Az emberiség történetében a tizenkilencedik század az az évszázad, amelyben számos tudomány megreformálódott, beleértve a kémiát is. Ekkor jelent meg Mengyelejev periodikus rendszere, és vele együtt a periodikus törvény. Ő volt az, aki a modern kémia alapja lett. D. I. Mengyelejev periodikus rendszere az elemek rendszerezése, amely megállapítja a kémiai és fizikai tulajdonságok függőségét az anyag atomjának szerkezetétől és töltésétől.
Sztori
A periódus kezdetét a 17. század harmadik negyedében írt „Tulajdonságok összefüggése az elemek atomi tömegével” című könyv tette. Megjelenítette az ismert kémiai elemek alapfogalmait (akkor még csak 63 darab volt). Ráadásul sokuk atomtömegét hibásan határozták meg. Ez nagymértékben megzavarta D. I. Mengyelejev felfedezését.
Dmitrij Ivanovics az elemek tulajdonságainak összehasonlításával kezdte munkáját. Először is klórral és káliummal foglalkozott, majd csak azután tért át az alkálifémekkel való munkára. Speciális kártyákkal felfegyverkezve, amelyeken kémiai elemeket ábrázoltak, többször is megpróbálta összeállítani ezt a „mozaikot”: kirakta az asztalára, hogy megkeresse a szükséges kombinációkat és egyezéseket.
Sok erőfeszítés után Dmitrij Ivanovics végre megtalálta a keresett mintát, és periodikus sorokba rendezte az elemeket. Miután ennek eredményeként üres cellákat kapott az elemek között, a tudós rájött, hogy az orosz kutatók nem ismerik az összes kémiai elemet, és neki kell átadnia a világnak azt a kémiai ismeretet, amelyet még nem adott meg. elődök.
Mindenki ismeri azt a mítoszt, hogy a periódusos rendszer álmában jelent meg Mengyelejevnek, és emlékezetből gyűjtötte össze az elemeket egyetlen rendszerbe. Ez durván szólva hazugság. Az a tény, hogy Dmitrij Ivanovics meglehetősen sokáig dolgozott, és a munkájára koncentrált, és ez nagyon kimerítette. Miközben az elemek rendszerén dolgozott, Mengyelejev egyszer elaludt. Amikor felébredt, rájött, hogy még nem fejezte be az asztalt, inkább folytatta az üres cellák kitöltését. Ismerőse, egy bizonyos Inosztrancev, egyetemi tanár úgy döntött, hogy a periódusos rendszert Mengyelejev álmodta meg, és elterjesztette ezt a pletykát tanítványai között. Így született meg ez a hipotézis.
Hírnév
Mengyelejev kémiai elemei a Dmitrij Ivanovics által a 19. század harmadik negyedében (1869) alkotott időszakos törvényt tükrözik. 1869-ben az orosz vegyipari közösség ülésén felolvasták Mengyelejev értesítését egy bizonyos szerkezet létrehozásáról. És ugyanebben az évben megjelent a „Kémia alapjai” című könyv, amelyben először tették közzé Mengyelejev kémiai elemek periodikus rendszerét. A „Az elemek természetes rendszere és felhasználása a fel nem fedezett elemek minőségének jelzésére” című könyvben pedig D. I. Mengyelejev említette először a „periodikus törvény” fogalmát.
Az elemek felépítése és elhelyezésének szabályai
A periodikus törvény megalkotásának első lépéseit Dmitrij Ivanovics 1869-1871-ben tette meg, akkoriban keményen dolgozott azon, hogy megállapítsa ezen elemek tulajdonságainak függőségét az atom tömegétől. A modern változat kétdimenziós táblázatban összefoglalt elemekből áll.
Egy elem helyzete a táblázatban bizonyos kémiai és fizikai jelentést hordoz. Egy elem helye alapján a táblázatban megtudhatja, mi a vegyértéke, és meghatározhat más kémiai jellemzőket. Dmitrij Ivanovics megpróbált kapcsolatot létesíteni az elemek között, amelyek tulajdonságaiban hasonlóak és eltérőek.
Az akkor ismert kémiai elemek osztályozását a vegyértékre és az atomtömegre alapozta. Az elemek relatív tulajdonságainak összehasonlításával Mengyelejev megpróbált olyan mintát találni, amely az összes ismert kémiai elemet egy rendszerbe egyesítené. Azáltal, hogy növekvő atomtömegek alapján rendezte őket, mégis minden sorban periodicitást ért el.
A rendszer továbbfejlesztése
Az 1969-ben megjelent periódusos rendszert nem egyszer finomították. A nemesgázok megjelenésével az 1930-as években az elemek új függőségét lehetett feltárni - nem a tömegtől, hanem az atomszámtól. Később sikerült megállapítani a protonok számát az atommagokban, és kiderült, hogy ez egybeesik az elem rendszámával. A 20. század tudósai az elektronikus energiát vizsgálták, és kiderült, hogy az is befolyásolja a periodicitást. Ez nagymértékben megváltoztatta az elemek tulajdonságairól alkotott elképzeléseket. Ez a szempont tükröződött Mengyelejev periódusos rendszerének későbbi kiadásaiban. Az elemek tulajdonságainak és jellemzőinek minden új felfedezése szervesen illeszkedik a táblázatba.
Mengyelejev periodikus rendszerének jellemzői
A periódusos rendszer periódusokra van felosztva (7 sor vízszintesen elhelyezve), amelyek viszont nagyra és kicsire vannak osztva. Az időszak egy alkálifémmel kezdődik és egy nemfémes tulajdonságú elemmel végződik.
Dmitrij Ivanovics táblázata függőlegesen csoportokra van osztva (8 oszlop). A periódusos rendszerben mindegyik két alcsoportból áll, nevezetesen a fő és a másodlagos csoportból. Hosszas vita után D. I. Mengyelejev és kollégája, U. Ramsay javaslatára úgy döntöttek, hogy bevezetik az úgynevezett nulladik csoportot. Ide tartoznak az inert gázok (neon, hélium, argon, radon, xenon, kripton). 1911-ben F. Soddy tudósokat megkérték, hogy helyezzenek el megkülönböztethetetlen elemeket, az úgynevezett izotópokat a periódusos rendszerbe – külön cellákat jelöltek ki számukra.
A periodikus rendszer helyessége és pontossága ellenére a tudományos közösség sokáig nem akarta elismerni ezt a felfedezést. Sok nagy tudós nevetségessé tette D. I. Mengyelejev munkáját, és úgy vélte, hogy lehetetlen megjósolni egy olyan elem tulajdonságait, amelyet még nem fedeztek fel. De miután felfedezték a feltételezett kémiai elemeket (ezek például a szkandium, a gallium és a germánium), a Mengyelejev-rendszer és periódusos törvénye a kémia tudományává vált.
Asztal a modern időkben
Mengyelejev elemeinek periódusos rendszere az atom-molekuláris tudományhoz kapcsolódó legtöbb kémiai és fizikai felfedezés alapja. Az elem modern fogalma pontosan a nagy tudósnak köszönhetően alakult ki. Mengyelejev periodikus rendszerének megjelenése alapvető változásokat vezetett be a különféle vegyületekről és egyszerű anyagokról alkotott elképzelésekben. A periódusos rendszer tudósok általi létrehozása óriási hatással volt a kémia és a hozzá kapcsolódó tudományok fejlődésére.
Az Orosz Föderáció Oktatási és Tudományos Minisztériuma
Tver Közigazgatásának Oktatási Osztálya
Önkormányzati oktatási intézmény
"2. számú esti (műszakos) középiskola" Tver
„Krugozor” tanulói esszépályázat
Absztrakt a témában:
A periódusos törvény és a kémiai elemek periódusos rendszerének felfedezésének története, Dmitrij Ivanovics Mengyelejev
a Tver 2. sz. VSOSH Városi Oktatási Intézmény 8. csoportjának tanulója
Felügyelő:
legmagasabb kategóriájú kémia tanár
Városi oktatási intézmény VSOSH 2. szám, Tver
Bevezetés………………………........................................ ......................................................3
1. A periódusos törvény felfedezésének előfeltételei………4
1.1. Osztályozás…………………………………………………………..4
1.2. Döbereiner-hármasok és az első elemrendszerek……………………….4
1.3. Spirál de Chancourtois ………………………………………………………………..5
1.5. Odling és Meyer asztalok……………………………………………………………………….7
2. A periódusos törvény felfedezése…………………………9
Következtetés…………………………………………………………………. 16
Hivatkozások………………………………………………………….17
Bevezetés
A periódusos törvény és a kémiai elemek periódusos rendszere a modern kémia alapja.
Mengyelejev városokat, gyárakat, oktatási intézményeket és kutatóintézeteket nevezett meg. Oroszországban aranyérmet hagytak jóvá tiszteletére - a kémia területén végzett kiemelkedő munkáért ítélik oda. A tudós nevét az Orosz Kémiai Társasághoz rendelték. Tiszteletre a regionális Mengyelejev-olvasásokat évente tartják a Tver régióban. Még a 101-es sorozatszámú elem is a mendelevium nevet kapta Dmitrij Ivanovics tiszteletére.
Legfőbb érdeme a periodikus törvény felfedezése és a kémiai elemek periodikus rendszerének megalkotása volt, amely megörökítette nevét a világtudományban. Ez a törvény és a periódusos rendszer képezi az atomok és elemek tanának minden további fejlesztésének alapját, napjaink kémiájának és fizikájának az alapját.
A munka célja: tanulmányozza a periodikus törvény megjelenésének előfeltételeit és a kémiai elemek periodikus rendszerét, és értékelje Dmitrij Ivanovics Mengyelejev hozzájárulását ehhez a felfedezéshez.
1. A periódusos törvény felfedezésének előfeltételei
A kémiai elemek természetes osztályozásának és rendszerezésének alapjainak keresése már jóval a Periodikus Törvény felfedezése előtt megkezdődött. A Periodikus Törvény felfedezéséig 63 kémiai elemet ismertek, ezek összetételét és tulajdonságait leírták.
1.1 Osztályozás
A kiváló svéd kémikus az összes elemet fémekre és nemfémekre osztotta az általuk képzett egyszerű anyagok és vegyületek tulajdonságainak különbségei alapján. Megállapította, hogy a fémek bázikus oxidoknak és bázisoknak, a nemfémeknek pedig savas oxidoknak és savaknak felelnek meg.
1. táblázat: Osztályozás
1.2. Döbereiner triászok és az első elemrendszerek
1829-ben Johann Wolfgang Döbereiner német vegyész tett először jelentős kísérletet az elemek rendszerezésére. Észrevette, hogy egyes hasonló tulajdonságokkal rendelkező elemeket három csoportba lehet kombinálni, amelyeket triádoknak nevezett.
A Döbereiner-hármasok javasolt törvényének lényege az volt, hogy a hármashármas középső elemének atomtömege közel volt a triász két szélső eleme atomtömegeinek összegének (számtani átlagának) a feléhez. Annak ellenére, hogy Döbereiner triászai bizonyos mértékig Mengyelejev csoportjainak prototípusai, ezek az elképzelések összességében még mindig túl tökéletlenek. A magnézium hiánya a kalcium, stroncium és bárium egyetlen családjában, illetve az oxigén hiánya a kén, szelén és tellúr családban annak az eredménye, hogy a hasonló elemek halmazait mesterségesen korlátozzák a hármas egyesülésekre. Ebben az értelemben nagyon jelzésértékű, hogy Döbereinernek nem sikerült elkülönítenie négy hasonló tulajdonságú elemből álló hármast: P, As, Sb, Bi. Döbereiner egyértelműen mély analógiákat látott a foszfor és az arzén, az antimon és a bizmut kémiai tulajdonságaiban, de mivel korábban a triádok keresésére szorítkozott, nem találta meg a megfelelő megoldást. Fél évszázaddal később Lothar Mayer azt mondaná, hogy ha Döbereiner csak egy rövid időre vonja el magát a triászoktól, azonnal látta volna e négy elem hasonlóságát egyszerre.
Bár Döbereinernek természetesen nem sikerült minden ismert elemet triádokra bontania, a triádok törvénye egyértelműen jelezte, hogy összefüggés van az atomtömeg és az elemek és vegyületeik tulajdonságai között. Minden további rendszerezési kísérlet az elemek atomtömegük szerinti elhelyezésén alapult.
1.3. Spirál de Chancourtois (1862)
Alexandre Beguier de Chancourtois, a párizsi felsőoktatási intézmény professzora az összes akkor ismert kémiai elemet egyetlen sorozatba rendezte, növelve az atomtömegüket, és a kapott sorozatot a henger alapjából kiinduló vonal mentén felvitte a henger felületére. 45° az alap síkjához képest (ún földspirál). A henger felületének kibontásakor kiderült, hogy a henger tengelyével párhuzamos függőleges vonalakon hasonló tulajdonságú kémiai elemek találhatók. Tehát lítium, nátrium, kálium esett egy függőlegesre; berillium, magnézium, kalcium; oxigén, kén, szelén, tellúr stb. A de Chancourtois spirál hátránya az volt, hogy a teljesen eltérő kémiai viselkedésű elemek egy vonalban helyezkedtek el a kémiai természetükben hasonló elemekkel. A mangán az alkálifémek, a titán pedig, amelynek semmi köze nem volt hozzájuk, az oxigén és a kén csoportjába. Így először született meg az elemek tulajdonságainak periodicitásának ötlete, de nem fordítottak rá figyelmet, és hamarosan feledésbe merült.
Nem sokkal de Chancourtois spirálja után John Newlands amerikai tudós kísérletet tett az elemek kémiai tulajdonságainak atomtömegükkel való összehasonlítására. Az elemeket az atomtömeg növekedésének sorrendjében rendezve Newlands észrevette, hogy minden nyolcadik elem között hasonlóságok mutatkoznak a tulajdonságokban. Newlands a talált mintát az oktávok törvényének nevezte a zenei skála hét hangközének analógiájára. Táblázatában a kémiai elemeket hét elemből álló függőleges csoportokba rendezte, és egyúttal azt is felfedezte, hogy (egyes elemek sorrendjének kis változásával) a hasonló kémiai tulajdonságokkal rendelkező elemek ugyanarra a vízszintes vonalra kerültek. Természetesen John Newlands volt az első, aki a növekvő atomtömegek sorrendjében elrendezett elemek sorozatát adta meg, a kémiai elemekhez a megfelelő rendszámot rendelte, és észrevette e sorrend és az elemek fizikai-kémiai tulajdonságai közötti szisztematikus kapcsolatot. Azt írta, hogy egy ilyen sorrendben olyan elemek tulajdonságai ismétlődnek, amelyek ekvivalens súlya (tömege) 7 egységgel, vagy 7 többszörösével tér el, vagyis mintha a sorrendben a nyolcadik elem ismétli meg a tulajdonságokat. az első hangja, mint a zenében a nyolcadik hang ismétlődik először.
Newlands megpróbálta egyetemes jelleget adni ennek a függőségnek, amely valójában a könnyű elemeknél jelentkezik. Táblázatában a hasonló elemek vízszintes sorokban helyezkedtek el, de ugyanabban a sorban gyakran voltak tulajdonságaiban teljesen eltérő elemek. A London Chemical Society közömbösen fogadta az oktávtörvényét, és azt javasolta, hogy Newlands próbálja meg ábécé szerint rendezni az elemeket, és azonosítani bármilyen mintát.
1.5 Odling és Meyer táblázatok
Ugyancsak 1864-ben jelent meg Lothar Meyer német vegyész első táblázata; 28 elemet tartalmazott, amelyeket vegyértékük szerint hat oszlopba rendeztek. Meyer szándékosan korlátozta a táblázatban szereplő elemek számát, hogy hangsúlyozzák az atomtömeg szabályos (a Döbereiner-hármasokhoz hasonlóan) változását hasonló elemek sorozatában.
3. ábra Meyer kémiai elemek táblázata
1870-ben megjelent Meyer munkája, amely egy új táblázatot tartalmazott "Az elemek természete az atomtömegük függvényében", amely kilenc függőleges oszlopból állt. Hasonló elemek helyezkedtek el a táblázat vízszintes soraiban; Meyer néhány cellát üresen hagyott. A táblázathoz mellékelték egy grafikont, amely egy elem atomtérfogatának az atomtömegtől való függését mutatja, amely jellegzetes fűrészfog alakú, tökéletesen illusztrálva a kifejezést. « periodicitás », már akkor javasolta Mengyelejev.
2. A periódusos törvény felfedezése
Közeli emberektől több történet is szól arról, hogyan fedezték fel a periodikus törvényt; Ezeket a történeteket a szemtanúk szóban adták át, majd behatoltak a sajtóba, és egyfajta legendává váltak, melyek igazolására vonatkozó okirati adatok hiányában még nem sikerült. Érdekes egy szentpétervári geológus professzor története. Egyetem (), közeli barát. , aki éppen azokban a napokban járt, amikor felfedezte a periodikus törvényt, érdekesen érinti, hogyan dolgozott elemrendszerének megalkotásán, aki a történetet publikálta, írta:
Alekszandr Alekszandrovics Inosztrancev elismert professzor rendkívül érdekes dolgokat mesélt nekem Mengyelejev intuíciójáról, amely befejezi az alkotási folyamatot. Egyszer, már a Fizikai és Matematikai Kar titkáraként A. A. meglátogatta Mengyelejevet, akivel tudósként és közeli barátként állandó lelki kommunikációban volt. Látja: D. I. az íróasztalnál áll, láthatóan komor, levert állapotban.
Mit csinálsz, Dmitrij Ivanovics?
Mengyelejev arról kezdett beszélni, ami később az elemek periodikus rendszerében testesült meg, de abban a pillanatban még nem alakult ki a törvény és a táblázat: „Minden összeállt a fejemben – tette hozzá keserűen Mengyelejev –, de nem tudom kifejezni egy táblázatban." Kicsit később a következő történt. Mengyelejev három napig és három éjszakán át az íróasztalánál dolgozott anélkül, hogy lefeküdt volna, és megpróbálta egy táblázatba foglalni mentális építkezésének eredményeit, de az erre irányuló kísérletek nem jártak sikerrel. Végül a rendkívüli fáradtság hatása alatt Mengyelejev lefeküdt, és azonnal elaludt. „Álmomban egy asztalt látok, ahol az elemek szükség szerint vannak elrendezve. Felébredtem, és azonnal felírtam egy papírra – csak egy helyen derült ki, hogy később javításra van szükség.”
Ezt követően figyelembe kell venni a „Kémia alapjai” című saját vallomását arról, hogy az elemek osztályozásának véglegesítésekor hogyan használt olyan kártyákat, amelyekre az egyes elemekre vonatkozó adatokat írtak. A kártyákra éppen az elemek közötti még ismeretlen kapcsolat azonosításához volt szükség, és egyáltalán nem a végleges kialakításához. És ami a legfontosabb, amint azt a táblázat kezdeti vázlata is bizonyítja, a ráírt elemeket tartalmazó kártyák kezdetben nem a csoportok és a sorok (pontok) sorrendjében helyezkedtek el, hanem csak a csoportok sorrendjében (a periódusok még nem voltak először fedezték fel). A csoportok egymás alá kerültek, és ez a csoportok elhelyezése vezetett ahhoz a felfedezéshez, hogy az elemek függőleges oszlopai (periódusai) szomszédosak egymással, közös folytonos elemsort alkotva, amelyben bizonyos kémiai tulajdonságok periodikusan érvényesülnek. megismételt. Szigorúan véve ez volt a periodikus törvény felfedezése.
Sőt, ha már ismert lenne nemcsak a csoportok, hanem az elemek periódusainak létezése is, akkor nem kellene az egyes elemekhez kártyákat igénybe venni.
A harmadik történet, amelyet ismét saját szavaival mesél el, egy közeli baráttól származik – egy kiváló cseh vegyésztől. Ezt a történetet a Brauner adta ki 1907-ben. nagy barátja halála után; 1930-ban újranyomták a csehszlovák kémikusok munkáinak gyűjteményében. A második világháború alatt ezt a történetet Gerald Druce írta Boguslav Brauner életrajzában. Brauner elmondása szerint elmesélte neki, hogy egy kémia tankönyv, azaz „A kémia alapjai” összeállítása hogyan segített a periodikus törvény felfedezésében és megfogalmazásában.
„Amikor elkezdtem írni a tankönyvemet – mondta Brauner –, úgy éreztem, hogy szükség van egy olyan rendszerre, amely lehetővé teszi a kémiai elemek elosztását. Azt tapasztaltam, hogy minden létező rendszer mesterséges, ezért nem alkalmas a céljaimra; igyekeztem létrehozni egy természetes." rendszert. Ebből a célból kis kartonlapokra írtam fel az elemek szimbólumait és atomtömegüket, majd elkezdtem különböző módon csoportosítani őket hasonlóságuk szerint. Ez a módszer azonban egészen addig nem elégített ki. A kartonokat egymás után rendeztem el növekvő atomsúly szerint Amikor a táblázat első sorát rendeztem:
H=1, Li=7, Be=9, B=11, C=12, N=14, O=16, F=19,
Azt tapasztaltam, hogy a következő elemek alkothatnak egy második sort az első alatt, de kezdve a lítium alatt. A következőt találtam ebben az új sorban:
Na=23, Mg=24, Al=27, Si=28, P=31, S=32, Cl=35,5
a nátrium megismétli a lítium minden tulajdonságát; ugyanez történik a következő elemekkel. Ugyanez az ismétlés a harmadik sorban, egy bizonyos idő elteltével történik, és minden sorban folytatódik."
Ez az ő szavaiból elmondott történet. Továbbá ennek a történetnek a magyarázata és továbbfejlesztése során elmondják, hogy „a hasonló elemeket csoportokba, és az atomtömeg növekedése szerint sorokba rendezte, amelyekben az elemek tulajdonságai és jellege fokozatosan változott, amint az fent látható. . Asztalának bal oldalán „elektropozitív” elemek, jobb oldalon „elektronegatív” elemek voltak. Törvényét a következő szavakkal hirdette ki:
Így az általa szavaiból közvetített történet nem a felfedezés egészére és nem a természetes elemrendszer létrejöttének teljes történetére vonatkozik, hanem csak ennek a felfedezésnek a végső szakaszára, amikor egy már rendszert alkotott, képes volt felfedezni és megfogalmazni a rendszerelemek mögött meghúzódó vegyi anyagok periodikus törvényét. Röviden: a Brauner által közvetített történet nem egy elemrendszer összetételének történetét érinti, hanem a periodikus törvény megfogalmazásának történetét egy már összeállított rendszer alapján.
A negyedik változat létezésére utal a válogatott művek 1934-ben megjelent második kötetének szerkesztői utószava. és a periodikus törvénnyel kapcsolatos műveket tartalmazza. azt írja, hogy a jelzett kötetben „csak egy cikk, a „Comment j” ai trouve la loi periodique nem szerepelt, mint inkább életrajzi jellegű.” Valamiért nem adott linket a cikk megjelenési helyére. Ez a cikk, természetesen óriási érdeklődést váltott ki, hiszen a nevéből ítélve arra lehetett számítani, hogy végre választ ad a minden vegyészt érdeklő kérdésre, hogy hogyan fedezték fel a periodikus törvényt, és ezt a választ nem harmadik féltől kapja meg. szavakkal, de önmagából. Teljesen megalapozatlannak tűnt az utalás arra, hogy ezt a cikket Prof. kizárta, mint vélhetően életrajzi jellegűt. Ezért kellett volna bekerülni a periodikus jogról szóló művek gyűjteményébe, ill. A cikk keresése során kiderült, hogy az 1899-es francia tiszta és alkalmazott kémia folyóiratban valóban megjelent egy cikk érdekes „Comment j”ai trouve le systeme periodique címmel. des elements” („Hogyan találtam meg az elemek periodikus rendszerét”). A cikkhez fűzött megjegyzésben a magazin szerkesztői arról számolnak be, hogy D. I. Mengyelejevhez fordultak az 1899-es megválasztása alkalmából. a Párizsi Tudományos Akadémia külföldi levelező tagja azzal a kéréssel, hogy írjon a folyóiratba periodikus rendszeréről. nagy készséggel teljesítette ezt a kérést, és orosz nyelven írt munkáját elküldte egy francia folyóiratnak. E mű francia nyelvre fordítását maguk a szerkesztők végezték.
A franciául megjelent cikk szövegét közelebbről megvizsgálva kiderül, hogy nem valami új műről van szó, hanem a „Kémiai elemek periódusos törvénye” című cikkének pontos fordításáról, amelyet a Brockhaus és Efron Enciklopédiai Szótár számára írt, és amely A szótár XXIII. kötetében jelent meg 1898-ban. Nyilvánvaló, hogy a fordító vagy a francia folyóirat szerkesztői, hogy nagyobb érdeklődést keltsenek, a túl száraznak tűnő címet: „A kémiai elemek periodikus törvénye” az érdekfeszítőre változtatták: „Hogyan találtam meg az elemek periodikus rendszerét”. Egyébként minden változatlan maradt, és semmi életrajzi dolgot nem fűztem hozzá a cikkemhez.
Ezek a legendák és történetek arról, hogyan fedezték fel a kémiai elemek periódusos rendszerét. Az általuk generált összes kétértelműség a fentiekben megszűntnek tekinthető a nagy felfedezés történetéhez kapcsolódó új anyagok felfedezésének és tanulmányozásának köszönhetően.
4. ábra. "Elemrendszer tapasztalata"
1869. március 6-án, az Orosz Kémiai Társaság ülésén Mengyelejev távollétében (Mengyelejev a tveri régió sajtgyáraiban volt, és talán megállt a moszkvai „Boblovo” birtokán) üzenet a periodikus törvény felfedezéséről ő tette, aki folyóirata következő számához ("Orosz Kémiai Társaság folyóirata") kapta meg.
1871-ben a „Kémiai elemek periódusos törvénye” című utolsó cikkében Mengyelejev a következőképpen fogalmazta meg a periódusos törvényt: „Az elemek tulajdonságai, így az általuk alkotott egyszerű és összetett testek tulajdonságai periodikusan függenek a periódusos törvénytől. atomsúly." Ugyanakkor Mengyelejev a periódusos rendszerének klasszikussá vált formát (ún. rövid változatot) adott.
Elődeivel ellentétben Mengyelejev nemcsak táblázatot állított össze, és rámutatott a kétségtelen minták jelenlétére az atomsúlyok számértékeiben, hanem úgy döntött, hogy ezeket a mintákat általános természeti törvénynek nevezi. Abból a feltevésből kiindulva, hogy az atomtömeg határozza meg egy elem tulajdonságait, magára vállalta egyes elemek elfogadott atomsúlyának megváltoztatását és a még feltáratlan elemek tulajdonságainak részletes leírását.
5. ábra. Kémiai elemek periódusos rendszere
D. I. Mengyelejev évekig küzdött a periódusos törvény elismeréséért; elképzelései csak azután kaptak elismerést, hogy a Mengyelejev által megjósolt elemeket felfedezték: galliumot (Paul Lecoq de Boisbaudran, 1875), szkandiumot (Lars Nilsson, 1879) és germániumot (Clemens Winkler, 1886) - rendre eka-alumínium, eca-bór és eca. -szilícium. Az 1880-as évek közepe óta a periódusos törvényt véglegesen a kémia egyik elméleti alapjaként ismerik el.
Következtetés
A periodikus törvény óriási szerepet játszott a kémia és más természettudományok fejlődésében. Felfedezték az összes elem és azok fizikai és kémiai tulajdonságai közötti kölcsönös kapcsolatot. Ez egy óriási jelentőségű tudományos és filozófiai probléma elé állította a természettudományt: ezt a kölcsönös összefüggést meg kell magyarázni. A Periodikus Törvény felfedezése után világossá vált, hogy minden elem atomját egyetlen elv szerint kell felépíteni, és szerkezetüknek tükröznie kell az elemek tulajdonságainak periodicitását. Így a periodikus törvény az atom-molekuláris tudomány fejlődésének fontos láncszemévé vált, amely jelentős hatással volt az atomszerkezet elméletének fejlődésére. Hozzájárult a „kémiai elem” modern fogalmának megfogalmazásához, valamint az egyszerű és összetett anyagokkal kapcsolatos elképzelések tisztázásához. Az atomfizika fejlődése, beleértve az atomenergiát és a mesterséges elemek szintézisét, csak a periódusos törvénynek köszönhetően vált lehetségessé.
„Új elméletek és ragyogó általánosítások jelennek meg és halnak meg. Új ötletek váltják fel az atomról és az elektronról alkotott már elavult fogalmainkat. A legnagyobb felfedezések és kísérletek semmissé teszik a múltat, és hihetetlen újdonságok és széles látóköröket nyitnak meg ma – mindez jönni fog és elmúlik, de Mengyelejev időszakos törvénye mindig élni fog és irányítani fogja a keresést.”
Bibliográfia
2. . A kémia alapjai. - T. 2. – M. – L.: Goskhimizdat, 1947. - 389 p.
3. . Válogatott kémia előadások. – M.: Feljebb. iskola, 1968. - 224 s.
4. . Új anyagok a periodikus törvény felfedezésének történetéhez. - M.–L.: Könyvkiadó Acad. Tudományos Szovjetunió, 1950. - 145 s.
5. . A periodikus törvényről szóló első munkák filozófiai elemzése (). - M.: Könyvkiadó Akad. Tudományok Szovjetunió, 1959. - 294 s.
6. . Feltalálás filozófiája és feltalálás a filozófiában. - T.2. - M.: Tudomány és Iskola, 1922.- P.88.
Bevezetés
A periódusos törvény és D. I. Mengyelejev kémiai elemek periódusos rendszere a modern kémia alapja. Olyan tudományos törvényekre hivatkoznak, amelyek a természetben ténylegesen létező jelenségeket tükrözik, és ezért soha nem veszítik el jelentőségüket.
A periodikus törvény és az ennek alapján a természettudomány és a technika különböző területein tett felfedezések az emberi elme legnagyobb diadala, bizonyítéka a természet legbensőségesebb titkaiba való egyre mélyebb behatolásnak, a természet sikeres átalakulásának az ember javára. .
"Ritkán fordul elő, hogy egy tudományos felfedezés valami teljesen váratlan, szinte mindig előre látható, de a következő generációk, akik minden kérdésre bevált választ adnak, gyakran nehezen tudják felmérni, milyen nehézségekbe került elődeiknek." DI. Mengyelejev.
Cél: A periódusos rendszer fogalmának és az elemek periodikus törvényének, a periódusos törvénynek és annak okának jellemzése, a periódusos rendszer struktúráinak: részcsoportok, periódusok és csoportok jellemzése. Tanulmányozza a periodikus törvény felfedezésének történetét és a periodikus elemrendszert.
Célok: Tekintsük a periodikus törvény és a periodikus rendszer felfedezésének történetét. Határozza meg a periodikus törvényt és a periódusos rendszert! Elemezze a periodikus törvényt és annak okát! A periódusos rendszer felépítése: alcsoportok, periódusok és csoportok.
A periodikus törvény és a kémiai elemek periodikus rendszerének felfedezésének története
Az atom-molekuláris elmélet kialakítása a 19-19. század fordulóján az ismert kémiai elemek számának rohamos növekedésével járt. Csak a 19. század első évtizedében 14 új elemet fedeztek fel. A felfedezők között a rekorder Humphry Davy angol kémikus volt, aki egy év alatt elektrolízissel 6 új egyszerű anyagot (nátrium, kálium, magnézium, kalcium, bárium, stroncium) nyert. 1830-ra pedig az ismert elemek száma elérte az 55-öt.
Az ilyen sok, tulajdonságaikban heterogén elem létezése zavarba ejtette a kémikusokat, és megkövetelte az elemek rendezését és rendszerezését. Sok tudós keresett mintákat az elemek listájában, és elért némi előrelépést. Három legjelentősebb munkát emelhetünk ki, amelyek megkérdőjelezték a periodikus törvény D. I. felfedezésének elsőbbségét. Mengyelejev.
1860-ban került sor az első Nemzetközi Kémiai Kongresszusra, amely után világossá vált, hogy egy kémiai elem fő jellemzője az atomtömeg. A francia tudós, B. De Chancourtois volt az első, aki 1862-ben az elemeket növekvő atomtömegek sorrendjében és spirálisan egy henger körül rendezte el. A spirál minden menete 16 elemet tartalmazott, a hasonló elemek általában függőleges oszlopokba estek, bár jelentős különbségek is megfigyelhetők. De Chancourtois munkája észrevétlen maradt, de eredményesnek bizonyult az az ötlete, hogy az elemeket az atomtömegek növelésének sorrendjében rendezze.
Két évvel később pedig ettől a gondolattól vezérelve John Newlands angol kémikus táblázatba rendezte az elemeket, és észrevette, hogy az elemek tulajdonságai hét számonként időszakosan megismétlődnek. Például a klór hasonló a fluorhoz, a kálium a nátriumhoz, a szelén a kénhez stb. Newlands ezt a mintát az „oktávok törvényének” nevezte, szinte megelőlegezte a periódus fogalmát. Newlands azonban ragaszkodott ahhoz, hogy a periódus hossza (héttel egyenlő) állandó, így táblázata nemcsak a helyes mintákat tartalmazza, hanem véletlenszerű párokat is (kobalt-klór, vas-kén és szén-higany).
De Lothar Meyer német tudós 1870-ben ábrázolta az elemek atomtérfogatának függőségét az atomtömegüktől, és egyértelmű periodikus függést fedezett fel, és az időszak hossza nem esett egybe az oktávok törvényével, és változó érték volt.
Mindezekben a munkákban sok közös vonás van. De Chancourtois, Newlands és Meyer felfedezték az elemek tulajdonságaiban az atomtömegüktől függő időszakos változások megnyilvánulását. De nem tudtak minden elemből egységes periodikus rendszert létrehozni, mivel sok elem nem találta meg a helyét az általuk felfedezett mintákban. Ezeknek a tudósoknak sem sikerült komoly következtetéseket levonniuk megfigyeléseikből, bár úgy érezték, hogy az elemek atomsúlya közötti számos összefüggés valamilyen általános törvény megnyilvánulása.
Ezt az általános törvényt a nagy orosz kémikus, Dmitrij Ivanovics Mengyelejev fedezte fel 1869-ben. Mengyelejev a periodikus törvényt a következő alapelvek formájában fogalmazta meg:
1. Az atomtömeg szerint elrendezett elemek a tulajdonságok egyértelmű periodicitását képviselik.
2. Sokkal több ismeretlen egyszerű test felfedezésére kell számítanunk, például 65-75 atomtömegű Al-hoz és Si-hez hasonló elemek.
3. Egy elem atomtömege néha korrigálható analógjai ismeretében.
Néhány analógiát az atom tömegének nagysága mutat. Az első álláspontot már Mengyelejev előtt is ismerték, de ő adta neki az univerzális törvény jellegét, amely alapján megjósolta a még fel nem fedezett elemek létezését, megváltoztatta számos elem atomsúlyát és elrendezve néhány elemet. A táblázat elemei atomtömegükkel ellentétben, de tulajdonságaikkal teljes összhangban (főleg vegyértékük szerint). A fennmaradó rendelkezéseket csak Mengyelejev fedezte fel, és a periodikus törvény logikus következményei
E következmények helyességét a következő két évtized során számos kísérlet igazolta, és lehetővé tették, hogy a periodikus törvényről mint szigorú természeti törvényről beszéljünk.
Ezeket a rendelkezéseket felhasználva Mengyelejev összeállította az elemek periódusos rendszerének saját változatát. Az elemtáblázat első vázlata 1869. február 17-én (március 1., új stílusban) jelent meg.
1869. március 6-án pedig Mensutkin professzor hivatalos bejelentést tett Mengyelejev felfedezéséről az Orosz Kémiai Társaság ülésén.
A következő vallomást adták a tudós szájába: álmomban egy asztalt látok, ahol minden elem szükség szerint el van rendezve. Felébredtem, és azonnal felírtam egy papírra – csak egy helyen derült ki, hogy később javításra van szükség.” Milyen egyszerű minden a legendákban! A tudós életéből több mint 30 évbe telt, hogy kidolgozza és kijavítsa.
A periodikus törvény felfedezésének folyamata tanulságos, és maga Mengyelejev is így beszélt róla: „Akaratlanul is felmerült az a gondolat, hogy a tömeg és a kémiai tulajdonságok között összefüggésnek kell lennie. És mivel egy anyag tömege, bár nem abszolút, hanem csak relatív, végső soron atomi tömegek formájában fejeződik ki, funkcionális összefüggést kell keresni az elemek egyedi tulajdonságai és atomsúlya között. Nem kereshetsz semmit, még gombát vagy valamilyen függőséget sem, csak nézel és próbálkozol. Elkezdtem tehát külön kártyákra válogatni az elemeket atomtömegükkel és alapvető tulajdonságaikkal, hasonló elemeket és hasonló atomtömegeket, amiből gyorsan arra a következtetésre jutottam, hogy az elemek tulajdonságai periodikusan függnek az atomsúlyuktól, és kétségbe vonva sok kétértelműséget. , egy percig sem kételkedtem a levont következtetés általánosságában, hiszen lehetetlen megengedni a baleseteket.”
A legelső periódusos rendszerben a kalciumig bezárólag minden elem ugyanaz, mint a modern táblázatban, a nemesgázok kivételével. Ez látható D.I. cikkének egy oldal töredékéből. Mengyelejev, amely tartalmazza az elemek periódusos rendszerét.
Ha az atomtömeg növelésének elvéből indulunk ki, akkor a kalcium után a következő elemnek a vanádiumnak (A = 51), a krómnak (A = 52) és a titánnak (A = 52) kellett volna lennie. Mengyelejev azonban kérdőjelet tett a kalcium után, majd a titánt helyezte el, 52-ről 50-re változtatva az atomtömeget. A kérdőjellel jelölt ismeretlen elemhez A = 45 atomsúlyt rendeltek, ami az atomok közötti számtani átlag. kalcium és titán tömege. Ezután a cink és az arzén között Mengyelejev helyet hagyott két olyan elemnek, amelyeket még nem fedeztek fel. Ráadásul a jód elé tellúrt helyezett, bár az utóbbinak kisebb az atomtömege. Ezzel az elemelrendezéssel a táblázat összes vízszintes sora csak hasonló elemeket tartalmazott, és az elemek tulajdonságainak változásának periodikussága egyértelműen megmutatkozott.
A következő két évben Mengyelejev jelentősen javította az elemrendszert. 1871-ben megjelent Dmitrij Ivanovics „A kémia alapjai” című tankönyvének első kiadása, amely a periódusos rendszert szinte modern formában mutatta be. A táblázatban 8 elemcsoportot alakítottak ki, a csoportszámok jelzik az ezekben a csoportokban szereplő sorozatok elemeinek legmagasabb vegyértékét, és az időszakok közelebb kerülnek a modernekhez, 12 sorozatra osztva. Most minden időszak egy aktív alkálifémmel kezdődik, és egy tipikus nemfémmel, a halogénnel végződik.
A rendszer második változata lehetővé tette Mengyelejev számára, hogy nem 4, hanem 12 elem létezését jósolja meg, és a tudományos világot megkérdőjelezve, elképesztő pontossággal írta le három ismeretlen elem tulajdonságait, amelyeket ekaboronnak nevezett el (eka szanszkritul azt jelenti „ugyanaz”), ekaaluminum és ekasilicon . Modern nevük: Se, Ga, Ge.
A nyugati tudományos világ kezdetben szkeptikus volt a Mengyelejev-rendszerrel és annak előrejelzéseivel kapcsolatban, de minden megváltozott, amikor 1875-ben a francia kémikus, P. Lecoq de Boisbaudran a cinkérc spektrumait vizsgálva felfedezte egy új elem nyomait, amelyet galliumnak nevezett el. hazája tiszteletére (Gallium - Franciaország ókori római neve)
A tudósnak sikerült elkülönítenie ezt az elemet tiszta formájában és tanulmányoznia tulajdonságait. Mengyelejev pedig látta, hogy a gallium tulajdonságai egybeesnek az eka-alumínium tulajdonságaival, amit megjósolt, és elmondta Lecoq de Boisbaudrannak, hogy rosszul mérte meg a gallium sűrűségét, aminek 4,7 g helyett 5,9-6,0 g/cm3-nek kell lennie. /cm3. A gondosabb mérések valóban a helyes 5,904 g/cm3 értéket eredményezték.
1879-ben L. Nilsson svéd kémikus, miközben a gadolinit ásványból nyert ritkaföldfém elemeket különítette el, egy új elemet izolált és szkandiumnak nevezte el. Ez a Mengyelejev által megjósolt ecaboron.
D.I. periodikus törvényének végleges elismerése. Mengyelejevet 1886 után érte el, amikor a német kémikus, K. Winkler ezüstércet elemezve kapott egy elemet, amelyet germániumnak nevezett. Kiderül, hogy ecasilicon.
Kapcsolódó információ.
A periódusos kémiai elemek táblázatának felfedezése a kémia mint tudomány fejlődéstörténetének egyik fontos mérföldköve volt. A táblázat felfedezője Dmitrij Mengyelejev orosz tudós volt. Egy rendkívüli tudósnak, aki széles tudományos felfogással rendelkezik, sikerült egyetlen koherens koncepcióban egyesítenie a kémiai elemek természetére vonatkozó összes elképzelést.
Az M24.RU bemutatja a periódusos elemek táblázatának felfedezésének történetét, az új elemek felfedezésével kapcsolatos érdekességeket és a Mengyelejevet körülvevő népmeséket, valamint az általa létrehozott kémiai elemek táblázatát.
A táblázat megnyitásának története
A 19. század közepére 63 kémiai elemet fedeztek fel, és a tudósok világszerte többször is kísérletet tettek arra, hogy az összes létező elemet egyetlen fogalommá egyesítsék. Javasolták, hogy az elemeket a növekvő atomtömeg sorrendjében helyezzék el, és hasonló kémiai tulajdonságok szerint csoportosítsák őket.
1863-ban John Alexander Newland kémikus és zenész javasolta elméletét, aki a Mengyelejev által felfedezetthez hasonló kémiai elemek elrendezését javasolta, de a tudós munkáját a tudományos közösség nem vette komolyan, mivel a szerzőt elragadták. a harmónia keresésével és a zene kémiával való összekapcsolásával.
1869-ben Mengyelejev közzétette a periódusos táblázat diagramját a Journal of the Russian Chemical Society folyóiratban, és a felfedezésről értesítette a világ vezető tudósait. Ezt követően a vegyész többször finomította és javította a sémát, amíg el nem nyerte szokásos megjelenését.
Mengyelejev felfedezésének lényege, hogy az atomtömeg növekedésével az elemek kémiai tulajdonságai nem monoton, hanem periodikusan változnak. Bizonyos számú különböző tulajdonságú elem után a tulajdonságok ismétlődnek. Így a kálium a nátriumhoz, a fluor a klórhoz, az arany pedig az ezüsthöz és a rézhez hasonlít.
1871-ben Mengyelejev végre egyesítette a gondolatokat a periodikus törvényben. A tudósok számos új kémiai elem felfedezését jósolták, és leírták kémiai tulajdonságaikat. Ezt követően a vegyész számításait teljesen megerősítették - a gallium, a szkandium és a germánium teljes mértékben megfelelt azoknak a tulajdonságoknak, amelyeket Mengyelejev tulajdonított nekik.
Mesék Mengyelejevről
Sok mese szólt a híres tudósról és felfedezéseiről. Az emberek akkoriban keveset értek a kémiához, és azt hitték, hogy a kémia tanulmányozása olyan, mint csecsemőktől levest enni és ipari méretekben lopni. Ezért Mengyelejev tevékenysége gyorsan pletykák és legendák tömegére tett szert.
Az egyik legenda szerint Mengyelejev álmában fedezte fel a kémiai elemek táblázatát. Nem ez az egyetlen eset, a benzolgyűrű képletét megálmodó August Kekule is beszélt felfedezéséről. Mengyelejev azonban csak nevetett a kritikusokon. „Talán húsz éve gondolkodom rajta, és azt mondod: ott ültem, és hirtelen... kész!” – mondta egyszer a tudós felfedezéséről.
Egy másik történet Mengyelejevnek tulajdonítja a vodka felfedezését. 1865-ben a nagy tudós megvédte disszertációját „Beszéd az alkohol és a víz kombinációjáról” témában, és ez azonnal új legendát szült. A kémikus kortársai kuncogtak, mondván, hogy a tudós „elég jól alkot alkohol és vízzel kombinált hatása alatt”, és a következő generációk már Mengyelejevet nevezték a vodka felfedezőjének.
Nevettek a tudós életmódján is, és főleg azon, hogy Mengyelejev egy hatalmas tölgy üregében szerelte fel laboratóriumát.
A kortársak is kinevették Mengyelejev bőröndök iránti szenvedélyét. A tudós szimferopoli önkéntelen tétlensége alatt bőröndök szövésével kénytelen volt elhúzni az időt. Később önállóan készített kartondobozokat a laboratórium igényeire. E hobbi egyértelműen „amatőr” jellege ellenére Mengyelejevet gyakran „bőröndök mesterének” nevezték.
A rádium felfedezése
A kémia történetének egyik legtragikusabb és egyben leghíresebb lapja és új elemek megjelenése a periódusos rendszerben a rádium felfedezéséhez kapcsolódik. Az új kémiai elemet Marie és Pierre Curie házastársak fedezték fel, akik felfedezték, hogy az urán és az uránérc elválasztása után megmaradt hulladék radioaktívabb, mint a tiszta urán.
Mivel akkoriban senki sem tudta, mi az a radioaktivitás, a pletykák gyorsan gyógyító tulajdonságokat és szinte minden, a tudomány által ismert betegség gyógyítására való képességet tulajdonítottak az új elemnek. A rádiumot élelmiszeripari termékek, fogkrémek és arckrémek tartalmazták. A gazdagok órákat viseltek, amelyek számlapját rádiumot tartalmazó festékkel festették. A radioaktív elemet a potencia javítására és a stressz enyhítésére javasolták.
Az ilyen „termelés” húsz évig folytatódott - egészen a huszadik század 30-as éveiig, amikor a tudósok felfedezték a radioaktivitás valódi tulajdonságait, és rájöttek, hogy a sugárzás milyen pusztító hatással van az emberi testre.
Marie Curie 1934-ben hunyt el sugárbetegségben, amelyet hosszú távú rádium-expozíció okozott.
Nebulium és Coronium
A periódusos rendszer nemcsak a kémiai elemeket egyetlen harmonikus rendszerbe rendezte, hanem számos új elem felfedezésének előrejelzését is lehetővé tette. Ugyanakkor egyes kémiai „elemeket” nem létezőnek minősítettek azon az alapon, hogy nem illeszkedtek a periodikus törvény fogalmába. A leghíresebb történet a köd és a korona új elemeinek „felfedezése”.
A naplégkör tanulmányozása során a csillagászok olyan spektrumvonalakat fedeztek fel, amelyeket nem tudtak azonosítani a Földön ismert kémiai elemek egyikével sem. A tudósok azt sugallták, hogy ezek a vonalak egy új elemhez tartoznak, amelyet koroniumnak neveztek (mivel a vonalakat a Nap „koronájának” - a csillag légkörének külső rétegének - tanulmányozása során fedezték fel.
Néhány évvel később a csillagászok újabb felfedezést tettek a gázködök spektrumának tanulmányozása során. A felfedezett vonalakat, amelyeket ismét semmi földivel nem lehetett azonosítani, egy másik kémiai elemnek, a ködnek tulajdonították.
A felfedezéseket azért kritizálták, mert Mengyelejev periódusos rendszerében már nem volt hely a köd és a korona tulajdonságaival rendelkező elemek számára. Az ellenőrzést követően kiderült, hogy a köd közönséges földi oxigén, a korona pedig erősen ionizált vas.
Az anyag nyílt forrásokból származó információk alapján készült. Felkészítő: Vaszilij Makagonov @vmakagonov
A jeles szovjet kémiatörténész, N. F. Figurovsky „Esszé a kémia általános történetéről. A klasszikus kémia fejlődése a 19. században” című könyvében (M., Nauka, 1979). A 63 kémiai elem felfedezésének fő periódusait az ókortól 1869-ig - Dmitrij Ivanovics Mengyelejev (1834-1907) - az időszakos törvény létrehozásának évéig adják:
1. A legősibb időszak (Kr. e. 5. évezredtől i.sz. 1200-ig).
Ez a hosszú időszak az ókor 7 fémének – arany, ezüst, réz, ólom, ón, vas és higany – megismerésének idejére nyúlik vissza. Ezen elemi anyagokon kívül az ókorban ismert volt a természetben szabad állapotban előforduló kén és szén.
2. Alkímiai időszak.
Ebben az időszakban (1200-tól 1600-ig) számos elem létezését állapították meg, amelyeket vagy a fémek transzmutációjának alkímiai kutatásai során, vagy a kézműves kohászok fémgyártási és különféle ércfeldolgozási folyamataiban izoláltak. Ezek közé tartozik az arzén, az antimon, a bizmut, a cink, a foszfor.
3. A műszaki kémia megjelenésének és fejlődésének időszaka (XVII. század vége - 1751).
Ebben az időben a különböző fémércek jellemzőinek gyakorlati tanulmányozása és a fémek izolálása során felmerülő nehézségek leküzdése, valamint az ásványtani expedíciók során történt felfedezések eredményeként a platina, a kobalt és a nikkel létezése megállapításra került.
4. A kémiai-analitikai korszak első szakasza a kémia fejlődésében (1760-1805). Ebben az időszakban kvalitatív és gravimetriás kvantitatív elemzések segítségével számos elemet fedeztek fel, ezek egy részét csak „földek” formájában: magnézium, kalcium (a mész és a magnézia közötti különbség megállapítása), mangán, bárium ( barit), molibdén, volfrám, tellúr, urán (oxid), cirkónium (föld), stroncium (föld), titán (oxid), króm, berillium (oxid), ittrium (föld), tantál (föld), cérium (föld) , fluor (hidrogén-fluorsav), palládium, ródium, ozmium és irídium.
5. A pneumatikus kémia szakasza. Ebben az időben (1760-1780) felfedezték a gáznemű elemeket - hidrogént, nitrogént, oxigént és klórt (ez utóbbit összetett anyagnak tekintették - oxidált sósavat 1809-ig).
6. Az elemek elektrolízissel történő szabad állapotú kinyerésének szakasza (G. Davy, 1807-1808)és kémiailag: kálium, nátrium, kalcium, stroncium, bárium és magnézium. Korábban azonban mindegyiket „tűzálló” (maró) lúgok és alkáliföldfémek vagy lágy lúgok formájában ismerték.
7. A kémiai-analitikai korszak második szakasza a kémia fejlődésében (1805-1850). Jelenleg a kvantitatív elemzési módszerek fejlesztése és a kvalitatív elemzés szisztematikus menetének kidolgozása eredményeként a bór, lítium, kadmium, szelén, szilícium, bróm, alumínium, jód, tórium, vanádium, lantán (föld) , erbiumot (földet), terbiumot (földet) fedeztek fel ), ruténiumot, nióbiumot.
8. Az elemek spektrális elemzéssel történő felfedezésének időszaka, közvetlenül ennek a módszernek a kidolgozását és a gyakorlatba történő bevezetését követően (1860-1863): cézium, rubídium, tallium és indium."
Mint ismeretes, a kémia történetében az első „Egyszerű testek táblázatát” A. Lavoisier állította össze 1787-ben. Az összes egyszerű anyagot négy csoportra osztották: „I. Egyszerű anyagok, amelyek a természet mindhárom birodalmában képviseltetik magukat, testek elemeinek tekinthetők: 1) könnyű, 2) kalória, 3) oxigén, 4) nitrogén, 5) hidrogén II. Egyszerű nemfémes anyagok, amelyek oxidálnak és savakat adnak: 1) antimon, 2) foszfor, 3 ) szén, 4) morzsasav gyök, 5 ) fluorsav gyök, 6) bórsav gyök III. Egyszerű fémes anyagok, amelyek oxidálódnak és savakat adnak: 1) antimon, 2) ezüst, 3) arzén, 4) bizmut, 5) kobalt, 6) réz, 7) ón, 8) vas, 9) mangán, 10) higany, 11) molibdén, 12) nikkel, 13) arany, 14) platina, 15) ólom, 16) volfrám, 17) cink IV Egyszerű, sóképző és földes anyagok: 1) mész (mészföld), 2) magnézium (magnézium-szulfát bázis), 3) barit (nehézföld), 4) timföld (agyag, timsóföld), 5) szilícium-dioxid (kovasav) föld)."
Ez a táblázat képezte a Lavoisier által kidolgozott kémiai nómenklatúra alapját. D. Dalton bevezette a tudományba a kémiai elemek atomjainak legfontosabb mennyiségi jellemzőjét - az atomok relatív tömegét vagy az atomtömeget.
A kémiai elemek atomjainak tulajdonságainak mintázatának keresése során a tudósok mindenekelőtt az atomtömegek változásának természetére figyeltek. 1815-1816-ban W. Prout angol kémikus (1785-1850) két névtelen cikket publikált az Annals of Philosophy folyóiratban, amelyekben kifejezték és alátámasztják azt az elképzelést, hogy az összes kémiai elem atomtömege egész szám (vagyis a hidrogén atomtömegének többszöröse, ami ekkor egyenlőnek tételezték fel az egységgel): „Ha helyesek azok a nézetek, amelyekről úgy döntöttünk, hogy kifejtjük, akkor szinte azt gondolhatjuk, hogy a régiek elsődleges anyaga a hidrogénben testesült meg...”. Prout hipotézise nagyon csábító volt, és számos kísérleti vizsgálat elvégzését eredményezte a kémiai elemek atomtömegének minél pontosabb meghatározása érdekében.
1829-ben I. Debereiner (1780-1849) német kémikus hasonló kémiai elemek atomtömegét hasonlította össze: lítium, kalcium, klór, kén, mangán, nátrium, stroncium, bróm, szelén, króm, kálium, bárium, jód, tellúr , Vas megállapította, hogy a középső elem atomtömege megegyezik a legkülső elemek atomtömegének felével. Az új triászok keresése vezette L. Gmelint (1788-1853) - a világhírű kémiai kézikönyv szerzőjét - számos hasonló elemcsoport létrehozásához és egyedi osztályozásuk megalkotásához.
A 60-as években A 19. században a tudósok saját maguk is összehasonlították a kémiailag hasonló elemek csoportjait. Így a párizsi bányászati iskola professzora, A. Chancourtois (1820-1886) az összes kémiai elemet atomtömegük szerint növekvő sorrendbe rendezte a henger felületén, hogy „hélix vonalat” alkossanak. Ezzel az elrendezéssel a hasonló elemek gyakran ugyanarra a függőleges vonalra estek. D. Newlands (1838-1898) angol kémikus 1865-ben közzétett egy táblázatot, amely 62 kémiai elemet tartalmazott. Az elemeket a növekvő atomtömegek sorrendjében rendezték és számozták.
Newlands számozással hangsúlyozta, hogy minden hét elemben a kémiai elemek tulajdonságai ismétlődnek. Amikor 1866-ban Newlands új cikkét tárgyalta a London Chemical Society-ben (ezt nem javasolták közzétenni), J. Foster professzor gúnyosan megkérdezte: „Megpróbáltad-e az elemeket nevük ábécé sorrendjében rendezni, és észrevettél-e új mintákat ?
1868-ban W. Olding (1829-1921) angol kémikus egy olyan táblázatot javasolt, amely a szerző szerint természetes kapcsolatot mutat be minden elem között.
L. Mayer (1830-1895) német professzor 1864-ben 44 kémiai elemet tartalmazó táblázatot állított össze (az ismert 63-ból).
Ezt az időszakot értékelve D. I. Mengyelejev ezt írta: „Nincs egyetlen általános természeti törvény sem, amely azonnal létrejöhetne; elfogadását mindig sok előérzet előzi meg, és a törvény elismerése nem akkor következik be, amikor az teljes jelentésében teljes mértékben megvalósul. de csak akkor, ha a következményeit kísérletekkel megerősítik, amelyeket a természettudósoknak megfontolásaik és véleményük legfőbb tekintélyének kell elismerniük."
1868-ban D. I. Mengyelejev elkezdett dolgozni „A kémia alapjai” kurzuson. Az anyag leglogikusabb elrendezéséhez valahogyan osztályozni kellett a 63 kémiai elemet. A kémiai elemek periódusos rendszerének első változatát D. I. Mengyelejev javasolta 1869 márciusában.
Két héttel később, az Orosz Kémiai Társaság ülésén felolvasták Mengyelejev „A tulajdonságok kapcsolata az elemek atomtömegével” című jelentését, amelyben a kémiai elemek osztályozásának lehetséges elveit tárgyalták:
1) a hidrogénhez való viszonyuk szerint (a hidridek képlete); 2) az oxigénhez való viszonyukban (magasabb oxigén-oxidok képletei); 3) vegyérték alapján; 4) atomtömeg szerint.
Aztán a következő években (1869-1871) Mengyelejev tanulmányozta és újra ellenőrizte azokat a mintákat és „ellentmondásokat”, amelyeket az „Elemrendszer” első verziójában észleltek. D. I. Mengyelejev ezt a munkát összefoglalva a következőket írta: „Az atomtömeg növekedésével az elemek először egyre több változó tulajdonsággal rendelkeznek, majd ezek a tulajdonságok ismétlődnek új sorrendben, egy új sorban, számos elemben és ugyanaz a sorrend, mint az előző sorozatban. Ezért a periodicitás törvénye a következőképpen fogalmazható meg: „Az elemek tulajdonságai, így az általuk alkotott egyszerű és összetett testek tulajdonságai periodikusan függenek (azaz ismétlődnek). helyesen) atomsúlyukra.” A törvények természete nem tűr el kivételt... A törvény elfogadása csakis a nélküle lehetetlen és váratlan következmények levezetésével, e következmények igazolásával és kísérleti igazolásával lehetséges. Ezért a periódusos törvény láttán én, a magam részéről (1869-1871) ebből levezettem olyan logikai konzekvenciákat, amelyek megmutathatják, hogy igaz-e vagy sem. sok-kevés elem atomtömegének akkoriban vizsgált... Egy dologra van szüksége - vagy tekintse a periodikus törvényt teljesen igaznak és a kémiai ismeretek új eszközének, vagy utasítsa el."
1872-1874 között. Mengyelejev más problémákkal kezdett foglalkozni, és a kémiai irodalomban szinte szó sem esett a periódusos törvényről.
1875-ben L. de Boisbaudran francia kémikus arról számolt be, hogy a cinkkeverék tanulmányozása közben spektroszkópiai úton új elemet fedezett fel benne. Megszerezte ennek az elemnek a sóit, és meghatározta tulajdonságait. Franciaország tiszteletére galliumnak nevezte el az új elemet (ahogyan az ókori rómaiak Franciaországot nevezték). Hasonlítsuk össze, mit jósolt D. I. Mengyelejev és mit talált L. de Boisbaudran:
L. de Boisbaudran első jelentésében a gallium fajsúlyát 4,7-nek találták. D. I. Mengyelejev rámutatott a hibájára. Gondosabb mérésekkel a gallium fajsúlya 5,96-nak bizonyult.
1879-ben üzenet jelent meg L. Nilsson svéd vegyésztől (1840-1899) egy új kémiai elem - a szkandium - felfedezéséről. L. Nilsson a skandiumot a ritkaföldfémek közé sorolta. P.T. Kleve rámutatott L. Nilssonnak, hogy a szkandiumsók színtelenek, oxidja lúgokban oldhatatlan, és a szkandium a D. I. Mengyelejev által megjósolt ekaboron. Hasonlítsuk össze tulajdonságaikat.
K. Winkler (1838-1904) német professzor egy új ásványt elemezve 1886 februárjában új elemet fedezett fel, és az antimon és az arzén analógjának tekintette. Vita alakult ki. K. Winkler egyetértett abban, hogy az általa felfedezett elem D. I. Mengyelejev által megjósolt eca-szilícium. K. Winkler ezt az elemet germániumnak nevezte el.
Tehát a vegyészek háromszor megerősítették a Mengyelejev által megjósolt kémiai elemek létezését. Ráadásul éppen ezen elemek Mengyelejev által megjósolt tulajdonságai és a periódusos rendszerben elfoglalt helyük tette lehetővé a kísérletezők akaratlanul elkövetett hibák kijavítását. A kémia további fejlődése a periódusos törvény szilárd alapjain ment végbe, amely a XIX. század 80-as éveiben. minden tudós elismerte, mint a természet egyik legfontosabb törvényét. Így minden kémiai elem legfontosabb jellemzője a D. I. Mengyelejev periódusos rendszerében elfoglalt hely.