Davriy jadvalning qisqacha ochilishi. Mendeleyev davriy tizimi. Davriy tizimning kimyoviy elementlari. Yorqin bashoratning yangi faktlari

11-19-asrlar oxirida atom-molekulyar nazariyaning ma'qullanishi ma'lum bo'lganlar sonining tez o'sishi bilan birga keldi. kimyoviy elementlar. Faqat 19-asrning birinchi oʻn yilligida 14 ta yangi element topildi. Kashfiyotchilar orasida rekordchi ingliz kimyogari Xamfri Davi bo'lib, u bir yil ichida elektroliz yordamida 6 ta yangi oddiy moddalarni (natriy, kaliy, magniy, kaltsiy, bariy, stronsiy) oldi. 1830 yilga kelib esa ma'lum elementlar soni 55 taga yetdi.

Xususiyatlari bo'yicha heterojen bo'lgan bunday elementlarning mavjudligi kimyogarlarni hayratda qoldirdi va elementlarni tartibga solish va tizimlashtirishni talab qildi. Ko'pgina olimlar elementlar ro'yxatidagi naqshlarni izlashdi va ba'zi yutuqlarga erishdilar. D.I. davriy qonunni kashf etish ustuvorligiga qarshi chiqqan eng muhim uchta asar mavjud. Mendeleev.

Mendeleev davriy qonunni quyidagi asosiy qoidalar shaklida shakllantirdi:

• 1. Atom og'irligi bo'yicha joylashgan elementlar xossalarning aniq davriyligini ifodalaydi.
• 2. Biz yana ko'plab noma'lum oddiy jismlar, masalan, atom og'irligi 65 - 75 bo'lgan Al va Si ga o'xshash elementlarning ochilishini kutishimiz kerak.
• 3. Elementning atom og'irligining qiymatini ba'zan uning analogiyalarini bilish orqali tuzatish mumkin.

Ba'zi o'xshashliklar ularning atomlari og'irligining kattaligi bilan aniqlanadi. Birinchi pozitsiya Mendeleevdan oldin ham ma'lum bo'lgan, ammo aynan u unga universal qonun xarakterini bergan, uning asosida hali ochilmagan elementlarning mavjudligini bashorat qilgan, bir qator elementlarning atom og'irliklarini o'zgartirgan va jadvaldagi ba'zi elementlarni tartibga solgan. ularning atom og'irliklariga zid, lekin xossalariga to'liq mos keladi.(asosan valentlik). Qolgan qoidalar faqat Mendeleyev tomonidan kashf etilgan va davriy qonunning mantiqiy natijasidir. Ushbu oqibatlarning to'g'riligi keyingi yigirma yil ichida ko'plab tajribalar bilan tasdiqlandi va davriy qonunni tabiatning qat'iy qonuni sifatida gapirishga imkon berdi.

Ushbu qoidalardan foydalanib, Mendeleev elementlarning davriy jadvalining o'z versiyasini tuzdi. Elementlar jadvalining birinchi loyihasi 1869 yil 17 fevralda (yangi uslub bo'yicha 1 mart) paydo bo'lgan.

Va 1869 yil 6 martda professor Menshutkin Rossiya kimyo jamiyati yig'ilishida Mendeleevning kashfiyoti haqida rasman e'lon qildi.

Olimning og'ziga quyidagi e'tirof aytildi: men tushimda stolni ko'raman, unda barcha elementlar kerak bo'lganda tartibga solingan. Men uyg'onib ketdim, darhol uni qog'ozga yozib qo'ydim - faqat bir joyda bu keyinchalik kerakli tuzatish bo'lib chiqdi. Afsonalarda hamma narsa qanchalik sodda! Rivojlanish va tuzatish olim hayotining 30 yildan ko'proq vaqtini oldi.

Davriy qonunni kashf qilish jarayoni ibratli bo'lib, Mendeleevning o'zi bu haqda shunday gapirgan: “Masa va massa o'rtasidagi g'oya beixtiyor paydo bo'ldi. kimyoviy xossalari aloqa bo'lishi kerak.

Va moddaning massasi, garchi mutlaq emas, faqat nisbiy bo'lsa ham, nihoyat atomlarning og'irliklari ko'rinishida ifodalanganligi sababli, elementlarning individual xususiyatlari va ularning atom og'irliklari o'rtasidagi funktsional moslikni izlash kerak. Biror narsani, hatto qo'ziqorinni yoki qandaydir giyohvandlikni izlash, qarash va harakat qilishdan boshqa yo'l bilan mumkin emas.

Shunday qilib, men alohida kartalarga atom og'irliklari va asosiy xususiyatlariga ega bo'lgan elementlarni, o'xshash elementlarni va yaqin atom og'irliklarini yoza boshladim, bu tezda elementlarning xossalari ularning atom og'irligiga davriy bog'liq degan xulosaga keldi, bundan tashqari, shubha tug'dirdi. ko'p noaniqliklar, men chiqarilgan xulosaning umumiyligiga bir daqiqa ham shubha qilmadim, chunki baxtsiz hodisani tan olish mumkin emas.

Birinchi davriy jadvalda kaltsiygacha bo'lgan barcha elementlar zamonaviy jadvaldagi bilan bir xil, asil gazlar bundan mustasno. Buni D.I.ning maqolasidan olingan sahifa parchasidan ko'rish mumkin. Mendeleev, elementlarning davriy tizimini o'z ichiga oladi.

Atom og'irliklarini oshirish printsipiga asoslanib, kaltsiydan keyingi keyingi elementlar vanadiy, xrom va titan bo'lishi kerak edi. Ammo Mendeleev kaltsiydan keyin savol belgisini qo'ydi va keyin titanni qo'yib, uning atom og'irligini 52 dan 50 ga o'zgartirdi.

Savol belgisi bilan ko'rsatilgan noma'lum elementga A = 45 atom og'irligi berildi, bu kaltsiy va titanning atom og'irliklari orasidagi o'rtacha arifmetikdir. Keyin, sink va mishyak o'rtasida, Mendeleev bir vaqtning o'zida hali kashf etilmagan ikkita element uchun joy qoldirdi. Bundan tashqari, u tellurni yod oldiga qo'ydi, garchi ikkinchisi kamroq atom og'irligiga ega. Elementlarning bunday joylashishi bilan jadvaldagi barcha gorizontal qatorlar faqat o'xshash elementlarni o'z ichiga oladi va elementlarning xususiyatlarining o'zgarishi davriyligi aniq namoyon bo'ldi. Keyingi ikki yil ichida Mendeleev elementlar tizimini sezilarli darajada yaxshiladi. 1871 yilda Dmitriy Ivanovichning "Kimyo asoslari" darsligining birinchi nashri nashr etildi, unda davriy tizim deyarli zamonaviy shaklda berilgan.

Jadvalda 8 ta elementlar guruhi tuzilgan, guruh raqamlari ushbu guruhlarga kiruvchi qatorlar elementlarining eng yuqori valentligini ko'rsatadi va davrlar 12 seriyaga bo'lingan holda zamonaviylarga yaqinlashadi. Endi har bir davr faol ishqoriy metaldan boshlanib, tipik metall bo'lmagan galogen bilan tugaydi.Tizimning ikkinchi versiyasi Mendeleyevga 4 emas, balki 12 element mavjudligini bashorat qilish imkonini berdi va ilmiy dunyoni shubha ostiga qo'ydi. ajoyib aniqlik uchta noma'lum elementlarning xossalari, u ekabor (sanskrit tilida eka "bir va bir xil" degan ma'noni anglatadi), ekaalyuminiy va ekasilikon deb atagan. (Galliya - Fransiyaning qadimgi Rim nomi). Olim ushbu elementni sof shaklda ajratib olishga va uning xususiyatlarini o'rganishga muvaffaq bo'ldi. Mendeleyev esa galliyning xossalari o‘zi bashorat qilgan ekaalyuminiy xossalariga to‘g‘ri kelishini ko‘rib, Lekok de Boisboranga 4,7 g/sm3 o‘rniga 5,9-6,0 g/sm3 ga teng bo‘lishi kerak bo‘lgan galiy zichligini noto‘g‘ri o‘lchaganini ma’lum qildi. . Haqiqatan ham, aniqroq o'lchovlar 5,904 g / sm3 to'g'ri qiymatga olib keldi. D.I davriy qonunining yakuniy tan olinishi. Mendeleyev 1886 yildan keyin, nemis kimyogari K. Vinkler kumush rudasini tahlil qilib, germaniy deb atagan elementni olganidan keyin erishgan. Bu exacilium bo'lib chiqadi.

Davriy qonun va elementlarning davriy tizimi.

Davriy qonun kimyoning eng muhim qonunlaridan biridir. Mendeleyev elementning asosiy xarakteristikasi uning atom massasi deb hisoblagan. Shuning uchun u barcha elementlarni atom massasini oshirish tartibida bir qatorga joylashtirdi.

Agar Li dan F gacha bo'lgan bir qator elementlarni ko'rib chiqsak, elementlarning metall xossalari zaiflashganini va metall bo'lmagan xossalari kuchayganligini ko'rishimiz mumkin. Na dan Cl gacha bo'lgan qatordagi elementlarning xossalari ham xuddi shunday o'zgaradi. Keyingi belgi K, Li va Na kabi, odatiy metalldir.

Elementlarning eng yuqori valentligi I y Li dan V y N gacha (kislorod va ftor mos ravishda doimiy ravishda II va I valentlikka ega) va I y Na dan VII y Cl gacha ortadi. Keyingi element K, Li va Na kabi, valentlik I. Li2O dan N2O5 gacha bo'lgan oksidlar va LiOH dan HNO3 gacha bo'lgan gidroksidlar qatorida asosiy xususiyatlar zaiflashadi va kislotalilik xossalari kuchayadi. Oksidlarning xossalari ketma-ketlikda Na2O va NaOH dan Cl2O7 va HClO4 gacha o'zgaradi. Kaliy oksidi K2O, litiy va natriy oksidlari Li2O va Na2O kabi asosiy oksid, kaliy gidroksid KOH, litiy va natriy gidroksidlari LiOH va NaOH kabi tipik asosdir.

Metall bo'lmaganlarning shakli va xossalari CH4 dan HF ga va SiH4 dan HCl ga o'xshash tarzda o'zgaradi.

Elementlarning atom massasining ortishi bilan kuzatiladigan elementlar va ularning birikmalari xossalarining bunday tabiati davriy o`zgarish deyiladi. Barcha kimyoviy elementlarning xossalari atom massasining ortishi bilan davriy ravishda o'zgaradi.

Bu davriy o'zgarish elementlar va ularning birikmalari xossalarining atom massasining kattaligiga davriy bog'liqligi deyiladi.

Shuning uchun, D.I. Mendeleev o'zi kashf etgan qonunni quyidagicha shakllantirgan:

· Elementlarning xossalari, shuningdek elementlar birikmalarining shakllari va xossalari elementlarning atom massasining qiymatiga davriy bog'liqlikda bo'ladi.

Mendeleyev elementlarning davrlarini bir-birining ostida joylashtirdi va natijada elementlarning davriy sistemasini tuzdi.

Uning aytishicha, elementlar jadvali nafaqat o‘zining, balki ko‘plab kimyogarlarning sa’y-harakatlari samarasi bo‘lgan, ular orasida o‘zi bashorat qilgan elementlarni kashf etgan “davriy qonunning mustahkamlovchilarini” alohida qayd etgan.

Zamonaviy stol yaratish uchun minglab va minglab kimyogar va fiziklarning ko'p yillik mashaqqatli mehnati kerak bo'ldi. Agar Mendeleyev hozir tirik bo‘lganida, elementlarning zamonaviy jadvaliga qarab, u noorganik va nazariy kimyo bo‘yicha 16 jildlik klassik ensiklopediya muallifi, ingliz kimyogari J. V. Mellorning so‘zlarini yaxshi takrorlay olardi. 1937 yilda o'z ishini tugatib, 15 yillik mehnatidan so'ng, u sarlavha sahifasiga minnatdorchilik bilan yozdi: "Kimyogarlarning ulkan armiyasi safiga bag'ishlangan. Ularning nomlari unutildi, asarlari saqlanib qoldi”...

Davriy tizim - bu elementlarning turli xossalarining atom yadrosi zaryadiga bog'liqligini belgilaydigan kimyoviy elementlarning tasnifi. Tizim davriy qonunning grafik ifodasidir. 2009 yil oktabr holatiga ko'ra 117 ta kimyoviy element ma'lum (1 dan 116 gacha va 118 seriya raqamlari bilan), ulardan 94 tasi tabiatda topilgan (ba'zilari faqat iz miqdorida). Qolganlari23 yadro reaktsiyalari natijasida sun'iy ravishda olingan - bu elementar zarralar, gamma kvantlar va bir-biri bilan o'zaro ta'sirlashganda sodir bo'ladigan atom yadrolarining o'zgarishi jarayonidir, bu odatda juda katta energiya ajralib chiqishiga olib keladi. Birinchi 112 element doimiy nomlarga ega, qolganlari vaqtinchalik.

112-elementning kashfiyoti (rasmiy elementlarning eng og'irligi) Xalqaro nazariy va amaliy kimyo ittifoqi tomonidan tan olingan.

Ushbu elementning eng barqaror izotopining yarim yemirilish davri 34 soniyani tashkil qiladi. 2009 yil iyun oyining boshida u ununbium norasmiy nomini oldi va birinchi marta 1996 yil fevral oyida Darmshtadtdagi og'ir ion institutida og'ir ion tezlatgichida sintez qilingan. Kashfiyotchilarga jadvalga qo'shish uchun yangi rasmiy nom taklif qilish uchun yarim yil bor (ular allaqachon Vikshauziy, Helmgoltius, Venusiy, Frish, Strassmanius va Heisenbergni taklif qilishgan). Hozirda Dubnadagi Yadro tadqiqotlari qoʻshma institutida olingan 113-116 va 118 raqamlari boʻlgan transuran elementlari maʼlum, ammo ular hali rasman tan olinmagan. Davriy jadvalning 3 ta shakli boshqalarga qaraganda keng tarqalgan: "qisqa" (qisqa davr), "uzoq" (uzoq davr) va "ortiqcha uzoq". "Qo'shimcha uzun" versiyada har bir davr aniq bir qatorni egallaydi. "Uzoq" versiyada lantanidlar (tizimning VI davrida joylashgan seriya raqamlari 58--71 bo'lgan 14 ta kimyoviy element oilasi) va aktinidlar (aktiniydan iborat va 14 ta o'xshash radioaktiv kimyoviy elementlar oilasi) kimyoviy xossalari) umumiy jadvaldan olib tashlanadi va uni yanada ixcham qiladi. Kirishning "qisqa" shaklida, bunga qo'shimcha ravishda, to'rtinchi va keyingi davrlar 2 qatorni egallaydi; asosiy va ikkilamchi kichik guruhlar elementlarining belgilari hujayralarning turli qirralariga nisbatan tekislanadi. Sakkiz guruh elementlarni o'z ichiga olgan jadvalning qisqa shakli IUPAC tomonidan 1989 yilda rasman bekor qilingan. Uzoq shakldan foydalanish tavsiya etilganiga qaramay, qisqa shakl paydo bo'lishda davom etdi katta raqamlar Ruscha ma'lumotnomalar va qo'llanmalar va shu vaqtdan keyin. Zamonaviy xorijiy adabiyotlardan qisqa shakl butunlay chiqarib tashlanadi, uning o'rniga uzun shakl ishlatiladi. Ba'zi tadqiqotchilar bu vaziyatni, boshqa narsalar qatori, jadvalning qisqa shaklining oqilona ko'rinadigan ixchamligi, shuningdek, stereotipli fikrlash va zamonaviy (xalqaro) ma'lumotlarni idrok etmaslik bilan bog'lashadi.

1969 yilda Teodor Siborg elementlarning kengaytirilgan davriy jadvalini taklif qildi. Niels Bor davriy tizimning narvon (piramidal) shaklini ishlab chiqdi.

Grafik ko'rsatishning boshqa ko'plab, kamdan-kam hollarda yoki umuman ishlatilmaydigan, lekin juda original usullari mavjud Davriy qonun. Bugungi kunda jadvalning bir necha yuzlab versiyalari mavjud, olimlar esa tobora ko'proq yangi variantlarni taklif qilmoqdalar.

Davriy qonun va uning asoslanishi.

Davriy qonun kimyo bo'yicha juda ko'p ilmiy ma'lumotlarni tizimga kiritish va umumlashtirish imkonini berdi. Qonunning bu funksiyasi integrativ deb ataladi. U, ayniqsa, ilmiy va strukturaviy tuzilmalarda yaqqol namoyon bo'ladi o'quv materiali kimyo.

Akademik A.E.Fersmanning ta'kidlashicha, tizim butun kimyoni yagona fazoviy, xronologik, genetik, energetik aloqa doirasida birlashtirgan.

Davriy qonunning integrativ roli, shuningdek, umumiy naqshlardan chiqib ketgan elementlar to'g'risidagi ba'zi ma'lumotlar muallifning o'zi va uning izdoshlari tomonidan tekshirilgan va aniqlanganligida ham namoyon bo'ldi.

Bu berilliyning xususiyatlari bilan sodir bo'ldi. Mendeleev ishidan oldin u diagonal o'xshashligi tufayli alyuminiyning uch valentli analogi hisoblangan. Shunday qilib, ikkinchi davrda ikkita uch valentli element mavjud bo'lib, bitta ikki valentli element emas. Aynan shu bosqichda Mendeleev berilliyning xossalarini tadqiq qilishda xatolikka yo'l qo'ygan deb gumon qildi, u rus kimyogari Avdeevning berilliy ikki valentli va atom og'irligi 9 ga teng ekanligini ta'kidlagan ishini topdi. Avdeevning ishi e'tibordan chetda qoldi. akademiya, muallif juda zaharli berilliy birikmalari bilan zaharlanib, erta vafot etgan. Avdeev tadqiqotlari natijalari davriy qonun tufayli fanda o'rnatildi.

Atom og'irliklari va valentlik qiymatlarining bunday o'zgarishi va takomillashtirilishi Mendeleyev tomonidan yana to'qqizta element (In, V, Th, U, La, Ce va uchta boshqa lantanidlar) uchun amalga oshirildi.

Yana o'nta elementda faqat atom og'irliklari tuzatildi. Va bu takomillashtirishlarning barchasi keyinchalik eksperimental tarzda tasdiqlangan.

Davriy qonunning prognostik (prognozlash) funktsiyasi 21, 31 va 32 seriya raqamlari bilan noma'lum elementlarni topishda eng yorqin tasdiqni oldi.

Ularning mavjudligi birinchi marta intuitiv darajada bashorat qilingan, ammo tizimning shakllanishi bilan Mendeleev ularning xususiyatlarini yuqori aniqlik bilan hisoblay oldi. Yaxshi mashhur hikoya skandiy, galliy va germaniyning kashf etilishi Mendeleyev kashfiyotining g‘alabasi bo‘ldi. U o‘zining barcha bashoratlarini o‘zi kashf etgan umumbashariy tabiat qonuni asosida qildi.

Hammasi bo'lib o'n ikkita elementni Mendeleyev bashorat qilgan edi.Mendeleyev boshidanoq qonun nafaqat kimyoviy elementlarning, balki ularning ko'pgina birikmalarining xossalarini ham tavsiflaydi, deb ta'kidladi. Buni tasdiqlash uchun bir misol keltirish kifoya. 1929 yildan akademik P. L. Kapitsa germaniyning metall bo'lmagan o'tkazuvchanligini birinchi marta ochganidan boshlab, dunyoning barcha mamlakatlarida yarim o'tkazgichlar nazariyasining rivojlanishi boshlandi.

Bunday xususiyatlarga ega elementlar IV guruhning asosiy kichik guruhini egallashi darhol ma'lum bo'ldi.

Vaqt o'tishi bilan yarimo'tkazgich xususiyatlariga ko'proq yoki kamroq darajada ushbu guruhdan bir xil masofada joylashgan elementlarning birikmalari ega bo'lishi kerakligi tushunildi (masalan, umumiy formula AzV turi).

Bu darhol yangi amaliy muhim yarimo'tkazgichlarni qidirishni maqsadli va bashoratli qildi. Deyarli barcha zamonaviy elektronika bunday ulanishlarga asoslangan.

Shuni ta'kidlash kerakki, Davriy tizim doirasidagi bashoratlar, hatto u universal tan olinganidan keyin ham qilingan. 1913 yilda

Moseley to'lqin uzunligini aniqladi rentgen nurlari, turli elementlardan tayyorlangan antikatodlardan olinadi, Davriy tizimdagi elementlarga shartli ravishda berilgan seriya raqamiga qarab tabiiy ravishda o'zgaradi. Tajriba elementning atom raqami bevosita jismoniy ma'noga ega ekanligini tasdiqladi.

Faqat keyinroq seriya raqamlari yadroning musbat zaryadining qiymati bilan bog'liq edi. Boshqa tomondan, Mozeley qonuni elementlarning davrlar sonini darhol eksperimental ravishda tasdiqlash va shu bilan birga, gafniy (№ 72) va reniy (No 75) ning hali aniqlanmagan joylarini taxmin qilish imkonini berdi. o'sha paytda kashf etilgan.

Uzoq vaqt davomida nizo bor edi: inert gazlarni mustaqil nol elementlar guruhiga ajratish yoki ularni VIII guruhning asosiy kichik guruhi deb hisoblash.

Davriy jadvaldagi elementlarning holatiga asoslanib, Linus Pauling boshchiligidagi nazariy kimyogarlar uzoq vaqt davomida inert gazlarning to'liq kimyoviy passivligiga shubha qilib, ularning ftoridlari va oksidlarining mumkin bo'lgan barqarorligiga ishora qilmoqdalar.

Ammo faqat 1962 yilda amerikalik kimyogar Nil Bartlett birinchi marta eng oddiy sharoitlarda platina geksafloridning kislorod bilan reaksiyasini amalga oshirib, ksenon geksafluoroplatinat XePtF ^ ni va undan keyin endi to'g'riroq nomi bilan atalgan boshqa gaz birikmalarini oldi. va inert emas.

Bu erda o'quvchi inson tomonidan ilmiy sohada kashf etilgan eng muhim qonunlardan biri - Mendeleev Dmitriy Ivanovichning davriy qonuni haqida ma'lumot topadi. Uning ma'nosi va kimyoga ta'siri bilan tanishasiz, davriy qonunning umumiy qoidalari, xususiyatlari va tafsilotlari, kashfiyot tarixi va asosiy qoidalari ko'rib chiqiladi.

Davriy qonun nima

Davriy qonun - bu fundamental tabiatning tabiiy qonuni bo'lib, uni birinchi marta 1869 yilda D. I. Mendeleev kashf etgan va kashfiyotning o'zi ba'zi kimyoviy elementlarning xossalari va o'sha paytda ma'lum bo'lgan atom massasi qiymatlarini taqqoslash natijasida yuzaga kelgan. .

Mendeleev, uning qonuniga ko'ra, oddiy va murakkab jismlar va elementlarning turli birikmalari ularning davriy turiga va atomining og'irligiga bog'liqligini ta'kidladi.

Davriy qonun o'z turi bo'yicha noyobdir va bu tabiat va olamning boshqa fundamental qonunlaridan farqli o'laroq, matematik tenglamalar bilan ifodalanmaganligi bilan bog'liq. Grafik jihatdan u kimyoviy elementlarning davriy tizimida o'z ifodasini topadi.

Kashfiyot tarixi

Davriy qonunning kashf etilishi 1869 yilda bo'lib o'tdi, ammo barcha ma'lum bo'lgan x elementlarni tizimlashtirishga urinishlar bundan ancha oldin boshlangan.

Bunday tizimni yaratishga birinchi urinish 1829 yilda I. V. Debereyner tomonidan amalga oshirildi. U o'ziga ma'lum bo'lgan barcha kimyoviy elementlarni uch komponentdan iborat ushbu guruhga kiritilgan atom massalari yig'indisining yarmiga yaqinligi bilan o'zaro bog'langan triadalarga ajratdi. Debereynerdan keyin A. de Chankurtua tomonidan elementlar tasnifining noyob jadvalini yaratishga harakat qilindi, u o'z tizimini "yer spirali" deb nomladi va undan keyin Nyulend oktavasini Jon Nyulendlar tuzdi. 1864 yilda deyarli bir vaqtning o'zida Uilyam Olding va Lotar Meyer mustaqil ravishda yaratilgan jadvallarni nashr etishdi.

Davriy qonun 1869 yil 8 martda ilmiy jamoatchilikka ko'rib chiqish uchun taqdim etildi va bu Rossiya X-jamiyatining yig'ilishida sodir bo'ldi. Mendeleyev Dmitriy Ivanovich o‘z kashfiyotini hammaning ko‘z o‘ngida e’lon qildi va o‘sha yili Mendeleyevning “Kimyo asoslari” darsligi nashr etildi, unda u yaratgan davriy sistema birinchi marta ko‘rsatildi. Bir yil o'tgach, 1870 yilda u maqola yozdi va uni RCSga ko'rib chiqish uchun taqdim etdi, bu erda davriy qonun tushunchasi birinchi marta qo'llanilgan. 1871 yilda Mendeleev kimyoviy elementlarning davriy haqiqiyligi haqidagi mashhur maqolasida o'z tadqiqotining to'liq tavsifini berdi.

Kimyo rivojiga qo'shgan bebaho hissasi

Davriy qonunning ahamiyati butun dunyodagi ilmiy hamjamiyat uchun nihoyatda katta. Buning sababi shundaki, uning ochilishi ham kimyo, ham fizika va biologiya kabi boshqa tabiiy fanlarning rivojlanishiga kuchli turtki berdi. Elementlarning ularning sifatli kimyoviy va fizik xususiyatlari bilan aloqasi ochiq edi va bu ham barcha elementlarni bitta printsip bo'yicha qurishning mohiyatini tushunishga imkon berdi va kimyoviy elementlar tushunchalarining zamonaviy shakllantirilishini, konkretlashtirishni keltirib chiqardi. murakkab va oddiy tuzilishga ega bo'lgan moddalar haqidagi g'oyani bilish.

Davriy qonundan foydalanish kimyoviy bashorat qilish muammosini hal qilish, ma'lum kimyoviy elementlarning xatti-harakatlarining sababini aniqlash imkonini berdi. Xuddi shu qonun natijasida atom fizikasi, shu jumladan yadro energiyasi ham mumkin bo'ldi. O'z navbatida, bu fanlar ushbu qonunning mohiyatini ufqlarini kengaytirish va tushunishga imkon berdi.

Davriy sistema elementlarining kimyoviy xossalari

Darhaqiqat, kimyoviy elementlar oddiy moddada va ularning ko'p sonli birikmalari hosil bo'lishi mumkin bo'lgan shaklda, erkin atom va ion holatida, solvatlangan yoki gidratlangan holda ularga xos xususiyatlar bilan bir-biriga bog'langan. Biroq, x-xususiyatlar odatda ikkita hodisadan iborat: erkin holatdagi atomga xos xususiyatlar va oddiy modda. Ushbu turdagi xususiyatlar ularning ko'plab turlarini o'z ichiga oladi, lekin eng muhimlari:

1. Atomning ionlanishi va uning energiyasi, elementning jadvaldagi o'rniga, tartib raqamiga bog'liq.
2. Atom va elektronning energiya aloqasi, xuddi atom ionlanishi kabi, elementning davriy jadvaldagi joylashishiga bog'liq.
3. O'zgarmas qiymatga ega bo'lmagan, ammo turli omillarga qarab o'zgarishi mumkin bo'lgan atomning elektronegativligi.
4. Atomlar va ionlarning radiuslari - bu erda, qoida tariqasida, harakat holatidagi elektronlarning to'lqin tabiati bilan bog'liq bo'lgan empirik ma'lumotlardan foydalaniladi.
5. Oddiy moddalarning atomizatsiyasi - elementning reaktivlik qobiliyatining tavsifi.
6. Oksidlanish darajalari rasmiy xususiyatdir, ammo elementning eng muhim xususiyatlaridan biri sifatida namoyon bo'ladi.
7. Oddiy moddalar uchun oksidlanish potentsiali - bu moddaning suvli eritmalarda ta'sir qilish potentsialini o'lchash va ko'rsatish, shuningdek, oksidlanish-qaytarilish xususiyatlarining namoyon bo'lish darajasi.

Ichki va ikkilamchi turdagi elementlarning davriyligi

Davriy qonun tabiatning yana bir muhim komponenti - ichki va ikkilamchi davriylik haqida tushuncha beradi. Yuqoridagi ta'lim yo'nalishlari atom xossalari aslida, o'ylagandan ko'ra ancha qiyin. Buning sababi shundaki, jadvalning s, p, d elementlari davrdagi (ichki davriylik) va guruhdagi (ikkilamchi davriylik) holatiga qarab sifat xususiyatlarini o'zgartiradi. Masalan, s elementning birinchi guruhdan sakkizinchi guruhga p-elementga o'tishning ichki jarayoni ionlangan atomning energiya egri chizig'idagi minimal va maksimal nuqtalar bilan birga keladi. Bu hodisa atom xususiyatlarining davrdagi holatiga ko'ra o'zgarishi davriyligining ichki nomuvofiqligini ko'rsatadi.

Natijalar

Endi o'quvchi Mendeleev davriy qonuni nima ekanligini aniq tushunadi va ta'riflaydi, uning inson va turli fanlarning rivojlanishi uchun ahamiyatini tushunadi va uning hozirgi qoidalari va kashfiyot tarixi haqida tasavvurga ega bo'ladi.

mavhum

“Davriy qonunning ochilishi va tasdiqlanishi tarixi D.I. Mendeleev"

Sankt-Peterburg, 2007 yil

Kirish

Davriy qonun D.I. Mendeleev - kimyoviy elementlarning atomlari yadrolari zaryadlarining ko'payishiga qarab, ularning xususiyatlarining davriy o'zgarishini o'rnatadigan asosiy qonun. D.I tomonidan kashf etilgan. Mendeleev 1869 yil fevralda. O'sha paytda ma'lum bo'lgan barcha elementlarning xususiyatlarini va ularning atom massalari (og'irliklari) qiymatlarini solishtirganda. "Davriy qonun" atamasi birinchi marta 1870 yil noyabrda Mendeleev tomonidan qo'llanilgan va 1871 yil oktyabrda u Davriy qonunning yakuniy formulasini bergan: "... elementlarning xususiyatlari, shuning uchun ular oddiy va murakkab jismlarning xususiyatlari. shakli, davriy ravishda atom og'irligiga bog'liq bo'ladi." Davriy qonunning grafik (jadval) ifodasi Mendeleyev tomonidan ishlab chiqilgan elementlarning davriy tizimidir.

1. Boshqa olimlarning davriy qonunni chiqarishga urinishlari

19-asrning ikkinchi yarmida noorganik kimyoning rivojlanishi uchun elementlarning davriy tizimi yoki davriy tasnifi katta ahamiyatga ega edi. Bu qiymat hozirda juda katta, chunki tizimning o'zi materiyaning tuzilishi muammolarini o'rganish natijasida asta-sekin faqat atom og'irliklarini bilish bilan erishib bo'lmaydigan ratsionallik darajasiga ega bo'ldi. Empirik qonuniyatdan qonunga o‘tish har qanday ilmiy nazariyaning yakuniy maqsadi hisoblanadi.

Kimyoviy elementlarning tabiiy tasnifi va ularni tizimlashtirish asoslarini izlash davriy qonun kashf etilishidan ancha oldin boshlangan. Bu sohada birinchi bo'lib ishlagan tabiatshunos olimlar duch kelgan qiyinchiliklarga eksperimental ma'lumotlarning etishmasligi sabab bo'lgan: 19-asr boshlarida. ma'lum bo'lgan kimyoviy elementlarning soni hali ham juda kichik edi va ko'plab elementlarning atom massalarining qabul qilingan qiymatlari noto'g'ri edi.

Lavuazye va uning maktabining kimyoviy xatti-harakatlardagi analogiya mezoni asosida elementlarning tasnifini berishga urinishlaridan tashqari, elementlarni davriy tasniflashning birinchi urinishi Döbereynerga tegishli.

Döbereyner triadalari va elementlarning birinchi sistemalari

1829 yilda nemis kimyogari I. Döbereyner elementlarni sistemalashtirishga harakat qildi. U xossalari boʻyicha oʻxshash baʼzi elementlarni uchta guruhga birlashtirish mumkinligini payqab, ularni triadalar deb atagan: Li–Na–K; Ca-Sr-Ba; S-Se-Te; P–As–Sb; Cl-Br-I.

Taklif etilayotgan narsaning mohiyati triadalar qonuni Döbereyner triadaning o'rta elementining atom massasi triadaning ikkita ekstremal elementi atom massalarining yig'indisining yarmiga (o'rtacha arifmetik) yaqin edi. Döbereyner tabiiy ravishda barcha ma'lum elementlarni triadalarga ajrata olmagan bo'lsa-da, triadalar qonuni atom massasi bilan elementlar va ularning birikmalari xossalari o'rtasida bog'liqlik mavjudligini aniq ko'rsatdi. Tizimlashtirishning keyingi barcha urinishlari elementlarni ularning atom massalariga mos ravishda joylashtirishga asoslangan edi.

Döbereyner g‘oyalari L.Gmelin tomonidan ishlab chiqilgan bo‘lib, u elementlarning xossalari va ularning atom massalari o‘rtasidagi bog‘liqlik triadalarga qaraganda ancha murakkab ekanligini ko‘rsatdi. 1843 yilda Gmelin kimyoviy jihatdan o'xshash elementlarni birlashtiruvchi (ekvivalent) og'irliklarining ortib borish tartibida guruhlarga bo'lingan jadvalni nashr etdi. Elementlar triadalarni, shuningdek, tetradalar va pentadalarni (to'rt va besh element guruhlari) hosil qildi va jadvaldagi elementlarning elektr manfiyligi yuqoridan pastgacha silliq o'zgardi.

1850-yillarda M. von Pettenkofer va J. Dyuma deb atalmishni taklif qildilar. nemis kimyogarlari A. Strekker va G. Chermak tomonidan batafsil ishlab chiqilgan elementlarning atom og'irligi o'zgarishining umumiy qonuniyatlarini aniqlashga qaratilgan differentsial tizimlar.

XIX asrning 60-yillari boshlarida. Davriy qonundan oldin bir vaqtning o'zida bir nechta asarlar paydo bo'ldi.

Spiral de Chancourtois

A. de Chancourtua o'sha paytda ma'lum bo'lgan barcha kimyoviy elementlarni atom massalarini ko'paytirishning yagona ketma-ketligida joylashtirdi va natijada olingan qatorni silindr yuzasiga uning poydevoridan tekisligiga 45 ° burchak ostida chiqadigan chiziq bo'ylab qo'lladi. asos (deb atalmish. yer spirali). Tsilindr yuzasi ochilganda, silindr o'qiga parallel bo'lgan vertikal chiziqlarda o'xshash xususiyatlarga ega kimyoviy elementlar borligi ma'lum bo'ldi. Shunday qilib, litiy, natriy, kaliy bitta vertikalga tushdi; berilliy, magniy, kaltsiy; kislorod, oltingugurt, selen, tellur va boshqalar. De Chancourtois spiralining kamchiligi shundaki, butunlay boshqacha kimyoviy xatti-harakatlarning elementlari kimyoviy tabiatiga o'xshash elementlar bilan bir xil chiziqda bo'lib chiqdi. Marganets ishqoriy metallar guruhiga, ular bilan hech qanday aloqasi bo'lmagan titan esa kislorod va oltingugurt guruhiga kirdi.

Newlands jadvali

Ingliz olimi J. Nyulands 1864 yilda o'zi taklif qilgan elementlarni aks ettiruvchi jadvalni nashr etdi oktavalar qonuni. Nyulandlar atom og'irliklarining o'sish tartibida joylashgan bir qator elementlarda sakkizinchi elementning xossalari birinchisinikiga o'xshashligini ko'rsatdi. Nyulendlar, aslida, engil elementlar uchun sodir bo'lgan bu qaramlikni universal xarakterga berishga harakat qildi. Uning jadvalida shunga o'xshash elementlar gorizontal qatorlarda joylashtirilgan, ammo butunlay boshqa xususiyatlarga ega elementlar ko'pincha bir qatorda bo'lib chiqdi. Bundan tashqari, Newlands ba'zi hujayralarga ikkita elementni joylashtirishga majbur bo'ldi; nihoyat, stolda bo'sh o'rindiqlar yo'q edi; natijada oktavalar qonuni nihoyatda shubha bilan qabul qilindi.

Odling va Meyer jadvallari

Xuddi shu 1864 yilda nemis kimyogari L. Meyerning birinchi jadvali paydo bo'ldi; Unga valentliklariga ko'ra oltita ustunga joylashtirilgan 28 ta element kiritilgan. Meyer o'xshash elementlar qatorida atom massasining muntazam (Döbereyner triadalariga o'xshash) o'zgarishini ta'kidlash uchun jadvaldagi elementlar sonini ataylab cheklab qo'ydi.

1870 yilda Meyer to'qqiz vertikal ustundan iborat "Elementlarning tabiati ularning atom og'irligining funktsiyasi sifatida" nomli yangi jadvalni nashr etdi. Shunga o'xshash elementlar stolning gorizontal qatorlarida joylashgan edi; Meyer ba'zi hujayralarni bo'sh qoldirdi. Jadvalga elementning atom hajmining atom og'irligiga bog'liqligi grafigi ilova qilingan bo'lib, u o'ziga xos arra tish shakliga ega bo'lib, o'sha paytda Mendeleev tomonidan taklif qilingan "davriylik" atamasini juda yaxshi ko'rsatadi.

2. Buyuk kashfiyot kunidan oldin nima qilingan

Davriy qonunni ochish uchun zarur shart-sharoitlarni D.I. kitobidan izlash kerak. Mendeleyev (keyingi o‘rinlarda D.I.) «Kimyo asoslari». Ushbu kitobning 2-qismining birinchi boblari D.I. 1869 yil boshida yozgan. 1-bob natriyga, 2-bob uning analoglariga, 3-bob issiqlik sig'imiga, 4-bob ishqoriy yer metallariga bag'ishlangan. Davriy qonun kashf etilgan kunga kelib (1869 yil 17 fevral) u, ehtimol, ishqoriy metallar va galoidlar kabi bir-biriga yaqin bo'lgan qutbli qarama-qarshi elementlarning nisbati masalasini qo'yishga muvaffaq bo'ldi. atomiklik (valentlik), shuningdek, ishqoriy metallarning atom og'irliklari bo'yicha nisbati haqidagi savol. U qarama-qarshi qutbli elementlarning ikkita guruhini a'zolarining atom og'irliklari bo'yicha birlashtirish va taqqoslash masalasiga yaqinlashdi, bu aslida elementlarni ularning atomligiga ko'ra taqsimlash printsipini rad etish va printsipiga o'tishni anglatardi. ularning atom og'irliklariga ko'ra taqsimlanishi. Bu o'tish davriy qonunni ochishga tayyorgarlik emas, balki kashfiyotning boshlanishi edi.

1869 yil boshiga kelib elementlarning muhim qismi umumiy kimyoviy xossalari asosida alohida tabiiy guruhlar va oilalarga birlashtirildi; shu bilan birga, ularning boshqa qismi tarqalib, alohida guruhlarga birlashtirilmagan alohida elementlardan ajralib turardi. Quyidagilar qat'iy belgilangan deb hisoblanadi:

- ishqoriy metallar guruhi - litiy, natriy, kaliy, rubidiy va seziy;

- ishqoriy tuproq metallar guruhi - kaltsiy, stronsiy va bariy;

– kislorod guruhi – kislorod, oltingugurt, selen va tellur;

- azot guruhi - azot, fosfor, mishyak va surma. Bundan tashqari, bu erda tez-tez vismut qo'shilgan va vanadiy azot va mishyakning to'liq bo'lmagan analogi sifatida qabul qilingan;

- uglerod guruhi - uglerod, kremniy va qalay, titan va sirkoniy esa kremniy va qalayning to'liq bo'lmagan analoglari deb hisoblangan;

- galogenlar (galogenidlar) guruhi - ftor, xlor, brom va yod;

– mis guruhi – mis va kumush;

- sink guruhi - sink va kadmiy

– temir oila – temir, kobalt, nikel, marganets va xrom;

- platina metallari oilasi - platina, osmiy, iridiy, palladiy, ruteniy va rodiy.

Turli guruhlar yoki oilalarga tayinlanishi mumkin bo'lgan elementlar bilan vaziyat yanada murakkab edi:

- qo'rg'oshin, simob, magniy, oltin, bor, vodorod, alyuminiy, talliy, molibden, volfram.

Bundan tashqari, bir qator elementlar ma'lum edi, ularning xususiyatlari hali etarlicha o'rganilmagan:

- nodir yer elementlari oilasi - itriy, "erbiy", seriy, lantan va "didim";

- niobiy va tantal;

- berilliy;

3. Tantanali ochilish kuni

DI. juda serqirra olim edi. Uzoq vaqt davomida u savollarga juda qiziqardi Qishloq xo'jaligi. U a'zosi bo'lgan Sankt-Peterburgdagi Erkin iqtisodiy jamiyat (VEO) faoliyatida eng yaqin ishtirok etdi. VEO bir qator shimoliy viloyatlarda artel pishloq ishlab chiqarishni tashkil qildi. Ushbu tashabbusning tashabbuskorlaridan biri N.V. Vereshchagin. 1868 yil oxirida, ya'ni. esa D.I. tugallangan masala. Vereshchagin o'z kitobining 2-sonida artel pishloq zavodlarining ishini joyida tekshirish uchun jamiyat a'zolaridan birini yuborishni iltimos qilib, VEOga murojaat qildi. Bunday sayohatga rozilikni D.I. 1868 yil dekabr oyida u Tver viloyatidagi bir qator artel pishloq zavodlarini ko'zdan kechirdi. So'rovni to'ldirish uchun qo'shimcha ish safari kerak edi. Faqat 1869 yil 17 fevralda jo'nab ketish rejalashtirilgan edi.

Robert Boyl 1668 yilgi ishida parchalanmaydigan kimyoviy elementlar ro'yxatini taqdim etdi. O'sha paytda ularning o'n beshtasi bor edi. Shu bilan birga, olim o'zi sanab o'tgan elementlarga qo'shimcha ravishda boshqa yo'qligini va ularning soni masalasi ochiqligicha qolganligini da'vo qilmadi.

Yuz yil o'tgach, frantsuz kimyogari Antuan Lavuazye fanga ma'lum bo'lgan elementlarning yangi ro'yxatini tuzdi. Uning ro'yxatiga 35 nafari kiritilgan kimyoviy moddalar, shundan 23 tasi keyinchalik bir xil ajralmaydigan elementlar sifatida tan olingan.

Yangi elementlarni izlash butun dunyo bo'ylab kimyogarlar tomonidan amalga oshirildi va juda muvaffaqiyatli bo'ldi. Bu masalada hal qiluvchi rolni rus kimyogari Dmitriy Ivanovich Mendeleev o'ynadi: aynan u elementlarning atom massasi va ularning "ierarxiya"dagi o'rni o'rtasidagi bog'liqlik ehtimoli haqidagi g'oyani ilgari surgan. O'z so'zlari bilan aytganda, "elementlarning individual xususiyatlari va ularning atom og'irliklari o'rtasidagi ... muvofiqlikni izlash kerak".

O'sha paytda ma'lum bo'lgan kimyoviy elementlarni taqqoslab, Mendeleev ulkan ishidan so'ng, nihoyat, qaramlikni, alohida elementlar o'rtasidagi umumiy muntazam bog'liqlikni aniqladi, ularda ular bir butun sifatida namoyon bo'ladi, bu erda har bir elementning xossalari mavjud bo'lmagan narsadir. o'z-o'zidan, lekin vaqti-vaqti bilan va muntazam ravishda takrorlanadigan hodisa.

Shunday qilib, 1869 yil fevral oyida u shakllantirildi Mendeleyevning davriy qonuni. Xuddi shu yilning 6 martida D.I. Mendeleev, "Elementlarning atom og'irligi bilan xossalarning aloqasi" sarlavhasi ostida N.A. Menshutkin Rossiya kimyo jamiyati yig'ilishida.

Xuddi shu yili nashr Germaniyaning "Zeitschrift für Chemie" jurnalida, 1871 yilda esa D.I. Mendeleev o'zining kashfiyotiga bag'ishlangan - "Die periodische Gesetzmässigkeit der Elemente" (Kimyoviy elementlarning davriy qonuniyati).

Davriy jadval tuzish

G‘oya Mendeleyev tomonidan ancha qisqa vaqt ichida shakllantirilganiga qaramay, u uzoq vaqt davomida o‘z xulosalarini rasmiylashtira olmadi. Uning uchun o'z g'oyasini aniq umumlashtirish, qat'iy va vizual tizim shaklida taqdim etish muhim edi. Sifatida D.I. Mendeleev professor A.A. bilan suhbatida. Inostrantsev: "Hammasi mening boshimda birlashdi, lekin men buni jadvalda ifodalay olmayman".

Biograflarning yozishicha, bu suhbatdan so‘ng olim uch kunu uch kecha uxlamay, dasturxon yaratish ustida ishlagan. U jadvalda tartibga solish uchun elementlarni birlashtirish mumkin bo'lgan turli xil variantlarni ko'rib chiqdi. Davriy sistema yaratilgan vaqtda barcha kimyoviy elementlar fanga ma’lum bo‘lmagani ham ish murakkablashdi.

1869-1871 yillarda Mendeleev ilmiy jamoatchilik tomonidan ilgari surilgan va qabul qilingan davriylik g'oyalarini rivojlantirishni davom ettirdi. Bosqichlardan biri elementning davriy sistemadagi o‘rni, uning boshqa elementlarning xossalari bilan solishtirganda uning xossalari to‘plami sifatidagi tushunchaning kiritilishi edi.

Aynan shunga asoslanib, shuningdek, shisha hosil qiluvchi oksidlarning o'zgarishlar ketma-ketligini o'rganish jarayonida olingan natijalarga asoslanib, Mendeleev 9 elementning atom massalari qiymatlarini tuzatdi, shu jumladan berilliy, indiy, uran va boshqalar.

D.I.ning faoliyati davomida. Mendeleev o'z jadvalining bo'sh kataklarini to'ldirishga harakat qildi. Natijada, 1870 yilda u fanga o'sha paytda noma'lum elementlarning ochilishini bashorat qildi. Mendeleev atom massalarini hisoblab chiqdi va o'sha paytda hali kashf etilmagan uchta elementning xususiyatlarini tasvirlab berdi:

• "ekaalyuminiy" - 1875 yilda kashf etilgan, galliy deb nomlangan,
• "ekabora" - 1879 yilda kashf etilgan, skandiy deb nomlangan,
• "ekasilicia" - 1885 yilda kashf etilgan, germaniy deb nomlangan.

Uning keyingi amalga oshirilgan bashoratlari yana sakkizta element, jumladan, poloniy (1898 yilda topilgan), astatin (1942-1943 yillarda topilgan), texnetiy (1937 yilda topilgan), reniy (1925 yilda topilgan) va Frantsiya (1939 yilda topilgan) bo'lgan.

1900 yilda Dmitriy Ivanovich Mendeleev va Uilyam Ramsay davriy tizimga maxsus, nol guruh elementlarini kiritish zarur degan xulosaga kelishdi. Bugungi kunda bu elementlar asil gazlar deb ataladi (1962 yilgacha bu gazlar inert gazlar deb ataladi).

Davriy tizimni tashkil etish printsipi

Uning stolida D.I. Mendeleyev kimyoviy elementlarni massasini oshirish tartibida qatorlarga joylashtirgan, qatorlar uzunligini shunday tanlaganki, bir ustundagi kimyoviy elementlar bir xil kimyoviy xossalarga ega bo‘ladi.

Noble gazlar - geliy, neon, argon, kripton, ksenon va radon boshqa elementlar bilan reaksiyaga kirishishni istamaydi va past kimyoviy faollikni ko'rsatadi va shuning uchun eng o'ng ustunda joylashgan.

Aksincha, eng chap ustunning elementlari - lityum, natriy, kaliy va boshqalar boshqa moddalar bilan shiddatli reaksiyaga kirishadi, jarayon portlovchi hisoblanadi. Jadvalning boshqa ustunlaridagi elementlar xuddi shunday harakat qiladi - ustun ichida bu xususiyatlar o'xshash, lekin bir ustundan ikkinchisiga o'tishda farqlanadi.

Davriy tizim o'zining birinchi versiyasida tabiatda mavjud bo'lgan vaziyatni aks ettirdi. Dastlab, jadvalda nima uchun bunday bo'lishi kerakligi hech qanday tarzda tushuntirilmagan. Va faqat kvant mexanikasi paydo bo'lishi bilan elementlarning davriy jadvalidagi joylashuvining haqiqiy ma'nosi aniq bo'ldi.

Tabiatda urangacha bo'lgan kimyoviy elementlar (tarkibida 92 proton va 92 elektron mavjud). 93 raqamidan boshlab, laboratoriyada yaratilgan sun'iy elementlar mavjud.

Rossiya Federatsiyasi Ta'lim va fan vazirligi

Tver ma'muriyatining ta'lim bo'limi

Munitsipal ta'lim muassasasi

"2-sonli kechki (smenali) umumiy ta'lim maktabi", Tver

"Krugozor" talabalar insholari tanlovi

Mavzusida insho:

Dmitriy Ivanovich Mendeleev tomonidan davriy qonun va kimyoviy elementlarning davriy tizimi kashfiyoti tarixi.

MOU VSOSH No2 8-guruh talabasi, Tver

Nazoratchi:

oliy toifali kimyo o‘qituvchisi

MOU VSOSH № 2, Tver

Kirish………………………………………………………………………………………………………………………. ......................3

1. Davriy qonunni ochishning shart-sharoitlari ……..4

1.1. Tasnifi ………………………………………..4

1.2. Döbereyner triadalari va elementlarning birinchi sistemalari…………………….4

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

1.5.Odling va Meyer jadvallari……………………………………………….7.

2. Davriy qonunning kashf etilishi……………………9

Xulosa………………………………………………………………. o'n olti

Adabiyotlar………………………………………………………….17

Kirish

Davriy qonun va kimyoviy elementlarning davriy tizimi zamonaviy kimyoning asosi hisoblanadi.

Mendeleev nomli shaharlar, zavodlar, maktablar, tadqiqot institutlari. Rossiya sharafiga oltin medal tasdiqlangan - u kimyodagi ajoyib ish uchun beriladi. Olimning nomi Rossiya kimyo jamiyatiga berilgan. Har yili mintaqaviy Mendeleev o'qishlari sharafiga Tver viloyatida o'tkaziladi. Hatto seriya raqami 101 bo'lgan elementga Dmitriy Ivanovich sharafiga mendelevium nomi berildi.

Davriy qonunning kashf etilishi va kimyoviy elementlarning davriy tizimini yaratilishi uning nomini jahon fanida abadiylashtirganligi asosiy xizmatdir. Ushbu qonun va davriy tizim atomlar va elementlar haqidagi ta'limotning barcha keyingi rivojlanishining asosi bo'lib, ular bizning kunlarimiz kimyo va fizikasining asosidir.

Ishning maqsadi: davriy qonun va kimyoviy elementlarning davriy tizimining paydo bo'lishi uchun zarur shart-sharoitlarni o'rganing va Dmitriy Ivanovich Mendeleevning ushbu kashfiyotiga qo'shgan hissasini baholang.

1. Davriy qonunni kashf etishning zaruriy shartlari

Kimyoviy elementlarning tabiiy tasnifi va ularni tizimlashtirish asoslarini izlash davriy qonun kashf etilishidan ancha oldin boshlangan. Davriy qonun kashf qilingan vaqtga kelib 63 ta kimyoviy element ma'lum bo'lgan, ularning birikmalarining tarkibi va xossalari tasvirlangan.

1.1 Tasniflash

Mashhur shved kimyogari oddiy moddalar va ular hosil qilgan birikmalarning xossalaridagi farqlarga asoslanib, barcha elementlarni metallar va metall bo‘lmaganlarga ajratdi. U metallar asosiy oksidlar va asoslarga, nometalllar esa kislota oksidi va kislotalarga mos kelishini aniqladi.

Jadval 1. Tasniflash

1.2. Döbereyner triadalari va elementlarning birinchi sistemalari

1829 yilda nemis kimyogari Iogann Volfgang Döbereyner elementlarni tizimlashtirishga birinchi muhim urinish bo'ldi. U xossalari boʻyicha oʻxshash baʼzi elementlarni uchdan iborat guruhlarga birlashtirish mumkinligini payqab, ularni triadalar deb atagan.

Taklif etilgan Döbereyner triadasi qonunining mohiyati shundan iborat ediki, triadaning o'rta elementining atom massasi triadaning ikkita ekstremal elementi atom massalari yig'indisining yarmiga (o'rtacha arifmetik) yaqin edi. Debereyner triadalari ma'lum darajada Mendeleev guruhlarining prototiplari bo'lishiga qaramay, umuman olganda, bu tasvirlar hali ham nomukammaldir. Kaltsiy, stronsiy va bariyning yagona oilasida magniyning yoki oltingugurt, selen va tellur oilasida kislorodning yo'qligi o'xshash elementlarning agregatlarini faqat uch marta birlashma bilan sun'iy ravishda cheklash natijasidir. Bu ma'noda Debereynerning o'xshash xususiyatlarga ega to'rtta elementdan iborat triadani ajratib ko'rsata olmasligi juda aniq: P, As, Sb, Bi. Döbereyner fosfor va mishyak, surma va vismutning kimyoviy xossalarida chuqur o'xshashliklarni aniq ko'rdi, ammo triadalarni qidirish bilan oldindan chegaralanib, to'g'ri echimni topa olmadi. Yarim asr o'tgach, Lotar Mayer, agar Döbereyner o'z triadalaridan qisqacha chetga chiqqan bo'lsa, u bir vaqtning o'zida ushbu to'rtta elementning o'xshashligini darhol ko'rganini aytadi.

Döbereyner tabiiy ravishda barcha ma'lum elementlarni triadalarga ajrata olmagan bo'lsa-da, triadalar qonuni atom massasi bilan elementlar va ularning birikmalari xossalari o'rtasida bog'liqlik mavjudligini aniq ko'rsatdi. Tizimlashtirishning keyingi barcha urinishlari elementlarni ularning atom massalariga mos ravishda joylashtirishga asoslangan edi.

1.3. Spiral de Chancourtois (1862)

Parij oliy maktabi professori Aleksandr Bejyer de Shankurtua o‘sha davrda ma’lum bo‘lgan barcha kimyoviy elementlarni atom massalarini ko‘paytirish bo‘yicha yagona ketma-ketlikda joylashtirdi va natijada olingan qatorni silindr yuzasiga uning asosidan chiqadigan chiziq bo‘ylab qo‘lladi. poydevor tekisligiga 45 ° burchak (deb ataladi. yer spirali). Tsilindr yuzasi ochilganda, silindr o'qiga parallel bo'lgan vertikal chiziqlarda o'xshash xususiyatlarga ega kimyoviy elementlar borligi ma'lum bo'ldi. Shunday qilib, litiy, natriy, kaliy bitta vertikalga tushdi; berilliy, magniy, kaltsiy; kislorod, oltingugurt, selen, tellur va boshqalar. de Shankurtua spiralining kamchiligi shundaki, butunlay boshqacha kimyoviy xatti-harakatlarga ega elementlar kimyoviy tabiati bo'yicha o'xshash elementlar bilan bir xil chiziqda bo'lib chiqdi. Marganets ishqoriy metallar guruhiga, ular bilan hech qanday aloqasi bo'lmagan titan esa kislorod va oltingugurt guruhiga kirdi. Shunday qilib, birinchi marta elementlarning xususiyatlarining davriyligi haqidagi g'oya tug'ildi, ammo ular bunga e'tibor bermadilar va tez orada unutildi.

De Chancourtois spiralidan ko'p o'tmay, amerikalik olim Jon Nyulands elementlarning kimyoviy xossalarini ularning atom massalari bilan bog'lashga harakat qildi. Elementlarni atom massalarining ortib borish tartibida joylashtirgan Nyulands har sakkizinchi element o'rtasida xossalar o'xshashligini payqashdi. Nyulandlar topilgan naqshni musiqiy miqyosdagi etti intervalga o'xshatib, oktavalar qonuni deb atagan. U o'z jadvalida kimyoviy elementlarni har biri etti elementdan iborat vertikal guruhlarga joylashtirdi va shu bilan birga (ba'zi elementlarning tartibini biroz o'zgartirish bilan) kimyoviy xossalari bo'yicha o'xshash elementlar bir xil gorizontal chiziqda paydo bo'lishini aniqladi. Jon Nyulands birinchi bo'lib atom massalarining o'sish tartibida joylashtirilgan bir qator elementlarni berdi, kimyoviy elementlarga tegishli seriya raqamini berdi va bu tartib va ​​elementlarning fizik-kimyoviy xususiyatlari o'rtasidagi tizimli bog'liqlikni payqadi. Uning yozishicha, bunday ketma-ketlikda elementlarning xossalari takrorlanadi, ularning ekvivalent og'irliklari (massalari) 7 birlik yoki 7 ga karrali qiymat bilan farqlanadi, ya'ni sakkizinchi element tartibdagi xususiyatlarni takrorlaydi. birinchisining, musiqada bo'lgani kabi, sakkizinchi nota birinchi bo'lib takrorlanadi.

Nyulendlar, aslida, engil elementlar uchun sodir bo'lgan bu qaramlikni universal xarakterga berishga harakat qildi. Uning jadvalida shunga o'xshash elementlar gorizontal qatorlarda joylashtirilgan, ammo butunlay boshqa xususiyatlarga ega elementlar ko'pincha bir qatorda bo'lib chiqdi. London Kimyo Jamiyati o'zining oktavalar qonunini befarqlik bilan qabul qildi va Nyulendlarga elementlarni alifbo tartibida joylashtirishga va har qanday naqshni aniqlashga harakat qilishni taklif qildi.

1.5.Odling va Meyer jadvallari

Xuddi shu 1864 yilda nemis kimyogari Lotar Meyerning birinchi jadvali paydo bo'ldi; Unga valentliklariga ko'ra oltita ustunga joylashtirilgan 28 ta element kiritilgan. Meyer o'xshash elementlar qatorida atom massasining muntazam (Döbereyner triadalariga o'xshash) o'zgarishini ta'kidlash uchun jadvaldagi elementlar sonini ataylab cheklab qo'ydi.

3-rasm. Kimyoviy elementlarning Meyer jadvali

1870 yilda Meyer to'qqiz vertikal ustundan iborat "Elementlarning tabiati ularning atom og'irligining funktsiyasi sifatida" nomli yangi jadvalni nashr etdi. Shunga o'xshash elementlar stolning gorizontal qatorlarida joylashgan edi; Meyer ba'zi hujayralarni bo'sh qoldirdi. Jadvalga elementning atom hajmining atom og'irligiga nisbatan grafigi ilova qilingan bo'lib, u atamani mukammal ko'rsatadigan xarakterli arra tish shakliga ega. « davriylik », allaqachon Mendeleev tomonidan taklif qilingan.

2. Davriy qonunning kashf etilishi

Davriy qonun qanday kashf etilgani haqida yaqin odamlardan bir nechta hikoyalar mavjud; bu hikoyalar guvohlar tomonidan og'zaki ravishda uzatilgan, keyin matbuotga kirib borgan va tegishli hujjatli ma'lumotlar yo'qligi sababli hali tasdiqlanmagan afsonaga aylangan. Sankt-Peterburg geologiya professorining hikoyasi qiziq. Universitet (), yaqin do'st. Davriy qonunni kashf etgan o'sha kunlarda tashrif buyurgan , u o'zining elementlar tizimini yaratish ustida qanday ishlagani haqida qiziqarli zarbalarni beradi, hikoyani nashr etgan:

"Mendeleev intuitsiyasining yakuniy ijodiy jarayoni haqida xizmat ko'rsatgan professor Aleksandr Aleksandrovich Inostrantsev menga xushmuomalalik bilan ma'lumot berdi. eng yuqori daraja qiziqarli narsalar. Bir marta, allaqachon fizika-matematika fakultetining kotibi bo'lgan A. A. Mendeleevga tashrif buyurishga bordi, u bilan olim va yaqin do'st sifatida doimiy ruhiy muloqotda edi. Ko‘radi: D. I. ish stolida turibdi, shekilli, g‘amgin, tushkun holatda.

Nima qilyapsan, Dmitriy Ivanovich?

Mendeleev elementlarning davriy tizimida keyinchalik nimalar gavdalangani haqida gapirdi, lekin o'sha paytda qonun va jadval hali shakllanmagan edi: "Hamma narsa mening boshimda sodir bo'ldi, - deb qo'shimcha qildi Mendeleev achchiqlanib, - lekin men buni ifoda eta olmayman. stol." Biroz vaqt o'tgach, quyidagilar sodir bo'ldi. Mendeleev uch kun va uch kecha-kunduz uxlamasdan, stolda ishladi, aqliy qurilish natijalarini jadvalga birlashtirishga harakat qildi, ammo bunga erishishga urinishlar muvaffaqiyatsiz tugadi. Nihoyat, haddan tashqari charchoq ta'sirida Mendeleev yotib, darhol uxlab qoldi. "Men tushimda elementlar kerak bo'lganda joylashtirilgan stolni ko'raman. Men uyg'onib ketdim, darhol uni qog'ozga yozib qo'ydim - faqat bir joyda bu keyinchalik kerakli tuzatish bo'lib chiqdi.

Bundan tashqari, "Kimyo asoslari" da o'zining elementlar tasnifini yakuniy shakllantirishda alohida elementlar to'g'risidagi ma'lumotlar yozilgan kartalardan qanday foydalanganligi haqidagi guvohliklarini hisobga olish kerak. Kartalar elementlar o'rtasidagi hali noma'lum munosabatni aniqlash uchun kerak edi, lekin uning yakuniy dizayni uchun emas. Va eng muhimi, jadvalning dastlabki loyihasidan ko'rinib turibdiki, ularda yozilgan elementlar bilan kartalar dastlab guruhlar va qatorlar (davrlar) tartibida emas, balki faqat guruhlar tartibida (davrlar hali bo'lmagan) joylashgan. avval ochiq). Guruhlar bir-birining ostiga joylashtirildi va aynan guruhlarning joylashishi elementlarning vertikal ustunlari (davrlari) bir-biriga tutashib, ma'lum kimyoviy xossalari bo'lgan elementlarning umumiy uzluksiz qatorini tashkil qilishini aniqlashga olib keldi. vaqti-vaqti bilan takrorlanadi. Bu, aslida, davriy qonunning kashfiyoti edi.

Bundan tashqari, agar nafaqat guruhlarning, balki elementlarning davrlarining mavjudligi allaqachon ma'lum bo'lsa, unda alohida elementlar uchun kartalarga murojaat qilishning hojati yo'q edi.

Uchinchi hikoya, yana o'zining so'zlaridan, yaqin do'sti - taniqli chex kimyogaridan keladi. Bu hikoya 1907 yilda Brauner tomonidan nashr etilgan. uning buyuk do'sti vafotidan keyin; 1930 yilda u chexoslovakiyalik kimyogarlarning asarlari to'plamida qayta nashr etilgan. Ikkinchi Jahon urushi paytida Jerald Druce Bohuslav Braunerning tarjimai holida bu voqeani tasvirlab bergan. Braunerning so‘zlariga ko‘ra, u unga kimyo bo‘yicha darslik, ya’ni “Kimyo asoslari”ni tuzish davriy qonunni ochish va shakllantirishga qanday yordam bergani haqida gapirib berdi.

"Men o'z darsligimni yozishni boshlaganimda, - dedi Brauner, - kimyoviy elementlarni taqsimlashga imkon beradigan tizim kerakligini his qildim. Men barcha mavjud tizimlar sun'iy ekanligini va shuning uchun mening maqsadim uchun mos emasligini tushundim; Tabiiy tizimlar Shu maqsadda men kartonning kichik bo'laklariga elementlarning belgilarini va ularning atom og'irliklarini yozdim, shundan so'ng ularni guruhlashni boshladim. turli yo'llar bilan o'xshashligiga ko'ra. Ammo bu usul meni atom og'irligining ortishiga qarab kartonlarni birin-ketin joylashtirmagunimcha qoniqtirmadi. Jadvalga birinchi qatorni qo'yganimda:

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

Quyidagi elementlar birinchi qatordan pastda ikkinchi qator hosil qilishi mumkinligini aniqladim, lekin li ostidan boshlanadi. Keyin men ushbu yangi qatorda buni topdim:

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

natriy litiyning har bir xususiyatini takrorlaydi; xuddi shu narsa quyidagi elementlar bilan sodir bo'ladi. Xuddi shu takrorlash uchinchi qatorda, ma'lum vaqtdan keyin sodir bo'ladi va barcha qatorlarda davom etadi.

Uning so'zlaridan rivoyat qilingan voqea shunday. Bundan tashqari, ushbu hikoyani tushuntirish va rivojlantirishda u "o'xshash elementlarni guruhlarga va atom og'irliklarining ortishiga qarab, elementning xossalari va tabiati asta-sekin o'zgarib turadigan qatorlarga joylashtirganligi ko'rinib turibdi. Uning stolining chap tomonida "elektropozitiv" elementlar, o'ng tomonida "elektronegativ" bo'ldi. U o'z qonunini quyidagi so'zlar bilan e'lon qildi "

Shunday qilib, u so'zlardan etkazgan voqea butun kashfiyotga emas, balki elementlarning tabiiy tizimini yaratishning butun tarixiga emas, balki faqat ushbu kashfiyotning yakuniy bosqichiga tegishli. allaqachon yaratilgan tizim bo'lib, u ushbu tizim asosidagi kimyoviy moddalarning davriy qonunini kashf eta oldi va shakllantirdi. Xulosa qilib aytganda, Brauner tomonidan aytilgan voqea elementlar tizimining yig'ilish tarixiga emas, balki allaqachon tuzilgan tizim asosida davriy qonunning shakllanish tarixiga tegishli.

To'rtinchi versiyaning mavjudligi to'g'risida ma'lumot 1934 yilda nashr etilgan tanlangan asarlarning ikkinchi jildining tahririyat so'zida keltirilgan. va davriy qonun bilan bog'liq ishlarni o'z ichiga olgan. ko'rsatilgan "faqat bitta maqola" jildida Sharh j "ai trouve la loi periodique" ko'proq biografik sifatida joylashtirilmaganini yozadi. Negadir u ushbu maqolaning qayerda chop etilganiga havola bermadi. Ushbu maqola, tabiiyki, katta qiziqish uyg'otdi, chunki uning nomidan kelib chiqadigan bo'lsak, u oxir-oqibat davriy qonun qanday kashf etilganligi haqidagi barcha kimyogarlarni qiziqtirgan savolga javob berishi va bu javobni uchinchi shaxslardan emas, balki boshqa tomondan olishini kutish mumkin edi. so'zlar, lekin o'zidan.Ushbu maqola prof. tomonidan go'yoki ko'proq biografik xarakterga ega deb chiqarib tashlanganiga ishora mutlaqo asossiz bo'lib tuyuldi.Shuning uchun u davriy qonunga oid asarlar to'plamiga kiritilishi kerak edi, balki. 1899 yilda frantsuz sof va amaliy kimyo jurnalida maqola haqiqatan ham "Izoh j" ai trouve le systeme periodique des elements "(" Men davriy tizimni qanday topdim? mu elementlari"). Ushbu maqolaning izohida jurnal muharrirlari D.I.Mendeleyevga 1899-yilda saylangani munosabati bilan murojaat qilganliklarini xabar qiladilar. Parij Fanlar akademiyasining xorijiy muxbir a'zosi, uning davriy tizimi haqida jurnalga yozishni so'rab. bu iltimosni katta mamnuniyat bilan bajardi va rus tilida yozilgan asarini frantsuz jurnaliga yubordi. Bu asarning frantsuz tiliga tarjimasi muharrirlarning o‘zlari tomonidan amalga oshirilgan.

Chop etilgan matn bilan eng yaqin tanishish frantsuz maqoladan ko'rinib turibdiki, bu qandaydir yangi ish emas, balki u yozgan "Kimyoviy elementlarning davriy qonuni" maqolasining aniq tarjimasi. ensiklopedik lug'at Brokxauz va Efron va u 1898 yilda ushbu lug'atning XXIII jildida nashr etilgan. Shubhasiz, tarjimon yoki frantsuz jurnali muharrirlari ko'proq qiziqish uyg'otish uchun juda quruqdek tuyulgan sarlavhani o'zgartirdilar: "Kimyoviy elementlarning davriy qonuni" - "Men elementlarning davriy jadvalini qanday topdim". Aks holda, hamma narsa o'zgarishsiz qoldi va u o'z maqolasiga biografik hech narsa qo'shmadi.

Bu kimyoviy elementlarning davriy jadvali qanday kashf etilganligi haqidagi afsonalar va hikoyalar. Ular tomonidan yuzaga kelgan barcha noaniqliklar ushbu buyuk kashfiyot tarixi bilan bog'liq yangi materiallarni topish va o'rganish tufayli yo'q qilingan deb hisoblash mumkin.

4-rasm. "Elementlar tizimi tajribasi"

1869 yil 6 martda Rossiya kimyo jamiyatining yig'ilishida, Mendeleev yo'qligida (Mendeleev Tver viloyatidagi pishloq sut zavodlarida bo'lgan va, ehtimol, Moskva viloyatidagi "Boblovo" mulkida to'xtagan) davriy qonunning kashfiyoti o'z jurnalining navbatdagi soniga ("Rossiya kimyo jamiyati jurnali") maqolani olgan holda amalga oshirildi.

1871 yilda "Kimyoviy elementlarning davriy qonuni" yakuniy maqolasida Mendeleev davriy qonunning quyidagi formulasini berdi: "Elementlarning xususiyatlari, shuning uchun ular hosil qilgan oddiy va murakkab jismlarning xususiyatlari atom og'irligiga davriy bog'liqlik." Shu bilan birga, Mendeleev o'zining davriy jadvaliga klassik bo'lgan shaklni berdi (qisqa versiya deb ataladi).

O'zidan oldingilaridan farqli o'laroq, Mendeleev nafaqat jadval tuzdi va atom og'irliklarining son qiymatlarida shubhasiz qonuniyatlar mavjudligini ta'kidladi, balki bu qonuniyatlarni tabiatning umumiy qonuni deb atashga qaror qildi. Atom massasi elementning xossalarini belgilaydi degan farazga asoslanib, u ba'zi elementlarning qabul qilingan atom og'irliklarini o'zgartirish va elementlarning hali kashf etilmagan xususiyatlarini batafsil tavsiflash erkinligini oldi.

5-rasm. Kimyoviy elementlarning davriy tizimi

D. I. Mendeleyev uzoq yillar Davriy qonunni tan olish uchun kurashdi; uning g'oyalari faqat Mendeleyev bashorat qilgan elementlar: galiy (Pol Lekok de Boisbodran, 1875), skandiy (Lars Nilsson, 1879) va germaniy (Klemens Vinkler, 1886) - mos ravishda ekaalyuminium, ekabor - kashf etilgandan keyingina tan olindi. 1880-yillarning oʻrtalaridan boshlab davriy qonun nihoyat qonunlardan biri sifatida tan olindi nazariy asoslar kimyo.

Xulosa

Davriy qonun boshqalar kimyosining rivojlanishida katta rol o'ynadi tabiiy fanlar. Barcha elementlar o'rtasidagi o'zaro bog'liqlik, ularning fizik va kimyoviy xossalari ochildi. Bu tabiatshunoslik oldiga katta ahamiyatga ega bo'lgan ilmiy va falsafiy muammoni qo'ydi: bu o'zaro bog'liqlikni tushuntirish kerak. Davriy qonun kashf etilgandan so'ng, barcha elementlarning atomlari yagona printsip bo'yicha qurilishi va ularning tuzilishi elementlarning xususiyatlarining davriyligini aks ettirishi kerakligi ma'lum bo'ldi. Shunday qilib, davriy qonun atom tuzilishi nazariyasining rivojlanishiga sezilarli ta'sir ko'rsatib, atom va molekulyar fanlar evolyutsiyasining muhim bo'g'ini bo'ldi. U ham shakllanishga hissa qo'shgan zamonaviy kontseptsiya"kimyoviy element" va oddiy va murakkab moddalar haqidagi fikrlarni aniqlashtirish. Atom fizikasining muvaffaqiyatlari, jumladan, yadro energiyasi va sun'iy elementlarning sintezi faqat Davriy qonun tufayli mumkin bo'ldi.

“Yangi nazariyalar, ajoyib umumlashtirishlar keladi va ketadi. Yangi g'oyalar atom va elektron haqidagi allaqachon eskirgan tushunchalarimizni almashtiradi. Eng buyuk kashfiyotlar va tajribalar o'tmishni bekor qiladi va bugungi kunda ajoyib yangilik va kenglikdagi ufqlarni ochadi - bularning barchasi keladi va ketadi, lekin Mendeleevning davriy qonuni doimo yashaydi va izlanishlarga yo'l ko'rsatadi.

Adabiyotlar ro'yxati

2. Kimyo fanining asoslari. - T. 2. - M. - L.: Goshimizdat, 1947. - 389 b.

3. . Kimyo fanidan tanlangan ma'ruzalar. - M .: Yuqori. maktab, 1968 yil. - 224 b.

to'rtta.. Davriy qonunning kashf etilishi tarixiga oid yangi materiallar. - M.-L.: Akademiya nashriyoti. SSSR fanlari, 1950 yil. - 145 b.

besh .. Davriy qonunga oid birinchi asarlarning falsafiy tahlili (). - M.: Akademiya nashriyoti. SSSR fanlari, 1959 yil. - 294 b.

6. . Falsafada ixtiro va ixtiro falsafasi. - T.2. - M.: Fan va maktab, 1922.- B.88.