Povijest otkrića periodičkog zakona DI Mendeleev. Značaj otkrića periodičkog zakona

Svi materijali koji nas okružuju u prirodi, bilo da su to kozmički objekti, obični zemaljski objekti ili živi organizmi, sastoje se od tvari. Postoje mnoge vrste od njih. Čak iu davnim vremenima ljudi su primijetili da su sposobni ne samo mijenjati njihovo fizičko stanje, nego i pretvoriti se u druge tvari, obdarene različitim svojstvima u odnosu na izvorne. Ali zakoni, prema kojima se takve transformacije materije odvijaju, ljudi nisu odmah razumjeli. Da bi se to učinilo, bilo je potrebno pravilno prepoznati osnovu tvari i klasificirati elemente koji postoje u prirodi. To je postalo moguće tek sredinom 19. stoljeća otkrićem periodičkog zakona. Povijest njezina stvaranja Mendelejevu je prethodio mnogo godina rada, a formiranje takvog znanja promicalo je stoljetno iskustvo cijelog čovječanstva.

Kada su položeni temelji kemije?

Obrtnici iz davnih vremena uspjeli su dovoljno u lijevanju i taljenju različitih metala, znajući puno tajni njihove transmutacije. Oni su svoje znanje i iskustvo prenijeli potomcima koji su ih koristili sve do srednjeg vijeka. Vjerovalo se da bi plemeniti metali mogli pretvoriti u vrijedne metale, što je u stvari bio glavni zadatak kemičara do 16. stoljeća. U stvari, u tom idejom i filozofskih i mističnih ideja grčkih znanstvenika položeni su da je sve stvar je konstruiran iz neke „osnovne elemente” koji se mogu transformirati jedan u drugoga. Unatoč očitoj primitivnosti ovog pristupa, on je igrao ulogu u povijesti otkrića Periodnog zakona.

Panacea i bijela tinktura

U potrazi za prvim principom, alkemičari su vjerovali u postojanje dviju fantastičnih supstanci. Jedan od njih bio je kamen filozofa, poznat po legendi, koji se također zove vitalni eliksir ili panaceja. Vjerovalo se da to znači da ne samo da je konverzija bila bez problema način u zlato živa, olovo, srebro i druge tvari, ali je također služio kao čudotvoran lijek svestran, bilo ljekovitim ljudskih bolesti. Drugi element, poznat kao bijela tinktura, nije pripadala kategoriji takvog djelotvornog, ali je obdarena sposobnošću pretvaranja drugih tvari u srebro.

Govoreći o pretpovijesti otkrića periodičkog zakona, nemoguće je spominjati znanje koje akemičari akumuliraju. Oni su predstavljali model simboličkog razmišljanja. Predstavnici ove polu-mistične znanosti stvorili su određeni kemijski model svijeta i procesi koji se događaju u njemu na kozmičkoj razini. U nastojanju da razumiju suštinu svih stvari, oni iscrpno su snimljeni laboratorijske tehnike, oprema i informacije o kemijskom spremniku, s velikim temeljitosti i marljivost se odnosi na prijenos svojih iskustava s kolegama i potomaka.

Potreba za klasifikacijom

Znatna količina informacija o raznim kemijskim elementima do XIX stoljeća nakupila dovoljno, što dovodi do prirodne potrebe i želje znanstvenika da ih sistematizirati. No, za takvu klasifikaciju potrebna dodatna eksperimentalnih podataka, a ne mistično i stvarnom svijetu znanja o strukturi materije i suštine osnove obzira na uređaj koji još nije dogodilo. Osim toga, raspoložive informacije o značaju atomske mase kemijskih elemenata poznatih u to vrijeme, na temelju kojih je napravljena sistematizacija, nisu se jako razlikovale.

No, pokušaji klasificiranja među naturalistima bili su mnogo puta prije nego što je realizacija istinske bit stvari, koja sada tvori osnovu moderne znanosti. I u tom smjeru radili su mnogi znanstvenici. Govoreći kratko o preduvjetima za otkrivanje Mendelejevevog periodičkog zakona, treba spomenuti primjere takvih asocijacija elemenata.

trojstvo

Znanstvenici tog vremena osjećali su da su svojstva koja su izložena širokom raznovrsnošću tvari nesumnjivo ovisna o veličini njihove atomske mase. Shvativši to, kemičar iz Njemačke Johann Döbereiner predložio je svoj sustav klasifikacije elemenata koji čine osnovu materije. Dogodilo se to 1829. godine. A događaj je bio vrlo ozbiljan napredak u znanosti za to razdoblje svog razvoja, a također je i važna etapa u povijesti otkrića periodičkog zakona. Döbereiner je ujedinio poznate elemente u zajednice, dajući im naziv "trijade". Prema postojećem sustavu, masa ekstremnih elemenata pokazala se jednaka prosjeku zbroja atomske mase članice skupine koja je bila između njih.

Pokušava proširiti granice triadova

Nedostaci u gore spomenutom Döbereiner sustavu bili su dovoljni. Na primjer, u lancu barija, stroncija, kalcija nije bilo magnezija sličnih struktura i svojstava. A u zajednici tellura, selena, sumpora, nije bilo dovoljno kisika. Mnoge druge slične tvari također nisu bile klasificirane prema sustavu trijade.

Mnogi drugi kemičari pokušali su razviti te ideje. Konkretno, njemački znanstvenik Leopold Gmelin nastojala gurnuti „zatvoriti” okvir, širenje grupe razvrstavaju stanice, distribuira ih u red ekvivalentne mase i Elektronegativnost elemenata. Njegove strukture formirale su ne samo trijeve, već tetradske i pentade, ali njemački kemičar nije mogao uhvatiti bit periodičkog zakona.

Spiral De Charncourtau

Alexander de Chancourtua je došao s još kompliciranijom shemom za izradu elemenata. Smjestio ih je na ravninu presavijenu u cilindar, širenje okomito s nagibom od 45 ° u smjeru povećanja atomske mase. Kao što je trebalo, uzduž linije paralelne s osi ove volumetrijske geometrijske figure, trebaju se nalaziti tvari sličnih svojstava.

Ali u praksi idealna klasifikacija nije funkcionirala, jer ponekad nisu povezani elementi ponekad došli do iste vertikale. Na primjer, u blizini alkalnih metala bilo je apsolutno drugo kemijsko ponašanje mangana. I u jednoj "tvrtki" je dobio sumpor, kisik i apsolutno ne s njima sličan element titana. Međutim, takva je shema također pridonijela, uzimajući svoje mjesto u povijesti otkrića periodičkog zakona.

Ostali pokušaji stvaranja klasifikacija

Slijedom opisanog klasifikacijskog sustava, John Newlands, ističući da je sličnost u svojstvima elemenata raspoređenih u skladu s povećanjem atomske mase, pokazuje svaka osmina člana rezultanta serije. Pronašao je uzorak znanstvenika koji je došao na pamet usporediti s strukturom rasporeda glazbenih oktava. Istodobno je svakom od elemenata dodijelio svoj vlastiti serijski broj s vodoravnim redovima. No, ova shema nije postala idealna i vrlo skeptična u znanstvenoj zajednici.

Od 1964. do 1970. godine. stolovi, naručivanje kemijskih elemenata, također su stvorili Odling i Meyer. No takvi su pokušaji opet imali svoje nedostatke. Sve je to bilo već dan prije Mendelejev otkriće periodički zakon. A neki radovi s nesavršenim pokušajima klasifikacije objavljeni su čak i nakon što je stol koji danas koristimo predstavljen svijetu.

Biografija Mendelejeva

Briljantan ruski znanstvenik rođen je u gradu Tobolsk 1834. godine u obitelji ravnatelja gimnazije. U kući, osim njega, bilo je šesnaestero braće i sestara. Nije lišen pozornosti, kao najmlađi od djece, Dmitrij Ivanovich iz najnepovoljnijeg doba pogodio je svakoga izvanrednim sposobnostima. Roditelji, unatoč poteškoćama, nastojali su mu dati najbolje obrazovanje. Tako je Mendeleev diplomirao iz gimnazije u Tobolsk, a potom i Pedagoškog instituta u glavnom gradu, zadržavajući duboki interes za znanost. Ne samo za kemiju, već i na fiziku, meteorologiju, geologiju, tehnologiju, inženjerstvo instrumenata, aeronautiku i druge.

Ubrzo je Mendelejev obranio svoju tezu i postao izvanredni profesor Sveučilišta St. Petersburg, gdje je predavao o organskoj kemiji. Godine 1865. predstavio je svoje kolege doktorskom disertacijom na temu "O povezivanju alkohola s vodom". Godina otvaranja periodičkog zakona bila je 1969. godine. Međutim, ovo postignuće prethodilo je 14 godina napornog rada.

O velikom otkriću

Uzevši u obzir pogreške, netočnosti i pozitivno iskustvo kolega, Dmitrij Ivanovich uspio je sistematizirati kemijske elemente na najprikladniji način. Također je istaknuo periodični ovisnost svojstava spojeva i jednostavne tvari, njihov oblik od atomske mase, a ono što kažu u formuliranju periodnog zakona Mendeljejev.

Ali takve progresivne ideje, nažalost, nisu odmah odjekivale srca čak ni ruskih znanstvenika koji su ove inovacije vrlo oprezni. Među likovima stranih znanosti, osobito u Engleskoj i Njemačkoj, Mendelejev zakon je pronašao najsnažnije protivnike. Ali vrlo brzo se promijenila situacija. Što je bio razlog? Nastupna hrabrost velikog ruskog znanstvenika kasnije se pojavila svijetu dokazivši svoju briljantnu sposobnost predviđanja znanosti.

Novi elementi u kemiji

Otkriće periodičnog prava i strukturi periodnog sustava, stvoren po njemu, ne samo da smiju provesti sistematizaciju tvari, ali i da bi broj predviđanja o prisutnosti u prirodi mnogih nepoznatih elemenata u tim danima. Zbog toga je Mendelejev uspio prevesti u praksu ono što nije mogao učiniti s drugim znanstvenicima.

Prošlo je samo pet godina, i nagađanja velikih Ruski kemičar počeo se potvrditi. Francuz Lecoq de Boisbadran otkrio je novi metal koji se zvao galij. Njezina svojstva pokazala su se vrlo sličnima onome što je Mendeleev predvidio u teoriji ekaaluminija. Nakon što su saznali za ovo, predstavnici znanstvenog svijeta tih vremena bili su zapanjeni. Ali na ove nevjerojatne činjenice nije završila uopće. Tada je Šveđanin Nilsson otkrio skandij, a hipotetski analogni bio je ekabor. A twin ekasilitsiya otvorio je Winkler germanium. Od tada, Mendelejev zakon počeo se potvrditi i stjecati sve više i više pristalica.

Nove činjenice genijalnog predviđanja

tvorac periodički sustav bio je toliko fasciniran ljepotom njegove ideje da je uzeo slobodu stvaranja nekih pretpostavki, čija legitimitet kasnije najviše potvrđuje praktična znanstvena otkrića. Na primjer, neke od tvari koje Mendeleev organizira u njegovom stolu nije u skladu s povećanjem atomske mase. Predvidio je da se periodicnost u dubljom smislu još uvijek promatra ne samo u vezi s povećanjem atomske težine elemenata, već i zbog drugačijeg razloga. Veliki znanstvenik pretpostavlja da masa elementa ovisi o količini u njegovoj strukturi nekih elementarnih čestica.

Tako Mendeleevovo otkriće periodičkog zakona na neki način dovodi predstavnike znanosti da razmišljaju o sastojcima atoma. Znanstvenici uskoro doći u 20. stoljeću - stoljeću velikih otkrića - nekoliko puta vidio da se svojstva elemenata ovise o naboju atomske jezgre i strukturi svog elektronskog školjku.

Periodni zakon i suvremenost

Mendelejev stol, ostajući nepromijenjen u svojoj jezgri, naknadno je nadopunjen i obnovljen. Formirao je tzv. Nulu skupinu elemenata, koja uključuje inertne plinove. Uspješno je riješen i problem postavljanja elemenata rijetke zemlje. No unatoč dopunama, teško je precijeniti važnost otkrića Mendelejevevog periodičkog zakona u izvornoj verziji.

Kasnije, s otvaranjem i elektrona radioaktivnosti u potpunosti su razumjeli razloge za uspjeh takvog sistematizacije i svojstva frekvencija elemenata različitih materijala. Ubrzo su izotopi radioaktivnih elemenata našli svoje mjesto u ovoj tablici. Temelj razvrstavanja brojnih ćelijskih članova bio je atomski broj. A sredinom XX stoljeća konačno uređenje slijed elemenata dokazano je u tablici, ovisno o orbitala punjenje atoma koji se kreću velikom brzinom elektrona oko jezgre.