Mendelejevin jaksollinen laki, löydön ydin ja historia. Abstrakti jaksollisen järjestelmän löytämisen historia Mendelejevin jaksollisen lain luomisen historia

JOHDANTOLAIN LÖYDYT

D.I. Mendelejev löysi jaksollisen lain työskennellessään oppikirjan "Fundamentals of Chemistry" tekstin parissa, kun hänellä oli vaikeuksia systematisoida asiaaineistoa. Helmikuun puoliväliin 1869 mennessä tutkija pohtiessaan oppikirjan rakennetta tuli vähitellen siihen tulokseen, että yksinkertaisten aineiden ominaisuudet ja elementtien atomimassat liittyvät toisiinsa tietyllä kuviolla.

Alkuaineiden jaksollisen taulukon löytäminen ei tapahtunut sattumalta, se oli tulosta valtavasta työstä, pitkästä ja huolellisesta työstä, jonka käyttivät Dmitri Ivanovitš itse ja monet kemistit hänen edeltäjiensä ja aikalaistensa joukosta. ”Kun aloin viimeistellä alkioiden luokitteluani, kirjoitin erillisille korteille jokaisen elementin ja sen yhdisteet, ja sitten järjestellen ne ryhmien ja sarjojen järjestykseen sain ensimmäisen jaksollisen lain visuaalisen taulukon. Mutta tämä oli vain viimeinen sointu, kaiken aikaisemman työn tulos..." sanoi tutkija. Mendelejev korosti, että hänen löytönsä oli tulosta kahdenkymmenen vuoden pohtimisesta elementtien välisistä yhteyksistä, pohtimalla elementtien suhteita kaikilta puolilta.

17. helmikuuta (1. maaliskuuta) valmistui artikkelin käsikirjoitus, joka sisälsi taulukon "Elementtien järjestelmän kokeilu niiden atomipainon ja kemiallisten samankaltaisuuksien perusteella", ja se lähetettiin painolle ladontalaitteiden ja päivämäärän kanssa. "17. helmikuuta 1869." Ilmoituksen Mendelejevin löydöstä teki Venäjän kemian seuran toimittaja, professori N. A. Menshutkin seuran kokouksessa 22. helmikuuta (6. maaliskuuta 1869). Mendelejev itse ei ollut läsnä kokouksessa, koska tuolloin Vapaan talousseuran ohjeiden mukaisesti hän tutki Tverskajan juustotehtaita ja Novgorodin maakuntia.

Järjestelmän ensimmäisessä versiossa tiedemies järjesti elementit yhdeksäntoista vaakasuoraan riviin ja kuuteen pystysuoraan sarakkeeseen. Helmikuun 17. (1. maaliskuuta) jaksollisen lain löytäminen ei suinkaan saatu päätökseen, vaan vasta alkoi. Dmitry Ivanovich jatkoi kehitystään ja syventämistään vielä lähes kolme vuotta. Vuonna 1870 Mendelejev julkaisi järjestelmän toisen version kirjassa "Fundamentals of Chemistry" ("Luonnollinen elementtijärjestelmä"): analogisten elementtien vaakasuorat sarakkeet muutettiin kahdeksaksi pystysuoraan järjestetyksi ryhmäksi; ensimmäisen version kuusi pystysuoraa pylvästä muuttui jaksoiksi, jotka alkoivat alkalimetallilla ja päättyvät halogeeneihin. Jokainen jakso jaettiin kahteen sarjaan; ryhmään kuuluneet eri sarjojen elementit muodostivat alaryhmiä.

Mendelejevin löydön ydin oli, että kemiallisten alkuaineiden atomimassan kasvaessa niiden ominaisuudet eivät muutu monotonisesti, vaan ajoittain. Kun tietty määrä elementtejä, joilla on erilaiset ominaisuudet ja jotka on järjestetty kasvavaan atomipainoon, ominaisuudet alkavat toistua. Ero Mendelejevin työn ja edeltäjien työn välillä oli se, että Mendelejevillä ei ollut yhtä perustaa elementtien luokittelulle, vaan kaksi - atomimassa ja kemiallinen samankaltaisuus. Jotta jaksollisuus olisi täysin havaittavissa, Mendelejev korjasi joidenkin alkuaineiden atomimassat, asetti järjestelmään useita elementtejä vastoin tuolloin hyväksyttyjä ajatuksia niiden samankaltaisuudesta muiden kanssa ja jätti taulukkoon tyhjiä soluja, joista elementtejä ei vielä löydetty. olisi pitänyt laittaa.

Vuonna 1871 Mendelejev muotoili näiden teosten perusteella jaksollisen lain, jonka muotoa parani jonkin verran ajan myötä.

Alkuaineiden jaksollisella taulukolla oli suuri vaikutus kemian myöhempään kehitykseen. Se ei ollut vain ensimmäinen luonnollinen kemiallisten alkuaineiden luokittelu, joka osoitti niiden muodostavan harmonisen järjestelmän ja olevan läheisessä yhteydessä toisiinsa, vaan se oli myös tehokas työkalu jatkotutkimukselle. Tuolloin, kun Mendelejev laati taulukkonsa löytämänsä jaksollisen lain perusteella, monet tekijät olivat vielä tuntemattomia. Mendelejev ei vain ollut vakuuttunut siitä, että täytyy olla vielä tuntemattomia elementtejä, jotka täyttäisivät nämä tilat, vaan hän myös ennusti etukäteen tällaisten elementtien ominaisuudet perustuen niiden asemaan muiden jaksollisen järjestelmän elementtien joukossa. Seuraavien 15 vuoden aikana Mendelejevin ennusteet vahvistettiin loistavasti; kaikki kolme odotettua elementtiä löydettiin (Ga, Sc, Ge), mikä oli jaksollisen lain suurin voitto.

DI. Mendelejev lähetti käsikirjoituksen "Elementtijärjestelmän kokemus niiden atomipainon ja kemiallisen samankaltaisuuden perusteella" // Presidentin Library // Day in History http://www.prlib.ru/History/Pages/Item.aspx?itemid=1006

VENÄJÄN KEMIALLINEN YHTEYS

Russian Chemical Society on Pietarin yliopistoon vuonna 1868 perustettu tieteellinen organisaatio, joka oli venäläisten kemistien vapaaehtoinen yhdistys.

Seuran perustamistarpeesta ilmoitettiin 1. Venäjän luonnontieteilijöiden ja lääkäreiden kongressissa, joka pidettiin Pietarissa joulukuun lopussa 1867 - tammikuun alussa 1868. Kongressissa julkistettiin kemianjaoston osallistujien päätös :

"Kemiaosasto ilmaisi yksimielisen halunsa yhdistyä Chemical Societyksi kommunikoidakseen jo vakiintuneiden venäläisten kemistien joukkojen kanssa. Jaosto uskoo, että tällä seuralla tulee olemaan jäseniä kaikissa Venäjän kaupungeissa ja että sen julkaisu sisältää kaikkien venäläisten kemistien teoksia venäjäksi.

Siihen mennessä kemianseurat olivat jo perustettu useisiin Euroopan maihin: London Chemical Society (1841), French Chemical Society (1857), German Chemical Society (1867); American Chemical Society perustettiin vuonna 1876.

Venäjän kemian seuran peruskirjan, jonka pääosin on laatinut D.I. Mendelejev, opetusministeriö hyväksyi 26. lokakuuta 1868, ja seuran ensimmäinen kokous pidettiin 6. marraskuuta 1868. Aluksi siihen kuului 35 kemistiä Pietari, Kazan, Moskova, Varsova, Kiova, Harkov ja Odessa. N. N. Zininistä tuli Venäjän kulttuuriseuran ensimmäinen presidentti ja N. A. Menshutkinista tuli sihteeri. Seuran jäsenet maksoivat jäsenmaksun (10 ruplaa vuodessa), uusia jäseniä hyväksyttiin vain kolmen olemassa olevan suosituksesta. Ensimmäisenä olemassaolovuonnaan RCS kasvoi 35 jäsenestä 60 jäseneen ja jatkoi tasaista kasvuaan seuraavina vuosina (129 vuonna 1879, 237 vuonna 1889, 293 vuonna 1899, 364 vuonna 1909, 565 vuonna 1917).

Vuonna 1869 Venäjän kemianseura hankki oman painetun urunsa - Journal of the Russian Chemical Society (ZHRKhO); Lehti ilmestyi 9 kertaa vuodessa (kuukausittain, paitsi kesäkuukausina). ZhRKhO:n toimittaja vuosina 1869–1900 oli N. A. Menshutkin ja vuosina 1901–1930 A. E. Favorsky.

Vuonna 1878 Russian Chemical Society sulautui Russian Physical Societyn kanssa (perustettu 1872) ja muodosti Russian Physico Chemical Society. Venäjän liittovaltion kemian seuran ensimmäiset presidentit olivat A. M. Butlerov (1878–1882) ja D. I. Mendelejev (1883–1887). Vuonna 1879 tapahtuneen yhdistymisen yhteydessä (11. osasta lähtien) "Venäjän kemian seuran lehti" nimettiin uudelleen "Venäjän fysikaalis-kemian seuran lehdeksi". Julkaisutiheys oli 10 numeroa vuodessa; Lehti koostui kahdesta osasta – kemiallisesta (ZhRKhO) ja fysikaalisesta (ZhRFO).

Monet venäläisen kemian klassikoiden teokset julkaistiin ensimmäistä kertaa ZhRKhO:n sivuilla. Erityisesti voidaan mainita D. I. Mendelejevin työ alkuaineiden jaksollisen taulukon luomisesta ja kehittämisestä sekä A. M. Butlerov, joka liittyy hänen orgaanisten yhdisteiden rakenteen teoriansa kehittämiseen; N. A. Menshutkinin, D. P. Konovalovin, N. S. Kurnakovin, L. A. Chugaevin tutkimus epäorgaanisen ja fysikaalisen kemian alalla; V. V. Markovnikov, E. E. Vagner, A. M. Zaitsev, S. N. Reformatsky, A. E. Favorsky, N. D. Zelinsky, S. V. Lebedev ja A. E. Arbuzov orgaanisen kemian alalla. Vuosina 1869-1930 ZhRKhO:ssa julkaistiin 5067 alkuperäistä kemiallista tutkimusta, tiivistelmiä ja katsausartikkeleita tietyistä kemian kysymyksistä sekä mielenkiintoisimpien teosten käännöksiä ulkomaisista lehdistä.

RFCS:stä tuli Mendelejevin yleisen ja sovelletun kemian kongressien perustaja; Kolme ensimmäistä kongressia pidettiin Pietarissa vuosina 1907, 1911 ja 1922. Vuonna 1919 ZHRFKhO:n julkaiseminen keskeytettiin ja sitä jatkettiin vasta vuonna 1924.

Robert Boyle esitti vuoden 1668 työssään luettelon hajoamattomista kemiallisista alkuaineista. Heitä oli tuolloin vain viisitoista. Samaan aikaan tiedemies ei väittänyt, että muita kuin hänen luettelemiaan alkuaineita ei enää ollut olemassa ja kysymys niiden määrästä jäi avoimeksi.

Sata vuotta myöhemmin ranskalainen kemisti Antoine Lavoisier laati uuden luettelon tieteen tuntemista alkuaineista. Hänen rekisterinsä sisälsi 35 kemiallista ainetta, joista 23 tunnistettiin myöhemmin samoksi hajoamattomiksi alkuaineiksi.

Kemistit ympäri maailmaa suorittivat uusien alkuaineiden etsintää, ja se eteni varsin menestyksekkäästi. Venäläisellä kemistillä Dmitri Ivanovitš Mendeleevillä oli ratkaiseva rooli tässä asiassa: hän keksi ajatuksen elementtien atomimassan ja niiden paikan "hierarkiassa" välisen suhteen mahdollisuudesta. Hänen omien sanojensa mukaan "meidän on etsittävä... vastaavuuksia elementtien yksittäisten ominaisuuksien ja niiden atomipainojen välillä."

Vertaamalla tuolloin tunnettuja kemiallisia alkuaineita, Mendelejev kolosaalityöskentelyn jälkeen havaitsi lopulta riippuvuuden, yksittäisten alkuaineiden välisen yleisen luonnollisen yhteyden, jossa ne esiintyvät yhtenä kokonaisuutena, jossa kunkin alkuaineen ominaisuudet eivät ole jotain itsestään olemassa olevaa. , mutta ajoittain ja säännöllisesti toistuva ilmiö.

Joten helmikuussa 1869 se muotoiltiin Mendelejevin jaksollinen laki. Samana vuonna, 6. maaliskuuta, D.I. Mendelejev, otsikko "Ominaisuuksien suhde alkuaineiden atomipainoon", esitteli N.A. Menshutkin Venäjän kemian seuran kokouksessa.

Samana vuonna julkaisu ilmestyi saksalaisessa "Zeitschrift für Chemie" -lehdessä ja vuonna 1871 "Annalen der Chemie" -lehdessä yksityiskohtainen julkaisu D.I. Mendelejev, omistettu löytölleen - "Die periodische Gesetzmässigkeit der Elemente" (Kemiallisten alkuaineiden jaksollinen kuvio).

Jaksollisen taulukon luominen

Huolimatta siitä, että Mendeleev muodosti idean melko lyhyessä ajassa, hän ei voinut virallistaa johtopäätöksiään pitkään aikaan. Hänelle oli tärkeää esittää ideansa selkeän yleistyksen, tiukan ja visuaalisen järjestelmän muodossa. Kuten D.I. itse kerran sanoi. Mendelejev keskustelussa professori A.A. Inostrantsev: "Kaikki sekoittui päässäni, mutta en voi ilmaista sitä taulukossa."

Biografien mukaan tämän keskustelun jälkeen tiedemies työskenteli pöydän luomiseksi kolme päivää ja kolme yötä menemättä nukkumaan. Hän kävi läpi erilaisia ​​vaihtoehtoja, joissa elementit voitiin yhdistää taulukoksi. Työtä vaikeutti myös se, että jaksollisen järjestelmän luomishetkellä tiede ei tuntenut kaikkia kemiallisia alkuaineita.

Vuosina 1869-1871 Mendelejev jatkoi tiedeyhteisön esittämien ja hyväksymien jaksollisuusideoiden kehittämistä. Yksi vaiheista oli käsitteen ottaminen käyttöön elementin paikasta jaksollisessa taulukossa sen ominaisuuksien joukkona verrattuna muiden elementtien ominaisuuksiin.

Tältä pohjalta Mendelejev korjasi tältä pohjalta sekä lasia muodostavien oksidien muutosjärjestyksen tutkimuksessa saatuihin tuloksiin, että Mendeleev korjasi 9 alkuaineen atomimassat, mukaan lukien beryllium, indium, uraani ja muut.

Työn aikana D.I. Mendelejev yritti täyttää laatimansa taulukon tyhjät solut. Tämän seurauksena hän ennusti vuonna 1870 tieteelle tuolloin tuntemattomien elementtien löytämisen. Mendelejev laski atomimassat ja kuvasi kolmen tuolloin vielä löytämättömien alkuaineiden ominaisuuksia:

  • "ekaaluminium" - löydetty vuonna 1875, nimeltään gallium,
  • "ekabora" - löydetty vuonna 1879, nimeltään skandium,
  • "exasilicon" - löydetty vuonna 1885, nimeltään germanium.

Hänen seuraava toteutunut ennusteensa olivat kahdeksan muun alkuaineen löytäminen, mukaan lukien polonium (löydettiin vuonna 1898), astatiini (löydettiin vuosina 1942-1943), teknetium (löydettiin vuonna 1937), renium (löydettiin vuonna 1925) ja ranska (löydettiin vuonna 1939). .

Vuonna 1900 Dmitri Ivanovitš Mendelejev ja William Ramsay tulivat siihen tulokseen, että jaksolliseen taulukkoon oli tarpeen sisällyttää erityisen nollaryhmän elementit. Nykyään näitä alkuaineita kutsutaan jalokaasuiksi (ennen vuotta 1962 näitä kaasuja kutsuttiin jalokaasuiksi).


Jaksollisen järjestelmän organisoinnin periaate

Pöydässään D.I. Mendelejev järjesti kemialliset alkuaineet riveihin kasvavan massan mukaan valiten rivien pituuden siten, että yhden sarakkeen kemiallisilla alkuaineilla oli samanlaiset kemialliset ominaisuudet.

Jalokaasut - helium, neon, argon, krypton, ksenon ja radon - eivät halua reagoida muiden alkuaineiden kanssa ja niillä on alhainen kemiallinen aktiivisuus, minkä vuoksi ne sijaitsevat oikeassa reunassa.

Sitä vastoin vasemmanpuoleisen kolonnin elementit - litium, natrium, kalium ja muut - reagoivat kiivaasti muiden aineiden kanssa, prosessi on räjähtävä. Taulukon muiden sarakkeiden elementit käyttäytyvät samalla tavalla - sarakkeen sisällä nämä ominaisuudet ovat samanlaisia, mutta vaihtelevat sarakkeesta toiseen siirrettäessä.

Jaksollinen taulukko ensimmäisessä versiossaan kuvasi yksinkertaisesti luonnon nykyistä tilaa. Aluksi taulukossa ei selitetty millään tavalla, miksi näin pitäisi olla. Vasta kvanttimekaniikan myötä jaksollisen järjestelmän elementtien järjestyksen todellinen merkitys tuli selväksi.

Luonnosta löytyy kemiallisia alkuaineita uraaniin asti (sisältää 92 protonia ja 92 elektronia). Numerosta 93 alkaen on olemassa keinotekoisia elementtejä, jotka on luotu laboratorio-olosuhteissa.

Kaikki materiaali, joka ympäröi meitä luonnossa, olipa se sitten avaruusobjekteja, tavallisia maanpäällisiä esineitä tai eläviä organismeja, koostuu aineista. Niitä on monia lajikkeita. Jo muinaisina aikoina ihmiset huomasivat, että he pystyivät paitsi muuttamaan fyysistä tilaansa, myös muuttumaan muiksi aineiksi, joilla on erilaiset ominaisuudet kuin alkuperäisillä. Mutta ihmiset eivät heti ymmärtäneet lakeja, joiden mukaan tällaiset aineen muutokset tapahtuvat. Tätä varten oli tarpeen tunnistaa oikein aineen perusta ja luokitella luonnossa esiintyvät alkuaineet. Tämä tuli mahdolliseksi vasta 1800-luvun puolivälissä jaksollisen lain löytämisen myötä. Sen luomisen historia D.I. Mendelejeviä edelsi monien vuosien työ, ja tämän tyyppisen tiedon muodostumista helpotti koko ihmiskunnan vuosisatoja vanha kokemus.

Milloin kemian perusta luotiin?

Muinaisten aikojen käsityöläiset onnistuivat valamaan ja sulattamaan erilaisia ​​metalleja, koska he tiesivät monia niiden transmutaatioiden salaisuuksia. He välittivät tietonsa ja kokemuksensa jälkeläisilleen, jotka käyttivät niitä keskiajalle asti. Uskottiin, että perusmetallit oli täysin mahdollista muuttaa arvokkaiksi, mikä itse asiassa oli kemistien päätehtävä 1500-luvulle asti. Pohjimmiltaan tällainen ajatus sisälsi myös antiikin kreikkalaisten tiedemiesten filosofiset ja mystiset ajatukset siitä, että kaikki aine on rakennettu tietyistä "primäärielementeistä", jotka voidaan muuttaa toisikseen. Huolimatta tämän lähestymistavan ilmeisestä primitiivisyydestä, sillä oli rooli jaksollisen lain löytämisen historiassa.

Ihmelääke ja valkoinen tinktuura

Perusperiaatetta etsiessään alkemistit uskoivat lujasti kahden fantastisen aineen olemassaoloon. Yksi niistä oli legendaarinen viisasten kivi, jota kutsutaan myös elämän eliksiiriksi tai ihmelääkkeeksi. Uskottiin, että tällainen lääke ei ollut vain varma tapa muuttaa elohopeaa, lyijyä, hopeaa ja muita aineita kullaksi, vaan se toimi myös ihmeellisenä yleislääkkeenä, joka paransi kaikki ihmisen vaivat. Toinen elementti, nimeltään valkoinen tinktuura, ei ollut niin tehokas, mutta sillä oli kyky muuntaa muut aineet hopeaksi.

Periodisen lain löytämisen taustaa kerrottaessa on mahdotonta puhua alkemistien keräämästä tiedosta. He personoivat esimerkin symbolisesta ajattelusta. Tämän puolimystisen tieteen edustajat loivat tietyn kemiallisen mallin maailmasta ja siinä tapahtuvista prosesseista kosmisella tasolla. Yrittäessään ymmärtää kaiken olemuksen, he tallensivat erittäin yksityiskohtaisesti laboratoriotekniikat, laitteet ja tiedot kemiallisista lasitavaroista ja välittivät kokemuksensa kollegoille ja jälkeläisille erittäin tarkasti ja ahkerasti.

Luokittelun tarve

1800-luvulle mennessä oli kertynyt riittävästi tietoa monenlaisista kemiallisista alkuaineista, mikä synnytti tutkijoiden luonnollisen tarpeen ja halun systematisoida ne. Mutta tällaisen luokituksen suorittamiseksi vaadittiin lisää kokeellisia tietoja sekä ei mystistä, vaan todellista tietoa aineiden rakenteesta ja aineen rakenteen perustan olemuksesta, jota ei vielä ollut olemassa. Lisäksi saatavilla oleva tieto tuolloin tiedossa olevien alkuaineiden atomimassojen merkityksestä, jonka perusteella systematisointi suoritettiin, ei ollut erityisen tarkkaa.

Mutta luokitteluyrityksiä luonnontieteilijöiden kesken tehtiin toistuvasti kauan ennen asioiden todellisen olemuksen ymmärtämistä, joka nyt muodostaa modernin tieteen perustan. Ja monet tiedemiehet työskentelivät tähän suuntaan. Kuvattaessa lyhyesti Mendelejevin jaksollisen lain löytämisen edellytyksiä on syytä mainita esimerkkejä tällaisista elementtien yhdistelmistä.

Triadit

Noiden aikojen tutkijat katsoivat, että useiden aineiden ominaisuudet riippuivat epäilemättä niiden atomimassan suuruudesta. Ymmärtääkseen tämän saksalainen kemisti Johann Döbereiner ehdotti omaa luokittelujärjestelmäänsä aineen perustan muodostaville alkuaineille. Tämä tapahtui vuonna 1829. Ja tämä tapahtuma oli melko vakava edistysaskel tieteessä sen kehityskauden aikana, samoin kuin tärkeä vaihe jaksollisen lain löytämisen historiassa. Döbereiner yhdisti tunnetut elementit yhteisöiksi ja antoi niille nimen "kolmio". Olemassa olevan järjestelmän mukaan ulompien elementtien massa osoittautui yhtä suureksi kuin niiden välissä olevan ryhmän jäsenen atomimassojen summan keskiarvo.

Triadien rajoja yritetään laajentaa

Mainitussa Döbereiner-järjestelmässä oli riittävästi puutteita. Esimerkiksi bariumin, strontiumin ja kalsiumin ketjussa ei ollut rakenteeltaan ja ominaisuuksiltaan samanlaista magnesiumia. Ja telluurin, seleenin ja rikin yhteisössä ei ollut tarpeeksi happea. Monia muita samankaltaisia ​​aineita ei myöskään voitu luokitella triadijärjestelmän mukaan.

Monet muut kemistit yrittivät kehittää näitä ideoita. Erityisesti saksalainen tiedemies Leopold Gmelin pyrki laajentamaan "tiukkaa" kehystä laajentamalla luokiteltujen elementtien ryhmiä ja jakamalla ne elementtien ekvivalenttien painojen ja elektronegatiivisuuden mukaan. Sen rakenteet eivät muodostivat vain kolmioita, vaan myös tetradeja ja pentadeja, mutta saksalainen kemisti ei koskaan onnistunut ymmärtämään jaksollisen lain olemusta.

Chancourtois'n spiraali

Alexandre de Chancourtois keksi vielä monimutkaisemman järjestelmän elementtien rakentamiseksi. Hän asetti ne sylinteriksi rullatulle tasolle jakaen ne pystysuoraan 45°:n kaltevuudella atomimassan kasvun järjestyksessä. Kuten odotettiin, ominaisuuksiltaan samanlaiset aineet olisi pitänyt sijoittaa tietyn tilavuusgeometrisen kuvion akselin suuntaisia ​​linjoja pitkin.

Mutta todellisuudessa ihanteellinen luokitus ei toiminut, koska joskus täysin toisiinsa liittymättömät elementit putosivat yhteen pystysuoraan. Esimerkiksi alkalimetallien ohella mangaanilla oli täysin erilainen kemiallinen käyttäytyminen. Ja samaan "yritykseen" kuului rikki, happi ja alkuaine titaani, joka ei ole ollenkaan samanlainen kuin ne. Kuitenkin myös samankaltainen järjestelmä antoi oman panoksensa ja otti paikkansa jaksollisen lain löytämisen historiassa.

Muut yritykset luoda luokituksia

John Newlands ehdotti kuvailtujen perusteella omaa luokittelujärjestelmäänsä ja huomautti, että joka kahdeksas saadun sarjan jäsen osoittaa samankaltaisuutta atomimassan kasvun mukaan järjestettyjen alkuaineiden ominaisuuksissa. Tiedemiehelle tuli mieleen verrata löydettyä mallia musiikillisten oktaavien järjestelyn rakenteeseen. Samanaikaisesti hän antoi jokaiselle elementille oman sarjanumeronsa ja järjesti ne vaakasuoriksi riveiksi. Mutta tällainen järjestelmä ei taaskaan osoittautunut ihanteelliseksi, ja sitä arvioitiin erittäin skeptisesti tieteellisissä piireissä.

Vuodesta 1964 vuoteen 1970 Odling ja Meyer loivat myös kemiallisia elementtejä järjestäviä taulukoita. Mutta tällaisilla yrityksillä oli jälleen haittapuolensa. Kaikki tämä tapahtui aattona, kun Mendeleev löysi jaksollisen lain. Ja jotkut teokset, joissa oli epätäydellisiä luokitteluyrityksiä, julkaistiin senkin jälkeen, kun taulukko, jota käytämme tähän päivään, oli esitelty maailmalle.

Mendelejevin elämäkerta

Loistava venäläinen tiedemies syntyi Tobolskin kaupungissa vuonna 1834 lukion johtajan perheessä. Hänen lisäksi talossa oli kuusitoista muuta veljeä ja sisarta. Huomiota ei riistetty, sillä nuorin lapsista Dmitri Ivanovitš hämmästytti aivan nuoresta iästä lähtien kaikkia poikkeuksellisilla kyvyillään. Hänen vanhempansa yrittivät vaikeuksista huolimatta antaa hänelle parhaan koulutuksen. Niinpä Mendelejev valmistui ensin Tobolskissa sijaitsevasta lukiosta ja sitten pääkaupungin pedagogisesta instituutista, säilyttäen samalla syvän kiinnostuksen tieteeseen sielussaan. Eikä vain kemiaan, vaan myös fysiikkaan, meteorologiaan, geologiaan, tekniikkaan, instrumenttien valmistukseen, ilmailuon ja muihin.

Pian Mendelejev puolusti väitöskirjaansa ja ryhtyi apulaisprofessoriksi Pietarin yliopistoon, jossa hän luennoi orgaanisesta kemiasta. Vuonna 1865 hän esitteli väitöskirjansa kollegoilleen aiheesta "Alkoholin ja veden yhdistäminen". Jaksottaisen lain löytämisvuosi oli 1969. Mutta tätä saavutusta edelsi 14 vuoden kova työ.

Suuresta löydöstä

Ottaen huomioon virheet, epätarkkuudet sekä kollegoidensa positiiviset kokemukset Dmitri Ivanovich pystyi systematisoimaan kemialliset elementit kätevimmällä tavalla. Hän havaitsi myös yhdisteiden ja yksinkertaisten aineiden ominaisuuksien jaksottaisen riippuvuuden, niiden muodon atomimassan arvosta, mikä todetaan Mendelejevin antamassa jaksollisen lain muotoilussa.

Mutta tällaiset edistykselliset ideat eivät valitettavasti heti löytäneet vastausta edes venäläisten tutkijoiden sydämissä, jotka hyväksyivät tämän innovaation erittäin varovaisesti. Ja ulkomaisten tieteentekijöiden joukossa, erityisesti Englannissa ja Saksassa, Mendelejevin laki löysi kiihkeimmät vastustajansa. Mutta hyvin pian tilanne muuttui. Mikä oli syynä? Suuren venäläisen tiedemiehen loistava rohkeus ilmestyi jonkin aikaa myöhemmin maailmalle todisteena hänen loistavasta tieteellisestä ennakointikyvystään.

Uusia elementtejä kemiassa

Jaksolain ja hänen luoman jaksollisen taulukon rakenteen löytäminen mahdollisti paitsi aineiden systematisoinnin, myös joukon ennusteita monien tuolloin tuntemattomien elementtien esiintymisestä luonnossa. Siksi Mendelejev onnistui toteuttamaan käytäntöön sen, mitä muut tiedemiehet eivät olleet pystyneet tekemään ennen häntä.

Kului vain viisi vuotta, ja arvaukset alkoivat vahvistua. Ranskalainen Lecoq de Boisbaudran löysi uuden metallin, jolle hän antoi nimen gallium. Sen ominaisuudet osoittautuivat hyvin samanlaisiksi kuin Mendelejevin teoriassa ennustama eka-alumiinia. Saatuaan tietää tästä, noiden aikojen tieteellisen maailman edustajat hämmästyivät. Mutta hämmästyttävät tosiasiat eivät loppuneet siihen. Sitten ruotsalainen Nilsson löysi skandiumin, jonka hypoteettiseksi analogiksi osoittautui ekabor. Ja eca-piin kaksoiskappale oli germanium, jonka Winkler löysi. Siitä lähtien Mendelejevin laki alkoi saada valtaansa ja saada yhä enemmän uusia kannattajia.

Uusia faktoja loistavasta ennakoinnista

Luoja oli niin ihastunut ajatuksensa kauneuteen, että hän otti tehtäväkseen tehdä joitakin oletuksia, joiden pätevyys vahvistettiin myöhemmin loistavimmin käytännön tieteellisillä löydöillä. Esimerkiksi Mendelejev järjesti joitain aineita taulukossaan ei ollenkaan kasvavien atomimassojen mukaisesti. Hän näki, että jaksollisuus syvemmässä mielessä havaitaan paitsi alkuaineiden atomipainon kasvun yhteydessä, myös toisesta syystä. Suuri tiedemies arvasi, että elementin massa riippuu joidenkin elementaaristen hiukkasten määrästä sen rakenteessa.

Siten jaksollinen laki sai jollain tavalla tieteen edustajat ajattelemaan atomin komponentteja. Ja pian tulevan 1900-luvun – suurenmoisten löytöjen vuosisadan – tutkijat olivat toistuvasti vakuuttuneita siitä, että alkuaineiden ominaisuudet riippuvat atomiytimien varausten suuruudesta ja sen elektronisen kuoren rakenteesta.

Jaksollinen laki ja nykyaika

Jaksollinen taulukko pysyi ytimellään muuttumattomana, mutta sitä täydennettiin ja muutettiin myöhemmin monta kertaa. Se muodosti niin kutsutun nolla-alkuaineiden ryhmän, joka sisältää inerttejä kaasuja. Myös harvinaisten maametallien sijoittamisongelma ratkaistiin onnistuneesti. Mutta lisäyksistä huolimatta Mendelejevin jaksollisen lain löytämisen merkitystä sen alkuperäisessä versiossa on melko vaikea yliarvioida.

Myöhemmin, radioaktiivisuusilmiön myötä, syyt tällaisen systematisoinnin onnistumiseen sekä eri aineiden alkuaineiden ominaisuuksien jaksollisuus ymmärrettiin täysin. Pian myös radioaktiivisten alkuaineiden isotoopit löysivät paikkansa tässä taulukossa. Lukuisten solujen jäsenten luokittelun perustana oli atomiluku. Ja 1900-luvun puolivälissä elementtien järjestys taulukossa oli lopulta perusteltu riippuen atomien kiertoradan täyttymisestä elektroneilla, jotka liikkuvat valtavalla nopeudella ytimen ympäri.


Jaksottaisen lain löytämisen historia.
Talvella 1867-1868 Mendelejev aloitti oppikirjan "Kemian perusteet" kirjoittamisen ja kohtasi välittömästi vaikeuksia asiaaineiston systematisoinnissa. Helmikuun puoliväliin 1869 mennessä hän tuli oppikirjan rakennetta pohtiessaan vähitellen siihen tulokseen, että yksinkertaisten aineiden ominaisuudet (ja tämä on kemiallisten alkuaineiden olemassaolomuoto vapaassa tilassa) ja alkuaineiden atomimassat liittyvät toisiinsa tietty kuvio.
Mendelejev ei tiennyt paljoa edeltäjiensä yrityksistä järjestää kemialliset alkuaineet kasvavaan atomimassaan eikä tässä tapauksessa syntyneistä tapahtumista. Hänellä ei esimerkiksi ollut juuri mitään tietoa Chancourtoisin, Newlandsin ja Meyerin työstä.
Hänen ajatustensa ratkaiseva vaihe tuli 1. maaliskuuta 1869 (14. helmikuuta, vanhaan tyyliin). Päivää aikaisemmin Mendelejev kirjoitti kymmenen päivän vapaata tutkiakseen Tverin läänin artel-juustomeijereitä: hän sai yhdeltä Free Economic Societyn johtajista A.I. Khodnevilta kirjeen, jossa oli suosituksia juustotuotannon opiskeluun.
Aamiaisella Mendelejev sai odottamattoman idean: verrata eri kemiallisten alkuaineiden samanlaisia ​​atomimassoja ja niiden kemiallisia ominaisuuksia.
Ajattelematta kahdesti, hän kirjoitti Khodnevin kirjeen kääntöpuolelle kloorin Cl:n ja kalium K:n symbolit, joiden atomimassat olivat melko läheiset, vastaavasti 35,5 ja 39 (ero on vain 3,5 yksikköä). Mendelejev piirsi samaan kirjeeseen muiden alkuaineiden symboleja etsiessään samanlaisia ​​"paradoksaalisia" pareja niiden joukosta: fluori F ja natrium Na, bromi Br ja rubidium Rb, jodi I ja cesium Cs, joiden massaero kasvaa 4,0:sta 5,0:aan. , ja sitten 6.0 asti. Mendelejev ei voinut silloin tietää, että ilmeisten epämetallien ja metallien välinen "epämääräinen vyöhyke" sisälsi alkuaineita - jalokaasuja, joiden löytäminen muuttaisi myöhemmin merkittävästi jaksollista järjestelmää.
Aamiaisen jälkeen Mendelejev lukittui toimistoonsa. Hän otti pöydältä pinon käyntikortteja ja alkoi kirjoittaa niiden taakse alkuaineiden symboleja ja niiden tärkeimpiä kemiallisia ominaisuuksia.
Jonkin ajan kuluttua kotitalous kuuli toimistosta tulevan äänen: "Huh! Sarviinen. Vau, mikä sarvimainen! Voitan heidät. Tapan heidät!" Nämä huudahdukset tarkoittivat, että Dmitri Ivanovitshilla oli luovaa inspiraatiota. Mendelejev siirsi kortteja vaakasuoralta riviltä toiselle atomimassan arvojen ja saman alkuaineen atomien muodostamien yksinkertaisten aineiden ominaisuuksien ohjaamana. Jälleen kerran hänen avuksi tuli perusteellinen epäorgaanisen kemian tuntemus. Vähitellen tulevan kemiallisten elementtien jaksollisen järjestelmän muoto alkoi hahmottua.
Niinpä hän laittoi aluksi kortin, jossa oli beryllium Be (atomimassa 14) elementtiä alumiinia sisältävän kortin viereen (atomimassa 27,4), silloisen perinteen mukaan sekoittaen berylliumin alumiinin analogiksi. Mutta sitten, vertailtuaan kemiallisia ominaisuuksia, hän asetti berylliumin magnesium-Mg:n päälle. Epäili tuolloin yleisesti hyväksyttyä berylliumin atomimassan arvoa, hän muutti sen arvoon 9,4 ja muutti berylliumoksidin kaavan Be 2 O 3:sta BeO:ksi (kuten magnesiumoksidi MgO). Muuten, berylliumin atomimassan "korjattu" arvo vahvistettiin vasta kymmenen vuotta myöhemmin. Hän toimi aivan yhtä rohkeasti muissakin tilanteissa.
Vähitellen Dmitri Ivanovitš tuli lopulliseen johtopäätökseen, että elementeillä, jotka on järjestetty kasvavaan järjestykseen niiden atomimassat, on selvä fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien jaksollisuus. Koko päivän Mendelejev työskenteli elementtijärjestelmän parissa, pysähtyen hetkeksi leikkiäkseen tyttärensä Olgan kanssa ja syödäkseen lounasta ja illallista. 1. maaliskuuta 1869 illalla hän kirjoitti laatimansa taulukon kokonaan uudelleen ja lähetti sen otsikolla "Kokemus elementtijärjestelmästä niiden atomipainon ja kemiallisen samankaltaisuuden perusteella" kirjapainoon tehden muistiinpanoja ladojille. ja laittamalla päivämäärä "17. helmikuuta 1869" (vanha tyyli).
Siten löydettiin jaksollinen laki, jonka nykyaikainen muotoilu on seuraava:
"Yksinkertaisten aineiden ominaisuudet samoin kuin alkuaineiden yhdisteiden muodot ja ominaisuudet ovat ajoittain riippuvaisia ​​niiden atomien ytimien varauksesta"
Mendelejev oli tuolloin vain 35-vuotias. Mendelejev lähetti painettuja arkkeja alkuainetaulukoineen monille kotimaisille ja ulkomaisille kemisteille ja lähti vasta sen jälkeen Pietarista tarkastamaan juustotehtaita.
Ennen lähtöään hän onnistui vielä luovuttamaan orgaaniselle kemistille ja tulevalle kemian historioitsijalle N.A. Menshutkinille artikkelin "Ominaisuuksien suhde alkuaineiden atomipainoon" -julkaisuun Venäjän kemianseuran lehdessä ja viestintää varten seuran tulevassa kokouksessa.
Jaksottaisen lain löytämisen jälkeen Mendelejevilla oli paljon muutakin tehtävää. Syy alkuaineiden ominaisuuksien jaksoittaiseen muutokseen jäi tuntemattomaksi, eikä itse jaksollisen järjestelmän rakennetta, jossa ominaisuudet toistettiin seitsemän elementin kautta kahdeksannessa, ei voitu selittää. Ensimmäinen mysteeriverho kuitenkin poistettiin näistä luvuista: järjestelmän toisella ja kolmannella jaksolla kummassakin oli tasan seitsemän elementtiä.
Mendelejev ei sijoittanut kaikkia alkuaineita kasvavaan atomimassaan; joissakin tapauksissa häntä ohjasi enemmän kemiallisten ominaisuuksien samankaltaisuus. Siten koboltin Co atomimassa on suurempi kuin nikkelin Ni, ja telluuri Te on myös suurempi kuin jodin I, mutta Mendelejev asetti ne järjestykseen Co - Ni, Te - I, eikä päinvastoin. Muuten telluuri putoaisi halogeeniryhmään ja jodista tulisi seleeniseleenin sukulainen.
Jaksottaisen lain löytämisessä tärkeintä on ennustaa kemiallisten alkuaineiden olemassaoloa, joita ei ole vielä löydetty.
Alumiini Al:n alle Mendelejev jätti paikan analogiselle "eka-alumiinille", boorille B:lle "eca-boorille" ja piin Si:lle - "eca-siliconille".
Tätä Mendelejev kutsui vielä löytämättömiksi kemiallisiksi alkuaineiksi. Hän jopa antoi heille symbolit El, Eb ja Es.
Elementistä "eksasilicon" Mendelejev kirjoitti: "Minusta vaikuttaa siltä, ​​että epäilemättä puuttuvista metalleista mielenkiintoisin on se, joka kuuluu hiilianalogien IV ryhmään eli III riviin. Tämä on metalli. heti piin jälkeen, ja siksi kutsumme häntä ekasiliciumiksi." Tämän vielä löytämättömän elementin pitikin tulla eräänlainen "lukko", joka yhdistää kaksi tyypillistä epämetallia - hiili-C ja pii Si - kahteen tyypilliseen metalliin - tina Sn ja lyijy Pb.
Kaikki ulkomaiset kemistit eivät heti ymmärtäneet Mendelejevin löydön merkitystä. Se muutti paljon vakiintuneiden ideoiden maailmassa. Näin ollen saksalainen fysikaalinen kemisti Wilhelm Ostwald, tuleva Nobel-palkinnon saaja, väitti, että kyseessä ei ollut laki, joka oli löydetty, vaan periaate "jonkin epävarman" luokittelusta. Saksalainen kemisti Robert Bunsen, joka löysi kaksi uutta alkalielementtiä, rubidium Rb:n ja cesium Cs:n, vuonna 1861, kirjoitti, että Mendelejev vei kemistit "puhtaiden abstraktioiden kaukaiseen maailmaan".
Joka vuosi jaksollinen laki sai yhä enemmän kannattajia, ja sen löytäjä sai yhä enemmän tunnustusta. Mendelejevin laboratorioon alkoi ilmestyä korkea-arvoisia vieraita, mukaan lukien jopa suurherttua Konstantin Nikolajevitš, laivastoosaston johtaja.
Mendelejev ennusti tarkasti eka-alumiinin ominaisuudet: sen atomimassan, metallin tiheyden, El 2 O 3 -oksidin, ElCl 3 -kloridin, El 2 (SO 4) 3 -sulfaatin kaavan. Galliumin löytämisen jälkeen näitä kaavoja alettiin kirjoittaa nimellä Ga 2 O 3, GaCl 3 ja Ga 2 (SO 4) 3.
Mendelejev näki, että se olisi erittäin sulava metalli, ja todellakin galliumin sulamispiste osoittautui 29,8 C o:ksi. Sulautumiskyvyn suhteen gallium on toiseksi vain elohopean Hg ja cesium Cs.
Vuonna 1886 Freiburgin kaivosakatemian professori, saksalainen kemisti Clemens Winkler, löysi toisen Mendelejevin ennustaman alkuaineen analysoidessaan harvinaista argyrodiittia, jonka koostumus oli Ag 8 GeS 6. Winkler nimesi löytämänsä alkuaineen germanium Ge:ksi kotimaansa kunniaksi, mutta jostain syystä tämä aiheutti joidenkin kemistien teräviä vastalauseita. He alkoivat syyttää Winkleria nationalismista, Mendelejevin löydön omaksumisesta. Hän oli jo antanut elementille nimen "ekasilicium" ja symbolin Es. Lantuneena Winkler kääntyi itse Dmitri Ivanovitšin puoleen saadakseen neuvoja. Hän selitti, että uuden elementin löytäjän pitäisi antaa sille nimi.
Mendelejev ei voinut ennustaa jalokaasujen ryhmän olemassaoloa, eivätkä ne aluksi löytäneet paikkaa jaksollisessa taulukossa.
Englantilaisten tiedemiesten W. Ramsayn ja J. Rayleighin vuonna 1894 tekemä argon Ar:n löytö aiheutti välittömästi kiivaita keskusteluja ja epäilyjä jaksollisesta laista ja elementtien jaksollisesta taulukosta. Mendelejev piti alun perin argonia typen allotrooppisena muunnelmana ja vasta vuonna 1900 muuttumattomien tosiseikkojen paineessa suostui jaksollisessa taulukossa olevan "nolla" -ryhmän kemiallisten alkuaineiden läsnäoloon, jonka miehittivät muut argonin jälkeen löydetyt jalokaasut. Nyt tämä ryhmä tunnetaan nimellä VIIIA.
Mendelejev kirjoitti vuonna 1905: "Ilmeisesti tulevaisuus ei uhkaa jaksollista lakia tuholla, vaan lupaa vain päällysrakenteita ja kehitystä, vaikka venäläisenä he halusivat pyyhkiä minut, erityisesti saksalaiset."
Jaksottaisen lain löytäminen vauhditti kemian kehitystä ja uusien kemiallisten alkuaineiden löytämistä.

Jaksollisen taulukon rakenne:
jaksot, ryhmät, alaryhmät.

Joten saimme selville, että jaksollinen järjestelmä on graafinen ilmaus jaksollisesta laista.
Jokaisella elementillä on tietty paikka (solu) jaksollisessa taulukossa ja sillä on oma sarjanumeronsa (atominumeronsa). Esimerkiksi:

Mendelejev kutsui vaakasuuntaisia ​​elementtirivejä, joissa elementtien ominaisuudet muuttuvat peräkkäin kausia(alkaa alkalimetallilla (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) ja lopeta jalokaasulla (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn)). Poikkeukset: ensimmäinen jakso, joka alkaa vedyllä, ja seitsemäs jakso, joka on epätäydellinen. Jaksot on jaettu pieni Ja iso. Pienet jaksot koostuvat yksi vaakasuora rivi. Ensimmäinen, toinen ja kolmas jakso ovat pieniä, ne sisältävät 2 elementtiä (1. jakso) tai 8 elementtiä (2., 3. jakso).
Suuret jaksot koostuvat kahdesta vaakasuuntaisesta rivistä. Neljäs, viides ja kuudes jakso ovat suuria, ja ne sisältävät 18 elementtiä (4., 5. jakso) tai 32 elementtiä (6., 7. jakso). Ylärivit pitkiä ajanjaksoja kutsutaan jopa, alimmat rivit ovat parittomat.
Kuudennessa jaksossa lantanidit ja seitsemännellä jaksolla aktinidit sijaitsevat jaksollisen taulukon alaosassa. Jokaisessa jaksossa vasemmalta oikealle alkuaineiden metalliset ominaisuudet heikkenevät ja ei-metalliset ominaisuudet lisääntyvät. Suurien ajanjaksojen tasaisissa riveissä on vain metalleja. Tämän seurauksena taulukossa on 7 jaksoa, 10 riviä ja 8 pystysaraketta, ns ryhmiä on kokoelma alkuaineita, joilla on sama korkein valenssi oksideissa ja muissa yhdisteissä. Tämä valenssi on yhtä suuri kuin ryhmän numero.
Poikkeukset:


Ryhmässä VIII vain Ru:lla ja Os:lla on korkein valenssi VIII.
Ryhmät ovat pystysuuntaisia ​​elementtisarjoja, ne on numeroitu roomalaisilla numeroilla I-VIII ja venäläisillä kirjaimilla A ja B. Kukin ryhmä koostuu kahdesta alaryhmästä: pää- ja toissijaisesta alaryhmästä. Pääalaryhmä – A, sisältää elementtejä pienistä ja suurista jaksoista. Sivualaryhmä - B, sisältää vain suurten jaksojen elementtejä. Ne sisältävät neljännestä alkavien jaksojen elementtejä.
Pääalaryhmissä ylhäältä alas metalliset ominaisuudet vahvistuvat ja ei-metalliset ominaisuudet heikkenevät. Kaikki toissijaisten alaryhmien elementit ovat metalleja.

Jaksottaisten kemiallisten alkuaineiden taulukon löytäminen oli yksi tärkeimmistä virstanpylväistä kemian tieteena kehityksen historiassa. Pöydän löytäjä oli venäläinen tiedemies Dmitri Mendelejev. Poikkeuksellinen tiedemies, jolla on laaja tieteellinen näkemys, onnistui yhdistämään kaikki ideat kemiallisten alkuaineiden luonteesta yhdeksi yhtenäiseksi konseptiksi.

M24.RU kertoo sinulle jaksollisten alkuaineiden taulukon löytämisen historiasta, mielenkiintoisista faktoista, jotka liittyvät uusien alkuaineiden löytämiseen, ja kansantarinoita, jotka ympäröivät Mendeleevia, ja hänen luomasta kemiallisten alkuaineiden taulukosta.

Taulukon avaushistoria

1800-luvun puoliväliin mennessä oli löydetty 63 kemiallista alkuainetta, ja tutkijat ympäri maailmaa ovat toistuvasti yrittäneet yhdistää kaikki olemassa olevat alkuaineet yhdeksi konseptiksi. Alkuaineet ehdotettiin sijoitettavan kasvavaan atomimassaan ja jakamista ryhmiin samanlaisten kemiallisten ominaisuuksien mukaan.

Vuonna 1863 kemisti ja muusikko John Alexander Newland ehdotti teoriaansa, joka ehdotti Mendelejevin löytämän kaltaista kemiallisten alkuaineiden asettelua, mutta tiedeyhteisö ei ottanut tutkijan työtä vakavasti, koska kirjoittaja vietiin pois. etsimällä harmoniaa ja yhdistämällä musiikin kemiaan.

Vuonna 1869 Mendelejev julkaisi jaksollisen taulukon kaavionsa Journal of the Russian Chemical Society -lehdessä ja lähetti ilmoituksen löydöstä maailman johtaville tutkijoille. Myöhemmin kemisti tarkensi ja paransi järjestelmää toistuvasti, kunnes se sai tavanomaisen ulkonäön.

Mendelejevin löydön ydin on, että atomimassan kasvaessa alkuaineiden kemialliset ominaisuudet eivät muutu monotonisesti, vaan ajoittain. Tietyn määrän elementtejä, joilla on erilaiset ominaisuudet, ominaisuudet alkavat toistaa. Siten kalium on samanlainen kuin natrium, fluori on samanlainen kuin kloori ja kulta on samanlainen kuin hopea ja kupari.

Vuonna 1871 Mendelejev lopulta yhdisti ideat jaksolliseksi laiksi. Tutkijat ennustivat useiden uusien kemiallisten alkuaineiden löytämisen ja kuvasivat niiden kemiallisia ominaisuuksia. Myöhemmin kemistin laskelmat vahvistettiin täysin - gallium, skandium ja germanium vastasivat täysin ominaisuuksia, jotka Mendeleev antoi heille.

Tarinoita Mendelejevistä

Kuuluisasta tiedemiehestä ja hänen löydöistään kerrottiin monia tarinoita. Ihmisillä oli tuolloin vain vähän ymmärrystä kemiasta ja he uskoivat, että kemian opiskelu oli jotain vauvojen keiton syömistä ja teollisessa mittakaavassa varastamista. Siksi Mendelejevin toiminta sai nopeasti joukon huhuja ja legendoja.

Yksi legendoista kertoo, että Mendeleev löysi kemiallisten alkuaineiden taulukon unessa. Tämä ei ole ainoa tapaus, vaan myös bentseenirenkaan kaavasta haaveillut August Kekule puhui löydöstään. Mendelejev kuitenkin vain nauroi kriitikoille. ”Olen ajatellut sitä ehkä kaksikymmentä vuotta, ja sinä sanot: Istuin siellä ja yhtäkkiä... valmis!” tiedemies sanoi kerran löydöstään.

Toinen tarina kertoo Mendelejevin vodkan löytämisestä. Vuonna 1865 suuri tiedemies puolusti väitöskirjaansa aiheesta "Keskustelu alkoholin ja veden yhdistämisestä", ja tämä synnytti heti uuden legendan. Kemistin aikalaiset nauroivat sanoen, että tiedemies "luo melko hyvin alkoholin vaikutuksen alaisena veden kanssa", ja seuraavat sukupolvet kutsuivat Mendelejeviä jo vodkan löytäjäksi.

He nauroivat myös tiedemiehen elämäntyylille ja varsinkin sille, että Mendelejev varusti laboratorionsa valtavan tammen koloon.

Aikalaiset pilkkasivat myös Mendelejevin intohimoa matkalaukkuja kohtaan. Tiedemies joutui Simferopolissa ollessaan tahattoman toimettomana viettämään aikaa matkalaukkuja kutomalla. Myöhemmin hän teki itsenäisesti pahvisäiliöitä laboratorion tarpeisiin. Huolimatta tämän harrastuksen selvästi "amatöörimäisestä" luonteesta, Mendelejevia kutsuttiin usein "matkalaukkujen mestariksi".

Radiumin löytö

Yksi traagisimmista ja samalla kuuluisimmista sivuista kemian historiassa ja uusien elementtien ilmestyminen jaksolliseen taulukkoon liittyy radiumin löytämiseen. Uuden kemiallisen alkuaineen löysivät puolisot Marie ja Pierre Curie, jotka havaitsivat, että uraanin erottamisen jälkeen uraanimalmista jäljelle jäänyt jäte oli radioaktiivisempaa kuin puhdas uraani.

Koska kukaan ei tuolloin tiennyt, mitä radioaktiivisuus oli, huhujen mukaan uudelle alkuaineelle oli nopeasti parantavia ominaisuuksia ja kyky parantaa lähes kaikkia tieteen tuntemia sairauksia. Radium sisältyi elintarvikkeisiin, hammastahnoihin ja kasvovoiteihin. Rikkaat käyttivät kelloja, joiden kellotaulut oli maalattu radiumia sisältävällä maalilla. Radioaktiivista elementtiä suositeltiin tehon parantamiseksi ja stressin lievittämiseksi.

Tällainen "tuotanto" jatkui kaksikymmentä vuotta - 1900-luvun 30-luvulle asti, jolloin tutkijat löysivät radioaktiivisuuden todelliset ominaisuudet ja selvittivät, kuinka tuhoisa säteilyn vaikutus ihmiskehoon on.

Marie Curie kuoli vuonna 1934 pitkäaikaisen radiumialtistuksen aiheuttamaan säteilytautiin.

Nebulium ja korona

Jaksollinen järjestelmä ei vain järjestänyt kemiallisia alkuaineita yhdeksi harmoniseksi systeemiksi, vaan mahdollisti myös monien uusien alkuaineiden löytöjen ennustamisen. Samaan aikaan jotkut kemialliset "alkuaineet" tunnustettiin olemattomiksi sillä perusteella, että ne eivät sopineet jaksollisen lain käsitteeseen. Tunnetuin tarina on uusien elementtien nebulium ja korona "löytö".

Auringon ilmakehää tutkiessaan tähtitieteilijät löysivät spektriviivoja, joita he eivät kyenneet tunnistamaan mihinkään maan päällä tunnetuista kemiallisista alkuaineista. Tutkijat ehdottivat, että nämä viivat kuuluvat uuteen alkuaineeseen, jota kutsuttiin koronaksi (koska viivat löydettiin tutkittaessa Auringon "koronaa" - tähden ilmakehän ulkokerrosta).

Muutamaa vuotta myöhemmin tähtitieteilijät tekivät toisen löydön tutkiessaan kaasusumujen spektrejä. Löydetyt linjat, joita ei taaskaan voitu tunnistaa mihinkään maanpäälliseen, liitettiin toiseen kemialliseen alkuaineeseen - nebuliumiin.

Löytöjä arvosteltiin, koska Mendelejevin jaksollisessa taulukossa ei enää ollut tilaa elementeille, joilla oli nebuliumin ja koronan ominaisuuksia. Tarkastuksen jälkeen havaittiin, että nebulium on tavallista maan happea ja korona on erittäin ionisoitunutta rautaa.

Materiaali on luotu avoimista lähteistä saatujen tietojen pohjalta. Valmisteli Vasily Makagonov @vmakagonov