Historia e zbulimit të ligjit periodik dhe sistemit periodik të elementeve kimike. Historia e zbulimit të ligjit periodik dhe sistemit periodik të elementeve kimike nga Dmitry Ivanovich Mendeleev Historia e krijimit të sistemit periodik të elementeve kimike

Zbulimi i tabelës së elementeve kimike periodike ishte një nga momentet e rëndësishme në historinë e zhvillimit të kimisë si shkencë. Zbuluesi i tabelës ishte shkencëtari rus Dmitry Mendeleev. Një shkencëtar i jashtëzakonshëm me një këndvështrim të gjerë shkencor arriti të kombinojë të gjitha idetë për natyrën e elementeve kimike në një koncept të vetëm koherent.

M24.RU do t'ju tregojë për historinë e zbulimit të tabelës së elementeve periodike, fakte interesante në lidhje me zbulimin e elementeve të rinj dhe tregimeve popullore që rrethuan Mendelejevin dhe tabelën e elementeve kimike që ai krijoi.

Historia e hapjes së tabelës

Nga mesi i shekullit të 19-të, 63 elementë kimikë ishin zbuluar dhe shkencëtarët në mbarë botën kanë bërë vazhdimisht përpjekje për të kombinuar të gjithë elementët ekzistues në një koncept të vetëm. U propozua vendosja e elementeve sipas rendit të rritjes së masës atomike dhe ndarja e tyre në grupe sipas vetive kimike të ngjashme.

Në 1863, kimisti dhe muzikanti John Alexander Newland propozoi teorinë e tij, i cili propozoi një plan urbanistik të elementeve kimike të ngjashme me atë të zbuluar nga Mendeleev, por puna e shkencëtarit nuk u mor seriozisht nga komuniteti shkencor për faktin se autori ishte larguar. nga kërkimi i harmonisë dhe lidhja e muzikës me kiminë.

Në 1869, Mendeleev publikoi diagramin e tij të tabelës periodike në Journal of the Russian Chemical Society dhe dërgoi njoftim për zbulimin tek shkencëtarët kryesorë të botës. Më pas, kimisti rafinoi dhe përmirësoi vazhdimisht skemën derisa ajo fitoi pamjen e saj të zakonshme.

Thelbi i zbulimit të Mendelejevit është se me rritjen e masës atomike, vetitë kimike të elementeve ndryshojnë jo në mënyrë monotone, por periodike. Pas një numri të caktuar elementësh me veti të ndryshme, vetitë fillojnë të përsëriten. Kështu, kaliumi është i ngjashëm me natriumin, fluori është i ngjashëm me klorit dhe ari është i ngjashëm me argjendin dhe bakrin.

Më 1871, Mendeleev më në fund i kombinoi idetë në ligjin periodik. Shkencëtarët parashikuan zbulimin e disa elementeve të rinj kimikë dhe përshkruan vetitë e tyre kimike. Më pas, llogaritjet e kimistit u konfirmuan plotësisht - galiumi, skandiumi dhe germaniumi korrespondonin plotësisht me vetitë që Mendeleev u atribuoi atyre.

Tregime për Mendelejevin

Kishte shumë tregime për shkencëtarin e famshëm dhe zbulimet e tij. Njerëzit në atë kohë e kuptonin pak kiminë dhe besonin se studimi i kimisë ishte diçka si të haje supë nga foshnjat dhe të vjedhësh në një shkallë industriale. Prandaj, aktivitetet e Mendeleev fituan shpejt një masë thashethemesh dhe legjendash.

Një nga legjendat thotë se Mendelejevi zbuloi tabelën e elementeve kimike në një ëndërr. Ky nuk është rasti i vetëm, për zbulimin e tij foli edhe August Kekule, i cili ëndërronte formulën e unazës së benzenit. Sidoqoftë, Mendeleev vetëm qeshi me kritikët. "Unë kam qenë duke menduar për këtë për ndoshta njëzet vjet, dhe ju thoni: Unë isha ulur atje dhe papritmas... mbarova!" - tha një herë shkencëtari për zbulimin e tij.

Një histori tjetër i atribuon Mendelejevit zbulimin e vodkës. Në 1865, shkencëtari i madh mbrojti disertacionin e tij me temën "Diskursi mbi kombinimin e alkoolit me ujin", dhe kjo menjëherë shkaktoi një legjendë të re. Bashkëkohësit e kimistit qeshën, duke thënë se shkencëtari "krijon mjaft mirë nën ndikimin e alkoolit të kombinuar me ujin", dhe brezat pasues tashmë e quajtën Mendeleev zbuluesin e vodkës.

Ata gjithashtu qeshën me stilin e jetës së shkencëtarit, dhe veçanërisht me faktin që Mendeleev pajisi laboratorin e tij në zgavrën e një lisi të madh.

Bashkëkohësit gjithashtu talleshin me pasionin e Mendelejevit për valixhet. Shkencëtari, gjatë pasivitetit të tij të pavullnetshëm në Simferopol, u detyrua të largonte kohën duke endur valixhe. Më vonë, ai bëri në mënyrë të pavarur kontejnerë kartoni për nevojat e laboratorit. Pavarësisht nga natyra qartësisht "amatore" e këtij hobi, Mendeleev shpesh quhej "mjeshtër i valixheve".

Zbulimi i radiumit

Një nga faqet më tragjike dhe në të njëjtën kohë më të famshme në historinë e kimisë dhe shfaqja e elementeve të rinj në tabelën periodike lidhet me zbulimin e radiumit. Elementi i ri kimik u zbulua nga bashkëshortët Marie dhe Pierre Curie, të cilët zbuluan se mbetjet e mbetura pas ndarjes së uraniumit nga minerali i uraniumit ishin më radioaktive se uraniumi i pastër.

Meqenëse askush nuk e dinte se çfarë ishte radioaktiviteti në atë kohë, thashethemet ia atribuan shpejt elementit të ri vetitë shëruese dhe aftësinë për të kuruar pothuajse të gjitha sëmundjet e njohura për shkencën. Radiumi përfshihej në produktet ushqimore, pastat e dhëmbëve dhe kremrat e fytyrës. Të pasurit mbanin ora, numrat e të cilave ishin lyer me bojë që përmban radium. Elementi radioaktiv rekomandohej si një mjet për të përmirësuar fuqinë dhe për të lehtësuar stresin.

Një "prodhim" i tillë vazhdoi për njëzet vjet - deri në vitet '30 të shekullit të njëzetë, kur shkencëtarët zbuluan vetitë e vërteta të radioaktivitetit dhe zbuluan se sa shkatërrues është efekti i rrezatimit në trupin e njeriut.

Marie Curie vdiq në vitin 1934 nga sëmundja e rrezatimit të shkaktuar nga ekspozimi afatgjatë ndaj radiumit.

Nebuliumi dhe Koroniumi

Tabela periodike jo vetëm që renditi elementët kimikë në një sistem të vetëm harmonik, por gjithashtu bëri të mundur parashikimin e shumë zbulimeve të elementeve të rinj. Në të njëjtën kohë, disa "elemente" kimike u njohën si inekzistente mbi bazën se ato nuk përshtateshin në konceptin e ligjit periodik. Historia më e famshme është "zbulimi" i elementeve të reja nebulium dhe koronium.

Ndërsa studionin atmosferën diellore, astronomët zbuluan linja spektrale që ata nuk ishin në gjendje t'i identifikonin me asnjë nga elementët kimikë të njohur në tokë. Shkencëtarët sugjeruan që këto linja i përkasin një elementi të ri, i cili u quajt koronium (sepse linjat u zbuluan gjatë studimit të "koronës" së Diellit - shtresa e jashtme e atmosferës së yllit).

Disa vite më vonë, astronomët bënë një zbulim tjetër gjatë studimit të spektrit të mjegullnajave të gazit. Linjat e zbuluara, të cilat përsëri nuk mund të identifikoheshin me asgjë tokësore, i atribuoheshin një elementi tjetër kimik - nebuliumit.

Zbulimet u kritikuan sepse nuk kishte më vend në tabelën periodike të Mendelejevit për elementë me vetitë e nebuliumit dhe koroniumit. Pas kontrollit, u zbulua se nebuliumi është oksigjen i zakonshëm tokësor, dhe koroniumi është hekur shumë i jonizuar.

Materiali u krijua bazuar në informacione nga burime të hapura. Përgatitur nga Vasily Makagonov @vmakagonov

Shekulli i nëntëmbëdhjetë në historinë e njerëzimit është një shekull në të cilin u reformuan shumë shkenca, përfshirë kiminë. Pikërisht në këtë kohë u shfaq sistemi periodik i Mendelejevit dhe bashkë me të ligji periodik. Ishte ai që u bë baza e kimisë moderne. Sistemi periodik i D.I. Mendeleev është një sistematizim i elementeve që përcakton varësinë e vetive kimike dhe fizike nga struktura dhe ngarkesa e atomit të një substance.

Histori

Fillimi i periudhës periodike u hodh nga libri "Korrelacioni i vetive me peshën atomike të elementeve", shkruar në çerekun e tretë të shekullit të 17-të. Ai shfaqi konceptet themelore të elementeve kimike të njohura (në atë kohë kishte vetëm 63 prej tyre). Për më tepër, masat atomike të shumë prej tyre u përcaktuan gabimisht. Kjo ndërhyri shumë në zbulimin e D.I. Mendeleev.

Dmitry Ivanovich filloi punën e tij duke krahasuar vetitë e elementeve. Para së gjithash, ai punoi në klor dhe kalium, dhe vetëm atëherë kaloi në punën me metale alkali. I armatosur me karta speciale në të cilat përshkruheshin elementë kimikë, ai u përpoq vazhdimisht të mblidhte këtë "mozaik": duke e vendosur në tryezën e tij në kërkim të kombinimeve dhe ndeshjeve të nevojshme.

Pas shumë përpjekjesh, Dmitry Ivanovich më në fund gjeti modelin që po kërkonte dhe i renditi elementët në rreshta periodikë. Pasi mori si rezultat qeliza boshe midis elementeve, shkencëtari kuptoi se jo të gjithë elementët kimikë ishin të njohur për studiuesit rusë dhe se ishte ai që duhet t'i jepte kësaj bote njohuritë në fushën e kimisë që nuk ishin dhënë ende nga ai. paraardhësit.

Të gjithë e dinë mitin se tabela periodike iu shfaq Mendelejevit në një ëndërr dhe ai mblodhi elementet në një sistem të vetëm nga kujtesa. Kjo është, përafërsisht, një gënjeshtër. Fakti është se Dmitry Ivanovich punoi mjaft gjatë dhe u përqendrua në punën e tij, dhe kjo e lodhi shumë. Ndërsa punonte në sistemin e elementeve, Mendelejevi një herë ra në gjumë. Kur u zgjua, kuptoi se nuk e kishte mbaruar tryezën dhe përkundrazi vazhdoi të mbushte qelitë bosh. I njohuri i tij, një farë Inostrantsev, një mësues universitar, vendosi që tabela periodike ishte ëndërruar nga Mendelejevi dhe përhapi këtë thashetheme midis studentëve të tij. Kështu doli kjo hipotezë.

Fama

Elementet kimike të Mendelejevit janë një pasqyrim i ligjit periodik të krijuar nga Dmitry Ivanovich në çerekun e tretë të shekullit të 19-të (1869). Ishte në vitin 1869 që njoftimi i Mendelejevit për krijimin e një strukture të caktuar u lexua në një takim të komunitetit kimik rus. Dhe në të njëjtin vit, u botua libri "Bazat e kimisë", në të cilin u botua për herë të parë sistemi periodik i elementeve kimike të Mendeleev. Dhe në librin "Sistemi natyror i elementeve dhe përdorimi i tij për të treguar cilësitë e elementeve të pazbuluara", D. I. Mendeleev përmendi për herë të parë konceptin e "ligjit periodik".

Struktura dhe rregullat për vendosjen e elementeve

Hapat e parë në krijimin e ligjit periodik u ndërmorën nga Dmitry Ivanovich përsëri në 1869-1871, në atë kohë ai punoi shumë për të vendosur varësinë e vetive të këtyre elementeve nga masa e atomit të tyre. Versioni modern përbëhet nga elementë të përmbledhur në një tabelë dydimensionale.

Pozicioni i një elementi në tabelë ka një kuptim të caktuar kimik dhe fizik. Me vendndodhjen e një elementi në tabelë, mund të zbuloni se cila është valenca e tij dhe të përcaktoni karakteristika të tjera kimike. Dmitry Ivanovich u përpoq të krijonte një lidhje midis elementëve, të ngjashëm në veti dhe të ndryshëm.

Ai e bazoi klasifikimin e elementeve kimike të njohura në atë kohë në valencë dhe masë atomike. Duke krahasuar vetitë relative të elementeve, Mendeleev u përpoq të gjente një model që do të bashkonte të gjithë elementët kimikë të njohur në një sistem. Duke i renditur në bazë të masave atomike në rritje, ai ende arriti periodicitetin në secilën prej rreshtave.

Zhvillimi i mëtejshëm i sistemit

Tabela periodike, e cila u shfaq në vitin 1969, është rafinuar më shumë se një herë. Me ardhjen e gazeve fisnike në vitet 1930, ishte e mundur të zbulohej një varësi e re e elementeve - jo nga masa, por nga numri atomik. Më vonë, u bë e mundur të përcaktohej numri i protoneve në bërthamat atomike dhe doli që ai përkon me numrin atomik të elementit. Shkencëtarët e shekullit të 20-të studiuan energjinë elektronike dhe doli se ajo ndikon edhe në periodicitetin. Kjo ndryshoi shumë idetë për vetitë e elementeve. Kjo pikë u pasqyrua në botimet e mëvonshme të tabelës periodike të Mendelejevit. Çdo zbulim i ri i vetive dhe karakteristikave të elementeve përshtatet organikisht në tabelë.

Karakteristikat e sistemit periodik të Mendelejevit

Tabela periodike ndahet në periudha (7 rreshta të rregulluar horizontalisht), të cilat, nga ana tjetër, ndahen në të mëdha dhe të vogla. Periudha fillon me një metal alkalik dhe përfundon me një element me veti jometalike.
Tabela e Dmitry Ivanovich është e ndarë vertikalisht në grupe (8 kolona). Secila prej tyre në tabelën periodike përbëhet nga dy nëngrupe, përkatësisht ato kryesore dhe dytësore. Pas shumë debatesh, me sugjerimin e D.I. Mendeleev dhe kolegut të tij U. Ramsay, u vendos që të futet i ashtuquajturi grup zero. Ai përfshin gazra inerte (neon, helium, argon, radon, ksenon, kripton). Në vitin 1911, shkencëtarëve F. Soddy iu kërkua të vendosnin elementë të padallueshëm, të ashtuquajturit izotopë, në tabelën periodike - për to u ndanë qeliza të veçanta.

Megjithë korrektësinë dhe saktësinë e sistemit periodik, komuniteti shkencor nuk donte ta njihte këtë zbulim për një kohë të gjatë. Shumë shkencëtarë të mëdhenj talleshin me punën e D.I. Mendeleev dhe besonin se ishte e pamundur të parashikoheshin vetitë e një elementi që ende nuk ishte zbuluar. Por pasi u zbuluan elementët e supozuar kimikë (dhe këta ishin, për shembull, skadiumi, galiumi dhe germaniumi), sistemi Mendeleev dhe ligji i tij periodik u bënë shkenca e kimisë.

Tabela në kohët moderne

Tabela periodike e elementeve të Mendelejevit është baza e shumicës së zbulimeve kimike dhe fizike që lidhen me shkencën atomike-molekulare. Koncepti modern i një elementi u formua pikërisht falë shkencëtarit të madh. Ardhja e sistemit periodik të Mendelejevit solli ndryshime thelbësore në idetë rreth komponimeve të ndryshme dhe substancave të thjeshta. Krijimi i tabelës periodike nga shkencëtarët pati një ndikim të madh në zhvillimin e kimisë dhe të gjitha shkencave që lidhen me të.

Prezantimi

Ligji periodik dhe Tabela Periodike e Elementeve Kimike nga D.I. Mendeleev janë baza e kimisë moderne. Ata u referohen ligjeve të tilla shkencore që pasqyrojnë fenomene që ekzistojnë në të vërtetë në natyrë, dhe për këtë arsye nuk do të humbasin kurrë rëndësinë e tyre.

Ligji periodik dhe zbulimet e bëra mbi bazën e tij në fusha të ndryshme të shkencës dhe teknologjisë natyrore janë triumfi më i madh i mendjes njerëzore, dëshmi e depërtimit gjithnjë e më të thellë në sekretet më intime të natyrës, transformimi i suksesshëm i natyrës për të mirën e njeriut. .

“Rrallë ndodh që një zbulim shkencor të jetë diçka krejtësisht e papritur, pothuajse gjithmonë pritet, por brezat pasardhës, të cilët përdorin përgjigje të vërtetuara për të gjitha pyetjet, shpesh e kanë të vështirë të vlerësojnë se çfarë vështirësish u kushtuan paraardhësve të tyre.” DI. Mendelejevi.

Qëllimi: Të karakterizojë konceptin e një sistemi periodik dhe ligjin periodik të elementeve, ligjin periodik dhe arsyetimin e tij, të karakterizojë strukturat e sistemit periodik: nëngrupet, periudhat dhe grupet. Studioni historinë e zbulimit të ligjit periodik dhe sistemit periodik të elementeve.

Objektivat: Shqyrtoni historinë e zbulimit të ligjit periodik dhe sistemit periodik. Përcaktoni ligjin periodik dhe sistemin periodik. Analizoni ligjin periodik dhe arsyetimin e tij. Struktura e tabelës periodike: nëngrupe, periudha dhe grupe.

Historia e zbulimit të ligjit periodik dhe sistemit periodik të elementeve kimike

Krijimi i teorisë atomo-molekulare në kapërcyellin e shekujve 19-19 u shoqërua me një rritje të shpejtë të numrit të elementeve kimike të njohura. Vetëm në dekadën e parë të shekullit të 19-të u zbuluan 14 elementë të rinj. Mbajtësi i rekordeve midis zbuluesve ishte kimisti anglez Humphry Davy, i cili në një vit duke përdorur elektrolizën përftoi 6 substanca të reja të thjeshta (natrium, kalium, magnez, kalcium, barium, stroncium). Dhe deri në vitin 1830, numri i elementeve të njohur arriti në 55.

Ekzistenca e një numri të tillë elementësh, heterogjenë në vetitë e tyre, i hutonte kimistët dhe kërkonte renditje dhe sistemim të elementeve. Shumë shkencëtarë kërkuan modele në listën e elementeve dhe arritën një përparim. Mund të veçojmë tre vepra më domethënëse që sfiduan përparësinë e zbulimit të ligjit periodik nga D.I. Mendelejevi.

Në vitin 1860 u mbajt Kongresi i parë Ndërkombëtar Kimik, pas të cilit u bë e qartë se karakteristika kryesore e një elementi kimik është pesha e tij atomike. Shkencëtari francez B. De Chancourtois në 1862 ishte i pari që radhiti elementët në rendin e rritjes së peshave atomike dhe i renditi ato në një spirale rreth një cilindri. Çdo kthesë e spiralës përmbante 16 elementë, elementë të ngjashëm, si rregull, binin në kolona vertikale, megjithëse u vunë re edhe dallime të rëndësishme. Puna e De Chancourtois kaloi pa u vënë re, por ideja e tij për të renditur elementët në mënyrë të rritjes së peshave atomike doli e frytshme.

Dhe dy vjet më vonë, i udhëhequr nga kjo ide, kimisti anglez John Newlands i renditi elementet në një tabelë dhe vuri re se vetitë e elementeve përsëriteshin periodikisht çdo shtatë numra. Për shembull, klori është i ngjashëm në vetitë me fluorin, kaliumi është i ngjashëm me natriumin, seleni është i ngjashëm me squfurin, etj. Newlands e quajti këtë model "ligji i oktavave", pothuajse duke parashikuar konceptin e një periudhe. Por Newlands këmbënguli që gjatësia e periudhës (e barabartë me shtatë) është konstante, kështu që tabela e tij përmban jo vetëm modelet e sakta, por edhe çifte të rastësishme (kobalt - klor, hekur - squfur dhe karbon - merkur).

Por shkencëtari gjerman Lothar Meyer në 1870 vizatoi varësinë e vëllimit atomik të elementeve nga pesha e tyre atomike dhe zbuloi një varësi të qartë periodike, dhe gjatësia e periudhës nuk përkonte me ligjin e oktavave dhe ishte një vlerë e ndryshueshme.

Të gjitha këto vepra kanë shumë të përbashkëta. De Chancourtois, Newlands dhe Meyer zbuluan shfaqjen e ndryshimeve periodike në vetitë e elementeve në varësi të peshës së tyre atomike. Por ata nuk ishin në gjendje të krijonin një sistem të unifikuar periodik të të gjithë elementëve, pasi shumë elementë nuk e gjetën vendin e tyre në modelet që zbuluan. Këta shkencëtarë gjithashtu nuk arritën të nxirrnin ndonjë përfundim serioz nga vëzhgimet e tyre, megjithëse mendonin se marrëdhëniet e shumta midis peshave atomike të elementeve ishin një manifestim i një ligji të përgjithshëm.

Ky ligj i përgjithshëm u zbulua nga kimisti i madh rus Dmitri Ivanovich Mendeleev në 1869. Mendeleev formuloi ligjin periodik në formën e parimeve themelore të mëposhtme:

1. Elementet e renditur sipas peshës atomike paraqesin një periodicitet të qartë të vetive.

2. Duhet të presim zbulimin e shumë trupave të thjeshtë të panjohur, për shembull, elementë të ngjashëm me Al dhe Si me një peshë atomike 65 - 75.

3. Pesha atomike e një elementi ndonjëherë mund të korrigjohet duke ditur analogët e tij.

Disa analogji zbulohen nga madhësia e peshës së atomit të tyre. Pozicioni i parë ishte i njohur edhe para Mendelejevit, por ishte ai që i dha karakterin e një ligji universal, duke parashikuar mbi bazën e tij ekzistencën e elementeve që nuk ishin zbuluar ende, duke ndryshuar peshat atomike të një numri elementësh dhe duke rregulluar disa elementet në tabelë në kundërshtim me peshën e tyre atomike, por në përputhje të plotë me vetitë e tyre (kryesisht sipas valencës). Dispozitat e mbetura u zbuluan vetëm nga Mendelejevi dhe janë pasoja logjike të ligjit periodik

Korrektësia e këtyre pasojave u konfirmua nga shumë eksperimente gjatë dy dekadave të ardhshme dhe bëri të mundur që të flitet për ligjin periodik si një ligj i rreptë i natyrës.

Duke përdorur këto dispozita, Mendeleev përpiloi versionin e tij të tabelës periodike të elementeve. Drafti i parë i tabelës së elementeve u shfaq më 17 shkurt (1 mars, stil i ri) 1869.

Dhe më 6 mars 1869, profesori Menshutkin bëri një njoftim zyrtar në lidhje me zbulimin e Mendeleev në një takim të Shoqatës Ruse Kimike.

Rrëfimi i mëposhtëm u hodh në gojën e shkencëtarit: Unë shoh në ëndërr një tryezë ku të gjithë elementët janë rregulluar sipas nevojës. U zgjova dhe menjëherë e shkrova në një copë letër - vetëm në një vend një korrigjim më vonë doli i nevojshëm." Sa e thjeshtë është gjithçka në legjenda! U deshën më shumë se 30 vjet nga jeta e shkencëtarit për ta zhvilluar dhe korrigjuar atë.

Procesi i zbulimit të ligjit periodik është udhëzues dhe vetë Mendeleev foli për të në këtë mënyrë: “Ideja lindi pa dashje se duhet të kishte një lidhje midis masës dhe vetive kimike. Dhe meqenëse masa e një substance, megjithëse jo absolute, por vetëm relative, në fund të fundit shprehet në formën e peshave atomike, është e nevojshme të kërkohet një korrespondencë funksionale midis vetive individuale të elementeve dhe peshave të tyre atomike. Ju nuk mund të kërkoni asgjë, madje as kërpudha apo ndonjë lloj varësie, përveçse duke parë dhe provuar. Kështu fillova të zgjedh, duke shkruar në karta të veçanta elemente me peshat e tyre atomike dhe vetitë themelore, elementë të ngjashëm dhe pesha atomike të ngjashme, gjë që çoi shpejt në përfundimin se vetitë e elementeve varen periodikisht nga pesha e tyre atomike dhe, duke dyshuar në shumë paqartësi , nuk dyshova për asnjë minutë në përgjithësinë e përfundimit të nxjerrë, pasi është e pamundur të lejohen aksidente.”

Në tabelën e parë periodike, të gjithë elementët deri dhe duke përfshirë kalciumin janë të njëjtë si në tabelën moderne, me përjashtim të gazeve fisnike. Kjo mund të shihet nga një fragment i një faqeje nga një artikull i D.I. Mendeleev, që përmban tabelën periodike të elementeve.

Nëse vazhdojmë nga parimi i rritjes së peshave atomike, atëherë elementët e ardhshëm pas kalciumit duhet të ishin vanadium (A = 51), kromi (A = 52) dhe titani (A = 52). Por Mendelejevi vendosi një pikëpyetje pas kalciumit, dhe më pas vendosi titanin, duke ndryshuar peshën e tij atomike nga 52 në 50. Elementit të panjohur, të treguar nga një pikëpyetje, iu caktua një peshë atomike A = 45, që është mesatarja aritmetike midis atomit peshat e kalciumit dhe titanit. Më pas, mes zinkut dhe arsenikut, Mendeleev la vend për dy elementë që ende nuk ishin zbuluar. Përveç kësaj, ai vendosi telurium përballë jodit, megjithëse ky i fundit ka një peshë atomike më të ulët. Me këtë renditje të elementeve, të gjitha rreshtat horizontale në tabelë përmbanin vetëm elementë të ngjashëm, dhe periodiciteti i ndryshimeve në vetitë e elementeve ishte qartësisht i dukshëm.

Gjatë dy viteve të ardhshme, Mendeleev përmirësoi ndjeshëm sistemin e elementeve. Në 1871, u botua botimi i parë i librit shkollor të Dmitry Ivanovich "Bazat e kimisë", i cili prezantoi sistemin periodik në një formë pothuajse moderne. Në tabelë u formuan 8 grupe elementësh, numrat e grupeve tregojnë valencën më të lartë të elementeve të atyre serive që përfshihen në këto grupe dhe periudhat bëhen më të afërta me ato moderne, të ndara në 12 seri. Tani çdo periudhë fillon me një metal aktiv alkali dhe përfundon me një jometal tipik, halogjen.

Versioni i dytë i sistemit bëri të mundur që Mendeleev të parashikonte ekzistencën e jo 4, por 12 elementeve dhe, duke sfiduar botën shkencore, me saktësi të mahnitshme ai përshkroi vetitë e tre elementeve të panjohura, të cilat ai i quajti ekaboron (eka në sanskritisht do të thotë "e njëjta gjë"), ekaalumin dhe ekasilicon. Emrat e tyre modernë janë Se, Ga, Ge.

Bota shkencore e Perëndimit fillimisht ishte skeptike për sistemin Mendeleev dhe parashikimet e tij, por gjithçka ndryshoi kur në vitin 1875 kimisti francez P. Lecoq de Boisbaudran, duke ekzaminuar spektrat e mineralit të zinkut, zbuloi gjurmët e një elementi të ri, të cilin e quajti galium. për nder të atdheut të tij (Gallium - emri i lashtë romak për Francën)

Shkencëtari arriti të izolojë këtë element në formën e tij të pastër dhe të studiojë vetitë e tij. Dhe Mendeleev pa që vetitë e galiumit përkonin me vetitë e eka-aluminit, të cilat ai i parashikoi, dhe i tha Lecoq de Boisbaudran se ai mati gabimisht densitetin e galiumit, i cili duhet të jetë i barabartë me 5,9-6,0 g/cm3 në vend të 4,7 g. /cm3. Në të vërtetë, matje më të kujdesshme çuan në vlerën e saktë prej 5,904 g/cm3.

Në vitin 1879, kimisti suedez L. Nilsson, ndërsa ndante elementët e tokës së rrallë të përftuar nga minerali gadoliniti, izoloi një element të ri dhe e quajti skadium. Ky rezulton të jetë ekaboroni i parashikuar nga Mendeleev.

Njohja përfundimtare e ligjit periodik të D.I. Mendelejevi u arrit pas vitit 1886, kur kimisti gjerman K. Winkler, duke analizuar mineralin e argjendit, mori një element që ai e quajti germanium. Rezulton të jetë ekasilikon.

Informacione të lidhura.

Familja Mendeleev jetonte në një shtëpi në bregun e pjerrët dhe të lartë të lumit Tobol në Tobolsk, dhe shkencëtari i ardhshëm lindi këtu. Në atë kohë në Tobolsk shërbenin shumë decembrist: Annenkov, Baryatinsky, Wolf, Kuchelbecker, Fonwiesen e të tjerë... Ata infektuan ata që i rrethonin me guximin dhe punën e tyre të palodhur. Ata nuk u thyen nga burgu, puna e rëndë apo internimi. Mitya Mendeleev pa njerëz të tillë. Në komunikim me ta u formua dashuria e tij për Atdheun dhe përgjegjësia për të ardhmen e tij. Familja Mendeleev kishte marrëdhënie miqësore dhe familjare me Decembrists. D. I. Mendeleev shkroi: "... Decembrists të nderuar dhe të respektuar jetuan këtu: Fonvizen, Annenkov, Muravyov, afër familjes sonë, veçanërisht pasi njëri prej Decembristëve, Nikolai Vasilyevich Basargin, u martua me motrën time Olga Ivanovna... Familje Decembrist , në ato ditë ata i dhanë jetës së Tobolsk një gjurmë të veçantë dhe e pajisën atë me një edukim laik. Legjenda për ta ende jeton në Tobolsk.

Në moshën 15 vjeç, Dmitry Ivanovich u diplomua nga shkolla e mesme. Nëna e tij Maria Dmitrievna bëri shumë përpjekje për të siguruar që i riu të vazhdonte arsimimin e tij.

Oriz. 4. Nëna e D.I. Mendeleev - Maria Dmitrievna.

Mendelejevi u përpoq të hynte në Akademinë Mjeko-Kirurgjike në Shën Petersburg. Sidoqoftë, anatomia doli të ishte përtej fuqisë së të riut mbresëlënës, kështu që Mendeleev duhej ta ndryshonte mjekësinë në pedagogji. Në 1850 ai hyri në Institutin Kryesor Pedagogjik, ku dikur studionte babai i tij. Vetëm këtu Mendeleev ndjeu një shije për të mësuar dhe shpejt u bë një nga më të mirët.

Në moshën 21-vjeçare, Mendeleev i kaloi shkëlqyeshëm provimet pranuese. Studimet e Dmitri Mendelejevit në Shën Petersburg në Institutin Pedagogjik në fillim nuk ishin të lehta. Në vitin e parë, ai arriti të marrë nota të pakënaqshme në të gjitha lëndët, përveç matematikës. Por në vitet e fundit, gjërat shkuan ndryshe - nota mesatare vjetore e Mendeleev ishte katër e gjysmë (nga pesë të mundshme).

Teza e tij mbi fenomenin e izomorfizmit u njoh si disertacion kandidat. Një student i talentuar në 1855. u emërua mësues në gjimnazin Richelieu në Odessa. Këtu ai përgatiti veprën e tij të dytë shkencore - "Vëllime specifike". Kjo punë u prezantua si tezë masteri. Në 1857 Pasi e mbrojti, Mendelejevi mori titullin Master i Kimisë dhe u bë asistent profesor privat në Universitetin e Shën Petersburgut, ku dha leksione për kiminë organike. Më 1859 u dërgua jashtë shtetit.

Mendeleev kaloi dy vjet në universitete të ndryshme në Francë dhe Gjermani, por më produktiv ishte puna e tij e disertacionit në Heidelberg me shkencëtarët kryesorë të asaj kohe, Bunsen dhe Kirchhoff.

Pa dyshim, jeta e shkencëtarit u ndikua shumë nga natyra e mjedisit në të cilin ai kaloi fëmijërinë e tij. Nga rinia e tij deri në pleqëri, ai bëri gjithçka dhe gjithmonë në mënyrën e tij. Duke filluar nga vogëlsitë e përditshme dhe duke vazhduar deri tek ato thelbësore. Mbesa e Dmitry Ivanovich, N. Ya. Kapustin-Gubkina kujtoi: “Ai kishte pjatat e tij të preferuara, të shpikur nga ai për vete... Ai vishte gjithmonë një xhaketë të gjerë pëlhure pa një rrip të stilit që ai vetë shpiku... Ai pinte duhan cigare të mbështjellë, duke i rrotulluar vetë...” Ai krijoi një pasuri shembullore - dhe menjëherë e braktisi atë. Ai kreu eksperimente të jashtëzakonshme mbi ngjitjen e lëngjeve dhe u largua menjëherë nga kjo fushë e shkencës përgjithmonë. Dhe sa skandale u hodhi eprorëve të tij! Edhe në rininë e tij, si një i sapodiplomuar në Institutin Pedagogjik, ai i bërtiti drejtorit të departamentit, për të cilin u thirr te vetë ministri, Abraham Sergeevich Norovatov. Sidoqoftë, çfarë kujdeset për drejtorin e departamentit - ai as nuk e mori parasysh sinodin. Kur ai vendosi një pendesë shtatëvjeçare ndaj tij me rastin e divorcit të tij nga Feoza Nikitishna, i cili nuk ishte pajtuar kurrë me veçantinë e interesave të tij, Dmitry Ivanovich, gjashtë vjet para datës së caktuar, e bindi priftin në Kronstadt të martohej. ai përsëri. Dhe sa ia vlente historia e fluturimit të tij me tullumbace, kur ai kapi me forcë një tullumbace që i përkiste departamentit ushtarak, duke dëbuar nga koshi gjeneralin Kovanko, një aeronaut me përvojë... Dmitry Ivanovich nuk vuante nga modestia, përkundrazi - " Modestia është nëna e të gjitha veseve,” pohoi Mendeleev.

Origjinaliteti i personalitetit të Dmitry Ivanovich u vu re jo vetëm në sjelljen e shkencëtarit, por edhe në të gjithë pamjen e tij. Mbesa e tij N. Ya. Kapustina-Gubkina vizatoi portretin e mëposhtëm verbal të shkencëtarit: "Një mane me flokë të gjatë me gëzof rreth një balli të bardhë të lartë, shumë ekspresiv dhe shumë i lëvizshëm... Sytë e kaltër të pastër, plot shpirt... Shumë gjetën ngjashmëri në të me Garibaldin... Kur fliste, gjithmonë bënte gjestikulim . Lëvizjet e gjera, të shpejta dhe nervoze të duarve i korrespondonin gjithmonë humorit të tij... Timbri i zërit të tij ishte i ulët, por tingëllues dhe i kuptueshëm, por toni i tij ndryshonte shumë dhe shpesh kalonte nga nota të ulëta në nota të larta, pothuajse tenor... ai foli për diçka që nuk i pëlqente, pastaj u përkul, u përkul, rënkoi, kërciti…” Aktiviteti i preferuar i kohës së lirë të Mendeleev për shumë vite ishte krijimi i valixheve dhe kornizave për portrete. Ai bleu furnizime për këto vepra në Gostiny Dvor.

Origjinaliteti i Mendelejevit e veçoi atë nga turma që në rini... Ndërsa studionte në një institut pedagogjik, siberiani sykaltër, i cili nuk kishte asnjë qindarkë në emër, papritur për zotërinjtë profesorë, filloi të shfaqte një mprehtësi të tillë mendore. , një furi e tillë në punë sa i la shumë pas të gjithë kolegët. Ishte atëherë që këshilltari aktual shtetëror, një figurë e famshme në arsimin publik, mësues, shkencëtar, profesor i kimisë, Alexander Abramovich Voskresensky, e vuri re dhe ra në dashuri me të. Prandaj, në 1867, Alexander Abramovich rekomandoi studentin e tij të preferuar, tridhjetë e tre vjeçarin Dmitry Ivanovich Mendeleev, në pozicionin e profesorit të kimisë së përgjithshme dhe inorganike në Fakultetin e Fizikës dhe Matematikës në Universitetin e Shën Petersburgut. Në maj 1868, Mendeleevët lindi vajzën e tyre të dashur Olga...

Tridhjetë e tre është mosha tradicionale e bëmave: në tridhjetë e tre, sipas eposit, Ilya Muromets doli nga sobë. Por megjithëse në këtë kuptim jeta e Dmitry Ivanovich nuk ishte përjashtim, ai vetë vështirë se mund të ndjente që një kthesë e mprehtë po ndodhte në jetën e tij. Në vend të lëndëve të kimisë teknike, organike ose analitike që kishte dhënë më parë, ai duhej të fillonte të lexonte një kurs të ri, kiminë e përgjithshme.

Sigurisht, është më e lehtë të përdorësh metodën e miniaturës. Megjithatë, kur ai filloi kurset e tij të mëparshme, nuk ishte gjithashtu e lehtë. Manualet ruse ose nuk ekzistonin fare, ose ekzistonin, por ishin të vjetëruar. Kimia është një gjë e re, e re, dhe në rini çdo gjë vjetërohet shpejt. Tekstet e huaja, më të fundit, duhej të përktheheshin vetë. Ka përkthyer “Kimi analitike” të Gerardit, “Teknologji kimike” nga Wagner. Por në kiminë organike në Evropë nuk u gjet asgjë e denjë, edhe sikur të ulesh e të shkruash. Dhe ai shkroi. Në dy muaj, një kurs krejtësisht i ri i bazuar në parime të reja, tridhjetë fletë të printuara. Gjashtëdhjetë ditë punë të tepruar ditore - dymbëdhjetë faqe të përfunduara në ditë. Pikërisht në një ditë - ai nuk donte ta bënte orarin e tij të varur nga një gjë e vogël si rrotullimi i globit rreth boshtit të tij, nuk u ngrit nga tavolina për tridhjetë a dyzet orë.

Dmitry Ivanovich jo vetëm që mund të punonte i dehur, por edhe të flinte i dehur. Sistemi nervor i Mendeleev ishte jashtëzakonisht i ndjeshëm, shqisat e tij u rritën - pothuajse të gjithë kujtuesit, pa thënë asnjë fjalë, raportojnë se ai jashtëzakonisht lehtë, vazhdimisht shpërtheu në një ulërimë, megjithëse, në thelb, ai ishte një person i sjellshëm.

Është e mundur që tiparet e lindura të personalitetit të Dmitry Ivanovich u shpjeguan me paraqitjen e tij të vonë në familje - ai ishte "fëmija i fundit", fëmija i shtatëmbëdhjetë. Dhe sipas koncepteve aktuale, mundësia e mutacioneve tek pasardhësit rritet me moshën e prindërve.

Ai e filloi leksionin e tij të parë mbi kiminë e përgjithshme si kjo:

“Ne dallojmë qartë gjithçka që vërejmë si substancë ose si fenomen. Materia zë hapësirë ​​dhe ka peshë, por fenomen është diçka që ndodh me kohë. Çdo substancë prodhon një sërë fenomenesh dhe nuk ka asnjë fenomen të vetëm që të ndodhë pa substancë. Shumëllojshmëria e substancave dhe fenomeneve nuk mund t'i shpëtojë vëmendjes së të gjithëve. Të zbulosh ligjshmërinë, domethënë thjeshtësinë dhe korrektësinë në këtë larmi, do të thotë të studiosh natyrën ... "

Të zbulosh ligjshmërinë, pra thjeshtësinë dhe korrektësinë... Substanca ka peshë... Substanca... Pesha... Substanca... Pesha...

Ai mendonte për të pandërprerë, pavarësisht se çfarë bënte. Dhe çfarë nuk bëri! Dmitry Ivanovich kishte kohë të mjaftueshme për gjithçka. Duket se ai më në fund mori departamentin më të mirë kimik në Rusi, një apartament në pronësi të shtetit, mundësinë për të jetuar rehat, pa vrapuar për para shtesë - kështu që përqendrohuni në gjënë kryesore, dhe gjithçka tjetër është në anën ... Bleva një pasuri prej 400 dessiatines tokë dhe një vit më vonë mora peng Paulin me përvojë, i cili studioi mundësinë e kthimit të varfërimit të tokës duke përdorur kiminë. Një nga të parët në Rusi.

Një vit e gjysmë kaloi në një çast dhe nuk kishte ende një sistem të vërtetë në kiminë e përgjithshme. Kjo nuk do të thotë që Mendelejevi e mësoi kursin e tij krejtësisht kuturu. Ai filloi me atë që është e njohur për të gjithë - me ujë, me ajër, me qymyr, me kripëra. Nga elementet që përmbajnë. Nga ligjet kryesore sipas të cilave substancat ndërveprojnë me njëra-tjetrën.

Pastaj ai foli për të afërmit kimikë të klorit - fluorin, bromin, jodin. Ky ishte ligjërata e fundit, transkriptin e së cilës ai ende arriti ta dërgonte në shtypshkronjë, ku po shtypej numri i dytë i librit të ri që kishte nisur.

Numri i parë, në format xhepi, u shtyp në janar 1869. Faqja e titullit lexonte: "Bazat e kimisë nga D. Mendeleev" . Asnjë parathënie. Numri i parë, tashmë i botuar, dhe i dyti, i cili ishte në shtypshkronjë, supozohej të përbënin, sipas planit të Dmitry Ivanovich, pjesën e parë të kursit dhe dy numra të tjerë - pjesën e dytë.

Në janar dhe gjysmën e parë të shkurtit, Mendeleev dha leksione mbi natriumin dhe metalet e tjera alkaline, shkroi kapitullin përkatës të pjesës së dytë "Bazat e kimisë" - dhe ngeci.

Në 1826, Jens Jakob Berzelius përfundoi një studim të 2000 substancave dhe, mbi këtë bazë, përcaktoi peshën atomike të tre duzina elementeve kimike. Për pesë prej tyre, pesha atomike u përcaktua gabimisht - për natriumin, kaliumin, argjendin, borin dhe silikonin. Berzelius bëri një gabim sepse aplikoi dy supozime të pasakta: se një molekulë oksidi mund të përmbajë vetëm një atom metali dhe se një vëllim i barabartë gazesh përmban një numër të barabartë atomesh. Në fakt, një molekulë oksidi mund të përmbajë dy ose më shumë atome metali, dhe një vëllim i barabartë gazesh, sipas ligjit të Avogadro, përmban një numër të barabartë jo atomesh, por molekulash.

Deri në vitin 1858, kur italiani Stanislao Cannizzaro, duke rivendosur ligjin e bashkatdhetarit të tij Avogadro, korrigjoi peshat atomike të disa elementeve, konfuzioni mbretëroi në çështjen e peshave atomike.

Vetëm në vitin 1860, në kongresin kimik në Karlsruhe, pas debateve të nxehta, konfuzioni u zbulua, ligji i Avogadro u rikthye përfundimisht në të drejtat e tij dhe themelet e palëkundshme për përcaktimin e peshës atomike të çdo elementi kimik u qartësuan përfundimisht.

Me një rastësi të lumtur, Mendeleev ishte në një udhëtim pune jashtë vendit në 1860, mori pjesë në këtë kongres dhe mori një ide të qartë dhe të qartë se pesha atomike ishte bërë tani një shprehje numerike e saktë dhe e besueshme. Pas kthimit në Rusi, Mendeleev filloi të studionte listën e elementeve dhe tërhoqi vëmendjen për periodicitetin e ndryshimeve në valencën e elementeve të rregulluar sipas rendit në rritje të peshave atomike: valencë H – 1, Li – 1, Bëhuni – 2, B – 3, C – 4, Mg – 2, N – 2, S – 2, F – 1, Na – 1, Al – 3, Si – 4, etj. Në bazë të rritjes dhe uljes së valencës, Mendelejevi i ndau elementet në periudha; Periudha e parë përfshinte vetëm një hidrogjen, e ndjekur nga dy periudha me nga 7 elementë secila, pastaj periudha që përmbanin më shumë se 7 elementë. D, I, Mendeleev i përdorëm këto të dhëna jo vetëm për të ndërtuar një grafik, siç bënë Meyer dhe Chancourtois, por edhe për të ndërtuar një tabelë të ngjashme me tabelën Newlands. Një tabelë e tillë periodike e elementeve është më e qartë dhe më vizuale se një grafik, dhe, përveç kësaj, D, I, Mendeleev arritën të shmangnin gabimin e Newlands, i cili këmbënguli për barazinë e periudhave.

« Momentin vendimtar të mendimit tim për ligjin periodik e konsideroj vitin 1860 - Kongresi i kimistëve në Karlsruhe, në të cilin kam marrë pjesë... Ideja e mundësisë së periodicitetit në vetitë e elementeve me peshë atomike në rritje. , në thelb, më ishte paraqitur tashmë nga brenda." , - vuri në dukje D.I. Mendelejevi.

Në vitin 1865 bleu pronën e Boblovës afër Klinit dhe pati mundësinë të studionte kiminë bujqësore, për të cilën atëherë ishte i interesuar dhe të pushonte atje me familjen çdo verë.

"Ditëlindja" e sistemit të D.I. Mendeleev zakonisht konsiderohet 18 shkurt 1869, kur u përpilua versioni i parë i tabelës.

Oriz. 5. Foto e D.I. Mendeleev në vitin e zbulimit të ligjit periodik.

Diheshin 63 elemente kimike. Jo të gjitha vetitë e këtyre elementeve janë studiuar mjaft mirë; madje edhe peshat atomike të disave janë përcaktuar gabimisht ose në mënyrë të pasaktë. A është shumë apo pak - 63 elementë? Nëse kujtojmë se tani njohim 109 elementë, atëherë, natyrisht, kjo nuk mjafton. Por mjafton që dikush të vërejë modelin e ndryshimeve në vetitë e tyre. Me 30 ose 40 elementë kimikë të njohur, nuk do të kishte gjasa që të zbulohej ndonjë gjë. Duhej një minimum i caktuar elementesh të hapura. Prandaj zbulimi i Mendelejevit mund të cilësohet si i kohës.

Para Mendelejevit, shkencëtarët gjithashtu u përpoqën t'i nënshtrojnë të gjithë elementët e njohur në një rend të caktuar, t'i klasifikojnë dhe t'i kombinojnë në një sistem. Është e pamundur të thuhet se përpjekjet e tyre ishin të kota: ato përmbanin disa kokrra të së vërtetës. Të gjithë ata u kufizuan në kombinimin e elementeve me veti kimike të ngjashme në grupe, por nuk gjetën një lidhje të brendshme midis këtyre grupeve të tyre "natyrore", siç thoshin atëherë.

Në 1849, kimisti i shquar rus G. I. Hess u interesua për klasifikimin e elementeve. Në librin shkollor "Themelet e kimisë së pastër", ai përshkroi katër grupe elementesh jometalike me veti kimike të ngjashme:

I Te C N

Br Se B P

Cl S Si As

F O

Hess shkroi: "Ky klasifikim është ende shumë larg nga të qenit i natyrshëm, por ai ende lidh elementë dhe grupe që janë shumë të ngjashëm, dhe me zgjerimin e informacionit tonë ai mund të përmirësohet."

Përpjekje të pasuksesshme për të ndërtuar një sistem elementesh kimike bazuar në peshën e tyre atomike u bënë edhe para kongresit në Karlsruhe, të dyja nga britanikët: në 1853 nga Gladstone, në 1857 nga Odling.

Një nga përpjekjet për klasifikim u bë në 1862 nga francezi Alexandre Emile Beguys de Chancourtois. . Ai përfaqësonte sistemin e elementeve në formën e një linje spirale në sipërfaqen e një cilindri. Ka 16 elementë në çdo kthesë. Elementë të ngjashëm ndodheshin njëri nën tjetrin në gjeneratën e cilindrit. Kur publikoi mesazhin e tij, shkencëtari nuk e shoqëroi atë me grafikun që kishte ndërtuar dhe asnjë nga shkencëtarët nuk i kushtoi vëmendje punës së de Chancourtois.

Oriz. 6. “Tellurium screw” nga de Chancourtois.

Kimisti gjerman Julius Lothar Meyer ishte më i suksesshëm. Në 1864, ai propozoi një tabelë në të cilën të gjithë elementët kimikë të njohur ndaheshin në gjashtë grupe, sipas valencës së tyre. Në pamje, tabela e Meyer ishte paksa e ngjashme me tabelën periodike të ardhshme. Ai konsideroi vëllimet e zëna nga sasitë e peshës së një elementi numerikisht të barabartë me peshën e tyre atomike. Doli se çdo sasi e tillë peshe e çdo elementi përmban të njëjtin numër atomesh. Kjo do të thoshte se raporti i vëllimeve të konsideruara të atomeve të ndryshme të këtyre elementeve. Prandaj, kjo karakteristikë e elementit quhet vëllimi atomik.

Grafikisht, varësia e vëllimeve atomike të elementeve nga pesha e tyre atomike shprehet si një seri valësh që ngrihen në maja të mprehta në pikat që korrespondojnë me metalet alkali (natriumi, kaliumi, ceziumi). Çdo zbritje dhe ngritje në kulm korrespondon me një periudhë në tabelën e elementeve. Në çdo periudhë, vlerat e disa karakteristikave fizike, përveç vëllimit atomik, gjithashtu natyrshëm fillimisht ulen dhe më pas rriten.

Oriz. 7. Varësia e vëllimeve atomike nga masat atomike të elementeve, sipas

L. Meyer.

Hidrogjeni, elementi me peshën atomike më të ulët, ishte i pari në listën e elementeve. Në atë kohë pranohej përgjithësisht se periudha e 101-të përfshinte një element. Periudha e dytë dhe e tretë e grafikut Meyer përfshinte secila shtatë elementë. Këto periudha dyfishuan oktavat e Newlands. Megjithatë, në dy periudhat e ardhshme numri i elementeve i kaloi shtatë. Kështu, Meyer tregoi se ku kishte gabuar Newlands. Ligji i oktavave nuk mund të ndiqej rreptësisht për të gjithë listën e elementeve; periudhat e fundit duhej të ishin më të gjata se e para.

Pas vitit 1860, përpjekja e parë e këtij lloji u bë nga një tjetër kimist anglez, John Alexander Reina Newlands. Njëra pas tjetrës, ai përpiloi tabela në të cilat përpiqej të realizonte idenë e tij. Tabela e fundit është e datës 1865. Shkencëtari besonte se gjithçka në botë i nënshtrohet harmonisë së përgjithshme. Duhet të jetë e njëjtë si në kimi ashtu edhe në muzikë. Të ndërtuara sipas rendit në rritje, peshat atomike të elementeve ndahen në oktava - në tetë rreshta vertikale, shtatë elementë në secilën. Në të vërtetë, shumë elementë me veti kimike të lidhura përfunduan në një vijë horizontale: në të parën - halogjene, në të dytën - metale alkali, etj. Por, për fat të keq, mjaft të huaj u futën në radhët dhe kjo prishi të gjithë pamjen. Midis halogjenëve, për shembull, kishte kobalt me ​​nikel dhe tre platinoide. Ndër mineralet e tokës alkaline janë vanadiumi dhe plumbi. Familja e karbonit përfshin tungsten dhe merkur. Për të bashkuar disi elementët e lidhur, Newlands duhej të prishte rregullimin e elementeve në rendin e peshave atomike në tetë raste. Përveç kësaj, për të bërë tetë grupe me shtatë elementë, ju nevojiten 56 elementë, por 62 ishin të njohur, dhe në disa vende ai zëvendësoi një element me dy menjëherë. Rezultati ishte arbitrariteti i plotë. Kur Newlands raportoi të tijën "Ligji i oktavave" Në një takim të Shoqërisë Kimike të Londrës, një nga të pranishmit vërejti me sarkazëm: folësi i nderuar a nuk është përpjekur t'i rregullojë elementet thjesht sipas alfabetit dhe të zbulojë një lloj modeli?

Të gjitha këto klasifikime nuk përmbanin gjënë kryesore: ato nuk pasqyronin modelin e përgjithshëm, themelor të ndryshimeve në vetitë e elementeve. Ata krijuan vetëm pamjen e rendit në botën e tyre.

Paraardhësit e Mendelejevit, të cilët vunë re manifestime të veçanta të modelit të madh në botën e elementeve kimike, për arsye të ndryshme nuk ishin në gjendje të ngriheshin në përgjithësimin e madh dhe të kuptonin ekzistencën e një ligji themelor në botë. Mendeleev nuk dinte shumë për përpjekjet e paraardhësve të tij për të rregulluar elementët kimikë në rendin e rritjes së masave atomike dhe për incidentet që lindën në këtë rast. Për shembull, ai nuk kishte pothuajse asnjë informacion për punën e Chancourtois, Newlands dhe Meyer.

Ndryshe nga Newlands, Mendeleev konsideroi gjënë kryesore jo aq shumë peshat atomike sa vetitë kimike, individualitetin kimik. Ai mendonte për këtë vazhdimisht. Substanca... Pesha... Substanca... Pesha... Nuk erdhi zgjidhje.

Dhe më pas Dmitry Ivanovich e gjeti veten në telashe të rënda kohore. Dhe doli shumë keq: jo aq shumë "tani ose kurrë", por ose sot, ose çështja u shty përsëri për disa javë.

Kohë më parë ai i bëri një premtim Shoqërisë së Lirë Ekonomike që të shkonte në provincën Tver në shkurt, të shqyrtonte fabrikat e djathit atje dhe të paraqiste mendimet e tij për ta vendosur këtë çështje në një mënyrë moderne. Për udhëtimin ishte kërkuar tashmë leja e autoriteteve të universitetit. Dhe "certifikata e pushimeve" - ​​certifikata e atëhershme e udhëtimit - ishte korrigjuar tashmë. Dhe nota e fundit e ndarjes nga Sekretari i Shoqërisë së Lirë Ekonomike Khodnev është marrë. Dhe nuk mbetej gjë tjetër veçse të niseshim në udhëtimin e caktuar. Treni me të cilin ai do të udhëtonte për në Tver u nis nga stacioni Moskovsky më 17 shkurt në mbrëmje.

“Në mëngjes, ndërsa ishte ende në shtrat, ai pinte pa ndryshim një filxhan qumësht të ngrohtë... Pasi u ngrit dhe u la, ai shkoi menjëherë në zyrën e tij dhe aty pinte një, dy, ndonjëherë tre filxhanë të mëdhenj, në formë filxhani. çaj i fortë, jo shumë i ëmbël.” (nga kujtimet e mbesës së tij N.Ya. Kapustina-Gubkina).

Gjurma e kupës, e ruajtur në anën e pasme të shënimit të Khodnev, të datës 17 shkurt, tregon se ajo është marrë herët në mëngjes, para mëngjesit, ndoshta e sjellë nga një lajmëtar. Dhe kjo, nga ana tjetër, tregon se mendimi i një sistemi elementësh nuk e la Dmitry Ivanovich as ditën as natën: pranë gjurmës së kupës, gjethja ruan gjurmë të dukshme të procesit të mendimit të padukshëm që çoi në zbulimin e madh shkencor. . Në historinë e shkencës, ky është një rast i rrallë, në mos i vetmi.

Nisur nga provat fizike, ja çfarë ka ndodhur. Pasi mbaroi filxhanin e tij dhe e vendosi në vendin e parë që hasi - në letrën e Khodnev, ai menjëherë kapi stilolapsin dhe në letrën e parë që hasi, në të njëjtën letër nga Khodnev, ai shkroi mendimin që shkëlqeu brenda. koka e tij. Në fletën e letrës dukeshin, njëra nën tjetrën, simbolet e klorit dhe të kaliumit... Më pas natriumi dhe bori, më pas litiumi, bariumi, hidrogjeni... Stilolapsi endej, ashtu si mendimi. Më në fund, ai mori një oktamë normale letre të zbrazët - edhe kjo copë letre është ruajtur - dhe skicoi mbi të, njëra nën tjetrën, në mënyrë zvogëluese, rreshta simbolesh dhe pesha atomike: në krye janë tokat alkaline, poshtë. ato janë halogjenet, poshtë tyre është grupi i oksigjenit, poshtë është grupi i azotit, poshtë është grupi i karbonit etj. Ishte e qartë për syrin se sa të afërta ishin ndryshimet në peshën atomike të elementeve të rangut fqinj. Mendeleev nuk mund ta dinte atëherë se "zona e pasigurt" midis të dukshme jometalet Dhe metalet përmban elemente - gaze fisnike, zbulimi i të cilit më pas do të modifikojë ndjeshëm Tabelën Periodike.

Ai ishte me nxitim, kështu që herë pas here bënte gabime dhe gabime. Squfurit iu caktua një peshë atomike prej 36, në vend të 32. Duke i zbritur 65 (pesha atomike e zinkut) 39 (pesha atomike e kaliumit), ai mori 27. Por nuk janë gjërat e vogla që kanë rëndësi! Ai u mbart nga një valë e lartë intuite.

Ai besonte në intuitë. E kam përdorur me mjaft vetëdije në një sërë situatash në jetën time. Anna Ivanovna, gruaja e Mendelejevit shkroi: Nëse ai

Duhej zgjidhur një çështje e vështirë, e rëndësishme e jetës, ai hyri shpejt me ecjen e lehtë, tha se çfarë ishte puna dhe kërkoi të më tregonte mendimin tim bazuar në përshtypjen e parë. "Thjesht mos mendo, thjesht mos mendo," përsëriti ai. Unë fola dhe ky ishte vendimi”.

Megjithatë, asgjë nuk funksionoi. Fleta e shkarravitur u kthye përsëri në një rebus. Dhe koha kaloi, në mbrëmje duhej të shkonim në stacion. Ai tashmë e ka ndjerë dhe ndjerë gjënë kryesore. Por kësaj ndjenje sigurisht që duhej t'i jepej një formë e qartë logjike. Mund ta imagjinoni sesi, i dëshpëruar ose i tërbuar, ai nxitoi rreth zyrës, duke parë gjithçka që ishte në të, duke kërkuar një mënyrë për të bashkuar shpejt sistemin. Më në fund, ai kapi një pirg letrash, hapi "Bazat" e tij në faqen e duhur - ku kishte një listë me trupa të thjeshtë - dhe filloi të bënte një kuvertë letrash të paparë. Pasi bëri një kuvertë letrash kimike, ai filloi të luante një lojë të paprecedentë të diamantit. Solitaire ishte padyshim një sfidë! Gjashtë radhët e para u rreshtuan pa asnjë skandal. Por më pas gjithçka filloi të zbërthehej.

Dmitry Ivanovich rrëmbeu përsëri stilolapsin dhe, me dorëshkrimin e tij të shpejtë, shkarraviti kolona numrash në fletën e letrës. Dhe përsëri, i hutuar, hoqi dorë nga ky aktivitet dhe filloi të mbështillte cigaren dhe t'i fryjë aq shumë sa koka iu turbullua plotësisht. Më në fund sytë e tij filluan t'i binin, u hodh në divan dhe ra në gjumë të thellë. Kjo nuk ishte e pazakontë për të. Këtë herë ai nuk fjeti për një kohë të gjatë - ndoshta disa orë, por ndoshta disa minuta. Nuk ka informacion të saktë për këtë. Ai u zgjua nga fakti se e pa në ëndërr lojën e tij të diamantit dhe jo në formën që e la në tavolinë, por në një tjetër, më harmonike dhe logjike. Dhe ai menjëherë u hodh në këmbë dhe filloi të vizatonte një tryezë të re në një copë letër.

Dallimi i tij i parë nga versioni i mëparshëm ishte se elementët tani ishin rregulluar jo në rendin e zvogëlimit, por në rendin e rritjes së peshave atomike. E dyta është se hapësirat boshe brenda tabelës ishin të mbushura me pikëpyetje dhe pesha atomike.

Oriz. 8. Skicë e përafërt e përpiluar nga D.I. Mendeleev gjatë zbulimit të ligjit periodik (gjatë rrjedhës së lojës "diamant kimik"). 17 shkurt (1 mars), 1869.

Për një kohë të gjatë, historia e Dmitry Ivanovich se ai pa tryezën e tij në ëndërr u trajtua si një anekdotë. Gjetja e ndonjë gjëje racionale në ëndrra konsiderohej bestytni. Në ditët e sotme shkenca nuk vendos më një barrierë të verbër midis proceseve që ndodhin në vetëdijen dhe nënndërgjegjeshëm. Dhe ai nuk sheh asgjë të mbinatyrshme në faktin se një fotografi që nuk u shfaq në procesin e diskutimit të vetëdijshëm u krijua në formë të përfunduar si rezultat i një procesi të pavetëdijshëm.

Mendelejevi, i bindur për ekzistencën e një ligji objektiv të cilit i binden të gjithë elementët me veti të ndryshme, ndoqi një rrugë thelbësisht të ndryshme.

Duke qenë një materialist spontan, ai kërkonte diçka materiale si karakteristikë e elementeve, duke pasqyruar të gjithë diversitetin e vetive të tyre.Duke marrë si karakteristikë peshën atomike të elementeve, Mendeleev krahasoi grupet e njohura në atë kohë sipas peshës atomike të anëtarët e tyre.

Duke shkruar grupin e halogjenëve (F = 19, Cl = 35,5, Br = 80, J = 127) nën grupin e metaleve alkaline (Li = 7, Na = 23, K = 39, Rb = 85, Cs = 133) dhe duke e vendosur nën to grupe të tjera elementësh të ngjashëm (në rend në rritje të peshave të tyre atomike), Mendeleev vendosi se anëtarët e këtyre grupeve natyrore formojnë një seri të zakonshme të rregullt elementësh; Për më tepër, vetitë kimike të elementeve që përbëjnë një seri të tillë përsëriten periodikisht. Duke vendosur të 63 elementët e njohur në atë kohë në total sipas vlerës së peshave atomike "tabelë periodike" Mendeleev zbuloi se grupet natyrore të krijuara më parë hynë organikisht në këtë sistem, duke humbur përçarjen e tyre të mëparshme artificiale. Më vonë, Mendeleev formuloi ligjin periodik që zbuloi si më poshtë: Vetitë e trupave të thjeshtë, si dhe format dhe vetitë e përbërjeve të elementeve, varen periodikisht nga vlerat e peshave atomike të elementeve.

Mendeleev publikoi versionin e parë të tabelës së elementeve kimike që shpreh ligjin periodik në formën e një flete të veçantë të titulluar "Një eksperiment mbi një sistem elementësh bazuar në peshën e tyre atomike dhe ngjashmërinë kimike" dhe e dërgoi këtë fletëpalosje në mars 1869. për shumë kimistë rusë dhe të huaj.

Oriz. 9. "Përvoja e një sistemi elementësh bazuar në peshën dhe ngjashmërinë e tyre kimike."

Tabela e parë është ende shumë e papërsosur; është larg nga forma moderne e tabelës periodike. Por kjo tabelë doli të ishte ilustrimi i parë grafik i modelit të zbuluar nga Mendeleev: "Elementet e renditur sipas peshave të tyre atomike përfaqësojnë një periodicitet të qartë të vetive" ("Marrëdhënia e vetive me peshën atomike të elementeve" nga Mendeleev). Ky artikull ishte rezultat i mendimeve të shkencëtarit gjatë punës në "Përvoja e sistemit...". Një raport mbi marrëdhënien e zbuluar nga Mendeleev midis vetive të elementeve dhe peshave të tyre atomike u bë më 6 mars (18), 1869 në një takim të Shoqërisë Kimike Ruse. Mendeleev nuk ishte në këtë takim. Në vend të autorit që mungonte, raporti i tij u lexua nga kimisti N. A. Menshutkin. Një hyrje e thatë për takimin e 6 marsit u shfaq në procesverbalin e Shoqërisë Kimike Ruse: "N. Menshutkin raporton në emër të D. Mendeleev "përvojën e një sistemi elementësh të bazuar në peshën e tyre atomike dhe ngjashmërinë kimike". Për shkak të mungesës së D. Mendeleevit, diskutimi i kësaj çështjeje u shty për në mbledhjen e radhës”. Fjalimi i N. Menshutkin u botua në Journal of the Russian Chemical Society ("Marrëdhënia e vetive me peshën atomike të elementeve"). Në verën e vitit 1871, Mendeleev përmblodhi studimet e tij të shumta në lidhje me vendosjen e ligjit periodik në veprën e tij. "Vlefshmëria periodike për elementët kimikë" . Në veprën klasike "Bazat e kimisë", e cila kaloi 8 botime në rusisht dhe disa botime në gjuhë të huaja gjatë jetës së Mendelejevit, Mendelejevi së pari prezantoi kiminë inorganike në bazë të ligjit periodik.

Gjatë ndërtimit të sistemit periodik të elementeve, Mendelejevi kapërceu vështirësi të mëdha, pasi shumë elementë nuk ishin zbuluar ende, dhe nga 63 elementët e njohur deri në atë kohë, nëntë kishin përcaktuar gabimisht peshat atomike. Kur krijoi tabelën, Mendeleev korrigjoi peshën atomike të beriliumit, duke e vendosur beriliumin jo në të njëjtin grup me aluminin, siç bënin zakonisht kimistët, por në të njëjtin grup me magnezin. Në 1870-71, Mendeleev ndryshoi vlerat e peshave atomike të indiumit, uraniumit, toriumit, ceriumit dhe elementëve të tjerë, duke u udhëhequr nga vetitë e tyre dhe vendi i caktuar në tabelën periodike. Bazuar në ligjin periodik, ai vendosi telurin përballë jodit dhe kobaltin përballë nikelit, kështu që teluri do të ishte në të njëjtën kolonë me elementët valenca e të cilëve është 2, dhe jodi do të ishte në të njëjtën kolonë me elementët valenca e të cilëve është 1. , megjithëse peshat atomike të këtyre elementeve kërkonin vendndodhjen e kundërt.

Mendeleev pa tre rrethana që, sipas tij, kontribuan në zbulimin e ligjit periodik:

Së pari, peshat atomike të shumicës së elementeve kimike u përcaktuan pak a shumë me saktësi;

Së dyti, u shfaq një koncept i qartë për grupet e elementeve me veti kimike të ngjashme (grupet natyrore);

Së treti, deri në vitin 1869 ishte studiuar kimia e shumë elementëve të rrallë, pa njohuri për të cilat do të ishte e vështirë të arrihej në ndonjë përgjithësim.

Së fundi, hapi vendimtar drejt zbulimit të ligjit ishte se Mendeleev i krahasoi të gjithë elementët sipas peshave të tyre atomike. Paraardhësit e Mendelejevit krahasuan elementë që ishin të ngjashëm me njëri-tjetrin. Domethënë elemente të grupeve natyrore. Këto grupe rezultuan të palidhura. Mendelejevi i kombinoi logjikisht ato në strukturën e tabelës së tij.

Sidoqoftë, edhe pas punës së madhe dhe të kujdesshme të kimistëve për korrigjimin e peshave atomike, në katër vende të Tabelës Periodike elementët "shkelin" rendin e rreptë të rregullimit në rritjen e peshave atomike. Këto janë çifte elementësh:

18 Ar(39.948) – 19 K (39.098); 27 Co(58.933) – 28 Ni(58.69);

52 Te(127.60) – 53 I(126.904) 90 Th(232.038) – 91 Pa(231.0359).

Gjatë kohës së D.I. Mendeleev, devijime të tilla konsideroheshin mangësi të Tabelës Periodike. Teoria e strukturës atomike vendos gjithçka në vendin e vet: elementët janë të vendosur absolutisht saktë - në përputhje me ngarkesat e bërthamave të tyre. Atëherë, si mund të shpjegojmë se pesha atomike e argonit është më e madhe se pesha atomike e kaliumit?

Pesha atomike e çdo elementi është e barabartë me peshën mesatare atomike të të gjithë izotopeve të tij, duke marrë parasysh bollëkun e tyre në natyrë. Rastësisht, pesha atomike e argonit përcaktohet nga izotopi "më i rëndë" (ai gjendet në natyrë në sasi më të mëdha). Në kalium, përkundrazi, mbizotëron izotopi i tij "më i lehtë" (d.m.th., një izotop me një numër masiv më të ulët).

Mendelejevi e karakterizoi rrjedhën e procesit krijues, që paraqet zbulimin e ligjit periodik: “... në mënyrë të pavullnetshme lindi ideja se duhet të ketë një lidhje midis masës dhe vetive kimike. Dhe meqenëse masa e një substance, megjithëse jo absolute, por vetëm relative, është e nevojshme të kërkohet një korrespondencë funksionale midis vetive individuale të elementeve dhe peshave të tyre atomike. Ju nuk mund të kërkoni asgjë, madje as kërpudha apo ndonjë lloj varësie, përveçse duke parë dhe provuar. Kështu fillova të zgjedh, duke shkruar në karta të veçanta elemente me peshat e tyre atomike dhe vetitë themelore, elementë të ngjashëm dhe pesha atomike të ngjashme, gjë që çoi shpejt në përfundimin se vetitë e elementeve varen periodikisht nga pesha e tyre atomike dhe, duke dyshuar në shumë paqartësi , nuk dyshova për asnjë minutë në përgjithësinë e përfundimit të nxjerrë, pasi ishte e pamundur të pranohej një aksident.”

Rëndësia dhe risia themelore e Ligjit Periodik ishte si vijon:

1. U krijua një lidhje midis elementeve që ishin të ndryshëm në vetitë e tyre. Kjo lidhje qëndron në faktin se vetitë e elementeve ndryshojnë pa probleme dhe përafërsisht në mënyrë të barabartë me rritjen e peshës atomike të tyre, dhe më pas këto ndryshime PËRSËRITEN PERIODIKËSHT.

2. Në ato raste kur dukej se mungonte ndonjë lidhje në sekuencën e ndryshimeve në vetitë e elementeve, në Tabelën Periodike jepeshin GAPS që duhej të plotësoheshin me elementë që nuk ishin zbuluar ende.

Oriz. 10. Pesë periudhat e para të Tabelës Periodike të D. I. Mendeleev. Gazet fisnike nuk janë zbuluar ende, kështu që ato nuk janë paraqitur në tabelë. 4 elementë të tjerë të panjohur në momentin e krijimit të tabelës janë shënuar me pikëpyetje. Vetitë e tre prej tyre u parashikuan nga D.I. Mendeleev me saktësi të lartë (pjesë e Tabelës Periodike të kohërave të D.I. Mendeleev në një formë më të njohur për ne).

Parimi që D.I. Mendeleev përdori për të parashikuar vetitë e elementeve ende të panjohura është paraqitur në Figurën 11.

Bazuar në ligjin e periodicitetit dhe duke zbatuar praktikisht ligjin e dialektikës për kalimin e ndryshimeve sasiore në ato cilësore, Mendeleev vuri në dukje tashmë në 1869 ekzistencën e katër elementeve që ende nuk ishin zbuluar. Për herë të parë në historinë e kimisë u parashikua ekzistenca e elementeve të rinj dhe madje u përcaktuan përafërsisht pesha e tyre atomike. Në fund të vitit 1870 Mendeleev, bazuar në sistemin e tij, përshkroi vetitë e një elementi ende të pazbuluar të grupit III, duke e quajtur atë "eka-alumin". Shkencëtari sugjeroi gjithashtu se elementi i ri do të zbulohej duke përdorur analizën spektrale. Në të vërtetë, në 1875, kimisti francez P.E. Lecoq de Boisbaudran, duke ekzaminuar përzierjen e zinkut me një spektroskop, zbuloi Mendeleev eka-aluminin në të. Koincidenca e saktë e vetive të pritshme të elementit me ato të përcaktuara eksperimentalisht ishte triumfi i parë dhe një konfirmim i shkëlqyer i fuqisë parashikuese të ligjit periodik. Përshkrimet e vetive të "eka-aluminit" të parashikuara nga Mendeleev dhe vetitë e galiumit të zbuluara nga Boisbaudran janë dhënë në Tabelën 1.

Parashikuar nga D.I. Mendeleev

Instaluar nga Lecoq de Boisbaudran (1875)

Ekaaluminium Ea Pesha atomike rreth 68 Trupi i thjeshtë, duhet të jetë i shkrishëm i ulët Dendësia është afër 5.9 Vëllimi atomik 11.5 Nuk duhet të oksidohet në ajër Duhet të shpërbëjë ujin në nxehtësinë e kuqe të nxehtë Formulat e komponimeve: EaCl3, Ea2O3, Ea2(SO4)3 Duhet të formojë alum Ea2(SO4)3 * M2SO4 * 24H2O, por më i vështirë se alumini Oksidi Ea2O3 duhet të reduktohet lehtësisht dhe të prodhojë një metal më të paqëndrueshëm se alumini, dhe për këtë arsye mund të pritet të zbulohet nga analiza spektrale e EaCl3 - e paqëndrueshme.

Pesha atomike rreth 69.72 Pika e shkrirjes së galiumit të pastër është 30 gradë C Dendësia e galiumit të ngurtë është 5,904, dhe galiumi i lëngshëm është 6,095 Vëllimi atomik 11.7 Oksidohet pak vetëm në temperatura të kuqe të nxehtësisë Dekompozon ujin në temperatura të larta Formulat e përbërjes: GaСl3, Ga2О3, Ga2(SO4)3 Formon shap NH4Ga(SO4)2 * 12H2O Galiumi reduktohet nga oksidi i tij nga kalcinimi në një rrjedhë hidrogjeni; zbuluar duke përdorur analizën spektrale Pika e vlimit të GaCl3 215-220 gradë C

Në vitin 1879 Kimisti suedez L. Nilsson gjeti elementin scandium, i cili korrespondon plotësisht me ekaboronin e përshkruar nga Mendeleev; në 1886, kimisti gjerman K. Winkler zbuloi elementin germanium, që korrespondon me ekasilicon; në 1898, kimistët francezë Pierre Curie dhe Marie Skłodowska Curie zbuluan poloniumin dhe radiumin. Mendeleev i konsideroi Winkler, Lecoq de Boisbaudran dhe Nilsson si "forcues të ligjit periodik".

U realizuan edhe parashikimet e Mendelejevit: u zbuluan trimargani – renium modern, diceziumi – franciumi etj.

Pas kësaj, u bë e qartë për shkencëtarët në mbarë botën se Tabela Periodike e D.I. Mendeleev jo vetëm që sistemon elementet, por është një shprehje grafike e ligjit themelor të natyrës - Ligjit Periodik.

Ky ligj ka fuqi parashikuese. Ai bëri të mundur kryerjen e një kërkimi të synuar për elementë të rinj, ende të pa zbuluar. Peshat atomike të shumë elementeve, të përcaktuara më parë me saktësi të pamjaftueshme, iu nënshtruan verifikimit dhe sqarimit pikërisht sepse vlerat e tyre të gabuara bien ndesh me Ligjin Periodik.

Në një kohë, D.I. Mendeleev vuri në dukje me zhgënjim: "...ne nuk i dimë arsyet e periodicitetit". Ai nuk jetoi për të zgjidhur këtë mister.

Një nga argumentet e rëndësishme në favor të strukturës komplekse të atomeve ishte zbulimi i ligjit periodik të D. I. Mendeleev:

Vetitë e substancave të thjeshta, si dhe vetitë dhe format e përbërjeve, varen periodikisht nga masat atomike të elementeve kimike.

Kur u vërtetua se numri serial i një elementi në një sistem është numerikisht i barabartë me ngarkesën e bërthamës së atomit të tij, thelbi fizik i ligjit periodik u bë i qartë.

Por pse vetitë e elementeve kimike ndryshojnë periodikisht me rritjen e ngarkesës bërthamore? Pse sistemi i elementeve është ndërtuar në këtë mënyrë dhe jo ndryshe dhe pse periudhat e tij përmbajnë një numër elementësh të përcaktuar rreptësisht? Nuk kishte përgjigje për këto pyetje më të rëndësishme.

Arsyetimi logjik parashikoi që nëse ekziston një marrëdhënie midis elementeve kimike të përbërë nga atome, atëherë atomet kanë diçka të përbashkët dhe, për rrjedhojë, ata duhet të kenë një strukturë komplekse.

Misteri i sistemit periodik të elementeve u zgjidh plotësisht kur ishte e mundur të kuptohej struktura komplekse e atomit, struktura e predhave të tij të jashtme elektronike dhe ligjet e lëvizjes së elektroneve rreth një bërthame të ngarkuar pozitivisht, në të cilën pothuajse e gjithë masa i atomit është i përqendruar.

Të gjitha vetitë kimike dhe fizike të një substance përcaktohen nga struktura e atomeve të saj. Ligji periodik, i zbuluar nga Mendelejevi, është një ligj universal i natyrës, sepse bazohet në ligjin e strukturës atomike.

Themeluesi i doktrinës moderne të atomit është fizikani anglez Rutherford, i cili tregoi bindshëm se pothuajse e gjithë masa dhe lënda e ngarkuar pozitivisht e një atomi është e përqendruar në një pjesë të vogël të vëllimit të tij. Ai e quajti këtë pjesë të atomit bërthamë. Ngarkesa pozitive e bërthamës kompensohet nga elektronet që rrotullohen rreth saj. Në këtë model atomik elektronet ngjajnë me planetët e sistemit diellor, për këtë arsye mori emrin planetar. Më pas, Rutherford ishte në gjendje të përdorte të dhëna eksperimentale për të llogaritur ngarkesat bërthamore. Ata rezultuan të jenë të barabartë me numrat serialë të elementeve në tabelën e D.I. Mendeleev. Pas punës së Rutherford dhe studentëve të tij, ligji periodik i Mendeleev mori një kuptim më të qartë dhe një formulim paksa të ndryshëm:

Vetitë e substancave të thjeshta, si dhe vetitë dhe format e përbërjeve të elementeve, varen periodikisht nga ngarkesa e bërthamës së atomeve të elementeve.

Kështu, numri serial i një elementi kimik në tabelën periodike mori një kuptim fizik.

Në vitin 1913, G. Moseley studioi rrezatimin me rreze X të një numri elementësh kimikë në laboratorin e Rutherford. Për këtë qëllim, ai ndërtoi anodën e tubit me rreze X nga materiale të përbërë nga elementë të caktuar. Doli se gjatësitë e valëve të rrezatimit karakteristik me rreze X rriten me rritjen e numrit serial të elementeve që përbëjnë katodën. G. Moseley nxori një ekuacion që lidhet me gjatësinë e valës dhe numrin serial Z:

Kjo shprehje matematikore tani quhet ligji i Moseley-t. Bën të mundur përcaktimin e numrit serik të elementit në studim bazuar në gjatësinë e valës së matur të rrezatimit me rreze X.

Bërthama më e thjeshtë atomike është bërthama e atomit të hidrogjenit. Ngarkesa e tij është e barabartë dhe e kundërt në shenjë me ngarkesën e elektronit, dhe masa e tij është më e vogla nga të gjitha bërthamat. Bërthama e atomit të hidrogjenit u njoh si një grimcë elementare dhe në vitin 1920 Rutherford i dha emrin proton . Masa e një protoni është afërsisht një njësi e masës atomike.

Megjithatë, masa e të gjithë atomeve, përveç hidrogjenit, tejkalon numerikisht ngarkesat e bërthamave atomike. Rutherford tashmë supozoi se përveç protoneve, bërthamat duhet të përmbajnë disa grimca neutrale me një masë të caktuar. Këto grimca u zbuluan në vitin 1932 nga Bothe dhe Becker. Chadwick krijoi natyrën e tyre dhe emëroi neutronet . Një neutron është një grimcë e pa ngarkuar me një masë pothuajse të barabartë me masën e një protoni, pra gjithashtu 1 a. hani.

Në vitin 1932, shkencëtari sovjetik D. D. Ivanenko dhe fizikani gjerman Heisenberg zhvilluan në mënyrë të pavarur teorinë proton-neutron të bërthamës, sipas së cilës bërthamat e atomeve përbëhen nga protone dhe neutrone.

Le të shqyrtojmë strukturën e një atomi të një elementi, për shembull, natriumin, nga pikëpamja e teorisë së proton-neutronit. Numri atomik i natriumit në sistemin periodik është 11, numri i masës 23. Në përputhje me numrin atomik, ngarkesa e bërthamës së një atomi të natriumit është + 11. Prandaj, atomi i natriumit ka 11 elektrone, shuma e ngarkesave të tyre është e barabartë me ngarkesën pozitive të bërthamës. Nëse atomi i natriumit humbet një elektron, atëherë ngarkesa pozitive do të jetë një më shumë se shuma e ngarkesave negative të elektroneve (10), dhe atomi i natriumit do të bëhet një jon me ngarkesë 1+. Ngarkesa e bërthamës së një atomi është e barabartë me shumën e ngarkesave të 11 protoneve të vendosura në bërthamë, masa e të cilave është 11 a. e.m. Meqenëse numri masiv i natriumit është 23 a. e.m., atëherë diferenca 23 – 11= 12 përcakton numrin e neutroneve në një atom natriumi.

Protonet dhe neutronet quhen nukleonet . Bërthama e një atomi natriumi përbëhet nga 23 nukleone, nga të cilat 11 janë protone dhe 12 janë neutrone. Numri i përgjithshëm i nukleoneve në bërthamë shkruhet në pjesën e sipërme majtas të simbolit të elementit, dhe numri i protoneve në fund majtas, për shembull, Na.

Të gjithë atomet e një elementi të caktuar kanë të njëjtën ngarkesë bërthamore, domethënë të njëjtin numër protonesh në bërthamë. Numri i neutroneve në bërthamat e atomeve të elementeve mund të ndryshojë. Atomet që kanë të njëjtin numër protonesh dhe numër të ndryshëm neutronesh në bërthamat e tyre quhen izotopet .

Quhen atomet e elementeve të ndryshëm, bërthamat e të cilëve përmbajnë të njëjtin numër nukleonesh izobaret .

Shkenca i detyrohet para së gjithash fizikantit të madh danez Niels Bohr vendosjen e një lidhjeje reale midis strukturës së atomit dhe strukturës së tabelës periodike. Ai ishte i pari që shpjegoi parimet e vërteta të ndryshimeve periodike në vetitë e elementeve. Bohr filloi duke e bërë modelin e atomit të Radhërfordit të zbatueshëm.

Modeli planetar i atomit i Radhërfordit pasqyroi të vërtetën e dukshme se pjesa kryesore e atomit përmbahet në një pjesë të parëndësishme të vëllimit - bërthamën atomike, dhe elektronet shpërndahen në pjesën tjetër të vëllimit të atomit. Sidoqoftë, natyra e lëvizjes së një elektroni në orbitë rreth bërthamës së një atomi bie ndesh me teorinë e lëvizjes së ngarkesave elektrike në elektrodinamikë.

Së pari, sipas ligjeve të elektrodinamikës, një elektron që rrotullohet rreth një bërthame duhet të bjerë në bërthamë si rezultat i humbjes së energjisë përmes rrezatimit. Së dyti, kur i afrohemi bërthamës, gjatësitë e valëve të emetuara nga elektroni duhet të ndryshojnë vazhdimisht, duke formuar një spektër të vazhdueshëm. Sidoqoftë, atomet nuk zhduken, që do të thotë se elektronet nuk bien në bërthamë dhe spektri i emetimit të atomeve nuk është i vazhdueshëm.

Nëse një metal nxehet në temperaturën e avullimit, avulli i tij do të fillojë të shkëlqejë dhe avulli i secilit metal ka ngjyrën e vet. Rrezatimi i avullit metalik i zbërthyer nga një prizëm formon një spektër të përbërë nga linja individuale ndriçuese. Një spektër i tillë quhet spektër i linjës. Çdo linjë e spektrit karakterizohet nga një frekuencë e caktuar e rrezatimit elektromagnetik.

Në vitin 1905, Ajnshtajni, duke shpjeguar fenomenin e efektit fotoelektrik, sugjeroi që drita përhapet në formën e fotoneve ose kuanteve të energjisë, të cilat kanë një kuptim shumë specifik për çdo lloj atomi.

Bohr në 1913 prezantoi një koncept kuantik në modelin planetar të atomit të Radhërfordit dhe shpjegoi origjinën e spektrit të linjës së atomeve. Teoria e tij për strukturën e atomit të hidrogjenit bazohet në dy postulate.

Postulati i parë:

Elektroni rrotullohet rreth bërthamës, pa emetuar energji, në orbita stacionare të përcaktuara rreptësisht që plotësojnë teorinë kuantike.

Në secilën prej këtyre orbitave, elektroni ka një energji të caktuar. Sa më larg të jetë orbita nga bërthama, aq më shumë energji ka elektroni i vendosur në të.

Lëvizja e një objekti rreth një qendre në mekanikën klasike përcaktohet nga momenti këndor m´v´r, ku m është masa e objektit në lëvizje, v është shpejtësia e objektit, r është rrezja e rrethit. Sipas mekanikës kuantike, energjia e këtij objekti mund të ketë vetëm vlera të caktuara. Bohr besonte se momenti këndor i një elektroni në një atom hidrogjeni mund të jetë vetëm i barabartë me një numër të plotë kuantash veprimi. Me sa duket, kjo marrëdhënie ishte supozimi i Bohr-it; më vonë u përftua matematikisht nga fizikani francez de Broglie.

Kështu, shprehja matematikore e postulatit të parë të Bohr-it është barazia:

(1)

Në përputhje me ekuacionin (1), rrezja minimale e orbitës së elektronit dhe, rrjedhimisht, energjia minimale potenciale e elektronit korrespondon me një vlerë prej n të barabartë me unitetin. Gjendja e atomit të hidrogjenit, që i përgjigjet vlerës n=1, quhet normale ose themelore. Një atom hidrogjeni, elektroni i të cilit ndodhet në çdo orbitë tjetër që korrespondon me vlerat n = 2, 3, 4, ¼ quhet i ngacmuar.

Ekuacioni (1) përfshin shpejtësinë e elektronit dhe rrezen orbitale si të panjohura. Nëse krijoni një ekuacion tjetër që përfshin v dhe r, mund të llogaritni vlerat e këtyre karakteristikave të rëndësishme të elektronit në atomin e hidrogjenit. Ky ekuacion është marrë duke marrë parasysh barazinë e forcave centrifugale dhe centripetale që veprojnë në sistemin "bërthamë të atomit të hidrogjenit - elektron".

Forca centrifugale është e barabartë me . Forca centripetale, e cila përcakton tërheqjen e elektronit në bërthamë, sipas ligjit të Kulombit, është . Duke marrë parasysh barazinë e ngarkesave të elektronit dhe bërthamës në atomin e hidrogjenit, mund të shkruajmë:

(2)

Duke zgjidhur sistemin e ekuacioneve (1) dhe (2) për v dhe r, gjejmë:

(3)

Ekuacionet (3) dhe (4) bëjnë të mundur llogaritjen e rrezeve të orbitave dhe shpejtësive të elektroneve për çdo vlerë të n. Kur n=1, rrezja e orbitës së parë të atomit të hidrogjenit është rrezja e Bohr-it, e barabartë me 0,053 nm. Shpejtësia e një elektroni në këtë orbitë është 2200 km/s. Ekuacionet (3) dhe (4) tregojnë se rrezet e orbitave të elektroneve të atomit të hidrogjenit janë të lidhura me njëra-tjetrën si katrorët e numrave natyrorë, dhe shpejtësia e elektronit zvogëlohet me rritjen e n.

Postulati i dytë:

Kur lëviz nga një orbitë në tjetrën, një elektron thith ose lëshon një sasi energjie.

Kur një atom ngacmohet, d.m.th., kur një elektron lëviz nga një orbitë më afër bërthamës në një orbitë më të largët, një sasi energjie absorbohet dhe, anasjelltas, kur një elektron lëviz nga një orbitë e largët në një orbitë të afërt, energjia kuantike E 2 – E 1 = emetohet hv. Pasi gjeti rrezet e orbitave dhe energjinë e elektronit mbi to, Bohr llogariti energjinë e fotoneve dhe linjat përkatëse në spektrin e linjës së hidrogjenit, që korrespondonte me të dhënat eksperimentale.

Numri n, i cili përcakton madhësinë e rrezeve të orbitave kuantike, shpejtësinë e lëvizjes së elektroneve dhe energjinë e tyre, quhet numri kuantik kryesor .

Më pas, Sommerfeld përmirësoi teorinë e Bohr-it. Ai propozoi që një atom mund të kishte jo vetëm orbita rrethore, por edhe eliptike të elektroneve, dhe mbi bazën e kësaj ai shpjegoi origjinën e strukturës së imët të spektrit të hidrogjenit.

Oriz. 12. Elektroni në atomin Bohr përshkruan jo vetëm orbita rrethore, por edhe eliptike. Ja si duken për vlera të ndryshme l në P =2, 3, 4.

Megjithatë, teoria Bohr-Sommerfeld e strukturës së atomit kombinoi konceptet mekanike klasike dhe kuantike dhe, kështu, u ndërtua mbi kontradikta. Disavantazhet kryesore të teorisë Bohr-Sommerfeld janë si më poshtë:

1. Teoria nuk është në gjendje të shpjegojë të gjitha detajet e karakteristikave spektrale të atomeve.

2. Nuk bën të mundur llogaritjen sasiore të lidhjes kimike edhe në një molekulë kaq të thjeshtë siç është molekula e hidrogjenit.

Por pozicioni themelor u vendos fort: mbushja e predhave elektronike në atomet e elementeve kimike ndodh duke filluar nga e treta, M - predha jo në mënyrë sekuenciale, gradualisht deri në kapacitetin e plotë (d.m.th., siç ishte me TE- Dhe L - predha), por hap pas hapi. Me fjalë të tjera, ndërtimi i predhave elektronike ndërpritet përkohësisht për faktin se elektronet që i përkasin predhave të tjera shfaqen në atome.

Këto letra përcaktohen si më poshtë: n , l , m l , Znj – dhe në gjuhën e fizikës atomike quhen numra kuantikë. Historikisht, ato u prezantuan gradualisht, dhe shfaqja e tyre shoqërohet kryesisht me studimin e spektrave atomike.

Pra, rezulton se gjendja e çdo elektroni në një atom mund të shkruhet me një kod të veçantë, i cili është një kombinim i katër numrave kuantikë. Këto nuk janë vetëm disa sasi abstrakte të përdorura për të regjistruar gjendjet elektronike. Përkundrazi, të gjithë kanë përmbajtje reale fizike.

Numri P përfshihet në formulën për kapacitetin e shtresës elektronike (2 P 2), d.m.th., ky numër kuantik P korrespondon me numrin e guaskës elektronike; me fjalë të tjera, ky numër përcakton nëse një elektron i përket një shtrese elektronike të caktuar.

Numri P pranon vetëm vlerat e plota: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,..., që i korrespondojnë përkatësisht predhave: K, L, M, N, O, P, Q.

Sepse P përfshihet në formulën për energjinë e elektroneve, atëherë ata thonë se numri kuantik kryesor përcakton rezervën totale të energjisë së elektronit në atom.

Një shkronjë tjetër e alfabetit tonë - numri kuantik orbital (anësor) - shënohet si l . U prezantua për të theksuar pabarazinë e të gjitha elektroneve që i përkasin një predheje të caktuar.

Çdo guaskë ndahet në nënpredha të caktuara dhe numri i tyre është i barabartë me numrin e guaskës. Kjo është, K-shell ( P =1) përbëhet nga një nënpresë; L-guaska ( P =2) – nga dy; M-shell ( P =3) – nga tre nënpredha...

Dhe çdo nënshtresë e kësaj guaskë karakterizohet nga një vlerë e caktuar l . Numri kuantik orbital gjithashtu merr vlera të plota, por duke filluar nga zero, pra 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6... Kështu, l gjithmonë më pak P . Është e lehtë të kuptohet se kur P =1 l =0; në n =2 l =0 dhe 1; në n = 3 l = 0, 1 dhe 2, etj. Numri l , si të thuash, ka një imazh gjeometrik. Në fund të fundit, orbitat e elektroneve që i përkasin një ose një guaske tjetër mund të jenë jo vetëm rrethore, por edhe eliptike.

Kuptime të ndryshme l dhe karakterizojnë lloje të ndryshme orbitash.

Fizikantët i duan traditat dhe preferojnë emërtimet e vjetra të shkronjave për të përcaktuar nënshtresat e elektroneve s ( l =0), fq ( l =1), d ( l =2), f ( l =3). Këto janë shkronjat e para të fjalëve gjermane që karakterizojnë tiparet e një sërë linjash spektrale të shkaktuara nga tranzicionet e elektroneve: të mprehta, kryesore, të paqarta, themelore.

Tani mund të shkruajmë shkurtimisht se cilat nënshtresa elektronike gjenden në predha elektronike (Tabela 2).

Njohja se sa elektrone mund të strehojnë nënshtresat e ndryshme të elektroneve ndihmon në përcaktimin e numrave kuantikë të tretë dhe të katërt - m l dhe m s, të cilët quhen magnetikë dhe spin.

Numri kuantik magnetik m l të lidhura ngushtë me l dhe përcakton, nga njëra anë, drejtimin e vendndodhjes së këtyre orbitave në hapësirë, dhe nga ana tjetër, numrin e tyre të mundshëm për një të dhënë l . Nga disa rregullsi të teorisë atomike del se për një të dhënë l numri kuantik m l, merr 2 l +1 vlera të plota: nga - l te + l , duke përfshirë zero. Për shembull, për l =3 kjo është sekuenca m l kemi: - 3, - 2, - 1, 0, +1, +2, +3, pra gjithsej shtatë vlera.

Pse m l quhet magnetike? Çdo elektron, që rrotullohet në orbitë rreth bërthamës, në thelb përfaqëson një kthesë të mbështjelljes përmes së cilës rrjedh rryma elektrike. Një fushë magnetike lind, kështu që çdo orbitë në një atom mund të konsiderohet si një fletë magnetike e sheshtë. Kur ka një fushë magnetike të jashtme, çdo orbitë elektroni do të ndërveprojë me këtë fushë dhe do të përpiqet të zërë një pozicion të caktuar në atom.

Numri i elektroneve në çdo orbitë përcaktohet nga vlera e numrit kuantik spin m s.

Sjellja e atomeve në fusha të forta magnetike johomogjene tregoi se çdo elektron në një atom sillet si një magnet. Dhe kjo tregon se elektroni rrotullohet rreth boshtit të vet, si një planet në orbitë. Kjo veti e një elektroni quhet "spin" (përkthyer nga anglishtja si "rrotulloj"). Lëvizja rrotulluese e elektronit është konstante dhe e pandryshueshme. Rrotullimi i një elektroni është krejtësisht i pazakontë: ai nuk mund të ngadalësohet, përshpejtohet ose ndalohet. Është e njëjtë për të gjitha elektronet në botë.

Por megjithëse spin-i është një pronë e përbashkët e të gjitha elektroneve, ai gjithashtu llogarit ndryshimet midis elektroneve në një atom.

Dy elektrone, që rrotullohen në të njëjtën orbitë rreth një bërthame, kanë të njëjtën spin në madhësi, dhe megjithatë ato mund të ndryshojnë në drejtimin e rrotullimit të tyre. Në këtë rast, shenja e momentit këndor dhe shenja e rrotullimit ndryshojnë.

Llogaritja kuantike çon në dy vlera të mundshme të numrave kuantikë spin të natyrshëm në një elektron në orbitë: s=+ dhe s= -. Nuk mund të ketë kuptime të tjera. Prandaj, në një atom, vetëm një ose dy elektrone mund të rrotullohen në secilën orbitë. Nuk mund të ketë më.

Çdo nënshtresë elektronike mund të strehojë një maksimum prej 2 (2 l + 1) - elektronet, përkatësisht (tabela 3):

Prej këtu, me shtim të thjeshtë, fitohen kapacitetet e predhave të njëpasnjëshme.

Thjeshtësia e ligjit bazë në të cilin u reduktua kompleksiteti fillestar i pafund i strukturës së atomit është mahnitës. E gjithë sjellja e çuditshme e elektroneve në shtresën e saj të jashtme, e cila kontrollon të gjitha vetitë e saj, mund të shprehet jashtëzakonisht thjesht: Nuk ka dhe nuk mund të ketë dy elektrone identike në një atom. Ky ligj njihet në shkencë si parimi Pauli (i emëruar sipas fizikanit teorik zviceran).

Duke ditur numrin e përgjithshëm të elektroneve në një atom, i cili është i barabartë me numrin e tij atomik në sistemin Mendeleev, mund të "ndërtoni" një atom: mund të llogarisni strukturën e shtresës së jashtme elektronike të tij - përcaktoni sa elektrone ka në të dhe çfarë lloj elektronesh që janë në të.

Ndërsa rriteni Z lloje të ngjashme të konfigurimeve elektronike të atomeve përsëriten periodikisht. Në thelb, ky është gjithashtu një formulim i ligjit periodik, por në lidhje me procesin e shpërndarjes së elektroneve midis predhave dhe nënshtresave.

Duke ditur ligjin e strukturës atomike, tani mund të ndërtojmë një tabelë periodike dhe të shpjegojmë pse është ndërtuar në këtë mënyrë. Nevojitet vetëm një sqarim i vogël terminologjik: ato elemente në atomet e të cilave ndodh ndërtimi i nënshtresave s-, p-, d-, f quhen zakonisht përkatësisht s-, p-, d-, f-elemente.

Formula e një atomi zakonisht shkruhet në formën e mëposhtme: numri kuantik kryesor tregohet me numrin përkatës, numri kuantik sekondar shënohet me një shkronjë dhe numri i elektroneve shënohet lart djathtas.

Periudha e parë përmban 1 s-element - hidrogjen dhe helium. Shënimi skematik për periudhën e parë është si më poshtë: 1 s 2 . Periudha e dytë mund të përshkruhet si më poshtë: 2 s 2 2 p 6, d.m.th. përfshin elementë në të cilët janë mbushur 2 s-, 2 p-nënpredha. Dhe e treta (në të janë ndërtuar 3 s-, 3p-nënpredha): 3 s 2 3p 6. Natyrisht, lloje të ngjashme të konfigurimeve elektronike përsëriten.

Në fillim të periudhës së 4-të ka dy 4-elemente s, d.m.th., mbushja e guaskës N fillon më herët sesa të përfundojë ndërtimi i guaskës M. Ai përmban 10 vende të tjera të lira, të cilat plotësohen nga dhjetë elementë pasues (3 d-elemente). Mbushja e guaskës M ka përfunduar, mbushja e shtresës N vazhdon (me gjashtë 4 p-elektrone). Prandaj, struktura e periudhës së 4-të është si më poshtë: 4 s 2 3 d 10 4 p 6. Periudha e pestë plotësohet në mënyrë të ngjashme:

5 s 2 4 d 10 5 f 6 .

Në periudhën e gjashtë janë 32 elementë. Shënimi i tij skematik është: 6 s 2 4 f 14 5 d 10 6 p 6.

Dhe së fundi, periudha tjetër, e 7-të: 7 s 2 5 f 14 6 d 10 7 p 6. Duhet mbajtur parasysh se ende nuk dihen të gjithë elementët e periudhës së 7-të.

Kjo mbushje hap pas hapi e predhave është një ligj i rreptë fizik. Rezulton se në vend që të zënë nivelet e nënshtresës 3 d, është më fitimprurëse (nga pikëpamja energjetike) që elektronet të zënë fillimisht nivelet e nënshtresës 4 s. Janë këto "lëkundje" energjetike "më fitimprurëse - më pak fitimprurëse" që shpjegojnë situatën që në elementët kimikë mbushja e predhave elektronike ndodh me hapa.

Në mesin e viteve 20. Fizikani francez L. de Broglie shprehu një ide të guximshme: të gjitha grimcat materiale (përfshirë elektronet) kanë jo vetëm veti materiale, por edhe valore. Shumë shpejt u bë e mundur të tregohej se elektronet, si valët e dritës, gjithashtu mund të përkuleshin rreth pengesave.

Meqenëse një elektron është një valë, lëvizja e tij në një atom mund të përshkruhet duke përdorur ekuacionin e valës. Ky ekuacion u nxor në vitin 1926 nga fizikani austriak E. Schrödinger. Matematikanët e quajnë atë një ekuacion diferencial pjesor të rendit të dytë. Për fizikantët, ky është ekuacioni bazë i mekanikës kuantike.

Ja si duket ekuacioni:

+++ y = 0,

Ku m– masa elektronike; r – distanca e elektronit nga bërthama; e – ngarkesa elektronike; E– energjia totale e elektroneve, e barabartë me shumën e energjisë kinetike dhe potenciale; Z– numri serial i atomit (për atomin e hidrogjenit është 1); h– “kuanti i veprimit”; x , y , z – koordinatat e elektroneve; y është funksioni valor (një sasi abstrakte abstrakte që karakterizon shkallën e probabilitetit).

Shkalla e probabilitetit që një elektron ndodhet në një vend të caktuar në hapësirën rreth bërthamës. Nëse y = 1, atëherë elektroni duhet të jetë vërtet në këtë vend; nëse y = 0, atëherë nuk ka asnjë gjurmë të një elektroni atje.

Ideja e probabilitetit të gjetjes së një elektroni është thelbësore për mekanikën kuantike. Dhe vlera e funksionit y (psi) (më saktë, katrori i vlerës së tij) shpreh probabilitetin që një elektron të jetë në një ose një pikë tjetër të hapësirës.

Në një atom mekanik kuantik nuk ka orbita të caktuara elektronike, të përshkruara kaq qartë në modelin Bohr të atomit. Elektroni duket se është përhapur në hapësirë ​​në formën e një reje. Por dendësia e kësaj reje është e ndryshme: siç thonë ata, ku është e trashë dhe ku është bosh. Një densitet më i lartë i reve korrespondon me një probabilitet më të lartë për të gjetur një elektron.

Nga modeli abstrakt mekanik kuantik i atomit, mund të kalohet në modelin vizual dhe të dukshëm të atomit Bohr. Për ta bërë këtë, ju duhet të zgjidhni ekuacionin e Schrödinger. Rezulton se funksioni i valës shoqërohet me tre sasi të ndryshme, të cilat mund të marrin vetëm vlera të plota. Për më tepër, sekuenca e ndryshimeve në këto sasi është e tillë që ato nuk mund të jenë asgjë tjetër përveç numrave kuantikë. Kryesor, orbital dhe magnetik. Por ato u prezantuan posaçërisht për të përcaktuar spektrat e atomeve të ndryshme. Pastaj ata migruan në mënyrë shumë organike në modelin Bohr të atomit. Kjo është logjika shkencore - edhe skeptikët më të ashpër nuk mund ta minojnë atë.

E gjithë kjo do të thotë se zgjidhja e ekuacionit të Shrodingerit përfundimisht çon në derivimin e sekuencës së mbushjes së predhave elektronike dhe nënshtresave të atomeve. Ky është avantazhi kryesor i atomit mekanik kuantik mbi atomin Bohr. Dhe konceptet e njohura për atomin planetar mund të rishqyrtohen nga pikëpamja e mekanikës kuantike. Mund të themi se një orbitë është një grup i caktuar pozicionesh të mundshme të një elektroni të caktuar në një atom. Ai korrespondon me një funksion të caktuar valor. Në vend të termit "orbitë" në fizikën dhe kiminë atomike moderne përdoret termi "orbital".

Pra, ekuacioni i Shrodingerit është si një shkop magjik që eliminon të gjitha mangësitë që përmban teoria formale e tabelës periodike. Shndërron "formale" në "faktike".

Në realitet kjo është larg nga rasti. Sepse ekuacioni ka një zgjidhje të saktë vetëm për atomin e hidrogjenit, atomet më të thjeshta. Për atomin e heliumit dhe ato të mëvonshme, është e pamundur të zgjidhet me saktësi ekuacioni i Shrodingerit, pasi forcat e ndërveprimit midis elektroneve janë shtuar. Dhe marrja parasysh e ndikimit të tyre në rezultatin përfundimtar është një detyrë matematikore me një kompleksitet të paimagjinueshëm. Është i paarritshëm për aftësitë njerëzore; vetëm kompjuterët elektronikë me shpejtësi të lartë, që kryejnë qindra mijëra operacione në sekondë, mund të krahasohen me të. Dhe edhe atëherë vetëm me kusht që programi i llogaritjes të zhvillohet me thjeshtësime dhe përafrime të shumta.

Gjatë 40 viteve, lista e elementeve kimike të njohura është rritur me 19. Dhe të 19 elementët u sintetizuan, të përgatitur artificialisht.

Sinteza e elementeve mund të kuptohet si marrja nga një element me një ngarkesë bërthamore më të ulët, një numër atomik më të ulët, një element me një numër atomik më të lartë. Dhe vetë procesi i prodhimit quhet reaksion bërthamor. Ekuacioni i tij shkruhet në të njëjtën mënyrë si ekuacioni i një reaksioni të zakonshëm kimik. Në anën e majtë janë substancat reaguese, në të djathtë janë produktet që rezultojnë. Reaktantët në një reaksion bërthamor janë objektivi dhe grimca bombarduese.

Objektivi mund të jetë pothuajse çdo element i tabelës periodike (në formë të lirë ose në formën e një përbërjeje kimike).

Roli i grimcave bombarduese luhet nga grimcat a, neutronet, protonet, deuteronet (bërthamat e izotopit të rëndë të hidrogjenit), si dhe të ashtuquajturit jone të rëndë të ngarkuar shumëfish të elementeve të ndryshëm - bor, karbon, azot, oksigjen, neoni, argoni dhe elementë të tjerë të tabelës periodike.

Që të ndodhë një reaksion bërthamor, grimca bombarduese duhet të përplaset me bërthamën e atomit të synuar. Nëse një grimcë ka një energji mjaft të lartë, ajo mund të depërtojë aq thellë në bërthamë sa të shkrihet me të. Meqenëse të gjitha grimcat e listuara më sipër, përveç neutronit, mbartin ngarkesa pozitive, kur bashkohen me bërthamën, ato rrisin ngarkesën e saj. Dhe një ndryshim në vlerën e Z nënkupton transformimin e elementeve: sintezën e një elementi me një vlerë të re të ngarkesës bërthamore.

Për të gjetur një mënyrë për të përshpejtuar grimcat bombarduese dhe për t'u dhënë atyre energji të lartë, të mjaftueshme për t'u bashkuar me bërthamat, u shpik dhe u ndërtua një përshpejtues i veçantë i grimcave - një ciklotron. Pastaj ata ndërtuan një fabrikë të veçantë për elementë të rinj - një rektor bërthamor. Qëllimi i tij i drejtpërdrejtë është të prodhojë energji bërthamore. Por meqenëse flukset intensive të neutroneve ekzistojnë gjithmonë në të, ato janë të lehta për t'u përdorur për qëllime të shkrirjes artificiale. Një neutron nuk ka ngarkesë, dhe për këtë arsye nuk ka nevojë (dhe është e pamundur) të përshpejtohet. Përkundrazi, neutronet e ngadalta rezultojnë të jenë më të dobishme se ato të shpejta.

Kimistët duhej të grumbullonin trurin e tyre dhe të tregonin mrekulli të vërteta zgjuarsie për të zhvilluar mënyra për të ndarë sasi të vogla elementësh të rinj nga substanca e synuar. Mësoni të studioni vetitë e elementeve të rinj kur ishin në dispozicion vetëm disa atome...

Nëpërmjet punës së qindra e mijëra shkencëtarëve, 19 qeliza të reja u mbushën në tabelën periodike. Katër janë brenda kufijve të saj të vjetër: midis hidrogjenit dhe uraniumit. Pesëmbëdhjetë - për uranium. Ja si ndodhi e gjitha...

4 vende në tabelën periodike mbetën bosh për një kohë të gjatë: qelizat nr. 43, 61, 85 dhe 87.

Këto 4 elemente ishin të pakapshme. Përpjekjet e shkencëtarëve që synonin kërkimin e tyre në natyrë mbetën të pasuksesshme. Me ndihmën e ligjit periodik, të gjitha vendet e tjera në tabelën periodike janë mbushur shumë kohë më parë - nga hidrogjeni në uranium.

Më shumë se një herë, raportet për zbulimin e këtyre katër elementeve janë shfaqur në revista shkencore. Por të gjitha këto zbulime nuk u konfirmuan: çdo herë një kontroll i saktë tregonte se ishte bërë një gabim dhe papastërtitë e parëndësishme të rastësishme ngatërroheshin me një element të ri.

Një kërkim i gjatë dhe i vështirë më në fund çoi në zbulimin e një prej elementeve të pakapshme të natyrës. Doli se ekcesiumi nr. 87 ndodh në zinxhirin e zbërthimit të izotopit natyror radioaktiv uranium-235. Është një element radioaktiv jetëshkurtër.

Oriz. 13. Skema e formimit të elementit nr.87 – Francë. Disa izotopë radioaktivë mund të kalbet në dy mënyra, për shembull, përmes zbërthimit a- dhe b. Ky fenomen quhet pirun radioaktiv. Të gjitha familjet e radioaksioneve natyrore përmbajnë pirunë.

Elementi 87 meriton të diskutohet më në detaje. Tani në enciklopeditë e kimisë lexojmë: franciumi (numri serial 87) u zbulua në vitin 1939 nga shkencëtarja franceze Margarita Perey.

Si arriti Perey të kapte elementin e pakapshëm? Në vitin 1914, tre radiokimistë austriakë - S. Meyer, W. Hess dhe F. Paneth - filluan të studionin zbërthimin radioaktiv të izotopit të aktiniumit me numër masiv 227. Dihej se ai i përket familjes së aktinouraniumit dhe lëshon grimca b; prandaj produkti i zbërthimit të tij është toriumi. Megjithatë, shkencëtarët kishin dyshime të paqarta se aktinium-227 në raste të rralla lëshon edhe grimca a. Me fjalë të tjera, ky është një shembull i një piruni radioaktiv. Gjatë një transformimi të tillë, duhet të formohet një izotop i elementit 87. Meyer dhe kolegët e tij vërtet vëzhguan grimcat alfa. Kërkoheshin kërkime të mëtejshme, por ato u ndërprenë nga Lufta e Parë Botërore.

Margarita Perey ndoqi të njëjtën rrugë. Por ajo kishte në dispozicion instrumente më të ndjeshme dhe metoda të reja, të përmirësuara të analizës. Kjo është arsyeja pse ajo ishte e suksesshme.

Francium klasifikohet si një element i sintetizuar artificialisht. Por megjithatë, elementi u zbulua për herë të parë në natyrë. Ky është një izotop i francium-223. Gjysma e jetës së tij është vetëm 22 minuta. Bëhet e qartë pse ka kaq pak Francë në Tokë. Së pari, për shkak të brishtësisë së tij, nuk ka kohë të përqendrohet në ndonjë sasi të dukshme, dhe së dyti, vetë procesi i formimit të tij karakterizohet nga një probabilitet i ulët: vetëm 1.2% e bërthamave të aktinium-227 prishen me emetimin e a- grimcat.

Në këtë drejtim, është më fitimprurëse përgatitja artificiale e franciumit. Tashmë janë marrë 20 izotope të franciumit, dhe më jetëgjatësia prej tyre është franciumi-223. Duke punuar me sasi shumë të vogla të kripërave të franciumit, kimistët ishin në gjendje të vërtetonin se vetitë e tij janë jashtëzakonisht të ngjashme me ceziumin.

Duke studiuar vetitë e bërthamave atomike, fizikanët arritën në përfundimin se izotopet e qëndrueshme nuk mund të ekzistojnë për elementët me numra atomik 43, 61, 85 dhe 87. Ato mund të jenë vetëm radioaktive, kanë gjysmë jetë të shkurtër dhe duhet të zhduken shpejt. Prandaj, të gjithë këta elementë u krijuan artificialisht nga njeriu. Rrugët për krijimin e elementeve të reja tregoheshin nga ligji periodik. Elementi 43 ishte i pari i krijuar artificialisht.

Bërthama e elementit 43 duhet të ketë 43 ngarkesa pozitive dhe 43 elektrone që rrotullohen rreth bërthamës. Hapësira boshe për elementin 43, e vendosur në mesin e periudhës së pestë, ka mangan në periudhën e katërt dhe renium në të gjashtën. Prandaj, vetitë kimike të elementit 43 duhet të jenë të ngjashme me ato të manganit dhe reniumit. Në të majtë të qelizës 43 është molibdeni nr. 42, në të djathtë është ruteniumi nr. 44. Prandaj, për të krijuar elementin 43, është e nevojshme të rritet numri i ngarkesave në bërthamën e një atomi që ka 42 ngarkesa me një ngarkesë elementare më shumë. Prandaj, për të sintetizuar një element të ri 43, është e nevojshme të merret molibden si material fillestar. Elementi më i lehtë, hidrogjeni, ka një ngarkesë pozitive. Pra, mund të pritet që elementi 43 mund të merret nga një reaksion bërthamor midis molibdenit dhe një protoni.

Oriz. 14. Skema e sintezës së elementit nr.43 – teknetium.

Vetitë e elementit 43 duhet të jenë të ngjashme me ato të manganit dhe reniumit, dhe për të zbuluar dhe vërtetuar formimin e këtij elementi, është e nevojshme të përdoren reaksione kimike të ngjashme me ato me të cilat kimistët përcaktojnë praninë e sasive të vogla të manganit dhe renium.

Kështu bën të mundur hartimin e rrugës për krijimin e elementeve artificiale nga tabela periodike.

Në të njëjtën mënyrë, elementi i parë kimik artificial u krijua në 1937. Ai mori emrin domethënës të teknetiumit - elementi i parë i prodhuar teknikisht, artificialisht. Kështu u krye sinteza e teknetiumit. Pllaka e molibdenit iu nënshtrua bombardimeve intensive nga bërthamat e izotopit të rëndë të hidrogjenit - deuterium, të cilat u përshpejtuan në një ciklotron me shpejtësi të madhe.

Bërthamat e rënda të hidrogjenit, të cilat merrnin energji shumë të lartë, depërtuan në bërthamat e molibdenit. Pas rrezatimit në një ciklotron, plastika e molibdenit u tret në acid. Një sasi e parëndësishme e një lënde të re radioaktive u izolua nga zgjidhja duke përdorur të njëjtat reaksione që janë të nevojshme për përcaktimin analitik të manganit (një analog i elementit 43). Ky ishte elementi i ri - teknetiumi. Ato korrespondojnë saktësisht me pozicionin e elementit në tabelën periodike.

Tani teknetiumi është bërë mjaft i arritshëm: ai formohet në sasi mjaft të mëdha në reaktorët bërthamorë. Teknetiumi është studiuar mirë dhe tashmë është në përdorim praktik.

Metoda me të cilën u krijua elementi 61 është shumë e ngjashme me metodën me të cilën prodhohet teknetiumi. Elementi 61 u izolua vetëm në vitin 1945 nga elementët e fragmentimit të formuar në një reaktor bërthamor si rezultat i ndarjes së uraniumit.

Oriz. 15. Skema e sintezës së elementit nr.61 – prometium.

Elementi mori emrin simbolik "promethium". Ky emër nuk iu dha lehtë. Simbolizon rrugën dramatike të shkencës që vjedh energjinë e ndarjes bërthamore nga natyra dhe zotëron këtë energji (sipas legjendës, titani Prometheus vodhi zjarrin nga qielli dhe ua dha njerëzve; për këtë ai u lidh me zinxhir në një shkëmb dhe një shqiponjë e madhe e mundoi çdo ditë), por gjithashtu i paralajmëron njerëzit kundër rrezikut të tmerrshëm të luftës.

Promethium tani merret në sasi të konsiderueshme: përdoret në bateritë atomike - burime të rrymës së drejtpërdrejtë që mund të funksionojnë pa ndërprerje për shumë vite.

Në mënyrë të ngjashme u sintetizua edhe halogjeni më i rëndë, ekaiod, elementi 85. Fillimisht u përftua nga bombardimi i bismutit (Nr. 83) me bërthamat e heliumit (Nr. 2), i përshpejtuar në një ciklotron në energji të larta. Elementi i ri quhet astatine (i paqëndrueshëm). Është radioaktiv dhe zhduket shpejt. Vetitë e tij kimike gjithashtu rezultuan të korrespondojnë saktësisht me ligjin periodik. Është e ngjashme me jodin.

Oriz. 16. Skema e sintezës së elementit nr.85 – astatinë.

Elementet transuranik janë elementë kimikë të sintetizuar artificialisht të vendosura në tabelën periodike pas uraniumit. Sa prej tyre do të mund të sintetizohen në të ardhmen, askush nuk mund të përgjigjet me siguri.

Uraniumi ishte elementi i fundit në serinë natyrore të elementeve kimike për 70 vite të gjata.

Dhe gjatë gjithë kësaj kohe, shkencëtarët natyrshëm ishin të shqetësuar për pyetjen: a ekzistojnë në natyrë elementë më të rëndë se uraniumi? Dmitry Ivanovich besonte se nëse elementët e uraniumit mund të zbuloheshin ndonjëherë në zorrët e tokës, atëherë numri i tyre duhet të kufizohej. Pas zbulimit të radioaktivitetit, mungesa e elementëve të tillë në natyrë u shpjegua me faktin se gjysma e tyre është e shkurtër dhe të gjithë u kalbën dhe u kthyen në elementë më të lehtë shumë kohë më parë, në fazat shumë të hershme të evolucionit të planetit tonë. . Por uraniumi, i cili doli të ishte radioaktiv, kishte një jetëgjatësi aq të gjatë sa ka mbijetuar deri më sot. Pse natyra nuk mund t'u jepte të paktën transuranëve më të afërt një kohë po aq bujare për të ekzistuar? Ka pasur shumë raporte për zbulimin e elementeve të supozuara të reja brenda sistemit - midis hidrogjenit dhe uraniumit, por pothuajse asnjëherë nuk janë shkruar revista shkencore për zbulimin e transuraniumeve. Shkencëtarët debatuan vetëm për arsyen e prishjes së tabelës periodike të uraniumit.

Vetëm shkrirja bërthamore bëri të mundur krijimin e rrethanave interesante që më parë as nuk mund të dyshoheshin.

Studimet e para mbi sintezën e elementeve të reja kimike kishin për qëllim prodhimin artificial të transuraniumeve. Elementi i parë artificial i transuraniumit u fol për tre vjet përpara se të shfaqej teknetiumi. Ngjarja stimuluese ishte zbulimi i neutronit. një grimcë elementare, pa ngarkesë, kishte fuqi të madhe depërtuese, mund të arrinte në bërthamën atomike pa hasur asnjë pengesë dhe të shkaktonte transformime të elementeve të ndryshme. Neutronet filluan të qëlloheshin në objektiva të bëra nga një shumëllojshmëri e gjerë substancash. Pionieri i kërkimit në këtë fushë ishte fizikani i shquar italian E. Fermi.

Uraniumi i rrezatuar me neutrone shfaqi aktivitet të panjohur me një gjysmë jetë të shkurtër. Uraniumi-238, pasi ka përthithur një neutron, kthehet në një izotop të panjohur të elementit uranium-239, i cili është b-radioaktiv dhe duhet të kthehet në një izotop të një elementi me numër atomik 93. Një përfundim të ngjashëm bëri edhe E. Fermi dhe kolegët e tij.

Në fakt, u desh shumë përpjekje për të vërtetuar se aktiviteti i panjohur në të vërtetë korrespondonte me elementin e parë të transuraniumit. Operacionet kimike çuan në përfundimin: elementi i ri është i ngjashëm në vetitë me manganin, domethënë i përket nëngrupit VII b. Ky argument doli të ishte mbresëlënës: në atë kohë (në vitet '30) pothuajse të gjithë kimistët besonin se nëse do të ekzistonin elementët transuranium, atëherë të paktën i pari prej tyre do të ishte i ngjashëm. d-elemente nga periudhat e mëparshme. Ky ishte një gabim që padyshim ndikoi në historinë e zbulimit të elementeve më të rëndë se uraniumi.

Me pak fjalë, në vitin 1934, E. Fermi shpalli me besim sintezën e jo vetëm elementit 93, të cilit i dha emrin “ausonium”, por edhe fqinjit të tij të djathtë në tabelën periodike, “hesperia” (nr. 94). Ky i fundit ishte një produkt i zbërthimit të ausoniumit:

Kishte shkencëtarë që e "tërhoqën" këtë zinxhir edhe më tej. Midis tyre: studiuesit gjermanë O. Hahn, L. Meitner dhe F. Strassmann. Në vitin 1937 ata tashmë po flisnin për elementin nr. 97 si diçka reale:

Por asnjë nga elementët e rinj nuk u përftua në ndonjë sasi të dukshme ose nuk u izolua në formë të lirë. Sinteza e tyre u gjykua nga shenja të ndryshme indirekte.

Në fund të fundit, rezultoi se të gjitha këto substanca kalimtare, të marra për elementë transuranium, janë në fakt elementë që i përkasin ... mesit të tabelës periodike, domethënë izotope radioaktive artificiale të elementeve kimike të njohura prej kohësh. Kjo u bë e qartë kur O. Hahn dhe F. Strassmann bënë një nga zbulimet më të mëdha të shekullit të 20-të më 22 dhjetor 1938. – zbulimi i ndarjes së uraniumit nën ndikimin e neutroneve të ngadalta. Shkencëtarët kanë vërtetuar në mënyrë të pakundërshtueshme se uraniumi i rrezatuar me neutrone përmban izotope të bariumit dhe lantanit. Ato mund të formoheshin vetëm me supozimin se neutronet duket se thyejnë bërthamat e uraniumit në disa fragmente më të vogla.

Mekanizmi i ndarjes u shpjegua nga L. Meitner dhe O. Frisch. I ashtuquajturi modeli i pikave të bërthamës tashmë ekzistonte: bërthama atomike u bë si një pikë lëngu. Nëse një pike i jepet mjaftueshëm energji dhe emocionohet, ajo mund të ndahet në pika më të vogla. Po kështu, një bërthamë e sjellë në një gjendje të ngacmuar nga një neutron mund të shpërbëhet dhe të ndahet në pjesë më të vogla - bërthamat e atomeve të elementeve më të lehta.

Në vitin 1940, shkencëtarët sovjetikë G.N. Flerov dhe K.A. Petrzhak vërtetuan se ndarja e uraniumit mund të ndodhë në mënyrë spontane. Kështu, u zbulua një lloj i ri transformimi radioaktiv i gjetur në natyrë, ndarja spontane e uraniumit. Ky ishte një zbulim jashtëzakonisht i rëndësishëm.

Megjithatë, është e gabuar të deklarohen të gabuara kërkimet mbi transuraniumet në vitet 1930.

Uraniumi ka dy izotope natyrore kryesore: uraniumi-238 (dominant dukshëm) dhe uraniumi-235. I dyti kryesisht shpërbëhet nën ndikimin e neutroneve të ngadaltë, ndërsa i pari, duke thithur një neutron, shndërrohet vetëm në një izotop më të rëndë - uranium-239, dhe ky përthithje është më intensiv, aq më shpejt janë neutronet bombarduese. Prandaj, në përpjekjet e para për të sintetizuar transuraniumet, efekti i moderimit të neutronit çoi në faktin se kur një objektiv i bërë nga uranium natyral që përmbante dhe ishte "gjuajtur", procesi i ndarjes mbizotëronte.

Por uraniumi-238, i cili thithi një neutron, ishte i detyruar të krijonte zinxhirin e formimit të elementeve transuranium. Ishte e nevojshme të gjendej një mënyrë e besueshme për të kapur atomet e elementit 93 në një rrëmujë komplekse të fragmenteve të ndarjes. Relativisht më të vogla në masë, këto fragmente gjatë bombardimeve të uraniumit duhet të kishin fluturuar në distanca më të mëdha (kanë një gjatësi më të madhe shtegu) sesa atomet shumë masive të elementit 93.

Fizikani amerikan E. MacMillan, i cili punonte në Universitetin e Kalifornisë, i bazoi eksperimentet e tij në këto konsiderata. Në pranverën e vitit 1939, ai filloi të studiojë me kujdes shpërndarjen e fragmenteve të ndarjes së uraniumit përgjatë gjatësisë së shtegut. Ai arriti të ndajë një pjesë të vogël të fragmenteve me një rreze të vogël. Pikërisht në këtë pjesë ai zbuloi gjurmë të një lënde radioaktive me gjysmë jetëgjatësi prej 2.3 ditësh dhe me intensitet të lartë rrezatimi. Një aktivitet i tillë nuk u vu re në fraksione të tjera të fragmenteve. McMillan ishte në gjendje të tregonte se kjo substancë X është një produkt i kalbjes së izotopit të uraniumit-239:

Kimisti F. Ableson iu bashkua punës. Doli se një substancë radioaktive me gjysmë jetë prej 2.3 ditësh mund të ndahet kimikisht nga uraniumi dhe toriumi dhe nuk ka asnjë lidhje me reniumin. Kështu supozimi se elementi 93 duhet të jetë ekarenium u rrëzua.

Sinteza e suksesshme e neptuniumit (elementi i ri u emërua sipas planetit të sistemit diellor) u njoftua nga revista amerikane "Physical Review" në fillim të vitit 1940. Kështu filloi epoka e sintezës së elementeve transuranium, e cila doli të ishte shumë e rëndësishme për zhvillimin e mëtejshëm të doktrinës së periodicitetit të Mendelejevit.

Oriz. 17. Skema për sintezën e elementit nr.93 - neptunium.

Edhe periudhat e izotopeve më jetëgjata të elementeve transuranium, si rregull, janë dukshëm më të shkurtra se mosha e Tokës, dhe për këtë arsye ekzistenca e tyre në natyrë aktualisht është praktikisht e përjashtuar. Kështu, arsyeja e thyerjes së serisë natyrore të elementeve kimike në uranium - elementi 92 është e qartë.

Neptuniumi u pasua nga plutoniumi. Ajo u sintetizua nga një reaksion bërthamor:

dimri 1940-1941 Shkencëtari amerikan G. Seaborg dhe kolegët e tij (disa elementë të rinj transuranium u sintetizuan më pas në laboratorin e G. Seaborg). Por izotopi më i rëndësishëm i plutoniumit doli të kishte një gjysmë jetë prej 24,360 vjetësh. Përveç kësaj, plutoniumi-239 zbërthehet shumë më intensivisht nën ndikimin e neutroneve të ngadaltë sesa

Oriz. 18. Skema për sintezën e elementit nr.94 - plutonium.

Në vitet 40 u sintetizuan edhe tre elementë më të rëndë se uraniumi: americium (për nder të Amerikës), kurium (për nder të M. dhe P. Curie) dhe berkelium (për nder të Berkeley në Kaliforni). Objektivi në reaktorët bërthamorë ishte plutoniumi-239, i bombarduar nga neutronet dhe grimcat a, dhe americium (rrezatimi i tij çoi në sintezën e berkeliumit):

.

50-ta filloi me sintezën e kaliforniumit (nr. 98). Ai u përftua kur izotopi me jetë të gjatë curium-242 u grumbullua në sasi të konsiderueshme dhe u bë një objektiv prej tij. Reaksioni bërthamor: çoi në sintezën e një elementi të ri 98.

Për të lëvizur drejt elementeve 99 dhe 100, duhej pasur kujdes për të grumbulluar pesha të berkeliumit dhe kaliforniumit. Bombardimi i objektivave të bëra prej tyre me grimca a krijoi baza për sintetizimin e elementeve të rinj. Por gjysma e jetës (orët dhe minutat) e izotopeve të sintetizuara të elementeve 97 dhe 98 ishin shumë të shkurtra, dhe kjo doli të ishte një pengesë për grumbullimin e tyre në sasitë e kërkuara. U propozua gjithashtu një mënyrë tjetër: rrezatimi afatgjatë i plutoniumit me një fluks intensiv neutron. Por do të duhej të prisnim rezultatet për shumë vite (për të marrë një nga izotopet e berkeliumit në formën e tij të pastër, objektivi i plutoniumit u rrezatua për 6 vjet!). Kishte vetëm një mënyrë për të reduktuar ndjeshëm kohën e sintezës: për të rritur ndjeshëm fuqinë e rrezes së neutronit. Kjo doli të ishte e pamundur në laboratorë.

Një shpërthim termonuklear erdhi në shpëtim. Më 1 nëntor 1952, amerikanët shpërthyen një pajisje termonukleare në Atollin Eniwetak në Oqeanin Paqësor. Nga vendi i shpërthimit u mblodhën disa qindra kilogramë tokë dhe u ekzaminuan mostrat. Si rezultat, u bë i mundur zbulimi i izotopeve të elementeve 99 dhe 100, të emërtuar përkatësisht einsteinium (për nder të A. Ajnshtajnit) dhe fermium (për nder të E. Fermi).

Fluksi i neutronit i gjeneruar gjatë shpërthimit doli të ishte shumë i fuqishëm saqë bërthamat e uraniumit-238 ishin në gjendje të thithnin një numër të madh neutronesh në një periudhë shumë të shkurtër kohore. Këto izotope super të rënda të uraniumit, si rezultat i zinxhirëve të zbërthimeve të njëpasnjëshme, u shndërruan në izotope të einsteiniumit dhe fermiumit (Figura 19).

Oriz. 19. Skema e sintezës së elementeve nr.99 – einsteinium dhe nr.100 – fermium.

Mendeleevium është emri i elementit kimik nr. 101, i sintetizuar nga fizikanët amerikanë të udhëhequr nga G. Seaborg në vitin 1955. Autorët e sintezës e quajtën elementin e ri “për nder të meritave të kimistit të madh rus, i cili ishte i pari që përdorni sistemin periodik për të parashikuar vetitë e elementeve kimike të pazbuluara. Shkencëtarët arritën të grumbullonin mjaftueshëm einsteinium për të përgatitur një objektiv prej tij (sasia e einsteiniumit u mat në një miliard atome); Duke e rrezatuar atë me grimca a, ishte e mundur të llogaritet sinteza e bërthamave të elementit 101 (Figura 20):

Oriz. 20. Skema për sintezën e elementit nr.101 - mendeleevium.

Gjysma e jetës së izotopit që rezulton doli të ishte shumë më e gjatë se sa prisnin teoricienët. Dhe megjithëse si rezultat i sintezës u morën vetëm disa atome mendeleevium, doli të ishte e mundur të studioheshin vetitë e tyre kimike duke përdorur të njëjtat metoda që u përdorën për transuraniumet e mëparshme.

Një vlerësim i denjë i ligjit periodik u dha nga William Razmay, i cili argumentoi se ligji periodik është një busull e vërtetë për studiuesit.

Kaluan mjaft vite pas vdekjes së tij dhe sistemi Mendeleev u bë lidhja më e rëndësishme në njohuritë tona për botën në të cilën jetojmë, për evolucionin e materies në univers, që nga Mendelejevi në zbulimet e tij shkencore dhe veçanërisht në zbulimin e ligji periodik, në fakt zbatoi metodën dialektike të njohjes së fenomeneve të natyrës, në lidhje me të cilën u vlerësua shumë nga Friedrich Engels, i cili, duke vlerësuar ligjin periodik, vuri në dukje se shkencëtari, megjithëse në mënyrë të pandërgjegjshme zbatoi ligjin e Hegelit për kalimin e sasisë në cilësia, ende ka arritur një sukses shkencor.”

Është e pamundur të studiosh kiminë përveçse në bazë të këtij ligji të gjithëpranishëm. Sa qesharak do të dukej një tekst shkollor i kimisë pa tabelën periodike! Ju duhet të kuptoni se si elementë të ndryshëm janë të lidhur me njëri-tjetrin dhe pse janë kaq të lidhur. Vetëm atëherë tabela periodike do të dalë të jetë një depo e pasur informacioni për vetitë e elementeve dhe përbërjeve të tyre, një depo me të cilën pak mund të krahasohet.

Një kimist me përvojë, vetëm duke parë vendin që zë çdo element në një sistem, mund të tregojë shumë për të: nëse elementi është metal apo jometal; nëse formon apo jo komponime me hidrogjen - hidride; cilat okside janë karakteristike për këtë element; çfarë valencash mund të shfaqë kur futet në përbërje kimike; cilat komponime të këtij elementi do të jenë të qëndrueshme dhe cilat, përkundrazi, do të jenë të brishta; Nga cilat komponime dhe në çfarë mënyre është më e përshtatshme dhe fitimprurëse të merret ky element në formë të lirë. Dhe nëse një kimist është në gjendje të nxjerrë të gjithë këtë informacion nga tabela periodike, atëherë kjo do të thotë se ai e ka zotëruar mirë atë.

Tabela periodike është baza për marrjen e materialeve dhe substancave të reja me veti të reja, të pazakonta, të paracaktuara, substanca që janë të panjohura për natyrën. Tani ato po krijohen në sasi të mëdha. Ai gjithashtu u bë një fill udhëzues për sintezën e materialeve gjysmëpërçuese. Duke përdorur shumë shembuj, shkencëtarët kanë zbuluar se përbërjet e elementeve që zënë vende të caktuara në tabelën periodike (kryesisht në grupet III – V) kanë ose duhet të kenë vetitë më të mira gjysmëpërçuese.

Është e pamundur të vendosësh detyrën e marrjes së lidhjeve të reja duke injoruar tabelën periodike. Në fund të fundit, struktura dhe vetitë e lidhjeve përcaktohen nga pozicioni i metaleve në tabelë. Aktualisht, janë të njohura mijëra lidhje të ndryshme.

Ndoshta në çdo degë të kimisë moderne mund të vërehet një pasqyrim i ligjit periodik. Por nuk janë vetëm kimistët që ulin kokën para madhështisë së tij. Në detyrën e vështirë dhe magjepsëse të sintetizimit të elementeve të rinj, është e pamundur të bëhet pa ligjin periodik. Një proces gjigant natyror i sintezës së elementeve kimike ndodh në yje. Shkencëtarët e quajnë këtë proces nukleosintezë.

Deri më tani, shkencëtarët nuk e kanë idenë se në çfarë mënyrash të sakta, si rezultat i çfarë reaksionesh të njëpasnjëshme bërthamore, u formuan elementët kimikë të njohur për ne. Ka shumë hipoteza të nukleosintezës, por ende nuk ka një teori të plotë. Por mund të themi me besim se edhe supozimet më të ndrojtura për shtigjet e origjinës së elementeve do të ishin të pamundura pa marrë parasysh rregullimin vijues të elementeve në tabelën periodike. Ligjet e periodicitetit bërthamor, struktura dhe vetitë e bërthamave atomike janë në themel të reaksioneve të ndryshme të nukleosintezës.

Do të duhej shumë kohë për të renditur ato fusha të njohurive dhe praktikës njerëzore ku Ligji i Madh dhe sistemi i elementeve luajnë një rol të rëndësishëm. Dhe, për të thënë të vërtetën, ne as nuk e imagjinojmë shkallën e plotë të doktrinës së periodicitetit të Mendelejevit. Shumë herë ajo do t'u shfaqë shkencëtarëve aspektet e saj të papritura.

Mendeleev është padyshim një nga kimistët më të mëdhenj në botë. Edhe pse kanë kaluar më shumë se njëqind vjet nga ligji i tij, askush nuk e di se kur do të kuptohet plotësisht e gjithë përmbajtja e tabelës së famshme periodike.

Oriz. 21. Foto nga Dmitry Ivanovich Mendeleev.

Oriz. 22. Shoqëria Kimike Ruse nën kryesinë

1. Petryanov I.V., Trifonov D.N. "Ligji i Madh"

Moskë, "Pedagogji", 1984

2. Kedrov B. M. "Parashikimet e D. I. Mendeleev në atomizëm"

Moskë, Atomizdat, 1977

3. Agafoshin N. P. "Ligji periodik dhe sistemi periodik i elementeve të D. I. Mendeleev" Moskë, "Iluminizmi", 1973

4. "D. I. Mendeleev në kujtimet e bashkëkohësve të tij" Moskë, "Atomizdat", 1973.

5. Volkov V. A. libri referues biografik "Kimistë të shquar të botës" Moskë, "Shkolla e Lartë", 1991

6. Bogolyubova L.N. "Biografitë e kimistëve të mëdhenj" Moskë, "Iluminizmi", 1997

7. Ivanova L. F., Egorova E. N. enciklopedi desktop "Gjithçka për gjithçka" Moskë, "Mnemosyne", 2001

8. Enciklopedia për fëmijë Summ L.B. “Unë eksploroj botën. Kimi" Moskë, "Olimpus", 1998

Çdo gjë materiale që na rrethon në natyrë, qofshin objekte hapësinore, objekte të zakonshme tokësore apo organizma të gjallë, përbëhet nga substanca. Ka shumë lloje të tyre. Edhe në kohët e lashta, njerëzit vunë re se ata ishin në gjendje jo vetëm të ndryshonin gjendjen e tyre fizike, por edhe të shndërroheshin në substanca të tjera të pajisura me veti të ndryshme në krahasim me ato origjinale. Por njerëzit nuk i kuptuan menjëherë ligjet sipas të cilave ndodhin transformime të tilla të materies. Për ta bërë këtë, ishte e nevojshme të identifikohej saktë baza e substancës dhe të klasifikoheshin elementët ekzistues në natyrë. Kjo u bë e mundur vetëm në mesin e shekullit të 19-të me zbulimin e ligjit periodik. Historia e krijimit të saj D.I. Mendeleevëve iu paraprinë një punë shumëvjeçare dhe formimi i këtij lloj njohurie u lehtësua nga përvoja shekullore e mbarë njerëzimit.

Kur u hodhën themelet e kimisë?

Zejtarët e kohëve të lashta ishin mjaft të suksesshëm në derdhjen dhe shkrirjen e metaleve të ndryshme, duke ditur shumë sekrete të shndërrimit të tyre. Njohuritë dhe përvojën e tyre ua përcollën pasardhësve, të cilët i përdorën deri në mesjetë. Besohej se ishte mjaft e mundur të shndërroheshin metalet bazë në ato të vlefshme, gjë që, në fakt, ishte detyra kryesore e kimistëve deri në shekullin e 16-të. Në thelb, një ide e tillë përmbante edhe idetë filozofike dhe mistike të shkencëtarëve të lashtë grekë se e gjithë materia është e ndërtuar nga disa "elemente parësore" që mund të shndërrohen në njëra-tjetrën. Pavarësisht primitivitetit të dukshëm të kësaj qasjeje, ajo luajti një rol në historinë e zbulimit të Ligjit Periodik.

Panacea dhe tretësirë ​​e bardhë

Ndërsa kërkonin për parimin themelor, alkimistët besonin fort në ekzistencën e dy substancave fantastike. Një prej tyre ishte guri legjendar filozofik, i quajtur edhe eliksiri i jetës ose ilaç. Besohej se një ilaç i tillë nuk ishte vetëm një mënyrë e sigurt për të shndërruar merkurin, plumbin, argjendin dhe substanca të tjera në ar, por gjithashtu shërbeu si një ilaç i mrekullueshëm universal që shëronte çdo sëmundje njerëzore. Një element tjetër, i quajtur tretësirë ​​e bardhë, nuk ishte aq efektiv, por ishte i pajisur me aftësinë për të kthyer substanca të tjera në argjend.

Duke treguar sfondin e zbulimit të ligjit periodik, është e pamundur të mos përmendim njohuritë e grumbulluara nga alkimistët. Ata personifikuan një shembull të të menduarit simbolik. Përfaqësuesit e kësaj shkence gjysmë mistike krijuan një model të caktuar kimik të botës dhe proceseve që ndodhin në të në nivelin kozmik. Në përpjekje për të kuptuar thelbin e të gjitha gjërave, ata regjistruan me shumë detaje teknikat laboratorike, pajisjet dhe informacionin rreth enëve kimike të qelqit, me shumë skrupulozitet dhe zell për t'ua përcjellë përvojën e tyre kolegëve dhe pasardhësve.

Nevoja për klasifikim

Deri në shekullin e 19-të, ishin grumbulluar informacione të mjaftueshme për një shumëllojshmëri të gjerë elementësh kimikë, gjë që krijoi nevojën dhe dëshirën natyrore të shkencëtarëve për t'i sistemuar ato. Por për të kryer një klasifikim të tillë, kërkoheshin të dhëna eksperimentale shtesë, si dhe njohuri jo mistike, por reale për strukturën e substancave dhe thelbin e bazës së strukturës së materies, e cila ende nuk ekzistonte. Për më tepër, informacioni i disponueshëm për kuptimin e masave atomike të elementeve kimike të njohura në atë kohë, mbi bazën e të cilave u krye sistematizimi, nuk ishte veçanërisht i saktë.

Por përpjekjet për klasifikim midis shkencëtarëve të natyrës u bënë vazhdimisht shumë përpara kuptimit të thelbit të vërtetë të gjërave, i cili tani përbën bazën e shkencës moderne. Dhe shumë shkencëtarë punuan në këtë drejtim. Në përshkrimin e shkurtër të parakushteve për zbulimin e ligjit periodik të Mendelejevit, vlen të përmenden shembuj të kombinimeve të tilla të elementeve.

Triada

Shkencëtarët e atyre kohërave mendonin se vetitë e shfaqura nga një shumëllojshmëri e gjerë substancash vareshin padyshim nga madhësia e masave të tyre atomike. Duke e kuptuar këtë, kimisti gjerman Johann Döbereiner propozoi sistemin e tij të klasifikimit të elementeve që formojnë bazën e materies. Kjo ndodhi në 1829. Dhe kjo ngjarje ishte një përparim mjaft serioz në shkencë për atë periudhë të zhvillimit të saj, si dhe një fazë e rëndësishme në historinë e zbulimit të ligjit periodik. Döbereiner bashkoi elementë të njohur në komunitete, duke u dhënë atyre emrin "triadë". Sipas sistemit ekzistues, masa e elementeve të jashtëm doli të jetë e barabartë me mesataren e shumës së masave atomike të anëtarit të grupit që ndodhej midis tyre.

Përpjekjet për të zgjeruar kufijtë e tresheve

Kishte mjaft mangësi në sistemin e përmendur Döbereiner. Për shembull, në zinxhirin e bariumit, stronciumit dhe kalciumit nuk kishte magnez, të ngjashëm në strukturë dhe veti. Dhe në bashkësinë e teluriumit, selenit dhe squfurit nuk kishte oksigjen të mjaftueshëm. Shumë substanca të tjera të ngjashme gjithashtu nuk mund të klasifikoheshin sipas sistemit të triadës.

Shumë kimistë të tjerë u përpoqën t'i zhvillonin këto ide. Në veçanti, shkencëtari gjerman Leopold Gmelin u përpoq të zgjeronte kornizën "të ngushtë", duke zgjeruar grupet e elementeve të klasifikuar, duke i shpërndarë ato sipas peshave ekuivalente dhe elektronegativitetit të elementeve. Strukturat e tij formuan jo vetëm treshe, por edhe tetrada dhe pentada, por kimisti gjerman nuk arriti kurrë të kuptojë thelbin e ligjit periodik.

Spiral de Chancourtois

Një skemë edhe më komplekse për ndërtimin e elementeve u shpik nga Alexandre de Chancourtois. Ai i vendosi ato në një plan të mbështjellë në një cilindër, duke i shpërndarë vertikalisht me një pjerrësi prej 45° në mënyrë që të rriten masat atomike. Siç pritej, substancat me veti të ngjashme duhet të ishin vendosur përgjatë vijave paralele me boshtin e një figure të caktuar gjeometrike vëllimore.

Por në realitet, një klasifikim ideal nuk funksionoi, pasi ndonjëherë elementë krejtësisht të palidhur binin në një vertikale. Për shembull, pranë metaleve alkali, mangani doli të kishte një sjellje kimike krejtësisht të ndryshme. Dhe e njëjta "kompani" përfshinte squfurin, oksigjenin dhe elementin titan, i cili nuk është aspak i ngjashëm me ta. Megjithatë, një skemë e ngjashme dha kontributin e saj, duke zënë vend në historinë e zbulimit të ligjit periodik.

Përpjekje të tjera për të krijuar klasifikime

Pas atyre të përshkruara, John Newlands propozoi sistemin e tij të klasifikimit, duke vënë në dukje se çdo anëtar i tetë i serisë që rezulton shfaq ngjashmëri në vetitë e elementeve të rregulluar në përputhje me rritjen e masës atomike. Shkencëtarit i ndodhi të krahasonte modelin e zbuluar me strukturën e renditjes së oktavave muzikore. Në të njëjtën kohë, ai i caktoi secilit prej elementeve numrin e vet të serisë, duke i renditur në rreshta horizontale. Por një skemë e tillë sërish nuk rezultoi ideale dhe u vlerësua shumë skeptik në qarqet shkencore.

Nga viti 1964 deri në 1970 Tabelat e organizimit të elementeve kimike u krijuan gjithashtu nga Odling dhe Meyer. Por përpjekje të tilla përsëri patën të metat e tyre. E gjithë kjo ndodhi në prag të zbulimit të ligjit periodik nga Mendeleev. Dhe disa vepra me përpjekje të papërsosura për klasifikim u botuan edhe pasi tabela që përdorim sot e kësaj dite iu prezantua botës.

Biografia e Mendelejevit

Shkencëtari i shkëlqyer rus lindi në qytetin e Tobolsk në 1834 në familjen e një drejtori gjimnazi. Përveç tij, në shtëpi ishin edhe gjashtëmbëdhjetë vëllezër e motra të tjerë. Jo i privuar nga vëmendja, pasi më i vogli nga fëmijët, Dmitry Ivanovich që në moshë shumë të re i mahniti të gjithë me aftësitë e tij të jashtëzakonshme. Prindërit e tij, me gjithë vështirësitë, u përpoqën t'i jepnin arsimin më të mirë. Kështu, Mendelejevi fillimisht u diplomua në një gjimnaz në Tobolsk, dhe më pas në Institutin Pedagogjik në kryeqytet, duke ruajtur një interes të thellë për shkencën në shpirtin e tij. Dhe jo vetëm për kiminë, por edhe për fizikën, meteorologjinë, gjeologjinë, teknologjinë, prodhimin e instrumenteve, aeronautikën e të tjera.

Së shpejti Mendelejevi mbrojti disertacionin e tij dhe u bë profesor i asociuar në Universitetin e Shën Petersburgut, ku dha leksione për kiminë organike. Në 1865, ai prezantoi tezën e doktoraturës para kolegëve të tij me temën "Mbi kombinimin e alkoolit me ujin". Viti kur u zbulua ligji periodik ishte viti 1969. Por kësaj arritjeje i paraprinë 14 vjet punë të palodhur.

Rreth zbulimit të madh

Duke marrë parasysh gabimet, pasaktësitë, si dhe përvojën pozitive të kolegëve të tij, Dmitry Ivanovich ishte në gjendje të sistemonte elementët kimikë në mënyrën më të përshtatshme. Ai gjithashtu vuri re varësinë periodike të vetive të përbërjeve dhe substancave të thjeshta, formën e tyre nga vlera e masave atomike, e cila thuhet në formulimin e ligjit periodik të dhënë nga Mendelejevi.

Por ide të tilla progresive, për fat të keq, nuk gjetën menjëherë përgjigje në zemrat e shkencëtarëve rusë, të cilët e pranuan këtë risi me shumë kujdes. Dhe midis figurave të shkencës së huaj, veçanërisht në Angli dhe Gjermani, ligji i Mendelejevit gjeti kundërshtarët e tij më të zjarrtë. Por shumë shpejt situata ndryshoi. Cila ishte arsyeja? Guximi brilant i shkencëtarit të madh rus pak kohë më vonë iu shfaq botës si dëshmi e aftësisë së tij të shkëlqyer të largpamësisë shkencore.

Elemente të reja në kimi

Zbulimi i ligjit periodik dhe i strukturës së tabelës periodike të krijuar prej tij bëri të mundur jo vetëm sistemimin e substancave, por edhe për të bërë një sërë parashikimesh për praninë në natyrë të shumë elementëve të panjohur në atë kohë. Kjo është arsyeja pse Mendeleev arriti të vinte në praktikë atë që shkencëtarët e tjerë nuk kishin mundur të bënin para tij.

Kaluan vetëm pesë vjet dhe supozimet filluan të konfirmoheshin. Francezi Lecoq de Boisbaudran zbuloi një metal të ri, të cilin e quajti galium. Vetitë e tij doli të ishin shumë të ngjashme me eka-aluminin e parashikuar nga Mendeleev në teori. Pasi mësuan për këtë, përfaqësuesit e botës shkencore të atyre kohërave u mahnitën. Por faktet e mahnitshme nuk mbaruan me kaq. Pastaj suedezi Nilsson zbuloi skandalin, analogi hipotetik i të cilit doli të ishte ekabor. Dhe binjaku i eka-silikonit ishte germaniumi, i zbuluar nga Winkler. Që atëherë, ligji i Mendelejevit filloi të përhapet dhe të fitojë gjithnjë e më shumë mbështetës të rinj.

Fakte të reja të largpamësisë së shkëlqyer

Krijuesi u mahnit aq shumë nga bukuria e idesë së tij, saqë mori përsipër të bënte disa supozime, vlefshmëria e të cilave më vonë u konfirmua më shkëlqyeshëm nga zbulimet praktike shkencore. Për shembull, Mendelejevi rregulloi disa substanca në tabelën e tij aspak në përputhje me masat atomike në rritje. Ai parashikoi se periodiciteti në një kuptim më të thellë vërehet jo vetëm në lidhje me rritjen e peshës atomike të elementeve, por edhe për një arsye tjetër. Shkencëtari i madh mendoi se masa e një elementi varet nga sasia e disa grimcave më elementare në strukturën e tij.

Kështu, ligji periodik në një farë mënyre i shtyu përfaqësuesit e shkencës të mendonin për përbërësit e atomit. Dhe shkencëtarët e shekullit të 20-të së shpejti - shekulli i zbulimeve madhështore - ishin të bindur vazhdimisht se vetitë e elementeve varen nga madhësia e ngarkesave të bërthamave atomike dhe struktura e guaskës së saj elektronike.

E drejta periodike dhe moderniteti

Tabela periodike, megjithëse mbeti e pandryshuar në thelbin e saj, më pas u plotësua dhe u ndryshua shumë herë. Ai formoi të ashtuquajturin grup zero të elementeve, i cili përfshin gazrat inerte. U zgjidh me sukses edhe problemi i vendosjes së elementeve të rralla të tokës. Por pavarësisht shtesave, rëndësia e zbulimit të ligjit periodik të Mendelejevit në versionin e tij origjinal është mjaft e vështirë të mbivlerësohet.

Më vonë, me fenomenin e radioaktivitetit, u kuptuan plotësisht arsyet e suksesit të një sistemimi të tillë, si dhe periodiciteti i vetive të elementeve të substancave të ndryshme. Së shpejti, izotopet e elementeve radioaktive gjithashtu gjetën vendin e tyre në këtë tabelë. Baza për klasifikimin e anëtarëve të shumtë të qelizave ishte numri atomik. Dhe në mesin e shekullit të 20-të, sekuenca e rregullimit të elementeve në tabelë u justifikua përfundimisht, në varësi të mbushjes së orbitaleve të atomeve me elektrone që lëviznin me shpejtësi të madhe rreth bërthamës.