1937, dopo 15 anni di lavoro, scrive con gratitudine sul frontespizio: “Dedicato ai privati di un enorme esercito di chimici. I loro nomi sono dimenticati, le loro opere restano...

Il sistema periodico è una classificazione degli elementi chimici che stabilisce la dipendenza di varie proprietà degli elementi dalla carica del nucleo atomico. Il sistema è un'espressione grafica della legge periodica. All'ottobre 2009 sono noti 117 elementi chimici (con numeri di serie da 1 a 116 e 118), di cui 94 presenti in natura (alcuni solo in tracce). Il resto23 è stato ottenuto artificialmente a seguito di reazioni nucleari: questo è il processo di trasformazione dei nuclei atomici che avviene durante la loro interazione con particelle elementari, raggi gamma e tra loro, che di solito porta al rilascio di quantità colossali di energia. I primi 112 elementi hanno nomi permanenti, i restanti hanno nomi temporanei.

La scoperta dell'elemento 112 (il più pesante tra quelli ufficiali) è riconosciuta dall'Unione Internazionale di Chimica Pura e Applicata.

L'isotopo conosciuto più stabile di questo elemento ha un'emivita di 34 secondi. All'inizio di giugno 2009 porta il nome non ufficiale di ununbium; è stato sintetizzato per la prima volta nel febbraio 1996 presso l'acceleratore di ioni pesanti presso l'Heavy Ion Institute di Darmstadt. Gli scopritori hanno sei mesi per proporre un nuovo nome ufficiale da aggiungere al tavolo (hanno già proposto Wickhausius, Helmholtzius, Venusius, Frischius, Strassmannius e Heisenbergius). Attualmente sono noti gli elementi transuranici con i numeri 113-116 e 118, ottenuti presso l'Istituto congiunto per la ricerca nucleare di Dubna, ma non sono stati ancora ufficialmente riconosciuti. Più comuni di altre sono 3 forme della tavola periodica: “corta” (periodo breve), “lunga” (periodo lungo) ed “extra lunga”. Nella versione “superlunga” ogni punto occupa esattamente una riga. Nella versione “lunga”, i lantanidi (una famiglia di 14 elementi chimici con numeri di serie 58-71, localizzati nel VI periodo del sistema) e gli attinidi (una famiglia di elementi chimici radioattivi costituita da attinio e 14 simili ad esso in le loro proprietà chimiche) vengono eliminati dalla tabella generale, rendendola più compatta. Nella forma di registrazione “breve”, oltre a questo, il quarto periodo e quelli successivi occupano 2 righe ciascuno; I simboli degli elementi dei sottogruppi principale e secondario sono allineati rispetto ai diversi bordi delle celle. La forma breve della tabella, contenente otto gruppi di elementi, fu ufficialmente abbandonata dalla IUPAC nel 1989. Nonostante la raccomandazione di utilizzare la forma lunga, la forma breve ha continuato ad esistere elevato numero Libri e manuali di consultazione russi anche dopo questo periodo. Dalla letteratura straniera moderna è completamente esclusa la forma breve e viene invece utilizzata la forma lunga. Alcuni ricercatori associano questa situazione, tra le altre cose, all'apparente compattezza razionale della forma breve della tabella, nonché al pensiero stereotipato e alla non percezione delle informazioni moderne (internazionali).

Nel 1969 Theodore Seaborg propose una tavola periodica estesa degli elementi. Niels Bohr sviluppò la forma a scala (piramidale) della tavola periodica.

Esistono molti altri modi, raramente o per nulla utilizzati, ma molto originali, di visualizzare graficamente la legge periodica. Oggi esistono diverse centinaia di versioni della tabella e gli scienziati offrono costantemente nuove opzioni.

Legge periodica e sua logica.

La legge periodica ha permesso di sistematizzare e generalizzare un'enorme quantità di informazioni scientifiche in chimica. Questa funzione della legge è solitamente chiamata integrativa. Si manifesta particolarmente chiaramente nella strutturazione del scientifico e materiale didattico chimica.

L'accademico A.E. Fersman ha affermato che il sistema univa tutta la chimica in un'unica connessione spaziale, cronologica, genetica ed energetica.

Il ruolo integrativo della legge periodica si è manifestato anche nel fatto che alcuni dati su elementi presumibilmente caduti modelli generali, sono stati controllati e chiariti sia dall'autore stesso che dai suoi seguaci.

Ciò è accaduto con le caratteristiche del berillio. Prima del lavoro di Mendeleev, era considerato un analogo trivalente dell'alluminio a causa della loro cosiddetta somiglianza diagonale. Quindi nel secondo periodo c'erano due elementi trivalenti e non uno solo bivalente. Fu in questa fase che Mendeleev sospettò un errore nella ricerca sulle proprietà del berillio e trovò il lavoro del chimico russo Avdeev, il quale sosteneva che il berillio era bivalente e aveva un peso atomico pari a 9. Il lavoro di Avdeev passò inosservato. mondo scientifico, l'autore morì prematuramente, apparentemente avvelenato da composti di berillio estremamente velenosi. I risultati della ricerca di Avdeev sono stati stabiliti nella scienza grazie alla Legge Periodica.

Tali modifiche e perfezionamenti dei valori sia dei pesi atomici che delle valenze furono apportati da Mendeleev per altri nove elementi (In, V, Th, U, La, Ce e altri tre lantanidi).

Per altri dieci elementi furono corretti solo i pesi atomici. E tutte queste precisazioni furono successivamente confermate sperimentalmente.

La funzione prognostica (predittiva) della Legge Periodica ha ricevuto la conferma più sorprendente nella scoperta di elementi sconosciuti con i numeri di serie 21, 31 e 32.

La loro esistenza fu inizialmente prevista in modo intuitivo, ma con la formazione del sistema Mendeleev fu in grado di calcolare le loro proprietà con un elevato grado di precisione. Bene storia famosa La scoperta dello scandio, del gallio e del germanio fu un trionfo della scoperta di Mendeleev. Ha fatto tutte le sue previsioni sulla base della legge universale della natura da lui stesso scoperta.

In totale, Mendeleev predisse dodici elementi e fin dall'inizio Mendeleev sottolineò che la legge descrive le proprietà non solo degli elementi chimici stessi, ma anche di molti dei loro composti. Per confermarlo è sufficiente riportare il seguente esempio. Dal 1929, quando l'accademico P. L. Kapitsa scoprì per la prima volta la conduttività non metallica del germanio, iniziò lo sviluppo dello studio dei semiconduttori in tutti i paesi del mondo.

Divenne subito chiaro che gli elementi con tali proprietà occupano il sottogruppo principale del gruppo IV.

Nel corso del tempo, si è capito che le proprietà dei semiconduttori dovrebbero, in misura maggiore o minore, essere possedute da composti di elementi situati in periodi ugualmente distanti da questo gruppo (ad esempio, con formula generale tipoAzB).

Ciò rese subito mirata e prevedibile la ricerca di nuovi semiconduttori di importanza pratica. Quasi tutta l'elettronica moderna si basa su tali connessioni.

È importante notare che le previsioni all'interno della tavola periodica sono state fatte anche dopo la sua accettazione generale. Nel 1913

Moseley ha scoperto che la lunghezza d'onda raggi X, che si ottengono da anticatodi costituiti da elementi diversi, cambia naturalmente a seconda del numero di serie convenzionalmente assegnato agli elementi della Tavola Periodica. L'esperimento ha confermato che il numero di serie di un elemento ha un significato fisico diretto.

Solo successivamente i numeri seriali furono messi in relazione al valore della carica positiva del nucleo. Ma la legge di Moseley ha permesso di confermare immediatamente sperimentalmente il numero di elementi nei periodi e allo stesso tempo di prevedere i luoghi di afnio (n. 72) e renio (n. 75) che non erano ancora stati scoperti a quel tempo.

Per molto tempo si è discusso: allocare i gas inerti in un gruppo zero indipendente di elementi o considerarli come il sottogruppo principale del gruppo VIII.

Sulla base della posizione degli elementi nella tavola periodica, i chimici teorici guidati da Linus Pauling dubitano da tempo della completa passività chimica dei gas nobili, puntando direttamente alla possibile stabilità dei loro fluoruri e ossidi.

Ma solo nel 1962 il chimico americano Neil Bartlett riuscì per primo ad effettuare la reazione dell'esafluoruro di platino con l'ossigeno nelle condizioni più ordinarie, ottenendo l'esafluoroplatinato di xeno XePtF^, seguito da altri composti gassosi che oggi sono più correttamente chiamati nobili anziché inerti .

Nell'inverno 1867-68, Mendeleev iniziò a scrivere il libro di testo "Fondamenti di chimica" e incontrò immediatamente difficoltà nel sistematizzare il materiale fattuale. A metà febbraio 1869, riflettendo sulla struttura del libro di testo, arrivò gradualmente alla conclusione che le proprietà delle sostanze semplici (e questa è la forma di esistenza degli elementi chimici allo stato libero) e le masse atomiche degli elementi sono collegate da un certo schema.

La tappa decisiva dei suoi pensieri avvenne il 1 marzo 1869 (14 febbraio, vecchio stile). Il giorno prima, Mendeleev ha scritto una richiesta di ferie per dieci giorni per esaminare i caseifici artel nella provincia di Tver: ha ricevuto una lettera con raccomandazioni per lo studio della produzione di formaggio da A.I. Khodnev, uno dei leader della Free Economic Society.

A colazione Mendeleev ebbe un'idea inaspettata: confrontare le masse atomiche simili di vari elementi chimici e le loro proprietà chimiche.

Senza pensarci due volte, sul retro della lettera Khodnev scrisse i simboli del cloro Cl e del potassio K con masse atomiche abbastanza vicine, pari rispettivamente a 35,5 e 39 (la differenza è di sole 3,5 unità). Sulla stessa lettera, Mendeleev abbozzò simboli di altri elementi, cercando tra loro coppie “paradossali” simili: fluoro F e sodio Na, bromo Br e rubidio Rb, iodio I e cesio Cs, per i quali la differenza di massa aumenta da 4,0 a 5,0. e poi fino alla 6.0. Mendeleev non poteva sapere allora che la "zona indefinita" tra evidenti non metalli e metalli conteneva elementi: gas nobili, la cui scoperta avrebbe successivamente modificato in modo significativo la tavola periodica.

Dopo un po', la famiglia sentì il suono provenire dall'ufficio: "Uh-oh! Cornuto. Wow, che cornuto! Li sconfiggerò. Li ucciderò!" Queste esclamazioni significavano che Dmitry Ivanovich aveva un'ispirazione creativa.

Mendeleev spostava le carte da una riga orizzontale all'altra, guidato dai valori della massa atomica e dalle proprietà delle sostanze semplici formate da atomi dello stesso elemento. Ancora una volta gli venne in aiuto una conoscenza approfondita della chimica inorganica. A poco a poco, cominciò ad emergere la forma della futura tavola periodica degli elementi chimici.

Quindi, all'inizio mise una carta con l'elemento berillio Be (massa atomica 14) accanto a una carta con l'elemento alluminio Al (massa atomica 27,4), secondo la tradizione di allora, scambiando il berillio per un analogo dell'alluminio. Tuttavia, poi, dopo aver confrontato le proprietà chimiche, pose il berillio sul magnesio Mg. Dubitando del valore allora generalmente accettato della massa atomica del berillio, lo modificò in 9,4 e cambiò la formula dell'ossido di berillio da Be2O3 a BeO (come l'ossido di magnesio MgO). A proposito, il valore “corretto” della massa atomica del berillio fu confermato solo dieci anni dopo. Ha agito altrettanto audacemente in altre occasioni.

Per tutto il giorno, Mendeleev ha lavorato sul sistema degli elementi, interrompendosi brevemente per giocare con sua figlia Olga e pranzare e cenare.

La sera del 1 marzo 1869 riscrisse completamente la tabella che aveva compilato e, con il titolo "Esperienza di un sistema di elementi basato sul loro peso atomico e somiglianza chimica", la inviò alla tipografia, prendendo appunti per i tipografi e apponendo la data “17 febbraio 1869” (vecchio stile).

È così che è stata scoperta la Legge Periodica, la cui formulazione moderna è la seguente: “Le proprietà delle sostanze semplici, così come le forme e le proprietà dei composti degli elementi, dipendono periodicamente dalla carica dei nuclei dei loro atomi. "

Mendeleev a quel tempo aveva solo 35 anni.

Mendeleev inviò fogli stampati con la tabella degli elementi a molti chimici nazionali e stranieri e solo dopo lasciò San Pietroburgo per ispezionare i caseifici.

Dopo la scoperta della legge periodica, Mendeleev aveva molto altro da fare. La ragione del cambiamento periodico nelle proprietà degli elementi rimaneva sconosciuta, e non era possibile spiegare la struttura del sistema periodico stesso, in cui le proprietà si ripetevano attraverso sette elementi all'ottavo. Ma su questi numeri è stato tolto il primo velo di mistero: nel secondo e terzo periodo del sistema gli elementi erano allora soltanto sette.

Mendeleev non collocò tutti gli elementi in ordine crescente di massa atomica; in alcuni casi era più guidato dalla somiglianza delle proprietà chimiche. Pertanto, la massa atomica del cobalto Co è maggiore di quella del nichel Ni, e anche il tellurio Te è maggiore di quella dello iodio I, ma Mendeleev li ha collocati nell'ordine Co - Ni, Te - I e non viceversa. Altrimenti, il tellurio cadrebbe nel gruppo degli alogeni e lo iodio diventerebbe un parente del selenio Se.

La cosa più importante nella scoperta della Legge Periodica è la previsione dell'esistenza di elementi chimici che non sono ancora stati scoperti. Sotto l'alluminio Al, Mendeleev lasciò un posto per il suo analogo "eka-alluminio", sotto boro B - per "eca-boro" e sotto silicio Si - per "eca-silicio". Questo è ciò che Mendeleev chiamava gli elementi chimici ancora da scoprire. Diede loro anche i simboli El, Eb ed Es.

Per quanto riguarda l'elemento "exasilicio", Mendeleev ha scritto: "Mi sembra che il più interessante dei metalli indubbiamente mancanti sarà quello che appartiene al gruppo IV degli analoghi del carbonio, vale a dire alla fila III. Questo sarà il metallo subito dopo il silicio, e per questo lo chiameremo ekasilicium." In effetti, questo elemento non ancora scoperto avrebbe dovuto diventare una sorta di "lucchetto" che collega due tipici non metalli - carbonio C e silicio Si - con due metalli tipici - stagno Sn e piombo Pb.

Non tutti i chimici stranieri apprezzarono immediatamente l’importanza della scoperta di Mendeleev. È cambiato molto nel mondo delle idee consolidate. Così il chimico fisico tedesco Wilhelm Ostwald, futuro vincitore premio Nobel, sosteneva che non era stata scoperta la legge, ma il principio di classificazione di “qualcosa di incerto”. Il chimico tedesco Robert Bunsen, che scoprì due nuovi elementi alcalini, il rubidio Rb e il cesio Cs, nel 1861, scrisse che Mendeleev portò i chimici “nel mondo inverosimile delle pure astrazioni”.

Il professore dell'Università di Lipsia Hermann Kolbe definì la scoperta di Mendeleev "speculativa" nel 1870. Kolbe si distingueva per la sua maleducazione e il rifiuto di nuove visioni teoriche in chimica. In particolare, era un oppositore della teoria della struttura composti organici e un tempo attaccò aspramente l'articolo di Jacob van't Hoff "Chimica nello spazio". Van't Hoff in seguito divenne il primo per la sua ricerca vincitore del Nobel. Ma Kolbe propose che ricercatori come Van't Hoff "escludessero dalle fila dei veri scienziati e li iscrivessero nel campo degli spiritualisti"!

Ogni anno la Legge Periodica conquistava sempre più sostenitori e il suo scopritore otteneva sempre più riconoscimenti. Visitatori di alto rango iniziarono ad apparire nel laboratorio di Mendeleev, incluso anche gran Duca Konstantin Nikolaevich, direttore del dipartimento marittimo.

La scoperta della tavola periodica degli elementi chimici da parte di Dmitri Mendeleev nel marzo 1869 fu una vera svolta nel campo della chimica. Lo scienziato russo è riuscito a sistematizzare la conoscenza degli elementi chimici e a presentarli sotto forma di un tavolo, che gli scolari devono ancora studiare durante le lezioni di chimica. La tavola periodica divenne la base per il rapido sviluppo di questa scienza complessa e interessante, e la storia della sua scoperta è avvolta da leggende e miti. Per tutti coloro che sono interessati alla scienza, sarà interessante conoscere la verità su come Mendeleev ha scoperto il tavolo elementi periodici.

Storia della tavola periodica: come tutto ebbe inizio

I tentativi di classificare e sistematizzare gli elementi chimici conosciuti furono fatti molto prima di Dmitry Mendeleev. Scienziati famosi come Döbereiner, Newlands, Meyer e altri hanno proposto i loro sistemi di elementi. Tuttavia, a causa della mancanza di dati sugli elementi chimici e sulle loro masse atomiche corrette, i sistemi proposti non erano del tutto affidabili.

La storia della scoperta della tavola periodica inizia nel 1869, quando uno scienziato russo parlò della sua scoperta ai suoi colleghi in una riunione della Società chimica russa. Nella tabella proposta dallo scienziato, gli elementi chimici erano disposti in base alle loro proprietà, assicurate dall'entità del loro peso molecolare.

Una caratteristica interessante della tavola periodica era anche la presenza di celle vuote, che in futuro furono riempite con gli elementi chimici aperti previsti dallo scienziato (germanio, gallio, scandio). Dalla scoperta della tavola periodica sono state apportate numerose aggiunte e modifiche. Insieme al chimico scozzese William Ramsay, Mendeleev aggiunse alla tabella un gruppo di gas inerti (gruppo zero).

Successivamente, la storia della tavola periodica di Mendeleev fu direttamente correlata alle scoperte in un'altra scienza: la fisica. Il lavoro sulla tavola degli elementi periodici continua ancora oggi e gli scienziati moderni aggiungono nuovi elementi chimici man mano che vengono scoperti. L’importanza del sistema periodico di Dmitry Mendeleev è difficile da sopravvalutare, poiché grazie ad esso:

La conoscenza delle proprietà degli elementi chimici già scoperti è stata sistematizzata;
È diventato possibile prevedere la scoperta di nuovi elementi chimici;
Cominciarono a svilupparsi rami della fisica come la fisica atomica e la fisica nucleare;

Esistono molte opzioni per rappresentare gli elementi chimici secondo la legge periodica, ma l'opzione più famosa e comune è la tavola periodica, familiare a tutti.

Miti e fatti sulla creazione della tavola periodica

L'idea sbagliata più comune nella storia della scoperta della tavola periodica è che lo scienziato l'abbia vista in sogno. In effetti, lo stesso Dmitri Mendeleev ha confutato questo mito e ha affermato di aver riflettuto sulla legge periodica per molti anni. Per sistematizzare gli elementi chimici, li scrisse ciascuno su una carta separata e li combinò ripetutamente tra loro, disponendoli in file a seconda delle loro proprietà simili.

Il mito del sogno "profetico" dello scienziato può essere spiegato dal fatto che Mendeleev ha lavorato per giorni interi alla sistematizzazione degli elementi chimici, interrotto da un breve sonno. Tuttavia, solo il duro lavoro e il talento naturale dello scienziato hanno dato il risultato tanto atteso e hanno fornito a Dmitry Mendeleev fama mondiale.

Molti studenti a scuola, e talvolta all'università, sono costretti a memorizzare o almeno a navigare approssimativamente nella tavola periodica. Per fare questo, una persona non deve solo avere una buona memoria, ma anche pensare in modo logico, collegando gli elementi in gruppi e classi separati. Studiare la tabella è più semplice per quelle persone che mantengono costantemente il proprio cervello in buona forma seguendo un allenamento su BrainApps.

Ministero dell'Istruzione e della Scienza della Federazione Russa

Dipartimento dell'Istruzione dell'Amministrazione di Tver

Istituzione educativa comunale

"Turno serale) scuola comprensiva N. 2" Tver

Concorso di saggi per studenti "Krugozor"

Abstract sull'argomento:

La storia della scoperta della legge periodica e della tavola periodica degli elementi chimici di Dmitry Ivanovich Mendeleev

studente dell'ottavo gruppo dell'istituto scolastico municipale VSOSH n. 2, Tver

Supervisore:

insegnante di chimica della massima categoria

Istituto scolastico municipale VSOSH n. 2, Tver

Introduzione………………………........................................ ....................................3

1. Prerequisiti per la scoperta della Legge Periodica……..4

1.1. Classificazione................................................................4

1.2. Le triadi di Döbereiner ei primi sistemi di elementi………….4

1.3. Spirale di Chancourtois …………………..5

1.5.Tabelle Odling e Meyer…………………..…………….7

2. Scoperta della legge periodica………………...9

Conclusione…………………………………………………………………. 16

Riferimenti…………………..……….17

introduzione

La legge periodica e la tavola periodica degli elementi chimici sono la base della chimica moderna.

Mendeleev nominò città, fabbriche, istituti scolastici, istituti di ricerca. In Russia è stata approvata una medaglia d'oro in onore: viene assegnata per l'eccezionale lavoro in chimica. Il nome dello scienziato fu assegnato alla Russian Chemical Society. In onore, ogni anno nella regione di Tver si tengono letture regionali di Mendeleev. Anche all'elemento con il numero di serie 101 fu dato il nome mendelevio, in onore di Dmitry Ivanovich.

Il suo merito principale è stata la scoperta della legge periodica e la creazione del sistema periodico degli elementi chimici, che ha immortalato il suo nome nella scienza mondiale. Questa legge e il sistema periodico sono la base di tutto ulteriori sviluppi insegnamenti sugli atomi e sugli elementi, sono il fondamento della chimica e della fisica dei nostri giorni.

Obiettivo del lavoro: studiare i prerequisiti per l'emergere della legge periodica e del sistema periodico degli elementi chimici e valutare il contributo di Dmitry Ivanovich Mendeleev a questa scoperta.

1. Prerequisiti per la scoperta della Legge Periodica

La ricerca delle basi per la classificazione naturale degli elementi chimici e la loro sistematizzazione è iniziata molto prima della scoperta della legge periodica. Quando fu scoperta la legge periodica, erano conosciuti 63 elementi chimici e furono descritte la composizione e le proprietà dei loro composti.

1.1 Classificazione

L'eccezionale chimico svedese divise tutti gli elementi in metalli e non metalli in base alle differenze nelle proprietà delle sostanze semplici e dei composti che formavano. Ha determinato che i metalli corrispondono a ossidi e basi basici e che i non metalli corrispondono a ossidi e acidi acidi.

Tabella 1. Classificazione

1.2. Triadi di Döbereiner e primi sistemi di elementi

Nel 1829 il chimico tedesco Johann Wolfgang Döbereiner fece il primo tentativo significativo di sistematizzare gli elementi. Notò che alcuni elementi con proprietà simili possono essere combinati in gruppi di tre, che chiamò triadi.

L'essenza della proposta legge delle triadi di Döbereiner era che la massa atomica dell'elemento centrale della triade era vicina alla metà della somma (media aritmetica) delle masse atomiche dei due elementi estremi della triade. Nonostante il fatto che le triadi di Döbereiner siano in una certa misura prototipi dei gruppi di Mendeleev, queste idee nel loro insieme sono ancora troppo imperfette. L'assenza di magnesio nell'unica famiglia del calcio, stronzio e bario o di ossigeno nella famiglia dello zolfo, selenio e tellurio è il risultato della limitazione artificiale di insiemi di elementi simili a sole triple unioni. Molto indicativo in questo senso è il fallimento di Döbereiner nell’isolare una triade di quattro elementi con proprietà simili: P, As, Sb, Bi. Döbereiner vide chiaramente profonde analogie nelle proprietà chimiche del fosforo e dell'arsenico, dell'antimonio e del bismuto, ma, essendosi precedentemente limitato alla ricerca delle triadi, non riuscì a trovare la soluzione giusta. Mezzo secolo dopo, Lothar Mayer dirà che se Döbereiner si fosse distratto anche solo brevemente dalle sue triadi, avrebbe subito notato la somiglianza di tutti questi quattro elementi contemporaneamente.

Sebbene Döbereiner, naturalmente, non sia riuscito a suddividere tutti gli elementi conosciuti in triadi, la legge delle triadi indicava chiaramente l'esistenza di una relazione tra la massa atomica e le proprietà degli elementi e dei loro composti. Tutti gli ulteriori tentativi di sistematizzazione si basarono sul posizionamento degli elementi in base alle loro masse atomiche.

1.3. Spirale di Chancourtois (1862)

Il professore della Scuola Superiore di Parigi Alexandre Beguier de Chancourtois sistemò tutti gli elementi chimici allora conosciuti in un'unica sequenza di aumento delle loro masse atomiche e applicò la serie risultante sulla superficie del cilindro lungo una linea che emana dalla sua base con un angolo di 45° rispetto al piano della base (il cosiddetto spirale terrestre). Aprendo la superficie del cilindro, si è scoperto che sulle linee verticali parallele all'asse del cilindro si trovavano elementi chimici con proprietà simili. Quindi, litio, sodio e potassio cadevano su una verticale; berillio, magnesio, calcio; ossigeno, zolfo, selenio, tellurio, ecc. Lo svantaggio della spirale di Chancourtois era il fatto che sulla stessa linea con simili natura chimica Si è scoperto che gli elementi avevano anche un comportamento chimico completamente diverso. Il manganese rientrava nel gruppo dei metalli alcalini e il titanio, che non aveva nulla in comune con loro, rientrava nel gruppo dell'ossigeno e dello zolfo. Così, per la prima volta, nacque l'idea della periodicità delle proprietà degli elementi, ma non le fu prestata attenzione e presto fu dimenticata.

Subito dopo la spirale di de Chancourtois, lo scienziato americano John Newlands tentò di confrontare le proprietà chimiche degli elementi con le loro masse atomiche. Disponendo gli elementi in ordine crescente di massa atomica, Newlands notò che apparivano somiglianze nelle proprietà tra ogni ottavo elemento. Newlands chiamò il modello trovato la legge delle ottave per analogia con i sette intervalli della scala musicale. Nella sua tavola sistemò gli elementi chimici in gruppi verticali di sette elementi ciascuno e allo stesso tempo scoprì che (con un leggero cambiamento nell'ordine di alcuni elementi) elementi con proprietà chimiche simili finivano sulla stessa linea orizzontale. John Newlands fu, ovviamente, il primo a fornire una serie di elementi disposti in ordine crescente di massa atomica, ad assegnare il numero atomico corrispondente agli elementi chimici e a notare la relazione sistematica tra questo ordine e le proprietà fisico-chimiche degli elementi. Scrisse che in tale sequenza si ripetono le proprietà degli elementi, i cui pesi equivalenti (massa) differiscono di 7 unità, o di un valore multiplo di 7, cioè come se l'ottavo elemento in ordine ripetesse le proprietà della prima, poiché nella musica l'ottava nota si ripete per prima.

Newlands ha cercato di dare a questa dipendenza, che in realtà si verifica per gli elementi leggeri, un carattere universale. Nella sua tabella, elementi simili erano disposti in file orizzontali, ma nella stessa riga c'erano spesso elementi completamente diversi nelle proprietà. La London Chemical Society accolse con indifferenza la sua legge delle ottave e suggerì a Newlands di provare a disporre gli elementi in ordine alfabetico e di identificare qualsiasi modello.

1.5 Tabelle Odling e Meyer

Sempre nel 1864 apparve la prima tavola del chimico tedesco Lothar Meyer; comprendeva 28 elementi, disposti in sei colonne secondo la loro valenza. Meyer limitò deliberatamente il numero di elementi nella tabella per enfatizzare la variazione regolare (simile alle triadi di Döbereiner) della massa atomica in serie di elementi simili.

Fig. 3. Tavola degli elementi chimici di Meyer

Nel 1870 fu pubblicato il lavoro di Meyer contenente una nuova tabella intitolata "La natura degli elementi in funzione del loro peso atomico", composta da nove colonne verticali. Elementi simili erano posizionati nelle file orizzontali del tavolo; Meyer ha lasciato alcune celle vuote. La tabella era accompagnata da un grafico della dipendenza del volume atomico di un elemento dal peso atomico, che ha una caratteristica forma a dente di sega, illustrando perfettamente il termine « periodicità », già proposto a quel tempo da Mendeleev.

2. Scoperta della legge periodica

Ci sono diverse storie di persone vicine su come è stata scoperta la legge periodica; Queste storie furono trasmesse oralmente da testimoni oculari, poi penetrarono nella stampa e divennero una sorta di leggende, che non è stato ancora possibile verificare a causa della mancanza di dati documentari rilevanti. Interessante la storia di un professore di geologia a San Pietroburgo. Università (), caro amico. , che visitò proprio in quei giorni in cui scoprì la legge periodica, fornisce spunti interessanti su come lavorò alla creazione del suo sistema di elementi, chi pubblicò la storia, scrisse:

"A proposito della finale processo creativo Mendeleev, il professore emerito Alexander Aleksandrovich Inostrantsev mi ha gentilmente informato in massimo grado cose interessanti. Una volta, già segretario della Facoltà di Fisica e Matematica, A.A. venne a visitare Mendeleev, con il quale, come scienziato e amico intimo, era in costante comunicazione spirituale. Vede: D.I. in piedi alla scrivania, apparentemente in uno stato cupo e depresso.

Cosa stai facendo, Dmitrij Ivanovic?

Mendeleev iniziò a parlare di ciò che in seguito fu incorporato nel sistema periodico degli elementi, ma in quel momento la legge e la tabella non erano ancora state formate: "Tutto si è riunito nella mia testa", aggiunse amaramente Mendeleev, "ma non posso esprimere metterlo in un tavolo." Poco dopo accadde quanto segue. Mendeleev ha lavorato alla sua scrivania per tre giorni e tre notti, senza andare a letto, cercando di combinare i risultati della sua costruzione mentale in una tabella, ma i tentativi di raggiungere questo obiettivo non hanno avuto successo. Alla fine, sotto l'influenza di un'estrema stanchezza, Mendeleev andò a letto e si addormentò immediatamente. “Nel mio sogno vedo un tavolo dove gli elementi sono disposti secondo necessità. Mi sono svegliato e l'ho subito scritto su un pezzo di carta: solo in un punto si è rivelata necessaria una correzione."

Successivamente, è necessario tenere conto della sua stessa testimonianza in "Fondamenti di chimica" su come, nel finalizzare la sua classificazione degli elementi, abbia utilizzato carte su cui erano scritti i dati sui singoli elementi. Le carte servivano proprio per identificare un rapporto ancora sconosciuto tra gli elementi, e non per la sua progettazione finale. E, cosa più importante, come evidenziato dalla stesura iniziale della tabella, le carte su cui erano scritti gli elementi inizialmente non erano collocate nell'ordine dei gruppi e delle righe (periodi), ma solo nell'ordine dei gruppi (i periodi non erano ancora scoperto inizialmente). I gruppi furono posti uno sotto l'altro, e fu questa disposizione dei gruppi che portò alla scoperta che le colonne verticali (periodi) degli elementi sono adiacenti l'una all'altra, formando una serie continua comune di elementi in cui determinate proprietà chimiche sono periodicamente ripetuto. Questa, in senso stretto, fu la scoperta della legge periodica.

Inoltre, se fosse già nota l'esistenza non solo dei gruppi, ma anche dei periodi degli elementi, non ci sarebbe bisogno di ricorrere alle carte per i singoli elementi.

La terza storia, raccontata ancora con le sue stesse parole, viene da un caro amico, un eccezionale chimico ceco. Questa storia fu pubblicata da Brauner nel 1907. dopo la morte del suo grande amico; nel 1930 fu ristampato in una raccolta di opere di chimici cecoslovacchi. Durante la seconda guerra mondiale, questa storia fu raccontata da Gerald Druce nella sua biografia di Boguslav Brauner. Secondo Brauner, gli raccontò come la compilazione di un libro di testo di chimica, cioè "Fondamenti di chimica", abbia contribuito a scoprire e formulare la legge periodica.

"Quando ho iniziato a scrivere il mio libro di testo", ha detto Brauner, "ho sentito che era necessario un sistema che mi permettesse di distribuire gli elementi chimici. Ho scoperto che tutti i sistemi esistenti erano artificiali e quindi inadatti al mio scopo; ho cercato di stabilire un sistema naturale." A tal fine, ho scritto i simboli degli elementi e i loro pesi atomici su piccoli pezzi di cartone, dopo di che ho iniziato a raggrupparli diversi modi in base alla loro somiglianza. Ma questo metodo non mi soddisfò finché non sistemai i cartoncini uno dopo l'altro secondo l'aumento del peso atomico. Quando ho inserito la prima riga nella tabella:

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

Ho scoperto che i seguenti elementi possono formare una seconda fila sotto la prima, ma cominciando sotto il litio. Successivamente l'ho trovato in questa nuova riga:

Na=23, Mg=24, Al=27, Si=28, P=31, S=32, Cl=35,5

il sodio ripete ogni proprietà del litio; la stessa cosa accade per gli elementi successivi. La stessa ripetizione avviene nella terza riga, dopo un certo periodo, e continua in tutte le righe."

Questa è la storia raccontata dalle sue parole. Inoltre, nella spiegazione e nello sviluppo di questa storia, si dice che egli “organizzò elementi simili in gruppi e, secondo l'aumento dei pesi atomici, in file in cui le proprietà e il carattere degli elementi cambiarono gradualmente, come si può vedere sopra . Sul lato sinistro del suo tavolo c'erano elementi "elettropositivi", a destra "elettronegativi". Proclamò la sua legge con le seguenti parole"

Pertanto, la storia da lui trasmessa dalle sue parole non riguarda l'intera scoperta nel suo insieme e non l'intera storia della creazione del sistema naturale di elementi, ma solo la fase finale di questa scoperta, quando, sulla base di un già sistema creato, è stato in grado di scoprire e formulare la legge periodica delle sostanze chimiche alla base degli elementi di questo sistema. In breve, la storia trasmessa da Brauner non riguarda la storia della composizione di un sistema di elementi, ma la storia della formulazione della legge periodica sulla base di un sistema già compilato.

Un indizio dell'esistenza di una quarta versione è contenuto nella postfazione editoriale al secondo volume di opere scelte, pubblicato nel 1934. e contenente opere relative alla legge periodica. scrive che nel volume indicato "un solo articolo "Commento j" ai trouve la loi periodicque" non è stato incluso perché di carattere più biografico". Per qualche motivo non ha fornito un collegamento dove è stato pubblicato questo articolo. Questo articolo, naturalmente, suscitò un enorme interesse, poiché, a giudicare dal suo nome, ci si poteva aspettare che avrebbe finalmente dato una risposta alla domanda di interesse di tutti i chimici su come è stata scoperta la legge periodica, e questa risposta non sarebbe stata ricevuta da terzi con parole, ma da se stesso. Il riferimento al fatto che questo articolo fosse stato escluso dal Prof. in quanto presunto di carattere più biografico sembrava del tutto infondato e per questo motivo avrebbe dovuto essere incluso nella raccolta dei lavori sulla legge periodica, e non escluso da questa raccolta.Come risultato della ricerca di questo articolo, si è scoperto che nella rivista francese di chimica pura e applicata del 1899, era stato effettivamente pubblicato un articolo con l'intrigante titolo "Comment j"ai trouve le systeme periodicque des elements” (“Come ho trovato il sistema periodico degli elementi”). In una nota a questo articolo, i redattori della rivista riferiscono di essersi rivolti a D.I. Mendeleev in occasione della sua elezione nel 1899. membro corrispondente straniero dell'Accademia delle Scienze di Parigi con la richiesta di scrivere per la rivista sul suo sistema periodico. ha soddisfatto questa richiesta con grande disponibilità e ha inviato il suo lavoro, scritto in russo, a una rivista francese. La traduzione di quest'opera in francese è stata curata dagli stessi redattori.

La familiarità più vicina con il testo pubblicato su francese l'articolo mostra che non si tratta di un nuovo lavoro, ma di una traduzione esatta del suo articolo "Legge periodica degli elementi chimici", che ha scritto per Dizionario enciclopedico Brockhaus ed Efron, e fu pubblicato nel XXIII volume di questo dizionario nel 1898. Ovviamente il traduttore o i redattori della rivista francese, per aggiungere ulteriore interesse, hanno cambiato il titolo che sembrava troppo secco: “Legge periodica degli elementi chimici” nell’intrigante: “Come ho trovato il sistema periodico degli elementi”. Per il resto tutto è rimasto invariato e non ho aggiunto nulla di biografico al mio articolo.

Queste sono le leggende e le storie su come fu scoperta la tavola periodica degli elementi chimici. Tutte le ambiguità da essi generate possono anzitutto ritenersi eliminate grazie al ritrovamento e allo studio di nuovi materiali legati alla storia di questa grande scoperta.

Fig.4. "Esperienza di un sistema di elementi"

Il 6 marzo 1869, in una riunione della Società chimica russa, in assenza di Mendeleev (Mendeleev era nei caseifici nella regione di Tver e, forse, si fermò nella sua tenuta "Boblovo" nella regione di Mosca), un messaggio sulla scoperta della legge periodica è stata fatta da lui, che l'ha ricevuta per il numero successivo dell'articolo della sua rivista (“Journal of the Russian Chemical Society”).

Nel 1871, nell’articolo finale “Legge periodica degli elementi chimici”, Mendeleev fornì la seguente formulazione della Legge periodica: “Le proprietà degli elementi, e quindi le proprietà dei corpi semplici e complessi che essi formano, dipendono periodicamente dalla peso atomico." Allo stesso tempo, Mendeleev diede alla sua tavola periodica una forma che divenne classica (la cosiddetta versione breve).

A differenza dei suoi predecessori, Mendeleev non solo compilò una tabella e sottolineò la presenza di schemi indubbi nei valori numerici dei pesi atomici, ma decise anche di nominare questi schemi diritto comune natura. Partendo dal presupposto che la massa atomica determina le proprietà di un elemento, si incaricò di modificare i pesi atomici accettati di alcuni elementi e di descrivere in dettaglio le proprietà di elementi ancora da scoprire.

Fig.5. Tavola periodica degli elementi chimici

DI Mendeleev ha combattuto per molti anni per il riconoscimento della legge periodica; le sue idee ricevettero riconoscimento solo dopo la scoperta degli elementi predetti da Mendeleev: gallio (Paul Lecoq de Boisbaudran, 1875), scandio (Lars Nilsson, 1879) e germanio (Clemens Winkler, 1886) - rispettivamente eka-alluminio, eca-boro ed eca -silicio. A partire dalla metà degli anni Ottanta dell'Ottocento, la legge periodica fu finalmente riconosciuta come una delle leggi periodiche fondamenti teorici chimica.

Conclusione

La legge periodica ha svolto un ruolo enorme nello sviluppo di altri prodotti chimici Scienze naturali. È stata scoperta la relazione reciproca tra tutti gli elementi e le loro proprietà fisiche e chimiche. Ciò poneva alla scienza naturale un problema scientifico e filosofico di enorme importanza: questa reciproca connessione deve essere spiegata. Dopo la scoperta della legge periodica, divenne chiaro che gli atomi di tutti gli elementi devono essere costruiti secondo un unico principio e la loro struttura deve riflettere la periodicità delle proprietà degli elementi. Pertanto, la legge periodica divenne un anello importante nell'evoluzione della scienza atomico-molecolare, avendo un impatto significativo sullo sviluppo della teoria della struttura atomica. Ha contribuito anche alla formulazione concetto moderno"elemento chimico" e chiarire le idee sulle sostanze semplici e complesse. I progressi nella fisica atomica, compresa l'energia nucleare e la sintesi di elementi artificiali, sono diventati possibili solo grazie alla legge periodica.

“Nuove teorie e brillanti generalizzazioni appariranno e moriranno. Nuove idee sostituiranno i nostri concetti già obsoleti di atomo ed elettrone. Le più grandi scoperte ed esperimenti annulleranno il passato e apriranno oggi orizzonti di incredibile novità e ampiezza: tutto questo verrà e se ne andrà, ma la Legge Periodica di Mendeleev vivrà sempre e guiderà la ricerca.

Bibliografia

2. . Nozioni di base di chimica. - T. 2. – M. – L.: Goskhimizdat, 1947. - 389 p.

3. . Lezioni selezionate di chimica. – M.: Più in alto. scuola, 1968. - 224 secondi.

4. . Nuovi materiali sulla storia della scoperta della legge periodica. - M.–L.: Casa editrice Acad. Scienze URSS, 1950. - 145 secondi.

5. . Analisi filosofica dei primi lavori sulla legge periodica (). - M.: Casa editrice Acad. Scienze URSS, 1959. - 294 secondi.

6. . Filosofia dell'invenzione e invenzione in filosofia. - T.2. - M.: Scienza e scuola, 1922.- P.88.