2.2. Jaksollisen järjestelmän luomisen historia.

Talvella 1867-68 Mendelejev alkoi kirjoittaa oppikirjaa "Kemian perusteet" ja kohtasi välittömästi vaikeuksia systematisoida asiaaineistoa. Helmikuun puoliväliin 1869 mennessä hän pohtiessaan oppikirjan rakennetta tuli vähitellen siihen tulokseen, että yksinkertaisten aineiden ominaisuudet (ja tämä on kemiallisten alkuaineiden olemassaolon muoto vapaassa tilassa) ja alkuaineiden atomimassat ovat yhdistetty tietyllä kuviolla.

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 aiemmin Mendelejev kirjoitti kymmenen päivän lomapyynnön Tverin maakunnan artellijuustotehtaiden tarkastamiseen: hän sai yhdeltä Free Economic Societyn johtajista A. I. Khodnevilta kirjeen, jossa oli suosituksia juustotuotannon opiskelusta.

Pietarissa sinä päivänä oli pilvistä ja pakkasta. Puut narisevat tuulessa yliopiston puutarhassa, josta Mendelejevin asunnon ikkunat näkyivät. Vielä sängyssä Dmitri Ivanovitš joi mukillisen lämmintä maitoa, nousi sitten ylös, pesi itsensä ja meni aamiaiselle. Hänen tunnelmansa oli upea.

Aamiaisella Mendelejev sai odottamattoman idean: vertailla eri kemiallisten alkuaineiden läheisiä atomimassoja ja niiden kemiallisia ominaisuuksia. Ajattelematta kahdesti, hän kirjoitti Khodnevin kirjeen kääntöpuolelle kloorin Cl:n ja kalium K:n symbolit, joiden atomimassat ovat melko samanlaiset, vastaavasti 35,5 ja 39 (ero on vain 3,5 yksikköä). Samassa kirjeessä Mendelejev luonnosteli 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:aan. Tuolloin Mendelejev ei voinut tietää, että eksplisiittisten ei-metallien ja metallien välinen "epämääräinen vyöhyke" sisälsi alkuaineita - jalokaasuja, joiden löytäminen muuttaisi myöhemmin merkittävästi jaksollista järjestelmää.

Aamiaisen jälkeen Mendelejev sulki itsensä toimistoonsa. Hän otti pöydältä käyntikorttipakkauksen ja alkoi kirjoittaa niiden kääntöpuolelle alkuaineiden symboleja ja niiden tärkeimpiä kemiallisia ominaisuuksia. Hetken kuluttua talossa kuultiin, kuinka toimistosta alkoi kuulua: "Uuu! Sarvimainen. Vau, mikä sarvimainen! Minä voitan ne. Tapan heidät!" Nämä huudahdukset tarkoittivat, että Dmitri Ivanovitshilla oli luova inspiraatio. Mendelejev siirsi kortit vaakasuoralta riviltä toiselle atomimassan arvojen ja saman elementin atomien muodostamien yksinkertaisten aineiden ominaisuuksien ohjaamana. Jälleen kerran hänen avuksi tuli perusteellinen epäorgaanisen kemian tuntemus. Vähitellen tulevan kemiallisten alkuaineiden jaksollisen järjestelmän ilmestyminen alkoi muotoutua. Joten aluksi hän laittoi alumiinielementin Al (atomimassa 27,4) kortin viereen kortin, jossa oli alkuaine beryllium Be (atomimassa 14), silloisen perinteen mukaan pitäen berylliumia alumiinin analogina. Kuitenkin vertaillessaan kemiallisia ominaisuuksia hän asetti berylliumin magnesium-Mg:n päälle. Epäilessään 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 atomimassansa nousevaan järjestykseen, on selkeä jaksollisuus fysikaalisissa ja kemiallisissa ominaisuuksissa. Mendelejev työskenteli koko päivän ajan elementtijärjestelmän parissa pitäen lyhyitä taukoja pelatakseen tyttärensä Olgan kanssa, syödäkseen lounasta ja illallista.

Illalla 1. maaliskuuta 1869 hän valkaisi laatimansa taulukon ja lähetti sen otsikolla "Elementtien järjestelmän kokeilu niiden atomipainon ja kemiallisen samankaltaisuuden perusteella" kirjapainolle tehden muistiinpanoja ladontalaitteita varten ja laittamalla. päivämäärä "17. helmikuuta 1869" (tämä on vanhan tyylin mukaan).

Näin löydettiin jaksollinen laki, jonka nykyaikainen muotoilu on seuraava: Yksinkertaisten aineiden ominaisuudet samoin kuin alkuaineyhdisteiden muodot ja ominaisuudet ovat jaksoittaisessa riippuvuudessa niiden atomien ytimien varauksesta. .

Mendelejev lähetti painettuja arkkeja, joissa oli elementtitaulukko monille kotimaisille ja ulkomaisille kemisteille, ja vasta sen jälkeen hän lähti Pietarista tarkastamaan juustotehtaita.

Ennen lähtöään hän onnistui vielä luovuttamaan N. A. Menshutkinille, orgaaniselle kemistille ja tulevalle kemian historioitsijalle artikkelin "Ominaisuuksien suhde alkuaineiden atomipainoon" käsikirjoituksen - julkaistavaksi Journal of the Russian Chemical Society -lehdessä sekä yhteydenpitoon seuran tulevassa kokouksessa.

18. maaliskuuta 1869 Menshutkin, joka oli tuolloin seuran virkailija, teki pienen raportin määräaikaisesta laista Mendelejevin puolesta. Raportti ei aluksi herättänyt paljon kemistien huomiota, ja Venäjän kemian seuran puheenjohtaja, akateemikko Nikolai Zinin (1812-1880) totesi, että Mendelejev ei tehnyt sitä, mitä oikean tutkijan pitäisi tehdä. Totta, kaksi vuotta myöhemmin, luettuaan Dmitri Ivanovitšin artikkelin "Elementtien luonnollinen järjestelmä ja sen soveltaminen tiettyjen alkuaineiden ominaisuuksien osoittamiseen", Zinin muutti mielensä ja kirjoitti Mendelejeville: "Erittäin, erittäin hyvä, erittäin hyvä likiarvo, jopa hauskaa lukea, Jumala siunatkoon sinulle onnea johtopäätöstesi kokeellisessa vahvistamisessa. Vilpittömästi omistautunut sinulle ja kunnioittaen sinua syvästi N. Zinin. Mendelejev ei sijoittanut kaikkia alkuaineita atomimassan nousevaan järjestykseen; joissakin tapauksissa häntä ohjasi enemmän kemiallisten ominaisuuksien samankaltaisuus. Joten koboltti Co:n atomimassa on suurempi kuin nikkelin Ni, telluuri Te:llä on myös suurempi massa kuin jodi I, mutta Mendelejev asetti ne järjestykseen Co - Ni, Te - I, eikä päinvastoin. Muuten telluuri kuuluisi halogeenien ryhmään ja jodista tulisi seleenin sukulainen.

Vaimolleen ja lapsilleen. Tai ehkä hän tiesi kuolevansa, mutta ei halunnut etukäteen häiritä ja kiihottaa perhettä, jota hän rakasti intohimoisesti ja hellästi. Klo 5.20 20. tammikuuta 1907 Dmitri Ivanovitš Mendelejev kuoli. Hänet haudattiin Volkovskyn hautausmaalle Pietarissa, lähellä äitinsä ja poikansa Vladimirin hautoja. Vuonna 1911 Museum of D.I. Mendelejev, missä...

Moskovan metroasema, tutkimuslaiva merentutkimukseen, 101. kemiallinen alkuaine ja mineraali - mendeleeviitti. Venäjänkieliset tiedemiehet-jokerit kysyvät joskus: "Eikö Dmitri Ivanovitš Mendelejev ole juutalainen, tuskallisen outo sukunimi, eikö se tullut sukunimestä "Mendel"?" Vastaus tähän kysymykseen on erittäin yksinkertainen: "Kaikki Pavel Maksimovich Sokolovin neljä poikaa, ...

Lyseon koe, jossa vanha Derzhavin siunasi nuorta Pushkinia. Mittarin roolia sattui näyttelemään akateemikko Yu.F. Fritsshe, tunnettu orgaanisen kemian asiantuntija. Väitöskirja D.I. Mendeleev valmistui Main Pedagogical Institutesta vuonna 1855. Väitöskirjasta "Isomorfismi suhteessa muihin kiteisen muodon ja koostumuksen suhteisiin" tuli hänen ensimmäinen merkittävä tieteellinen ...

Lähinnä nesteiden kapillaarisuudesta ja pintajännityksestä, ja hän vietti vapaa-aikansa nuorten venäläisten tiedemiesten piirissä: S.P. Botkin, I.M. Sechenov, I.A. Vyshnegradsky, A.P. Borodin ym. Vuonna 1861 Mendelejev palasi Pietariin, missä hän jatkoi luennoimista orgaanisesta kemiasta yliopistossa ja julkaisi siihen aikaan merkittävän oppikirjan: "Orgaaninen kemia", vuonna ...

Jaksottaisten kemiallisten alkuaineiden taulukon löytäminen oli yksi tärkeimmistä virstanpylväistä kemian tieteena kehityksen historiassa. Pöydän pioneeri oli venäläinen tiedemies Dmitri Mendelejev. Poikkeuksellinen tiedemies, jolla on laajimmat tieteelliset näköalat, onnistui yhdistämään kaikki ideat kemiallisten alkuaineiden luonteesta yhdeksi yhtenäiseksi konseptiksi.

M24.RU kertoo tässä artikkelissa jaksollisten alkuaineiden taulukon löytämisen historiasta, mielenkiintoisista faktoista, jotka liittyvät uusien alkuaineiden löytämiseen ja Mendeleevin ympärillä oleviin kansantarinoihin ja hänen luomaansa kemiallisten alkuaineiden taulukkoon.

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 sijoitettavaksi atomimassan nousevaan järjestykseen ja jaettavaksi ryhmiin kemiallisten ominaisuuksien samankaltaisuuden 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 oli kantaa mukanaan harmonian etsintä ja musiikin yhteys kemiaan.

Vuonna 1869 Mendelejev julkaisi jaksollisen taulukon kaavionsa Russian Chemical Societyn lehdessä ja lähetti ilmoituksen löydöstä maailman johtaville tiedemiehille. Jatkossa kemisti jalosti ja paransi järjestelmää toistuvasti, kunnes se sai tutun muotonsa.

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. Tiedemiehet ennustivat useiden uusien kemiallisten alkuaineiden löytämistä 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 löytöistään kerrottiin monia tarinoita. Ihmisillä ei tuolloin ollut juurikaan käsitystä kemiasta, ja he uskoivat, että kemian tekeminen oli jotain vauvojen keiton syömistä ja teollista varastamista. Siksi Mendelejevin toiminta sai nopeasti joukon huhuja ja legendoja.

Yksi legendoista kertoo, että Mendeleev löysi kemiallisten alkuaineiden taulukon unessaan. Tapaus ei ole ainoa, samalla tavalla puhui löydöstään bentseenirenkaan kaavasta haaveillut August Kekule. Mendelejev kuitenkin vain nauroi kriitikoille. "Olen ajatellut sitä ehkä kaksikymmentä vuotta, ja sinä sanot: Istuin 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 tästä syntyi heti uusi legenda. Kemistin aikalaiset nauroivat sanoen, että tiedemies "viihtyy hyvin alkoholin vaikutuksen alaisena veden kanssa", ja seuraavat sukupolvet kutsuivat Mendeleevia jo vodkan löytäjäksi.

He nauroivat myös tiedemiehen elämäntavalle ja erityisesti sille, että Mendelejev varusti laboratorionsa valtavan tammen koloon.

Myös aikalaiset kiusasivat Mendelejevin intohimoa matkalaukkuihin. Tiedemies joutui kuluttamaan aikaa matkalaukkuja kutomalla, kun hän joutui tahattoman toimettomana Simferopolissa. Jatkossa hän teki itsenäisesti pahvisäiliöitä laboratorion tarpeisiin. Huolimatta tämän harrastuksen selvästi "amatöörimäisestä" luonteesta, Mendelejevia kutsuttiin usein "matkalaukkumestariksi".

Radiumin löytö

Yksi traagisimmista ja samalla kuuluisimmista sivuista kemian historiassa ja uusien elementtien ilmestyminen jaksolliseen taulukkoon liittyy radiumin löytämiseen. Puolisot Marie ja Pierre Curie löysivät uuden kemiallisen alkuaineen, joka havaitsi, että uraanin erottamisen jälkeen uraanimalmista jäljelle jäänyt jäte on radioaktiivisempaa kuin puhdas uraani.

Koska kukaan ei silloin tiennyt, mitä radioaktiivisuus oli, huhu liitettiin nopeasti uuteen alkuaineeseen parantavia ominaisuuksia ja kykyä parantaa lähes kaikkia tieteen tuntemia sairauksia. Radium sisältyi elintarvikkeisiin, hammastahnoihin, kasvovoiteihin. Rikkaat käyttivät kelloja, joiden kellotaulut oli maalattu radiumia sisältävällä maalilla. Radioaktiivista elementtiä suositeltiin tehon parantamiseksi ja stressin lievittämiseksi.

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

Marie Curie kuoli vuonna 1934 pitkäaikaisen radiumialtistuksen aiheuttamaan säteilysairauteen.

Nebulium ja korona

Jaksollinen järjestelmä ei vain järjestänyt kemiallisia alkuaineita yhdeksi koherentiksi systeemiksi, vaan mahdollisti myös monien uusien alkuaineiden löytöjen ennustamisen. Samalla jotkin kemialliset "alkuaineet" julistettiin olemattomiksi sillä perusteella, että ne eivät sopineet jaksollisen lain käsitteeseen. Tunnetuin tarina on uusien nebuliumin ja koronan "löytö".

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

Muutamaa vuotta myöhemmin tähtitieteilijät tekivät toisen löydön tutkimalla 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 todettiin, että nebulium on tavallista maan happea ja korona on erittäin ionisoitunutta rautaa.

Materiaali on luotu avoimista lähteistä saadun tiedon pohjalta. Valmisteli Vasily Makagonov @vmakagonov

Ei, se ei ole totta. Suosittu legenda sanoo näin Dmitri Mendelejev, lepää tieteellisen työn jälkeen, näki yhtäkkiä unessa kemiallisten alkuaineiden jaksollisen taulukon. Unesta hämmästynyt tiedemies heräsi väitetysti välittömästi ja alkoi kuumeessa etsiä kynää siirtääkseen taulukon nopeasti muistista paperille. Mendelejev itse kohteli tätä kiehtovaa tarinaa huonosti kätketyllä ironialla. Hän sanoi pöydästään: "Olen ajatellut sitä ehkä kaksikymmentä vuotta, mutta luulet: minä istuin ja yhtäkkiä... se on valmis."

Kuka on myytin kirjoittaja Mendelejevin löydön uneliaisuudesta?

Todennäköisesti tämä pyörä syntyi Pietarin yliopiston geologian professorin Alexander Inostrantsevin ehdotuksesta. Lukuisissa kirjeissään hän kertoo olleensa hyvin ystävällinen Mendelejevin kanssa. Ja kerran kemisti avasi sielunsa geologille ja kertoi hänelle kirjaimellisesti seuraavan: "Ilmeisesti näin unessa pöydän, jossa elementit oli järjestetty tarpeen mukaan. Heräsin ja kirjoitin tiedot heti paperille ja nukahdin uudelleen. Ja vain yhdessä paikassa se vaati myöhemmin muokkaamista. Myöhemmin Inostrantsev kertoi usein tämän tarinan opiskelijoilleen, jotka olivat erittäin vaikuttuneita ajatuksesta, että suuren löydön tekemiseen riitti vain nukahtaa syvään.

Kriittisemmät kuuntelijat eivät kiirehtineet hyväksymään yllä olevaa uskoa koskevaa anekdoottia, koska ensinnäkin Inostrantsev ei koskaan ollut Mendelejevin helmassa niin suuri ystävä. Toiseksi, kemisti avautui yleensä harvoille ihmisille, hän vitsaili usein ystäviensä kanssa tehden tämän enemmän kuin vakavalla ilmeellä, jotta hänen ympärillään olevat eivät useinkaan ymmärtäneet, heitettiinkö tämä tai tuo lause vakavasti vai ei. . Kolmanneksi Mendelejev sanoi päiväkirjoissaan ja kirjeissään, että vuosina 1869-1871 hän ei tehnyt yhtä, vaan monia muokkauksia taulukkoon.

Oliko tiedemiehiä, jotka tekivät löytöjä unissaan?

Toisin kuin Mendelejev, monet ulkomaiset tiedemiehet ja keksijät eivät vain kiistäneet, vaan päinvastoin korostivat kaikin mahdollisin tavoin, että jonkinlainen oivallus, joka laskeutui heille unessa, auttoi heitä tekemään tämän tai toisen löydön.

Amerikkalainen tiedemies Elias Howe 1800-luvun lopulla hän työskenteli ompelukoneen luomisen parissa. Howen ensimmäiset laitteet rikkoutuivat ja pilasivat kankaan - tämä johtui siitä, että neulansilmä oli neulan tylpällä puolella. Tiedemies ei pitkään pystynyt keksimään, kuinka tämä ongelma ratkeaisi, kunnes eräänä päivänä hän nukahti aivan piirustusten yläpuolelle. Howe unelmoi, että jonkun merentakaisen maan hallitsija käski hänen kuolemantuhoissaan valmistaa ompelukoneen. Hänen luomansa laite hajosi välittömästi, ja hallitsija raivostui. Kun Howe johdettiin telineelle, hän näki, että häntä ympäröivien vartijoiden keihäissä oli reikiä juuri kärjen alapuolella. Herätessään Howe siirsi silmän neulan vastakkaiseen päähän, ja hänen ompelukoneensa alkoi toimia ongelmitta.

saksalainen kemisti Friedrich August Kekule vuonna 1865 hän nukahti lempinojatuoliinsa takan ääressä ja näki seuraavan unen: ”Atomit hyppäsivät silmieni edessä, ne sulautuivat suurempiin rakenteiksi, jotka muistuttivat käärmeitä. Ikään kuin lumoutuneena seurasin heidän tanssiaan, kun yhtäkkiä yksi "käärmeistä" tarttui pyrstään ja tanssi kiusaavasti silmieni edessä. Ikään kuin salaman lävistettynä heräsin: bentseenin rakenne on suljettu rengas!

tanskalainen tiedemies Niels Bor vuonna 1913 hän näki unta löytäneensä itsensä Auringosta ja planeetat pyörivät hänen ympärillään suurella nopeudella. Tästä unelmasta vaikuttunut Bohr loi planeettamallin atomien rakenteesta, josta hänelle myönnettiin myöhemmin Nobel-palkinto.

saksalainen tiedemies Otto Levy osoitti, että hermoimpulssin välittäminen ihmiskehossa on kemiallista, ei sähköistä, kuten 1900-luvun alussa luultiin. Näin Levy kuvaili tieteellistä tutkimustaan, joka ei pysähtynyt päivällä eikä yöllä: "... Pääsiäissunnuntaita 1920 edeltävänä yönä heräsin ja tein muistiinpanoja paperille. Sitten nukahdin uudestaan. Aamulla minulla oli tunne, että kirjoitin jotain hyvin tärkeää sinä iltana, mutta en pystynyt tulkitsemaan kirjoituksiani. Seuraavana yönä kello kolmelta ajatus palasi mieleeni. Tämä oli kokeen suunnittelu, joka auttoi määrittämään, onko hypoteesini kemiallisesta leviämisestä pätevä... Nousin heti ylös, menin laboratorioon ja tein kokeen sammakon sydämellä, jonka näin unessa... Sen tuloksista tuli hermoimpulssin kemiallisen välittymisen teorian perusta. Hänen panoksestaan ​​lääketieteessä vuonna 1936 Levy sai Nobel-palkinnon. Kaksi vuotta myöhemmin hän muutti Saksasta ensin Isoon-Britanniaan ja sitten Yhdysvaltoihin. Berliini salli tiedemiehen mennä ulkomaille vasta sen jälkeen, kun hän lahjoitti koko rahallisen palkkion Kolmannen valtakunnan tarpeisiin.

1900-luvun puolivälissä amerikkalainen tiedemies James Watson Näin unessa kaksi toisiinsa kietoutuvaa käärmettä. Tämä unelma auttoi häntä olemaan ensimmäinen maailmassa, joka kuvaa DNA:n muotoa ja rakennetta.

Kuinka käyttää jaksollista taulukkoa? Asiattomalle ihmiselle jaksollisen taulukon lukeminen on samaa kuin tonttujen muinaisten riimujen katsominen kääpiölle. Ja jaksollinen järjestelmä voi kertoa paljon maailmasta.

Sen lisäksi, että se palvelee sinua kokeessa, se on myös yksinkertaisesti välttämätön lukuisten kemiallisten ja fysikaalisten ongelmien ratkaisemisessa. Mutta kuinka se luetaan? Onneksi nykyään jokainen voi oppia tämän taiteen. Tässä artikkelissa kerromme sinulle, kuinka ymmärtää jaksollinen taulukko.

Kemiallisten alkuaineiden jaksollinen järjestelmä (Mendelejevin taulukko) on kemiallisten alkuaineiden luokitus, joka määrittää alkuaineiden eri ominaisuuksien riippuvuuden atomiytimen varauksesta.

Taulukon luomisen historia

Dmitri Ivanovitš Mendelejev ei ollut yksinkertainen kemisti, jos joku niin luulee. Hän oli kemisti, fyysikko, geologi, metrologi, ekologi, ekonomisti, öljymies, lentonautti, instrumenttien valmistaja ja opettaja. Elämänsä aikana tiedemies onnistui suorittamaan paljon perustutkimusta eri tiedon aloilla. Esimerkiksi laajalti uskotaan, että Mendelejev laski vodkan ihanteellisen vahvuuden - 40 astetta.

Emme tiedä, kuinka Mendelejev kohteli vodkaa, mutta tiedetään varmasti, että hänen väitöskirjallaan aiheesta "Keskustelu alkoholin ja veden yhdistelmästä" ei ollut mitään tekemistä vodkan kanssa ja se käsitteli alkoholipitoisuuksia 70 astetta. Kaikilla tiedemiehen ansioilla kemiallisten alkuaineiden jaksollisen lain löytäminen - yksi luonnon peruslakeista - toi hänelle laajimman maineen.

On olemassa legenda, jonka mukaan tiedemies unelmoi jaksollisesta järjestelmästä, jonka jälkeen hänen piti vain viimeistellä ilmestynyt idea. Mutta jos kaikki olisi niin yksinkertaista... Tämä versio jaksollisen taulukon luomisesta ei ilmeisesti ole muuta kuin legenda. Kun kysyttiin, kuinka pöytä avattiin, Dmitri Ivanovich itse vastasi: " Olen ajatellut sitä ehkä kaksikymmentä vuotta, ja sinä ajattelet: Istuin ja yhtäkkiä ... se on valmis.

Yhdeksännentoista vuosisadan puolivälissä useat tutkijat yrittivät samanaikaisesti virtaviivaistaa tunnettuja kemiallisia alkuaineita (tunnettiin 63 alkuainetta). Esimerkiksi vuonna 1862 Alexandre Emile Chancourtois sijoitti elementit kierteeseen ja havaitsi kemiallisten ominaisuuksien syklisen toistumisen.

Kemisti ja muusikko John Alexander Newlands ehdotti versionsa jaksollisesta taulukosta vuonna 1866. Mielenkiintoinen tosiasia on, että elementtien järjestelyssä tiedemies yritti löytää mystistä musiikillista harmoniaa. Muiden yritysten joukossa oli Mendelejevin yritys, joka kruunasi menestyksen.

Vuonna 1869 julkaistiin taulukon ensimmäinen kaavio, ja 1. maaliskuuta 1869 pidetään jaksollisen lain löytämispäivänä. Mendelejevin löydön ydin oli, että kasvavien atomimassaisten alkuaineiden ominaisuudet eivät muutu monotonisesti, vaan määräajoin.

Taulukon ensimmäinen versio sisälsi vain 63 elementtiä, mutta Mendelejev teki useita hyvin epätyypillisiä päätöksiä. Joten hän arvasi jättävänsä taulukossa paikan vielä löytämättömille elementeille ja muutti myös joidenkin alkuaineiden atomimassat. Mendelejevin johdaman lain perustavanlaatuinen oikeellisuus vahvistettiin hyvin pian galliumin, skandiumin ja germaniumin löytämisen jälkeen, joiden olemassaoloa tutkijat ennustivat.

Moderni näkymä jaksollisesta järjestelmästä

Alla on itse taulukko.

Nykyään elementtien järjestykseen käytetään atomipainon (atomimassan) sijaan atomiluvun käsitettä (ytimen protonien lukumäärä). Taulukko sisältää 120 elementtiä, jotka on järjestetty vasemmalta oikealle atomiluvun (protonien lukumäärän) nousevaan järjestykseen.

Taulukon sarakkeet ovat ns. ryhmiä ja rivit pisteitä. Taulukossa on 18 ryhmää ja 8 jaksoa.

1. Elementtien metalliset ominaisuudet heikkenevät liikkuessaan jaksoa pitkin vasemmalta oikealle ja lisääntyvät vastakkaiseen suuntaan.
2. Atomien mitat pienenevät niiden liikkuessa vasemmalta oikealle jaksoja pitkin.
3. Ryhmässä ylhäältä alas liikkuessa pelkistävät metalliset ominaisuudet lisääntyvät.
4. Hapettavat ja ei-metalliset ominaisuudet lisääntyvät ajan myötä vasemmalta oikealle.

Mitä opimme elementistä taulukosta? Otetaan esimerkiksi taulukon kolmas elementti - litium ja tarkastellaan sitä yksityiskohtaisesti.

Ensinnäkin näemme itse elementin symbolin ja sen nimen sen alla. Vasemmassa yläkulmassa on elementin atominumero siinä järjestyksessä, jossa elementti sijaitsee taulukossa. Ydinluku, kuten jo mainittiin, on yhtä suuri kuin protonien lukumäärä ytimessä. Positiivisten protonien lukumäärä on yleensä yhtä suuri kuin negatiivisten elektronien lukumäärä atomissa (isotooppeja lukuun ottamatta).

Atomimassa ilmoitetaan atominumeron alla (tässä taulukon versiossa). Jos pyöristetään atomimassa lähimpään kokonaislukuun, saadaan ns. massaluku. Massaluvun ja atomiluvun erotus antaa ytimessä olevien neutronien määrän. Siten neutronien lukumäärä heliumytimessä on kaksi ja litiumissa - neljä.

Joten kurssimme "Mendelejevin pöytä tuteille" on päättynyt. Lopuksi kutsumme sinut katsomaan temaattista videota ja toivomme, että kysymys Mendelejevin jaksollisen taulukon käytöstä on tullut sinulle selvemmäksi. Muistutamme, että uuden aineen oppiminen on aina tehokkaampaa, ei yksin, vaan kokeneen mentorin avulla. Siksi sinun ei tule koskaan unohtaa opiskelijapalvelua, joka mielellään jakaa tietonsa ja kokemuksensa kanssasi.

Ohje

Jaksollinen järjestelmä on monikerroksinen "talo", jossa sijaitsee suuri määrä huoneistoja. Jokainen "vuokralainen" tai omassa asunnossaan tietyllä numerolla, joka on pysyvä. Lisäksi elementillä on "sukunimi" tai nimi, kuten happi, boori tai typpi. Näiden tietojen lisäksi ilmoitetaan jokainen "asunto" tai tieto, kuten suhteellinen atomimassa, jolla voi olla tarkat tai pyöristetyt arvot.

Kuten missä tahansa talossa, on "sisäänkäynnit", nimittäin ryhmät. Lisäksi ryhmissä elementit sijaitsevat vasemmalla ja oikealla muodostaen . Riippuen siitä, kummalla puolella niitä on enemmän, sitä puolta kutsutaan pääpuoleksi. Toinen alaryhmä on vastaavasti toissijainen. Taulukossa on myös "lattiat" tai jaksot. Lisäksi jaksot voivat olla sekä suuria (koostuvat kahdesta rivistä) että pieniä (heillä on vain yksi rivi).

Taulukon mukaan voit näyttää elementin atomin rakenteen, jossa jokaisessa on positiivisesti varautunut ydin, joka koostuu protoneista ja neutroneista sekä sen ympärillä pyörivistä negatiivisesti varautuneista elektroneista. Protonien ja elektronien lukumäärä vastaa numeerisesti ja määräytyy taulukossa elementin järjestysnumerolla. Esimerkiksi kemiallinen alkuaine rikki on #16, joten siinä on 16 protonia ja 16 elektronia.

Neutronien (myös ytimessä sijaitsevien neutraalien hiukkasten) lukumäärän määrittämiseksi vähennä sen sarjanumero elementin suhteellisesta atomimassasta. Esimerkiksi raudan suhteellinen atomimassa on 56 ja atomiluku 26. Siksi raudassa on 56 - 26 = 30 protonia.

Elektronit sijaitsevat eri etäisyyksillä ytimestä muodostaen elektronitasoja. Elektronisten (tai energia-) tasojen määrän määrittämiseksi sinun on tarkasteltava sen ajanjakson numeroa, jolla elementti sijaitsee. Esimerkiksi alumiini on periodissa 3, joten siinä on 3 tasoa.

Ryhmänumeron perusteella (mutta vain pääalaryhmälle) voit määrittää korkeimman valenssin. Esimerkiksi pääalaryhmän ensimmäisen ryhmän alkuaineilla (litium, natrium, kalium jne.) on valenssi 1. Vastaavasti toisen ryhmän alkuaineilla (beryllium, magnesium, kalsium jne.) on valenssi 2.

Voit myös analysoida elementtien ominaisuuksia taulukon avulla. Vasemmalta oikealle metalliset ominaisuudet heikkenevät ja ei-metalliset ominaisuudet lisääntyvät. Tämä näkyy selvästi jakson 2 esimerkissä: se alkaa alkalimetallinatriumilla, sitten maa-alkalimetallimagnesium, sen jälkeen amfoteerinen alkuaine alumiini, sitten ei-metallit pii, fosfori, rikki ja jakso päättyy kaasumaisiin aineisiin. - kloori ja argon. Seuraavalla kaudella havaitaan samanlainen riippuvuus.

Ylhäältä alaspäin havaitaan myös kuvio - metalliset ominaisuudet paranevat ja ei-metalliset heikkenevät. Eli esimerkiksi cesium on paljon aktiivisempi kuin natrium.