Hapja e tabelës periodike shkurt. Sistemi periodik i Mendelejevit. Elementet kimike të tabelës periodike. Fakte të reja të largpamësisë së shkëlqyer

Krijimi i teorisë atomike-molekulare në kapërcyellin e shekujve 19 - 19 u shoqërua me një rritje të shpejtë të numrit të të njohurve elementet kimike. 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.

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 Mendelejevi foli për të në këtë mënyrë: “Ideja lindi në mënyrë të pavullnetshme që midis masës dhe vetitë kimike duhet të ketë një lidhje.

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.

Bazuar në parimin e rritjes së peshave atomike, elementët e ardhshëm pas kalciumit duhet të ishin vanadiumi, kromi dhe titani. Por Mendeleev vendosi një pikëpyetje pas kalciumit, dhe më pas vendosi titan, duke ndryshuar peshën e tij atomike nga 52 në 50.

Elementit të panjohur, të treguar me një pikëpyetje, iu caktua një peshë atomike A = 45, e cila është mesatarja aritmetike midis peshave atomike të 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 alkali aktiv dhe përfundon me një halogjen tipik jometal.Versioni i dytë i sistemit bëri të mundur që Mendelejevi të parashikonte ekzistencën e jo 4, por 12 elementeve dhe, duke sfiduar botën shkencore, me të mahnitshme saktësinë ai përshkroi vetitë e tre elementeve të panjohura, të cilat ai i quajti ekabor (eka në sanskritisht do të thotë "një dhe i njëjti"), eka-alumin dhe eka-silicon. (Gaul është 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. 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.

Ligji periodik dhe sistemi periodik i elementeve.

Ligji periodik është një nga ligjet më të rëndësishme të kimisë. Mendelejevi e besonte këtë karakteristike kryesore i një elementi është masa e tij atomike. Prandaj, ai i renditi të gjithë elementët në një rresht në mënyrë që të rritet masa atomike.

Nëse marrim parasysh një numër elementësh nga Li në F, mund të shohim se vetitë metalike të elementeve dobësohen dhe vetitë jometalike rriten. Vetitë e elementeve në serinë nga Na në Cl ndryshojnë në mënyrë të ngjashme. Shenja tjetër K, si Li dhe Na, është një metal tipik.

Valenca më e lartë e elementeve rritet nga I y Li në V y N (oksigjeni dhe fluori kanë një valencë konstante, përkatësisht II dhe I) dhe nga I y Na në VII y Cl. Elementi tjetër K, si Li dhe Na, ka një valencë prej I. Në serinë e oksideve nga Li2O në N2O5 dhe hidroksideve nga LiOH në HNO3, vetitë themelore dobësohen dhe vetitë e acidit janë duke u intensifikuar. Vetitë e oksideve ndryshojnë në mënyrë të ngjashme në seri nga Na2O dhe NaOH në Cl2O7 dhe HClO4. Oksidi i kaliumit K2O, si oksidet e litiumit dhe natriumit Li2O dhe Na2O, është një oksid bazë, dhe hidroksidi i kaliumit KOH, si hidroksidet e litiumit dhe natriumit, LiOH dhe NaOH, është një bazë tipike.

Format dhe vetitë e jometaleve ndryshojnë në mënyrë të ngjashme nga CH4 në HF dhe nga SiH4 në HCl.

Ky karakter i vetive të elementeve dhe përbërjeve të tyre, i cili vërehet me rritjen e masës atomike të elementeve, quhet ndryshim periodik. Vetitë e të gjithë elementëve kimikë ndryshojnë periodikisht me rritjen e masës atomike.

Ky ndryshim periodik quhet varësia periodike e vetive të elementeve dhe përbërjeve të tyre nga masa atomike.

Prandaj D.I. Mendeleev e formuloi ligjin që zbuloi si më poshtë:

· Vetitë e elementeve, si dhe format dhe vetitë e përbërjeve të elementeve, varen periodikisht nga masa atomike e elementeve.

Mendelejevi rregulloi periodat e elementeve njëra nën tjetrën dhe si rezultat përpiloi tabelën periodike të elementeve.

Ai tha se tabela e elementeve ishte fryt jo vetëm i punës së tij, por edhe i përpjekjeve të shumë kimistëve, ndër të cilët ai vuri në dukje veçanërisht "forcuesit e ligjit periodik" që zbuluan elementet që ai parashikoi.

Krijimi i një tabele moderne kërkon shumë vite punë të palodhur nga mijëra e mijëra kimistë dhe fizikantë. Nëse Mendelejevi do të ishte gjallë sot, ai, duke parë tabelën moderne të elementeve, mund të përsëriste fare mirë fjalët e kimistit anglez J. W. Mellor, autor i enciklopedisë klasike me 16 vëllime mbi inorganike dhe kimia teorike. Pasi mbaroi veprën e tij në vitin 1937, pas 15 vitesh punë, ai shkroi me mirënjohje në faqen e titullit: “Dedikuar privatëve të një ushtrie të madhe kimistësh. Emrat e tyre janë harruar, veprat e tyre mbeten...

Sistemi periodik është një klasifikim i elementeve kimike që përcakton varësinë e vetive të ndryshme të elementeve nga ngarkesa e bërthamës atomike. Sistemi është një shprehje grafike e ligjit periodik. Që nga tetori 2009, njihen 117 elementë kimikë (me numra serialë nga 1 në 116 dhe 118), nga të cilët 94 gjenden në natyrë (disa vetëm në sasi gjurmë). Pjesa tjetër23 janë marrë artificialisht si rezultat i reaksioneve bërthamore - ky është procesi i transformimit të bërthamave atomike që ndodh gjatë ndërveprimit të tyre me grimcat elementare, rrezet gama dhe me njëri-tjetrin, zakonisht duke çuar në lëshimin e sasive kolosale të energjisë. 112 elementët e parë kanë emra të përhershëm, pjesa tjetër kanë emra të përkohshëm.

Zbulimi i elementit 112 (më i rëndëi nga ata zyrtarë) njihet nga Unioni Ndërkombëtar i Kimisë së Pastër dhe të Aplikuar.

Izotopi më i qëndrueshëm i njohur i këtij elementi ka një gjysmë jetë prej 34 sekondash. Në fillim të qershorit 2009, ai mban emrin jozyrtar të ununbium; u sintetizua për herë të parë në shkurt 1996 në përshpejtuesin e joneve të rënda në Institutin e Jonit të Rëndë në Darmstadt. Zbuluesit kanë gjashtë muaj kohë për të propozuar një emër të ri zyrtar për ta shtuar në tryezë (ata kanë propozuar tashmë Wickhausius, Helmholtzius, Venusius, Frischius, Strassmannius dhe Heisenbergius). Aktualisht njihen elementë transuranikë me numrat 113-116 dhe 118, të marra në Institutin e Përbashkët për Kërkime Bërthamore në Dubna, por ende nuk janë njohur zyrtarisht. Më të zakonshme se të tjerat janë 3 forma të tabelës periodike: "e shkurtër" (periudhë e shkurtër), "e gjatë" (periudha e gjatë) dhe "ekstra-gjatë". Në versionin "super-gjatë", çdo periudhë zë saktësisht një rresht. Në versionin "të gjatë", lantanidet (një familje prej 14 elementësh kimikë me numra serialë 58-71, të vendosura në periudhën VI të sistemit) dhe aktinidet (një familje elementësh kimikë radioaktivë të përbërë nga aktinium dhe 14 të ngjashëm me të në vetitë e tyre kimike) hiqen nga tabela e përgjithshme, duke e bërë atë më kompakte. Në formën "e shkurtër" të regjistrimit, përveç kësaj, periudha e katërt dhe pasuese zënë nga 2 rreshta secila; Simbolet e elementeve të nëngrupeve kryesore dhe dytësore janë të rreshtuara në lidhje me skajet e ndryshme të qelizave. Forma e shkurtër e tabelës, që përmban tetë grupe elementesh, u braktis zyrtarisht nga IUPAC në 1989. Pavarësisht rekomandimit për përdorimin e formës së gjatë, forma e shkurtër vazhdoi të ishte numer i madh Librat dhe manualet e referencës ruse edhe pas kësaj kohe. Nga literatura e huaj moderne, forma e shkurtër është plotësisht e përjashtuar dhe në vend të saj përdoret forma e gjatë. Disa studiues e lidhin këtë situatë, ndër të tjera, me kompaktësinë e dukshme racionale të formës së shkurtër të tabelës, si dhe me të menduarit stereotip dhe mosperceptimin e informacionit modern (ndërkombëtar).

Në vitin 1969, Theodore Seaborg propozoi një tabelë periodike të zgjeruar të elementeve. Niels Bohr zhvilloi formën shkallë (piramidale) të tabelës periodike.

Ka shumë metoda të tjera, të rralla ose të pa përdorura fare, por shumë origjinale, të paraqitjes grafike Ligji periodik. Sot, ka disa qindra versione të tabelës, dhe shkencëtarët po ofrojnë vazhdimisht opsione të reja.

Ligji periodik dhe arsyetimi i tij.

Ligji periodik bëri të mundur sistemimin dhe përgjithësimin e një sasie të madhe informacioni shkencor në kimi. Ky funksion i ligjit zakonisht quhet integrues. Ajo manifestohet veçanërisht qartë në strukturimin e shkencës dhe material edukativ kimisë.

Akademiku A.E. Fersman tha se sistemi bashkoi të gjithë kiminë brenda një lidhjeje të vetme hapësinore, kronologjike, gjenetike dhe energjike.

Roli integrues i Ligjit Periodik u shfaq edhe në faktin se disa të dhëna për elementë që gjoja dilnin jashtë modele të përgjithshme, u kontrolluan dhe u sqaruan si nga vetë autori ashtu edhe nga ndjekësit e tij.

Kjo ndodhi me karakteristikat e beriliumit. Para veprës së Mendelejevit, ai konsiderohej një analog trevalent i aluminit për shkak të të ashtuquajturës ngjashmëri diagonale. Kështu, në periudhën e dytë kishte dy elemente trevalente dhe jo një dyvalent i vetëm. Pikërisht në këtë fazë Mendelejevi dyshoi për një gabim në hulumtimin e vetive të beriliumit; ai gjeti punën e kimistit rus Avdeev, i cili argumentoi se beriliumi ishte dyvalent dhe kishte një peshë atomike prej 9. Puna e Avdeev mbeti pa u vënë re botën shkencore, autori vdiq herët, me sa duket ishte helmuar nga komponimet jashtëzakonisht helmuese të beriliumit. Rezultatet e hulumtimit të Avdeev u krijuan në shkencë falë Ligjit Periodik.

Ndryshime dhe përsosje të tilla të vlerave të peshave atomike dhe valencave u bënë nga Mendeleev për nëntë elementë të tjerë (In, V, Th, U, La, Ce dhe tre lantanide të tjera).

Për dhjetë elementë të tjerë, vetëm peshat atomike u korrigjuan. Dhe të gjitha këto sqarime u konfirmuan më pas eksperimentalisht.

Funksioni prognostik (parashikues) i Ligjit Periodik mori konfirmimin më të mrekullueshëm në zbulimin e elementeve të panjohura me numra serialë 21, 31 dhe 32.

Ekzistenca e tyre fillimisht u parashikua në mënyrë intuitive, por me formimin e sistemit, Mendeleev ishte në gjendje të llogariste vetitë e tyre me një shkallë të lartë saktësie. Mirë histori e famshme Zbulimi i skandiumit, galiumit dhe germaniumit ishte një triumf i zbulimit të Mendelejevit. Ai i bëri të gjitha parashikimet e tij në bazë të ligjit universal të natyrës që ai vetë zbuloi.

Në total, Mendelejevi parashikoi dymbëdhjetë elementë.Që në fillim, Mendelejevi theksoi se ligji përshkruan vetitë jo vetëm të vetë elementëve kimikë, por edhe të shumë prej përbërjeve të tyre. Për ta konfirmuar këtë, mjafton të japim shembullin e mëposhtëm. Që nga viti 1929, kur akademiku P. L. Kapitsa zbuloi për herë të parë përçueshmërinë jometalike të germaniumit, filloi zhvillimi i studimit të gjysmëpërçuesve në të gjitha vendet e botës.

Menjëherë u bë e qartë se elementët me veti të tilla zënë nëngrupin kryesor të grupit IV.

Me kalimin e kohës, u kuptua se vetitë gjysmëpërçuese duhet, në një masë më të madhe ose më të vogël, të zotërohen nga komponimet e elementeve të vendosura në periudha po aq larg nga ky grup (për shembull, me formulë e përgjithshme lloji AzB).

Kjo e bëri menjëherë kërkimin për gjysmëpërçues të rinj praktikisht të rëndësishëm të synuar dhe të parashikueshëm. Pothuajse e gjithë elektronika moderne bazohet në lidhje të tilla.

Është e rëndësishme të theksohet se parashikimet brenda Tabelë periodike janë bërë edhe pas njohjes së përgjithshme të saj. Në vitin 1913

Moseley zbuloi se gjatësia e valës rrezet x, të cilat përftohen nga anti-katodat e bëra nga elementë të ndryshëm, ndryshojnë natyrshëm në varësi të numrit serial të caktuar në mënyrë konvencionale për elementët në Tabelën Periodike. Eksperimenti konfirmoi se numri serial i një elementi ka një kuptim të drejtpërdrejtë fizik.

Vetëm më vonë numrat serialë ishin të lidhur me vlerën e ngarkesës pozitive të bërthamës. Por ligji i Moseley bëri të mundur që menjëherë të konfirmohej eksperimentalisht numri i elementeve në periudha dhe në të njëjtën kohë të parashikoheshin vendet e hafniumit (Nr. 72) dhe reniumit (Nr. 75) që nuk ishin zbuluar ende deri në atë kohë.

Për një kohë të gjatë ka pasur një debat: të alokohen gazet inerte në një grup të pavarur zero elementësh ose t'i konsiderojnë ato si nëngrupin kryesor të grupit VIII.

Bazuar në pozicionin e elementeve në Tabelën Periodike, kimistët teorikë të udhëhequr nga Linus Pauling kanë dyshuar prej kohësh në pasivitetin e plotë kimik të gazeve fisnike, duke treguar drejtpërdrejt stabilitetin e mundshëm të fluorideve dhe oksideve të tyre.

Por vetëm në vitin 1962, kimisti amerikan Neil Bartlett ishte i pari që kreu reaksionin e heksafluoridit të platinit me oksigjenin në kushtet më të zakonshme, duke marrë ksenon heksafluoroplatinat XePtF^, i ndjekur nga komponime të tjera gazi që tani më saktë quhen fisnikë dhe jo inertë. .

Këtu lexuesi do të gjejë informacione për një nga ligjet më të rëndësishme të zbuluara ndonjëherë nga njeriu në fushën shkencore - ligjin periodik të Dmitry Ivanovich Mendeleev. Do të njiheni me rëndësinë dhe ndikimin e saj në kimi dhe do të merrni parasysh dispozitat e përgjithshme, karakteristikat dhe detajet e ligjit periodik, historia e zbulimit dhe dispozitat kryesore.

Çfarë është ligji periodik

Ligji periodik është ligji natyror e një natyre themelore, e cila u zbulua për herë të parë nga D.I. Mendeleev në vitin 1869, dhe vetë zbulimi ndodhi përmes një krahasimi të vetive të disa elementeve kimike dhe vlerave të masës atomike të njohura në atë kohë.

Mendelejevi argumentoi se, sipas ligjit të tij, trupat e thjeshtë dhe kompleksë dhe përbërjet e ndryshme të elementeve varen nga varësia e tyre periodike nga lloji dhe nga pesha e atomit të tyre.

Ligji periodik është unik në llojin e tij dhe kjo për faktin se ai nuk shprehet me ekuacione matematikore, ndryshe nga ligjet e tjera themelore të natyrës dhe universit. Grafikisht, ajo gjen shprehjen e saj në tabelën periodike të elementeve kimike.

Historia e zbulimit

Zbulimi i ligjit periodik ndodhi në 1869, por përpjekjet për të sistemuar të gjithë elementët e njohur të x-të filluan shumë përpara kësaj.

Përpjekja e parë për të krijuar një sistem të tillë u bë nga I. V. Debereiner në 1829. Ai i klasifikoi të gjithë elementët kimikë të njohur për të në treshe, të lidhura me njëri-tjetrin nga afërsia e gjysmës së shumës së masave atomike të përfshira në këtë grup prej tre komponentësh. . Pas Debereiner, u bë një përpjekje për të krijuar një tabelë unike të klasifikimit të elementeve nga A. de Chancourtois; ai e quajti sistemin e tij "spiralja tokësore" dhe pas tij oktava Newlands u përpilua nga John Newlands. Në 1864, pothuajse njëkohësisht, William Olding dhe Lothar Meyer publikuan tabela të krijuara në mënyrë të pavarur nga njëri-tjetri.

Ligji periodik iu paraqit komunitetit shkencor për shqyrtim më 8 mars 1869, dhe kjo ndodhi gjatë një takimi të Shoqërisë Ruse. Dmitry Ivanovich Mendeleev njoftoi zbulimin e tij para të gjithëve, dhe në të njëjtin vit u botua libri shkollor i Mendeleev "Bazat e kimisë", ku u shfaq për herë të parë tabela periodike e krijuar prej tij. Një vit më vonë, në 1870, ai shkroi një artikull dhe e dorëzoi atë në Shoqërinë Kimike Ruse, ku u përdor për herë të parë koncepti i ligjit periodik. Në 1871, Mendeleev dha një përshkrim shterues të konceptit të tij në artikullin e tij të famshëm mbi ligjin periodik të elementeve kimike.

Kontribut i paçmuar në zhvillimin e kimisë

Rëndësia e ligjit periodik është tepër e madhe për komunitetin shkencor në mbarë botën. Kjo për faktin se zbulimi i tij i dha një shtysë të fuqishme zhvillimit si të kimisë ashtu edhe të shkencave të tjera natyrore, për shembull, fizikës dhe biologjisë. Marrëdhënia midis elementeve dhe karakteristikave të tyre kimike dhe fizike cilësore ishte e hapur; kjo bëri të mundur edhe kuptimin e thelbit të ndërtimit të të gjithë elementëve sipas një parimi dhe dha shkas për formulimin modern të koncepteve për elementët kimikë, për të konkretizuar njohuritë. të substancave me strukturë komplekse dhe të thjeshtë.

Përdorimi i ligjit periodik bëri të mundur zgjidhjen e problemit të parashikimit kimik dhe përcaktimin e arsyes së sjelljes së elementeve kimike të njohura. Fizika atomike, duke përfshirë energjinë bërthamore, u bë e mundur si rezultat i të njëjtit ligj. Nga ana tjetër, këto shkenca bënë të mundur zgjerimin e horizontit të thelbit të këtij ligji dhe thellimin e kuptimit të tij.

Vetitë kimike të elementeve të tabelës periodike

Në thelb, elementët kimikë janë të ndërlidhur nga karakteristikat e natyrshme në to në gjendjen e një atomi ose joni të lirë, të tretur ose të hidratuar, në një substancë të thjeshtë dhe në formën që mund të formojnë komponimet e tyre të shumta. Megjithatë, këto veti zakonisht përbëhen nga dy dukuri: vetitë karakteristike të një atomi në gjendje të lirë dhe të një substance të thjeshtë. Ka shumë lloje të pronave të këtij lloji, por më të rëndësishmet janë:

Jonizimi atomik dhe energjia e tij, në varësi të pozicionit të elementit në tabelë, numrit rendor të tij.
Afiniteti energjetik i një atomi dhe një elektroni, i cili, ashtu si jonizimi atomik, varet nga vendndodhja e elementit në tabelë periodike.
Elektronegativiteti i një atomi, i cili nuk ka një vlerë konstante, por mund të ndryshojë në varësi të faktorëve të ndryshëm.
Rrezet e atomeve dhe joneve - këtu, si rregull, përdoren të dhëna empirike, të cilat shoqërohen me natyrën valore të elektroneve në një gjendje lëvizjeje.
Atomizimi i substancave të thjeshta - një përshkrim i aftësive të reaktivitetit të një elementi.
Gjendjet e oksidimit janë një karakteristikë formale, por ato shfaqen si një nga karakteristikat më të rëndësishme të një elementi.
Potenciali i oksidimit për substancat e thjeshta është një matje dhe tregues i potencialit të një substance për të vepruar në tretësirat ujore, si dhe niveli i manifestimit të vetive redoks.

Periodiciteti i elementeve të tipit të brendshëm dhe dytësor

Ligji periodik jep një kuptim të një komponenti tjetër të rëndësishëm të natyrës - periodicitetit të brendshëm dhe dytësor. Fushat e mësipërme të studimit vetitë atomike, në fakt, është shumë më e ndërlikuar nga sa mund të mendoni. Kjo për faktin se elementet s, p, d të tabelës ndryshojnë karakteristikat e tyre cilësore në varësi të pozicionit të tyre në periudhë (periodiciteti i brendshëm) dhe grupi (periodiciteti dytësor). Për shembull, procesi i brendshëm i kalimit të elementit s nga grupi i parë në të tetin në elementin p shoqërohet me pika minimale dhe maksimale në kurbën e linjës energjetike të atomit të jonizuar. Ky fenomen tregon paqëndrueshmërinë e brendshme të periodicitetit të ndryshimeve në vetitë e një atomi sipas pozicionit të tij në periudhë.

Rezultatet

Tani lexuesi ka një kuptim dhe përkufizim të qartë se çfarë është ligji periodik i Mendelejevit, kupton rëndësinë e tij për njeriun dhe zhvillimin e shkencave të ndryshme dhe ka një ide për dispozitat e tij moderne dhe historinë e zbulimit të tij.

Ese

“Historia e zbulimit dhe konfirmimit të ligjit periodik nga D.I. Mendeleev"

Shën Petersburg 2007

Prezantimi

Ligji periodik D.I. Mendelejevi është një ligj themelor që përcakton një ndryshim periodik në vetitë e elementeve kimike në varësi të rritjes së ngarkesave të bërthamave të atomeve të tyre. E hapur nga D.I. Mendeleev në shkurt 1869. Kur krahasojmë vetitë e të gjithë elementëve të njohur në atë kohë dhe vlerat e masave (peshave) të tyre atomike. Mendelejevi përdori për herë të parë termin "ligji periodik" në nëntor 1870, dhe në tetor 1871 ai dha formulimin përfundimtar të Ligjit Periodik: "... vetitë e elementeve, dhe për rrjedhojë vetitë e trupave të thjeshtë dhe të ndërlikuar që ata formojnë, varen periodikisht nga pesha e tyre atomike.” Shprehja grafike (tabelore) e ligjit periodik është sistemi periodik i elementeve të zhvilluar nga Mendelejevi.

1. Përpjekjet e shkencëtarëve të tjerë për të nxjerrë ligjin periodik

Sistemi periodik ose klasifikimi periodik i elementeve kishte një rëndësi të madhe për zhvillimin e kimisë inorganike në gjysmën e dytë të shekullit të 19-të. Kjo rëndësi është aktualisht kolosale, sepse vetë sistemi, si rezultat i studimit të problemeve të strukturës së materies, gradualisht fitoi një shkallë racionaliteti që nuk mund të arrihej duke ditur vetëm peshat atomike. Kalimi nga rregullsia empirike në ligj është qëllimi përfundimtar i çdo teorie shkencore.

Kërkimi i bazës për klasifikimin natyror të elementeve kimike dhe sistemimi i tyre filloi shumë përpara zbulimit të Ligjit Periodik. Vështirësitë me të cilat u përballën shkencëtarët e natyrës që ishin të parët që punuan në këtë fushë u shkaktuan nga mungesa e të dhënave eksperimentale: në fillimi i XIX V. numri i elementeve kimike të njohura ishte ende shumë i vogël, dhe vlerat e pranuara të masave atomike të shumë elementeve ishin të pasakta.

Përveç përpjekjeve të Lavoisier dhe shkollës së tij për të klasifikuar elementët bazuar në kriterin e analogjisë në sjelljen kimike, përpjekja e parë për një klasifikim periodik të elementeve i përket Döbereiner.

Triadat e Döbereiner dhe sistemet e para të elementeve

Në 1829, kimisti gjerman I. Döbereiner u përpoq të sistemonte elementet. Ai vuri re se disa elementë me veti të ngjashme mund të kombinohen në grupe prej tre vetash, të cilat i quajti triada: Li–Na–K; Ca–Sr–Ba; S–Se–Te; P–As–Sb; Cl–Br–I.

Thelbi i propozimit ligji i tresheve Döbereiner ishte se masa atomike e elementit të mesëm të treshes ishte afër gjysmës së shumës (mesatarja aritmetike) e masave atomike të dy elementëve ekstremë të treshes. Megjithëse Döbereiner, natyrisht, nuk pati sukses në ndarjen e të gjithë elementëve të njohur në triada, ligji i triadave tregonte qartë ekzistencën e një marrëdhënieje midis masës atomike dhe vetive të elementeve dhe përbërjeve të tyre. Të gjitha përpjekjet e mëtejshme për sistemim bazoheshin në vendosjen e elementeve në përputhje me masat e tyre atomike.

Idetë e Döbereiner u zhvilluan nga L. Gmelin, i cili tregoi se marrëdhënia midis vetive të elementeve dhe masave të tyre atomike është shumë më komplekse sesa treshe. Në 1843, Gmelin botoi një tabelë në të cilën elementët kimikisht të ngjashëm u renditën në grupe në mënyrë që të rriteshin pesha lidhëse (ekuivalente). Elementet përbëheshin nga treshe, si dhe tetrada dhe pentada (grupe me katër dhe pesë elementë), dhe elektronegativiteti i elementeve në tabelë ndryshoi pa probleme nga lart poshtë.

Në vitet 1850 M. von Pettenkofer dhe J. Dumas propozuan të ashtuquajturat. sistemet diferenciale, që synonte identifikimin e modeleve të përgjithshme në ndryshimet në peshën atomike të elementeve, të cilat u zhvilluan në detaje nga kimistët gjermanë A. Strecker dhe G. Chermak.

Në fillim të viteve 60 të shekullit XIX. u shfaqën disa vepra që i paraprinë menjëherë Ligjit Periodik.

Spiral de Chancourtois

A. de Chancourtois renditi të gjithë elementët kimikë të njohur në atë kohë në një sekuencë të vetme të masave atomike në rritje dhe aplikoi serinë që rezulton në sipërfaqen e cilindrit përgjatë një linje që buron nga baza e tij në një kënd prej 45 ° në rrafshin e bazë (e ashtuquajtura spiralja e tokës). Gjatë shpalosjes së sipërfaqes së cilindrit, rezultoi se në linjat vertikale paralele me boshtin e cilindrit, kishte elementë kimikë me veti të ngjashme. Pra, litiumi, natriumi, kaliumi ranë në një vertikale; berilium, magnez, kalcium; oksigjen, squfur, selen, telur, etj. Disavantazhi i spirales de Chancourtois ishte fakti se në të njëjtën linjë me ata të afërt në mënyrën e vet natyra kimike Elementet gjithashtu rezultuan të ishin elementë me sjellje kimike krejtësisht të ndryshme. Mangani hynte në grupin e metaleve alkali dhe titani, i cili nuk kishte asgjë të përbashkët me to, hynte në grupin e oksigjenit dhe squfurit.

Tabela Newlands

Shkencëtari anglez J. Newlands në 1864 publikoi një tabelë elementësh që pasqyronin propozimin e tij ligji i oktavave. Newlands tregoi se në një seri elementësh të renditur në rend të rritjes së peshave atomike, vetitë e elementit të tetë janë të ngjashme me vetitë e të parit. Newlands u përpoq t'i jepte kësaj varësie, e cila në fakt ndodh për elementët e lehtë, një karakter universal. Në tabelën e tij, elementë të ngjashëm ndodheshin në rreshta horizontale, por në të njëjtën rresht shpesh kishte elementë krejtësisht të ndryshëm në veti. Përveç kësaj, Newlands u detyrua të vendoste dy elementë në disa qeliza; së fundi, tavolina nuk përmbante asnjë vend bosh; Si rezultat, ligji i oktavave u pranua me skepticizëm ekstrem.

Tavolina Odling dhe Meyer

Në të njëjtin 1864, u shfaq tabela e parë e kimistit gjerman L. Meyer; ai përfshinte 28 elementë, të renditur në gjashtë kolona sipas vlerave të tyre. Meyer e kufizoi qëllimisht numrin e elementeve në tabelë për të theksuar ndryshimin e rregullt (të ngjashëm me triadat e Döbereiner) në masën atomike në seri elementësh të ngjashëm.

Në 1870, Meyer botoi një vepër që përmban një tabelë të re të titulluar "Natyra e elementeve si funksion i peshës së tyre atomike", e përbërë nga nëntë kolona vertikale. Elementë të ngjashëm ndodheshin në rreshtat horizontale të tabelës; Meyer la disa qeliza bosh. Tabela u shoqërua me një grafik të varësisë së vëllimit atomik të një elementi nga pesha atomike, e cila ka një formë karakteristike të dhëmbit të sharrës, duke ilustruar në mënyrë të përsosur termin "periodicitet", të propozuar tashmë në atë kohë nga Mendeleev.

2. Çfarë është bërë para ditës së zbulimit të madh

Parakushtet për zbulimin e ligjit periodik duhen kërkuar në librin e D.I. Mendeleev (në tekstin e mëtejmë D.I.) "Bazat e kimisë". Kapitujt e parë të pjesës së dytë të këtij libri nga D.I. shkroi në fillim të 1869. Kapitulli i parë iu kushtua natriumit, i dyti - analogëve të tij, i 3-ti - kapacitetit të nxehtësisë, i 4-ti - metaleve alkaline të tokës. Në ditën kur u zbulua ligji periodik (17 shkurt 1869), ai ndoshta kishte përshkruar tashmë çështjen e marrëdhënies midis elementëve të tillë polare të kundërt si metalet alkali dhe halogjenët, të cilët ishin afër njëri-tjetrit për sa i përket atomicitetit të tyre (valencë ), si dhe pyetjen mbi marrëdhënien midis vetë metaleve alkaline për sa i përket peshave të tyre atomike. Ai iu afrua gjithashtu çështjes së bashkimit dhe krahasimit të dy grupeve të elementeve polare të kundërta sipas peshave atomike të anëtarëve të tyre, që në fakt nënkuptonte braktisjen e parimit të shpërndarjes së elementeve sipas atomicitetit të tyre dhe kalimin në parimin e tyre. shpërndarja sipas peshave atomike. Ky tranzicion nuk ishte një përgatitje për zbulimin e ligjit periodik, por fillimi i vetë zbulimit

Nga fillimi i vitit 1869, një pjesë e konsiderueshme e elementeve u kombinuan në grupe dhe familje të veçanta natyrore bazuar në vetitë kimike të përbashkëta; Krahas kësaj, një pjesë tjetër e tyre u shpërndanë, elementë individualë të izoluar që nuk u bashkuan në grupe të veçanta. Më poshtë u konsideruan të vendosura fort:

– një grup metalesh alkali – litium, natrium, kalium, rubidium dhe cezium;

– një grup metalesh alkaline tokësore – kalcium, stroncium dhe barium;

– grupi i oksigjenit – oksigjen, squfur, selen dhe telur;

– grupi i azotit – azoti, fosfori, arseniku dhe antimoni. Përveç kësaj, bismuti shpesh shtohej këtu, dhe vanadium u konsiderua si një analog jo i plotë i azotit dhe arsenikut;

– grupi i karbonit – karboni, silikoni dhe kallaji, dhe titani dhe zirkonium konsideroheshin si analoge jo të plota të silikonit dhe kallajit;

– një grup halogjenesh (halogjene) – fluor, klor, brom dhe jod;

– grupi i bakrit – bakri dhe argjendi;

– grupi i zinkut – zinku dhe kadmiumi

– familja e hekurit – hekur, kobalt, nikel, mangan dhe krom;

– familja e metaleve të platinit – platini, osmiumi, iridiumi, paladiumi, ruteniumi dhe rodiumi.

Situata ishte më e ndërlikuar me elementë që mund të klasifikoheshin në grupe ose familje të ndryshme:

– plumb, merkur, magnez, ar, bor, hidrogjen, alumin, talium, molibden, tungsten.

Për më tepër, njiheshin një numër elementësh, vetitë e të cilave nuk ishin studiuar ende sa duhet:

– familje e elementeve të rralla të tokës – ittrium, erbium, cerium, lantan dhe didymium;

– niobium dhe tantal;

– berilium;

3. Dita e zbulimit të madh

DI. ishte një shkencëtar shumë i gjithanshëm. Ai ishte shumë i interesuar për pyetjet për një kohë të gjatë dhe Bujqësia. Ai mori pjesë nga afër në aktivitetet e Volny shoqëria ekonomike në Shën Petersburg (VEO), anëtar i së cilës ishte. VEO organizoi prodhimin e djathit artel në një numër provincash veriore. Një nga nismëtarët e kësaj nisme ishte N.V. Vereshchagin. Në fund të vitit 1868, d.m.th. ndërsa D.I. përfundoi çështjen. 2 i librit të tij, Vereshchagin iu drejtua VEO me një kërkesë për të dërguar një nga anëtarët e Shoqatës për të inspektuar punën e qumështoreve të djathit artel në vend. Pëlqimin për këtë lloj udhëtimi e ka shprehur D.I. Në dhjetor 1868, ai ekzaminoi një numër baxhosh djathi artel në provincën Tver. Një udhëtim pune shtesë ishte i nevojshëm për të përfunduar ekzaminimin. Nisja ishte planifikuar saktësisht për 17 shkurt 1869.

Në veprën e tij të vitit 1668, Robert Boyle dha një listë të elementeve kimike të pazbërthyeshme. Në atë kohë ishin vetëm pesëmbëdhjetë prej tyre. Në të njëjtën kohë, shkencëtari nuk pretendoi se përveç elementëve që ai renditi nuk ekzistonin më dhe çështja e sasisë së tyre mbeti e hapur.

Njëqind vjet më vonë, kimisti francez Antoine Lavoisier përpiloi një listë të re të elementeve të njohura për shkencën. Regjistri i tij përfshinte 35 substancave kimike, nga të cilat 23 u njohën më pas si ato elementë shumë të pazbërthyeshëm.

Kërkimi për elementë të rinj u krye nga kimistët në të gjithë botën dhe përparoi me mjaft sukses. Kimisti rus Dmitry Ivanovich Mendeleev luajti një rol vendimtar në këtë çështje: ishte ai që doli me idenë e mundësisë së një marrëdhënieje midis masës atomike të elementeve dhe vendit të tyre në "hierarki". Sipas fjalëve të tij, "ne duhet të kërkojmë... korrespodencë midis vetive individuale të elementeve dhe peshave të tyre atomike".

Duke krahasuar elementët kimikë të njohur në atë kohë, Mendelejevi, pas një pune kolosale, zbuloi përfundimisht atë varësi, lidhjen e përgjithshme natyrore midis elementeve individuale, në të cilën ato shfaqen si një tërësi e vetme, ku vetitë e secilit element nuk janë diçka që ekziston në vetvete. , por një fenomen periodik dhe rregullisht i përsëritur.

Kështu në shkurt 1869 u formulua ligji periodik i Mendelejevit. Në të njëjtin vit, më 6 mars, një raport i përgatitur nga D.I. Mendeleev, me titull "Marrëdhënia e vetive me peshën atomike të elementeve" u prezantua nga N.A. Menshutkin në një takim të Shoqatës Ruse Kimike.

Në të njëjtin vit, botimi u shfaq në revistën gjermane "Zeitschrift für Chemie", dhe në 1871 në revistën "Annalen der Chemie" një botim i detajuar nga D.I. Mendeleev, kushtuar zbulimit të tij - "Die periodische Gesetzmässigkeit der Elemente" (Model periodik i elementeve kimike).

Krijimi i tabelës periodike

Përkundër faktit se Mendeleev e formoi idenë në një periudhë mjaft të shkurtër kohore, ai nuk mundi të zyrtarizonte përfundimet e tij për një kohë të gjatë. Ishte e rëndësishme që ai të paraqiste idenë e tij në formën e një përgjithësimi të qartë, një sistemi të rreptë dhe vizual. Siç tha dikur vetë D.I. Mendeleev në bisedë me profesorin A.A. Inostrantsev: "Gjithçka u bashkua në kokën time, por nuk mund ta shpreh në një tabelë."

Sipas biografëve, pas kësaj bisede shkencëtari punoi në krijimin e tryezës për tre ditë e tre netë, pa shkuar në shtrat. Ai kaloi nëpër opsione të ndryshme në të cilat elementët mund të kombinoheshin për t'u organizuar në një tabelë. Puna u ndërlikua edhe nga fakti se në kohën e krijimit të tabelës periodike, jo të gjithë elementët kimikë ishin të njohur për shkencën.

Në 1869-1871, Mendeleev vazhdoi të zhvillonte idetë e periodicitetit të paraqitura dhe të pranuara nga komuniteti shkencor. Një nga hapat ishte futja e konceptit të vendit të një elementi në tabelën periodike si një grup i vetive të tij në krahasim me vetitë e elementeve të tjerë.

Pikërisht mbi këtë bazë, si dhe duke u mbështetur në rezultatet e marra gjatë studimit të sekuencës së ndryshimeve në oksidet që formojnë qelqin, Mendeleev korrigjoi vlerat e masave atomike të 9 elementeve, duke përfshirë beriliumin, indiumin, uraniumin dhe të tjerët.

Gjatë punës së D.I. Mendelejevi u përpoq të plotësonte qelizat boshe të tabelës që përpiloi. Si rezultat, në 1870 ai parashikoi zbulimin e elementeve të panjohura për shkencën në atë kohë. Mendeleev llogariti masat atomike dhe përshkroi vetitë e tre elementeve që nuk ishin zbuluar ende në atë kohë:

"ekaaluminium" - i zbuluar në 1875, i quajtur galium,
"ekabora" - e zbuluar në 1879, e quajtur scandium,
"exasilicon" - i zbuluar në 1885, i quajtur germanium.

Parashikimet e tij të ardhshme të realizuara ishin zbulimi i tetë elementëve të tjerë, duke përfshirë poloniumin (zbuluar në 1898), astatine (zbuluar në 1942-1943), teknetium (zbuluar në 1937), renium (zbuluar në 1925) dhe Francë (zbuluar në 1939) .

Në vitin 1900, Dmitry Ivanovich Mendeleev dhe William Ramsay arritën në përfundimin se ishte e nevojshme të përfshiheshin elementë të një grupi të veçantë zero në tabelën periodike. Sot këta elementë quhen gaze fisnike (para vitit 1962, këto gaze quheshin gaze fisnike).

Parimi i organizimit të tabelës periodike

Në tryezën e tij D.I. Mendelejevi i renditi elementet kimike në rreshta sipas masës në rritje, duke zgjedhur gjatësinë e rreshtave në mënyrë që elementët kimikë në një kolonë të kishin veti kimike të ngjashme.

Gazrat fisnikë - heliumi, neoni, argoni, kriptoni, ksenoni dhe radoni - ngurrojnë të reagojnë me elementë të tjerë dhe shfaqin aktivitet të ulët kimik dhe për këtë arsye ndodhen në kolonën e djathtë.

Në të kundërt, elementët e kolonës më të majtë - litium, natrium, kalium dhe të tjerët - reagojnë dhunshëm me substanca të tjera, procesi është shpërthyes. Elementet në kolonat e tjera të tabelës sillen në mënyrë të ngjashme - brenda një kolone këto veti janë të ngjashme, por ndryshojnë kur lëvizin nga një kolonë në tjetrën.

Tabela periodike në versionin e saj të parë thjesht pasqyronte gjendjen ekzistuese të punëve në natyrë. Fillimisht, tabela nuk shpjegoi në asnjë mënyrë pse duhet të ishte kështu. Dhe vetëm me pamjen Mekanika kuantike Kuptimi i vërtetë i renditjes së elementeve në tabelën periodike u bë i qartë.

Në natyrë gjenden elementë kimikë deri në uranium (përmban 92 protone dhe 92 elektrone). Duke filluar nga numri 93 janë elementë artificialë të krijuar në kushte laboratorike.

Ministria e Arsimit dhe Shkencës e Federatës Ruse

Departamenti i Arsimit i Administratës së Tverit

Institucion arsimor komunal

"Mbrëmje (ndërrim) shkollë gjithëpërfshirëse Nr. 2" Tver

Konkursi i eseve studentore "Krugozor"

Abstrakt mbi temën:

Historia e zbulimit të Ligjit Periodik dhe Tabelës Periodike të Elementeve Kimike nga Dmitry Ivanovich Mendeleev

student i grupit të 8-të të institucionit arsimor komunal VSOSH Nr. 2, Tver

Mbikëqyrësi:

mësuese e kimisë e kategorisë më të lartë

Institucioni arsimor komunal VSOSH Nr. 2, Tver

Prezantimi………………………........................................ ..........................................3

1. Parakushtet për zbulimin e Ligjit Periodik……..4

1.1. Klasifikimi……………………………………………………..4

1.2. Triadat e Döbereiner dhe sistemet e para të elementeve……………………….4

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

1.5. Tabelat Odling dhe Meyer……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….7

2. Zbulimi i Ligjit Periodik………………………9

Përfundim………………………………………………………………… 16

Referencat……………………………………………………….17

Prezantimi

Ligji periodik dhe tabela periodike e elementeve kimike janë baza e kimisë moderne.

Mendeleev emëroi qytete, fabrika, institucionet arsimore, institutet kërkimore. Për nder në Rusi miratuar medalje e artë– shpërblehet për punë të jashtëzakonshme në kimi. Emri i shkencëtarit iu caktua Shoqërisë Kimike Ruse. Për nder, leximet rajonale të Mendeleev mbahen çdo vit në rajonin e Tverit. Edhe elementit me numër serik 101 iu dha emri Mendelevium, për nder të Dmitry Ivanovich.

Merita e tij kryesore ishte zbulimi i ligjit periodik dhe krijimi i sistemit periodik të elementeve kimike, që e përjetësuan emrin e tij në shkencën botërore. Ky ligj dhe sistemi periodik janë baza e gjithçkaje zhvillimin e mëtejshëm mësimet rreth atomeve dhe elementeve, ato janë themeli i kimisë dhe fizikës së ditëve tona.

Qëllimi i punës: studioni parakushtet për shfaqjen e ligjit periodik dhe sistemit periodik të elementeve kimike dhe vlerësoni kontributin e Dmitry Ivanovich Mendeleev në këtë zbulim.

1. Parakushtet për zbulimin e Ligjit Periodik

Kërkimi i bazës për klasifikimin natyror të elementeve kimike dhe sistemimi i tyre filloi shumë përpara zbulimit të Ligjit Periodik. Në kohën kur u zbulua Ligji Periodik, njiheshin 63 elementë kimikë dhe u përshkruan përbërja dhe vetitë e përbërjeve të tyre.

1.1 Klasifikimi

Kimisti i shquar suedez i ndau të gjithë elementët në metale dhe jometale bazuar në dallimet në vetitë e substancave dhe komponimeve të thjeshta që ata formuan. Ai përcaktoi se metalet korrespondojnë me oksidet dhe bazat bazë, dhe jometalet korrespondojnë me oksidet dhe acidet acide.

Tabela 1. Klasifikimi

1.2. Triadat e Döbereiner dhe sistemet e para të elementeve

Në 1829, kimisti gjerman Johann Wolfgang Döbereiner bëri përpjekjen e parë të rëndësishme për të sistemuar elementët. Ai vuri re se disa elementë me veti të ngjashme mund të kombinohen në grupe me tre, të cilat ai i quajti triada.

Thelbi i ligjit të propozuar të triadës Döbereiner ishte se masa atomike e elementit të mesëm të treshes ishte afër gjysmës së shumës (mesatarja aritmetike) e masave atomike të dy elementëve ekstremë të treshes. Pavarësisht nga fakti se triadat e Döbereiner janë në një farë mase prototipe të grupeve të Mendelejevit, këto ide në tërësi janë ende shumë të papërsosura. Mungesa e magnezit në familjen e vetme të kalciumit, stronciumit dhe bariumit ose oksigjenit në familjen e squfurit, selenit dhe telurit është rezultat i kufizimit artificial të grupeve të elementeve të ngjashëm vetëm në bashkime të trefishta. Shumë tregues në këtë kuptim është dështimi i Döbereiner për të izoluar një treshe prej katër elementësh me veti të ngjashme: P, As, Sb, Bi. Döbereiner pa qartë analogji të thella në vetitë kimike të fosforit dhe arsenikut, antimonit dhe bismutit, por, pasi ishte kufizuar më parë në kërkimin e triadave, ai nuk mund të gjente zgjidhjen e duhur. Gjysmë shekulli më vonë, Lothar Mayer do të thoshte se nëse Döbereiner do të ishte shpërqendruar vetëm shkurtimisht nga triadat e tij, ai do të kishte parë menjëherë ngjashmërinë e të gjithë këtyre katër elementëve në të njëjtën kohë.

Megjithëse Döbereiner, natyrisht, nuk pati sukses në ndarjen e të gjithë elementëve të njohur në triada, ligji i triadave tregonte qartë ekzistencën e një marrëdhënieje midis masës atomike dhe vetive të elementeve dhe përbërjeve të tyre. Të gjitha përpjekjet e mëtejshme për sistemim bazoheshin në vendosjen e elementeve në përputhje me masat e tyre atomike.

1.3. Spiral de Chancourtois (1862)

Profesori i Shkollës së Lartë të Parisit, Alexandre Beguier de Chancourtois, renditi të gjithë elementët kimikë të njohur në atë kohë në një sekuencë të vetme të rritjes së masave të tyre atomike dhe aplikoi serinë që rezulton në sipërfaqen e cilindrit përgjatë një linje që del nga baza e tij në një kënd prej 45° në rrafshin e bazës (të ashtuquajturat spiralja e tokës). Gjatë shpalosjes së sipërfaqes së cilindrit, rezultoi se në linjat vertikale paralele me boshtin e cilindrit, kishte elementë kimikë me veti të ngjashme. Pra, litiumi, natriumi, kaliumi ranë në një vertikale; berilium, magnez, kalcium; oksigjen, squfur, selen, telur, etj. Disavantazhi i spirales de Chancourtois ishte fakti se elementet me sjellje kimike krejtësisht të ndryshme ishin në të njëjtën linjë me elementë që ishin të ngjashëm në natyrën e tyre kimike. Mangani hynte në grupin e metaleve alkali dhe titani, i cili nuk kishte asgjë të përbashkët me to, hynte në grupin e oksigjenit dhe squfurit. Kështu, për herë të parë lindi ideja e periodicitetit të vetive të elementeve, por nuk iu kushtua vëmendje dhe shpejt u harrua.

Menjëherë pas spirales së de Chancourtois, shkencëtari amerikan John Newlands bëri një përpjekje për të krahasuar vetitë kimike të elementeve me masat e tyre atomike. Duke i renditur elementët në rendin e rritjes së masës atomike, Newlands vuri re se ngjashmëritë në vetitë shfaqeshin midis çdo elementi të tetë. Newlands e quajti modelin e gjetur ligjin e oktavave në analogji me shtatë intervalet e shkallës muzikore. Në tabelën e tij, ai i renditi elementet kimike në grupe vertikale me nga shtatë elementë secili dhe në të njëjtën kohë zbuloi se (me një ndryshim të vogël në renditjen e disa elementeve) elementët me veti kimike të ngjashme përfunduan në të njëjtën vijë horizontale. John Newlands ishte, natyrisht, i pari që dha një seri elementësh të renditur në rendin e rritjes së masave atomike, caktoi numrin atomik përkatës për elementët kimikë dhe vuri re marrëdhënien sistematike midis këtij rendit dhe vetive fiziko-kimike të elementeve. Ai shkroi se në një sekuencë të tillë përsëriten vetitë e elementeve, peshat (masa) ekuivalente të të cilave ndryshojnë me 7 njësi, ose me një vlerë që është shumëfish i 7-së, d.m.th., sikur elementi i tetë në rend i përsërit vetitë. e të parës, si në muzikë nota e tetë përsëritet së pari.

Newlands u përpoq t'i jepte kësaj varësie, e cila në fakt ndodh për elementët e lehtë, një karakter universal. Në tabelën e tij, elementë të ngjashëm ndodheshin në rreshta horizontale, por në të njëjtën rresht shpesh kishte elementë krejtësisht të ndryshëm në veti. Shoqëria Kimike e Londrës e përshëndeti ligjin e tij të oktavave me indiferencë dhe sugjeroi që Newlands të përpiqej t'i rregullonte elementet në mënyrë alfabetike dhe të identifikonte çdo model.

1.5 Tabelat Odling dhe Meyer

Gjithashtu në vitin 1864, u shfaq tabela e parë e kimistit gjerman Lothar Meyer; ai përfshinte 28 elementë, të renditur në gjashtë kolona sipas vlerave të tyre. Meyer e kufizoi qëllimisht numrin e elementeve në tabelë për të theksuar ndryshimin e rregullt (të ngjashëm me triadat e Döbereiner) në masën atomike në seri elementësh të ngjashëm.

Fig. 3. Tabela e elementeve kimike të Meyer

Në 1870, vepra e Meyer u botua që përmban një tabelë të re të titulluar "Natyra e elementeve si funksion i peshës së tyre atomike", e përbërë nga nëntë kolona vertikale. Elementë të ngjashëm ndodheshin në rreshtat horizontale të tabelës; Meyer la disa qeliza bosh. Tabela shoqërohej nga një grafik i varësisë së vëllimit atomik të një elementi nga pesha atomike, e cila ka një formë karakteristike të dhëmbit sharrë, duke ilustruar në mënyrë të përsosur termin « periodiciteti », i propozuar tashmë në atë kohë nga Mendeleev.

2. Zbulimi i Ligjit Periodik

Ka disa histori nga njerëz të afërt se si u zbulua ligji periodik; Këto histori u transmetuan gojarisht nga dëshmitarët okularë, më pas depërtuan në shtyp dhe u bënë një lloj legjendash, të cilat ende nuk kanë mundur të verifikohen për mungesën e të dhënave përkatëse dokumentare. Historia e një profesori të gjeologjisë në Shën Petersburg është interesante. Universiteti (), mik i ngushtë. , i cili e vizitoi pikërisht në ato ditë kur zbuloi ligjin periodik, jep prekje interesante se si punoi për krijimin e sistemit të tij të elementeve, kush e publikoi historinë, shkruante:

“Rreth finales procesi krijues Intuita e Mendelejevit, profesori emeritus Alexander Aleksandrovich Inostrantsev, me dashamirësi më tha gjëra jashtëzakonisht interesante. Një herë, duke qenë tashmë sekretar i Fakultetit të Fizikës dhe Matematikës, A.A. erdhi për të vizituar Mendelejevin, me të cilin, si shkencëtar dhe mik i ngushtë, ishte në komunikim të vazhdueshëm shpirtëror. Ai sheh: D.I. duke qëndruar në tavolinë, me sa duket në një gjendje të zymtë, të dëshpëruar.

Çfarë po bën, Dmitry Ivanovich?

Mendelejevi filloi të fliste për atë që më vonë u mishërua në sistemin periodik të elementeve, por në atë moment ligji dhe tabela nuk ishin formuar ende: "Gjithçka u bashkua në kokën time," shtoi Mendeleev me hidhërim, "por nuk mund të shprehem. atë në një tryezë.” Pak më vonë ndodhi sa vijon. Mendeleev punoi në tryezën e tij për tre ditë dhe tre netë, pa shkuar në shtrat, duke u përpjekur të kombinonte rezultatet e ndërtimit të tij mendor në një tryezë, por përpjekjet për ta arritur këtë ishin të pasuksesshme. Më në fund, nën ndikimin e lodhjes ekstreme, Mendelejevi shkoi në shtrat dhe menjëherë e zuri gjumi. “Në ëndrrën time shoh një tavolinë ku 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."

Më tej, është e nevojshme të merret parasysh dëshmia e tij në "Bazat e Kimisë" se si, kur përfundoi klasifikimin e tij të elementeve, ai përdori karta në të cilat ishin shkruar të dhëna për elementë individualë. Kartat ishin të nevojshme pikërisht për të identifikuar një marrëdhënie ende të panjohur midis elementeve, dhe aspak për dizajnin e saj përfundimtar. Dhe më e rëndësishmja, siç dëshmohet nga drafti fillestar i tabelës, kartat me elementët e shkruar në to fillimisht nuk ishin vendosur në rendin e grupeve dhe rreshtave (periudhave), por vetëm në rendin e grupeve (periudhat nuk ishin ende zbuluar në fillim). Grupet u vendosën njëri poshtë tjetrit, dhe ishte kjo vendosje e grupeve që çoi në zbulimin se kolonat vertikale (periudhat) e elementeve janë ngjitur me njëra-tjetrën, duke formuar një seri të përbashkët të vazhdueshme elementësh në të cilat veti të caktuara kimike janë periodikisht. të përsëritura. Ky, në mënyrë rigoroze, ishte zbulimi i ligjit periodik.

Për më tepër, nëse ekzistenca jo vetëm e grupeve, por edhe e periudhave të elementeve ishte e njohur tashmë, atëherë nuk do të kishte nevojë të drejtohej në karta për elementë individualë.

Historia e tretë, e thënë përsëri me fjalët e tij, vjen nga një mik i ngushtë - një kimist i shquar çek. Kjo histori u botua nga Brauner në 1907. pas vdekjes së mikut të tij të madh; në vitin 1930 u ribotua në një koleksion veprash të kimistëve çekosllovakë. Gjatë Luftës së Dytë Botërore, këtë histori e dha Gerald Druce në biografinë e tij të Boguslav Brauner. Sipas Brauner, ai i tregoi se si përpilimi i një libri shkollor të kimisë, d.m.th., "Bazat e kimisë", ndihmoi në zbulimin dhe formulimin e ligjit periodik.

"Kur fillova të shkruaj librin tim shkollor," tha Brauner, "ndjeva se duhej një sistem që do të më lejonte të shpërndaja elementët kimikë. Kuptova se të gjitha sistemet ekzistuese ishin artificiale dhe për këtë arsye të papërshtatshme për qëllimin tim; kërkova të krijoja një sistem natyror.” Për këtë qëllim, unë shkrova simbolet e elementeve dhe peshën e tyre atomike në copa të vogla kartoni, pas së cilës fillova t'i grupoj ato. menyra te ndryshme sipas ngjashmërisë së tyre. Por kjo metodë nuk më kënaqi derisa i radhita kartonat njëra pas tjetrës sipas rritjes së peshës atomike. Kur vendosa rreshtin e parë në tabelë:

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

Kam zbuluar se elementët e mëposhtëm mund të formojnë një rresht të dytë nën të parën, por duke filluar nën litium. Më pas gjeta se në këtë rresht të ri:

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

natriumi përsërit çdo veti të litiumit; e njëjta gjë ndodh për elementët e mëposhtëm. E njëjta përsëritje ndodh në rreshtin e tretë, pas një periudhe të caktuar dhe vazhdon në të gjitha rreshtat."

Kjo është historia e treguar nga fjalët e tij. Më tej, në shpjegimin dhe zhvillimin e kësaj historie, thuhet se ai “i renditi elementet e ngjashme në grupe dhe, sipas rritjes së peshave atomike, në rreshta në të cilat vetitë dhe karakteri i elementeve ndryshonin gradualisht, siç shihet më sipër. Në anën e majtë të tryezës së tij kishte elemente “elektropozitive”, në të djathtë “elektronegative”. Ai e shpalli ligjin e tij me fjalët e mëposhtme”

Kështu, historia e përcjellë prej tij nga fjalët e tij nuk ka të bëjë me të gjithë zbulimin në tërësi dhe jo me të gjithë historinë e krijimit të sistemit natyror të elementeve, por vetëm me fazën përfundimtare të këtij zbulimi, kur, në bazë të një krijoi sistemin, ai ishte në gjendje të zbulonte dhe formulonte ligjin periodik të kimikateve që qëndrojnë në themel të elementeve të këtij sistemi. Shkurtimisht, historia e përcjellë nga Brauner nuk ka të bëjë me historinë e përbërjes së një sistemi elementësh, por me historinë e formulimit të ligjit periodik mbi bazën e një sistemi tashmë të përpiluar.

Një tregues i ekzistencës së një versioni të katërt gjendet në pasthënien editoriale të vëllimit të dytë të veprave të zgjedhura, botuar në 1934. dhe që përmban vepra që lidhen me ligjin periodik. shkruan se në vëllimin e treguar "vetëm një artikull "Koment j" ai trouve la loi periodique nuk ishte përfshirë si më shumë biografik." Për disa arsye ai nuk dha një lidhje se ku u botua ky artikull. Ky artikull, Natyrisht, shkaktoi një interes të madh, pasi, duke gjykuar nga emri i tij, mund të pritej që më në fund do t'i jepte një përgjigje pyetjes me interes për të gjithë kimistët se si u zbulua ligji periodik dhe kjo përgjigje nuk do të merrej nga palët e treta. Me fjalë, por nga vetvetja.Dukej krejtësisht e pabazuar referimi se ky artikull ishte përjashtuar nga Prof.si gjoja me karakter biografik, prandaj duhej të përfshihej në përmbledhjen e punimeve për ligjin periodik dhe nuk përjashtohet nga ky koleksion.Si rezultat i kërkimit për këtë artikull, u zbulua se në revistën franceze të kimisë së pastër dhe të aplikuar për vitin 1899, në fakt u botua një artikull me titullin intrigues "Koment j"ai trouve le systeme periodique. des elemente” (“Si e gjeta sistemin periodik të elementeve”). Në një shënim për këtë artikull, redaktorët e revistës raportojnë se ata iu drejtuan D.I. Mendeleev me rastin e zgjedhjes së tij në 1899. anëtar korrespondues i huaj i Akademisë së Shkencave të Parisit me një kërkesë për të shkruar për revistën për sistemin e tij periodik. e përmbushi këtë kërkesë me shumë vullnet dhe e dërgoi veprën e tij, të shkruar në rusisht, në një revistë franceze. Përkthimi i kësaj vepre në frëngjisht u krye nga vetë redaktorët.

Njohja më e afërt me tekstin e publikuar në frëngjisht Artikulli tregon se kjo nuk është një punë e re, por një përkthim i saktë nga artikulli i tij "Ligji periodik i elementeve kimike", të cilin ai e ka shkruar për Fjalor Enciklopedik Brockhaus dhe Efron, dhe u botua në vëllimin XXIII të këtij fjalori në 1898. Natyrisht, përkthyesi ose redaktorët e revistës franceze, për të shtuar më shumë interes, e ndryshuan titullin që dukej shumë i thatë: “Ligji periodik i elementeve kimike” në atë intrigues: “Si e gjeta sistemin periodik të elementeve”. Përndryshe, gjithçka mbeti e pandryshuar, dhe unë nuk i shtova asgjë biografike në artikullin tim.

Këto janë legjendat dhe tregimet se si u zbulua tabela periodike e elementeve kimike. Të gjitha paqartësitë e krijuara prej tyre më sipër mund të konsiderohen të eliminuara falë zbulimit dhe studimit të materialeve të reja që lidhen me historinë e këtij zbulimi të madh.

Fig.4. "Përvoja e një sistemi elementësh"

Më 6 mars 1869, në një takim të Shoqërisë Kimike Ruse, në mungesë të Mendelejevit (Mendeleev ishte në fabrikat e djathit në rajonin e Tverit dhe, ndoshta, u ndal nga pasuria e tij "Boblovo" në rajonin e Moskës), një mesazh. në lidhje me zbulimin e ligjit periodik u bë nga ai, i cili e mori atë për numrin e ardhshëm të artikullit të revistës së tij ("Journal of the Russian Chemical Society").

Në 1871, në artikullin përfundimtar "Ligji Periodik i Elementeve Kimike", Mendeleev dha formulimin e mëposhtëm të Ligjit Periodik: "Vetitë e elementeve, dhe për rrjedhojë vetitë e trupave të thjeshtë dhe të ndërlikuar që ata formojnë, varen periodikisht nga peshë atomike”. Në të njëjtën kohë, Mendeleev i dha tabelës së tij periodike një formë që u bë klasik (i ashtuquajturi version i shkurtër).

Ndryshe nga paraardhësit e tij, Mendeleev jo vetëm që përpiloi një tabelë dhe vuri në dukje praninë e modeleve të padyshimta në vlerat numerike të peshave atomike, por gjithashtu vendosi të emërtojë këto modele e drejta e zakonshme natyrës. Bazuar në supozimin se masa atomike përcakton vetitë e një elementi, ai mori përsipër të ndryshojë peshat atomike të pranuara të disa elementeve dhe të përshkruajë në detaje vetitë e elementeve ende të pazbuluar.

Fig.5. Tabela Periodike e Elementeve Kimike

D.I. Mendeleev luftoi për njohjen e Ligjit Periodik për shumë vite; idetë e tij u njohën vetëm pasi u zbuluan elementët e parashikuar nga Mendelejevi: galium (Paul Lecoq de Boisbaudran, 1875), skandium (Lars Nilsson, 1879) dhe germanium (Clemens Winkler, 1886) - përkatësisht eka-alumin, eca-boron dhe - silikon. Nga mesi i viteve 1880, Ligji Periodik më në fund u njoh si një nga bazat teorike kimisë.

konkluzioni

Ligji periodik luajti një rol të madh në zhvillimin e kimisë tjetër shkencat natyrore. U zbulua marrëdhënia e ndërsjellë midis të gjithë elementëve dhe vetive të tyre fizike dhe kimike. Kjo e paraqiti shkencën natyrore me një problem shkencor dhe filozofik me rëndësi të jashtëzakonshme: kjo lidhje e ndërsjellë duhet shpjeguar. Pas zbulimit të Ligjit Periodik, u bë e qartë se atomet e të gjithë elementëve duhet të ndërtohen sipas një parimi të vetëm dhe struktura e tyre duhet të pasqyrojë periodicitetin e vetive të elementeve. Kështu, ligji periodik u bë një lidhje e rëndësishme në evolucionin e shkencës atomike-molekulare, duke pasur një ndikim të rëndësishëm në zhvillimin e teorisë së strukturës atomike. Ai gjithashtu kontribuoi në formulimin koncept modern"element kimik" dhe sqarues i ideve për substanca të thjeshta dhe komplekse. Përparimet në fizikën atomike, duke përfshirë energjinë bërthamore dhe sintezën e elementeve artificiale, u bënë të mundura vetëm falë Ligjit Periodik.

“Teoritë e reja dhe përgjithësimet e shkëlqyera do të shfaqen dhe do të vdesin. Idetë e reja do të zëvendësojnë konceptet tona tashmë të vjetruara të atomit dhe elektronit. Zbulimet dhe eksperimentet më të mëdha do të anulojnë të kaluarën dhe do të hapin horizonte të reja të pabesueshme dhe gjerësi të sotme - e gjithë kjo do të vijë dhe do të shkojë, por Ligji Periodik i Mendelejevit gjithmonë do të jetojë dhe do të udhëheqë kërkimin.

Bibliografi

2. . Bazat e kimisë. - T. 2. – M. – L.: Goskhimizdat, 1947. - 389 f.

3. . Leksione të zgjedhura në kimi. - M.: Më e lartë. shkollë, 1968. - 224 s.

4. . Materiale të reja mbi historinë e zbulimit të ligjit periodik. - M.–L.: Shtëpia botuese Acad. Shkenca BRSS, 1950. - 145 s.

5. . Analiza filozofike e veprave të para mbi ligjin periodik (). - M.: Shtëpia botuese Akad. Shkenca BRSS, 1959. - 294 s.

6. . Filozofia e shpikjes dhe shpikja në filozofi. - T.2. - M.: Shkenca dhe shkolla, 1922.- F.88.