Уншигчид шинжлэх ухааны салбарт хүний нээсэн хамгийн чухал хуулиудын нэг болох Дмитрий Иванович Менделеевийн үечилсэн хуулийн тухай мэдээллийг эндээс авах болно. Та түүний ач холбогдол, хими дэх нөлөөллийн талаархи ерөнхий заалт, шинж чанар, үечилсэн хуулийн дэлгэрэнгүй мэдээлэл, нээлтийн түүх, үндсэн заалтуудыг авч үзэх болно.
Тогтмол хууль гэж юу вэ
Тогтмол хууль бол 1869 онд Д.И.Менделеев анх нээсэн бөгөөд тухайн үед мэдэгдэж байсан зарим химийн элементүүдийн шинж чанар, атомын массын утгыг харьцуулах замаар нээлтээ хийсэн.
Менделеев түүний хуулийн дагуу энгийн ба нийлмэл биетүүд болон элементүүдийн янз бүрийн нэгдлүүд нь тэдгээрийн үечилсэн хэлбэрийн хамаарал, атомын жингээс хамаардаг гэж үздэг.
Тогтмол хууль нь төрөл зүйлээрээ өвөрмөц бөгөөд энэ нь байгаль, ертөнцийн бусад суурь хуулиудаас ялгаатай нь математик тэгшитгэлээр илэрхийлэгдээгүйтэй холбоотой юм. Графикийн хувьд энэ нь химийн элементүүдийн үечилсэн системээс илэрхийлэлээ олдог.
Нээлтийн түүх
Тогтмол хуулийг 1869 онд нээсэн боловч мэдэгдэж буй бүх x-р элементүүдийг системчлэх оролдлого үүнээс нэлээд өмнө эхэлсэн.
Ийм системийг бий болгох анхны оролдлогыг 1829 онд И.В.Деберейнер хийсэн бөгөөд тэрээр өөрт нь мэдэгдэж байсан бүх химийн элементүүдийг гурван бүрэлдэхүүн хэсэгтэй энэ бүлэгт багтсан атомын массын нийлбэрийн хагасын ойролцоо байдлаар харилцан уялдаатай гурвалсан хэсгүүдэд ангилжээ. Деберейнерийн дараагаар А.де Шанкуртуа элементүүдийн ангиллын өвөрмөц хүснэгтийг бий болгохыг оролдсон бөгөөд тэрээр өөрийн системийг "дэлхийн спираль" гэж нэрлэсэн бөгөөд түүний дараа Ньюландс октавыг Жон Ньюландс эмхэтгэсэн. 1864 онд Уильям Олдинг, Лотар Мейер нар бие биенээсээ хамааралгүйгээр бүтээсэн хүснэгтүүдийг бараг нэгэн зэрэг нийтлэв.
Тогтмол хуулийг 1869 оны 3-р сарын 8-нд шинжлэх ухааны нийгэмлэгт танилцуулсан бөгөөд энэ нь Оросын нийгэмлэгийн хурлын үеэр болсон юм. Дмитрий Иванович Менделеев нээлтээ хүн бүрийн өмнө зарлаж, тэр жилдээ Менделеевийн "Химийн үндэс" сурах бичиг хэвлэгдэж, түүний бүтээсэн үелэх хүснэгтийг анх удаа үзүүлэв. Жилийн дараа буюу 1870 онд тэрээр өгүүлэл бичиж, Оросын химийн нийгэмлэгт өгсөн бөгөөд үечилсэн хуулийн үзэл баримтлалыг анх ашигласан. 1871 онд Менделеев химийн элементүүдийн үечилсэн хуулийн тухай алдарт өгүүлэлдээ өөрийн үзэл баримтлалыг иж бүрэн дүрсэлсэн байдаг.
Химийн шинжлэх ухааны хөгжилд үнэлж баршгүй хувь нэмэр оруулсан
Тогтмол хуулийн ач холбогдол нь дэлхийн шинжлэх ухааны нийгэмлэгийн хувьд гайхалтай юм. Энэ нь түүний нээлт нь хими болон бусад байгалийн шинжлэх ухаан, жишээлбэл, физик, биологийн хөгжилд хүчтэй түлхэц өгсөнтэй холбоотой юм. Элементүүд ба тэдгээрийн чанарын химийн болон физик шинж чанаруудын хоорондын хамаарал нь нээлттэй байсан бөгөөд энэ нь бүх элементүүдийн нэг зарчмын дагуу бүтцийн мөн чанарыг ойлгох боломжийг олгож, химийн элементүүдийн тухай ойлголтыг орчин үеийн томъёолсон, мэдлэгийг тодорхой болгох боломжийг олгосон; нийлмэл ба энгийн бүтэцтэй бодисуудын .
Тогтмол хуулийг ашигласнаар химийн урьдчилан таамаглах асуудлыг шийдэж, мэдэгдэж буй химийн элементүүдийн зан үйлийн шалтгааныг тодорхойлох боломжтой болсон. Энэ хуулийн үр дүнд атомын физик, түүний дотор цөмийн энерги үүсэх боломжтой болсон. Хариуд нь эдгээр шинжлэх ухаан нь энэхүү хуулийн мөн чанарын хүрээг тэлж, түүний ойлголтыг гүнзгийрүүлэх боломжийг олгосон.
Үелэх системийн элементүүдийн химийн шинж чанар
Үндсэндээ химийн элементүүд нь энгийн бодис, тэдгээрийн олон тооны нэгдлүүдийг үүсгэж болох хэлбэрээр чөлөөт атом эсвэл ионы төлөв байдалд ууссан эсвэл гидратлагдсан шинж чанараараа хоорондоо холбогддог. Гэсэн хэдий ч эдгээр шинж чанарууд нь ихэвчлэн хоёр үзэгдлээс бүрддэг: чөлөөт төлөвт байгаа атом ба энгийн бодисын шинж чанарууд. Энэ төрлийн олон төрлийн шинж чанарууд байдаг боловч хамгийн чухал нь:
- Хүснэгт дэх элементийн байрлал, түүний дарааллын дугаараас хамааран атомын иончлол ба түүний энерги.
- Атом ба электронуудын энергийн хамаарал нь атомын иончлолын нэгэн адил үелэх систем дэх элементийн байршлаас хамаардаг.
- Тогтмол утгатай атомын электрон сөрөг чанар нь янз бүрийн хүчин зүйлээс хамаарч өөрчлөгдөж болно.
- Атом ба ионы радиус - энд дүрмээр бол хөдөлгөөний төлөв дэх электронуудын долгионы шинж чанартай холбоотой эмпирик өгөгдлийг ашигладаг.
- Энгийн бодисыг атомжуулах - элементийн урвалын чадварын тодорхойлолт.
- Исэлдэлтийн төлөв нь албан ёсны шинж чанар боловч тэдгээр нь элементийн хамгийн чухал шинж чанаруудын нэг юм.
- Энгийн бодисын исэлдэлтийн потенциал гэдэг нь бодисын усан уусмал дахь үйл ажиллагааны чадавхи, түүнчлэн исэлдэлтийн шинж чанарын илрэлийн түвшинг хэмждэг үзүүлэлт юм.
Дотоод болон хоёрдогч төрлийн элементүүдийн үе үе
Тогтмол хууль нь байгалийн өөр нэг чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болох дотоод болон хоёрдогч үечилсэн байдлын талаархи ойлголтыг өгдөг. Дээр дурдсан атомын шинж чанарыг судлах чиглэлүүд нь үнэндээ бодсоноос хамаагүй илүү төвөгтэй юм. Энэ нь хүснэгтийн s, p, d элементүүд нь тухайн үеийн (дотоод үечлэл) болон бүлгийн (хоёрдогч үе) байрлалаас хамааран чанарын шинж чанараа өөрчилдөгтэй холбоотой юм. Жишээлбэл, s элементийн эхний бүлгээс найм дахь p-элемент рүү шилжих дотоод үйл явц нь ионжсон атомын энергийн шугамын муруй дээрх хамгийн бага ба хамгийн их цэгүүд дагалддаг. Энэ үзэгдэл нь тухайн үеийн байрлалаас хамааран атомын шинж чанарын өөрчлөлтийн үечилсэн байдлын дотоод тогтворгүй байдлыг харуулдаг.
Үр дүн
Одоо уншигчид Менделеевийн үечилсэн хууль гэж юу болох талаар тодорхой ойлголттой болж, хүн төрөлхтөн, төрөл бүрийн шинжлэх ухааны хөгжилд түүний ач холбогдлыг ойлгож, орчин үеийн заалтууд, түүнийг нээсэн түүхийн талаар ойлголттой болсон.
Хийсвэр
“Д.И. үечилсэн хуулийг нээж, баталгаажуулсан түүх. Менделеев"
Санкт-Петербург 2007 он
Танилцуулга
Тогтмол хууль D.I. Менделеев бол химийн элементүүдийн атомын цөмийн цэнэгийн өсөлтөөс хамааран тэдгээрийн шинж чанарын үечилсэн өөрчлөлтийг тогтоодог үндсэн хууль юм. Д.И. Менделеев 1869 оны 2-р сард. Тухайн үед мэдэгдэж байсан бүх элементүүдийн шинж чанар, тэдгээрийн атомын массын (жин) утгыг харьцуулахдаа. Менделеев 1870 оны 11-р сард "Үелэх хууль" гэсэн нэр томъёог анх хэрэглэж, 1871 оны 10-р сард Үелэх хуулийн эцсийн томъёоллыг өгсөн: "... элементүүдийн шинж чанар, тиймээс тэдгээрийн үүсгэсэн энгийн ба нийлмэл биетүүдийн шинж чанарууд, атомын жингээс нь үе үе хамааралтай байдаг." Тогтмол хуулийн график (хүснэгт) илэрхийлэл нь Менделеевийн боловсруулсан элементүүдийн үечилсэн систем юм.
1. Бусад эрдэмтдийн үечилсэн хуулийг гаргах оролдлого
Элементүүдийн үечилсэн систем буюу үечилсэн ангилал нь 19-р зууны хоёрдугаар хагаст органик бус химийн хөгжилд чухал ач холбогдолтой байв. Энэ систем нь өөрөө материйн бүтцийн асуудлыг судалсны үр дүнд аажмаар зөвхөн атомын жинг мэдэх замаар олж авах боломжгүй оновчтой байдлыг олж авсан тул энэ ач холбогдол одоогоор асар их байна. Эмпирик зүй тогтолоос хууль руу шилжих нь аливаа шинжлэх ухааны онолын эцсийн зорилго юм.
Химийн элементүүдийн байгалийн ангилал, тэдгээрийг системчлэх үндэслэлийг эрэлхийлэх ажил Үелэх хуулийг нээхээс өмнө эхэлсэн. 19-р зууны эхэн үед энэ чиглэлээр ажиллаж байсан байгалийн эрдэмтдэд тулгарч буй бэрхшээл нь туршилтын мэдээлэл дутмаг байсантай холбоотой юм. мэдэгдэж байгаа химийн элементүүдийн тоо хэтэрхий бага хэвээр байсан бөгөөд олон элементийн атомын массын хүлээн зөвшөөрөгдсөн утгууд буруу байсан.
Лавуазье болон түүний сургуулийнхан химийн зан үйлийн аналогийн шалгуурт үндэслэн элементүүдийг ангилах оролдлогоос гадна элементүүдийг үе үе ангилах анхны оролдлого нь Доберейнерт харьяалагддаг.
Доберейнер гурвал ба элементүүдийн анхны системүүд
1829 онд Германы химич И.Дёберейнер элементүүдийг системчлэхийг оролдсон. Тэрээр ижил төстэй шинж чанартай зарим элементүүдийг гурвын бүлэгт нэгтгэж болохыг анзаарсан бөгөөд түүнийг гурвалсан гэж нэрлэдэг: Li–Na–K; Ca–Sr–Ba; S–Se–Te; P–As–Sb; Cl-Br-I.
Санал болгож буй зүйлийн мөн чанар гурвалсан хуульДоберейнер гурвалын дунд элементийн атомын масс нь гурвалсан хоёр туйлын элементийн атомын массын нийлбэрийн хагастай (арифметик дундаж) ойролцоо байна. Хэдийгээр Доберейнер мэдээжийн хэрэг бүх мэдэгдэж буй элементүүдийг гурвалсан хэсгүүдэд хувааж чадаагүй ч гурвалын хууль нь атомын масс ба элементүүд болон тэдгээрийн нэгдлүүдийн шинж чанаруудын хоорондын хамаарал байгааг тодорхой харуулсан. Системчлэлийн цаашдын бүх оролдлого нь элементүүдийг атомын массын дагуу байрлуулахад үндэслэсэн байв.
Доберейнерийн санааг Л.Гмелин хөгжүүлж, элементүүдийн шинж чанар ба тэдгээрийн атомын массын хоорондын хамаарал нь гурвалаас хамаагүй илүү төвөгтэй болохыг харуулсан. 1843 онд Гмелин химийн ижил төстэй элементүүдийг холбогч (тэнцүү) жинг нэмэгдүүлэх дарааллаар бүлэг болгон байрлуулсан хүснэгтийг нийтлэв. Элементүүд нь гурвалаас, мөн тетрад ба пентадаас (дөрөв ба таван элементийн бүлгүүд) бүрдсэн бөгөөд хүснэгтийн элементүүдийн цахилгаан сөрөг чанар нь дээрээс доошоо жигд өөрчлөгдсөн.
1850-иад онд М.фон Петтенкофер, Ж.Дюма нар гэх зүйлийг санал болгосон. Германы химич А.Стрекер, Г.Чермак нар нарийвчлан боловсруулсан элементүүдийн атомын жингийн өөрчлөлтийн ерөнхий зүй тогтлыг тодорхойлоход чиглэсэн дифференциал систем.
XIX зууны 60-аад оны эхээр. Тогтмол хуулиас өмнөхөн хэд хэдэн бүтээл гарч ирэв.
Спираль де Шанкуртуа
А.де Шанкуртуа тухайн үед мэдэгдэж байсан бүх химийн элементүүдийг атомын массын өсөлтийн нэг дарааллаар байрлуулж, үүссэн цувааг цилиндрийн гадаргуу дээр суурийнх нь хавтгайд 45 ° өнцгөөр үүссэн шугамын дагуу хэрэглэсэн. суурь (гэж нэрлэгддэг дэлхийн спираль). Цилиндрийн гадаргууг задлахад цилиндрийн тэнхлэгтэй параллель босоо шугамууд дээр ижил төстэй шинж чанартай химийн элементүүд байсан нь тогтоогджээ. Тиймээс лити, натри, кали нэг босоо чиглэлд унасан; бериллий, магни, кальци; хүчилтөрөгч, хүхэр, селен, теллур гэх мэт. Де Шанкуртуа спиральын сул тал нь тэс өөр химийн шинж чанартай элементүүд нь химийн шинж чанараараа ижил төстэй элементүүдтэй нэг шугам дээр байрладаг явдал байв. Манган нь шүлтлэг металлын бүлэгт, тэдэнтэй ямар ч холбоогүй титан нь хүчилтөрөгч, хүхрийн бүлэгт оржээ.
Ньюландын хүснэгт
Английн эрдэмтэн Ж.Ньюландс 1864 онд түүний санал болгосон элементүүдийн хүснэгтийг нийтлэв октавын хууль. Ньюландс атомын жинг нэмэгдүүлэх дарааллаар байрлуулсан хэд хэдэн элементүүдийн хувьд найм дахь элементийн шинж чанар нь эхнийхтэй төстэй болохыг харуулсан. Ньюландс гэрлийн элементүүдэд тохиолддог энэхүү хамаарлыг бүх нийтийн шинж чанартай болгохыг хичээсэн. Түүний хүснэгтэд ижил төстэй элементүүд нь хэвтээ эгнээнд байрладаг боловч нэг мөрөнд шинж чанараараа огт өөр элементүүд байдаг. Нэмж дурдахад Ньюландс зарим үүрэнд хоёр элемент байрлуулахаас өөр аргагүй болсон; эцэст нь хүснэгтэд хоосон суудал байгаагүй; Үүний үр дүнд октавын хуулийг туйлын эргэлзээтэй хүлээж авсан.
Odling болон Meyer хүснэгтүүд
Мөн 1864 онд Германы химич Л.Мейерийн анхны хүснэгт гарч ирэв; Үүнд валентийн дагуу зургаан баганад байрлуулсан 28 элемент багтсан. Мейер ижил төстэй элементүүдийн цуваа дахь атомын массын тогтмол (Дёберейнерийн гурвалтай төстэй) өөрчлөлтийг онцлон тэмдэглэхийн тулд хүснэгтийн элементүүдийн тоог зориудаар хязгаарласан.
1870 онд Мейер есөн босоо баганаас бүрдсэн "Элементүүдийн мөн чанар нь тэдгээрийн атомын жингийн функц" гэсэн шинэ хүснэгтийг агуулсан бүтээлээ хэвлүүлсэн. Үүнтэй төстэй элементүүд нь хүснэгтийн хэвтээ эгнээнд байрладаг; Майер зарим нүдийг хоосон орхисон. Хүснэгтэнд элементийн атомын эзэлхүүний атомын жингээс хамаарах графикийг хавсаргасан бөгөөд энэ нь хөрөөний хэлбэрийн онцлог шинж чанартай бөгөөд тухайн үед Менделеевийн санал болгосон "үе үе" гэсэн нэр томъёог төгс харуулсан болно.
2. Их нээлт хийх өдрөөс өмнө юу хийсэн бэ
Тогтмол хуулийг нээх урьдчилсан нөхцөлийг Д.И. Менделеев (цаашид Д.И.) "Химийн үндэс". Энэхүү номын 2-р хэсгийн эхний бүлгүүдийг Д.И. 1869 оны эхээр бичсэн. 1-р бүлэг нь натри, 2-р бүлэг нь түүний аналоги, 3-р бүлэг нь дулааны хүчин чадал, 4-р бүлэг нь шүлтлэг шороон металуудад зориулагдсан болно. Тогтмол хуулийг нээсэн өдөр (1869 оны 2-р сарын 17) тэрээр атомын хувьд бие биентэйгээ ойролцоо байдаг шүлтлэг металл ба галоген зэрэг туйлын эсрэг элементүүдийн хоорондын хамаарлын асуудлыг аль хэдийн тодорхойлсон байж магадгүй юм. ), түүнчлэн шүлтлэг металлын атомын жингийн хувьд тэдгээрийн хоорондын хамаарлын талаархи асуулт. Тэрээр мөн эсрэг тэсрэг туйлтай хоёр бүлгийн элементүүдийг гишүүдийн атомын жингийн дагуу нэгтгэх, харьцуулах асуудалд ойртсон бөгөөд энэ нь үнэндээ элементүүдийг атомынх нь дагуу хуваарилах зарчмаас аль хэдийн татгалзаж, тэдгээрийн байх зарчимд шилжих гэсэн үг юм. атомын жингийн дагуу хуваарилалт. Энэ шилжилт нь үечилсэн хуулийг нээх бэлтгэл биш, харин нээлтийн эхлэл байсан юм
1869 оны эхээр элементүүдийн нэлээд хэсэг нь нийтлэг химийн шинж чанарт үндэслэн тусдаа байгалийн бүлэг, гэр бүлд нэгтгэгдсэн; Үүний зэрэгцээ тэдний өөр нэг хэсэг нь тусгай бүлгүүдэд нэгдээгүй, тусгаарлагдсан бие даасан элементүүд байв. Дараахь зүйлийг баттай тогтоосон гэж үзсэн.
- шүлтлэг металлын бүлэг - лити, натри, кали, рубиди, цезий;
- шүлтлэг шороон металлын бүлэг - кальци, стронций, бари;
Хүчилтөрөгчийн бүлэг - хүчилтөрөгч, хүхэр, селен, теллур;
– азотын бүлэг – азот, фосфор, хүнцэл, сурьма. Нэмж дурдахад висмутыг энд ихэвчлэн нэмдэг байсан бөгөөд ванадий нь азот, хүнцлийн бүрэн бус аналог гэж тооцогддог байв;
Нүүрстөрөгчийн бүлэг - нүүрстөрөгч, цахиур, цагаан тугалга, титан, циркони нь цахиур, цагаан тугалганы бүрэн бус аналог гэж тооцогддог;
- галоген (галоген) бүлэг - фтор, хлор, бром, иод;
– зэсийн бүлэг – зэс, мөнгө;
– цайрын бүлэг – цайр ба кадми
төмрийн гэр бүл - төмөр, кобальт, никель, манган, хром;
- цагаан алтны металлын гэр бүл - цагаан алт, осми, иридий, палладий, рутений, родий.
Нөхцөл байдал өөр өөр бүлэг эсвэл гэр бүлд ангилж болох элементүүдийн хувьд илүү төвөгтэй байсан:
– хар тугалга, мөнгөн ус, магни, алт, бор, устөрөгч, хөнгөн цагаан, талли, молибден, вольфрам.
Нэмж дурдахад шинж чанар нь хангалттай судлагдаагүй байгаа хэд хэдэн элементүүдийг мэддэг байсан.
- газрын ховор элементийн гэр бүл - иттри, эрби, цери, лантан, дидими;
- ниоби ба тантал;
- бериллий;
3. Агуу нээлтийн өдөр
Д.И. маш олон талын эрдэмтэн байсан. Тэрээр хөдөө аж ахуйн асуудлыг эртнээс сонирхож байсан. Тэрээр гишүүнээр элссэн Санкт-Петербург хотын Чөлөөт эдийн засгийн нийгэмлэгийн (ВЭО) үйл ажиллагаанд идэвхтэй оролцдог байв. VEO нь хойд нутгийн хэд хэдэн мужид артелийн бяслаг хийх ажлыг зохион байгуулсан. Энэхүү санаачлагыг санаачлагчдын нэг нь Н.В. Верещагин. 1868 оны сүүлээр, i.e. байхад D.I. асуудлаа дуусгалаа. Верещагин номынхоо 2-т Артелийн бяслагны сүүний үйлдвэрүүдийн ажлыг газар дээр нь шалгахын тулд нийгэмлэгийн гишүүдийн нэгийг илгээх хүсэлт гаргаж, ВЭО-д ханджээ. Ийм аялал хийхийг зөвшөөрснөө Д.И. 1868 оны 12-р сард тэрээр Тверь муж дахь хэд хэдэн артелийн бяслагны сүүний үйлдвэрүүдэд үзлэг хийжээ. Шалгалтыг дуусгахын тулд нэмэлт бизнес аялал хийх шаардлагатай болсон. 1869 оны 2-р сарын 17-нд явахаар төлөвлөж байсан.
1869 оны 3-р сард Дмитрий Менделеев химийн элементүүдийн үелэх системийг нээсэн нь химийн шинжлэх ухаанд жинхэнэ нээлт болсон юм. Оросын эрдэмтэн химийн элементүүдийн талаархи мэдлэгийг системчилж, сургуулийн сурагчид химийн хичээлд судлах шаардлагатай хэвээр байгаа хүснэгт хэлбэрээр танилцуулж чадсан. Тогтмол систем нь энэхүү нарийн төвөгтэй, сонирхолтой шинжлэх ухааныг хурдацтай хөгжүүлэх үндэс суурь болсон бөгөөд түүний нээлтийн түүх домог, домогт бүрхэгдсэн байдаг. Шинжлэх ухаанд сонирхолтой бүх хүмүүст Менделеев үечилсэн элементүүдийн хүснэгтийг хэрхэн нээсэн тухай үнэнийг мэдэх нь сонирхолтой байх болно.
Тогтмол хүснэгтийн түүх: энэ бүхэн хэрхэн эхэлсэн
Мэдэгдэж буй химийн элементүүдийг ангилах, системчлэх оролдлого нь Дмитрий Менделеевээс хамаагүй өмнө хийгдсэн. Доберейнер, Ньюландс, Мейер болон бусад алдартай эрдэмтэд өөрсдийн элементүүдийн системийг санал болгосон. Гэсэн хэдий ч химийн элементүүд болон тэдгээрийн зөв атомын массын талаархи мэдээлэл дутмаг байсан тул санал болгож буй системүүд бүрэн найдвартай биш байв.
Үелэх систем нээсэн түүх 1869 онд Оросын химийн нийгэмлэгийн хурал дээр Оросын эрдэмтэн хамтран ажиллагсаддаа нээлтийнхээ тухай ярьснаар эхэлдэг. Эрдэмтний санал болгосон хүснэгтэд химийн элементүүдийг молекулын жингийн хэмжээнээс хамаарч шинж чанараас нь хамааруулан байрлуулсан болно.
Тогтмол системийн сонирхолтой шинж чанар нь хоосон эсүүд байсан бөгөөд ирээдүйд эрдэмтдийн таамагласан химийн задгай элементүүдээр (германий, галлий, скандиум) дүүрсэн байв. Үелэх систем нээгдсэнээс хойш түүнд олон удаа нэмэлт, өөрчлөлт оруулсан. Шотландын химич Уильям Рамсайтай хамт Менделеев хүснэгтэд инертийн бүлгийг (тэг бүлэг) нэмсэн.
Дараа нь Менделеевийн үелэх системийн түүх нь өөр шинжлэх ухаан болох физикийн нээлттэй шууд холбоотой байв. Тогтмол элементүүдийн хүснэгтийн ажил өнөөдрийг хүртэл үргэлжилж байгаа бөгөөд орчин үеийн эрдэмтэд шинэ химийн элементүүдийг нээх тусам нэмж оруулдаг. Дмитрий Менделеевийн үечилсэн системийн ач холбогдлыг хэт үнэлэхэд хэцүү байдаг, учир нь түүний ачаар:
- Аль хэдийн нээгдсэн химийн элементүүдийн шинж чанарын талаархи мэдлэгийг системчилсэн;
- Химийн шинэ элементүүдийн нээлтийг урьдчилан таамаглах боломжтой болсон;
- Атомын физик, цөмийн физик зэрэг физикийн салбарууд хөгжиж эхэлсэн;
Тогтмол хуулийн дагуу химийн элементүүдийг дүрслэх олон сонголт байдаг боловч хамгийн алдартай бөгөөд түгээмэл сонголт бол хүн бүрт танил болсон үечилсэн хүснэгт юм.
Тогтмол хүснэгтийг бий болгох тухай домог ба баримтууд
Үелэх хүснэгтийг нээсэн түүхэн дэх хамгийн түгээмэл буруу ойлголт бол эрдэмтэн үүнийг зүүдэндээ харсан гэсэн ойлголт юм. Чухамдаа энэ домгийг Дмитрий Менделеев өөрөө няцааж, олон жилийн турш үечилсэн хуулийн талаар тунгаан бодож байсан гэж мэдэгджээ. Химийн элементүүдийг системчлэхийн тулд тэрээр тус бүрийг тус тусад нь картанд бичиж, ижил төстэй шинж чанараас нь хамааран эгнээнд байрлуулж, бие биетэйгээ дахин дахин нэгтгэв.
Эрдэмтний "зөгнөлийн" мөрөөдлийн тухай домог нь Менделеев химийн элементүүдийг системчлэх ажилд хэдэн өдрийн турш ажилласан, богино нойронд саад болж байсантай холбон тайлбарлаж болно. Гэсэн хэдий ч зөвхөн эрдэмтний шаргуу хөдөлмөр, байгалийн авьяас нь удаан хүлээгдэж буй үр дүнг өгч, Дмитрий Менделеевийг дэлхий даяар алдаршуулсан юм.
Сургуулийн олон оюутнууд, заримдаа их сургуулийн оюутнууд үечилсэн хүснэгтийг цээжлэх эсвэл ядаж ойролцоогоор жолоодох шаардлагатай болдог. Үүнийг хийхийн тулд хүн зөвхөн сайн санах ойтой байхаас гадна элементүүдийг тусдаа бүлэг, ангиудад холбож, логикоор сэтгэх ёстой. BrainApps дээр сургалтанд хамрагдаж, тархиа байнга хэвийн байлгадаг хүмүүст хүснэгтийг судлах нь хамгийн хялбар байдаг.
19-19-р зууны төгсгөлд атом-молекулын онолыг бий болгох нь мэдэгдэж буй химийн элементүүдийн тоо хурдацтай нэмэгдэж байв. 19-р зууны эхний арван жилд л гэхэд 14 шинэ элемент нээсэн байна. Нээлтлэгчдийн дунд рекорд эзэмшигч нь Английн химич Хамфри Дэви байсан бөгөөд нэг жилийн дотор электролиз ашиглан 6 шинэ энгийн бодис (натри, кали, магни, кальци, бари, стронций) гаргаж авсан. Мөн 1830 он гэхэд мэдэгдэж буй элементүүдийн тоо 55-д хүрчээ.
Шинж чанараараа нэг төрлийн бус ийм олон тооны элементүүд байгаа нь химичдийг гайхшруулж, элементүүдийн дараалал, системчлэлийг шаарддаг. Олон эрдэмтэд элементүүдийн жагсаалтаас хэв маягийг хайж, тодорхой ахиц дэвшилд хүрсэн. Д.И.-ийн үечилсэн хуулийг нээсэн тэргүүлэх ач холбогдлыг эсэргүүцсэн хамгийн чухал гурван бүтээлийг бид онцолж болно. Менделеев.
Менделеев үечилсэн хуулийг дараах үндсэн зарчмуудын хэлбэрээр томъёолжээ.
- 1. Атомын жингийн дагуу байрлуулсан элементүүд нь шинж чанарын тодорхой үечлэлийг илэрхийлдэг.
- 2. Бид өөр олон үл мэдэгдэх энгийн биетүүд, тухайлбал, 65 - 75 атомын жинтэй Al, Si-тай төстэй элементүүдийг нээхийг хүлээх ёстой.
- 3. Элементийн атомын жинг заримдаа түүний аналогийг мэдэж байж засч залруулж болно.
Зарим аналоги нь атомын жингийн хэмжээгээр илэрдэг. Эхний байр суурийг Менделеевээс ч өмнө мэддэг байсан боловч тэрээр түүнд бүх нийтийн хуулийн шинж чанарыг өгч, түүний үндсэн дээр хараахан нээгдээгүй элементүүдийн оршин тогтнохыг урьдчилан таамаглаж, хэд хэдэн элементийн атомын жинг өөрчилж, зарим элементүүдийг зохион байгуулалтад оруулав. Хүснэгт нь атомын жингээс ялгаатай боловч шинж чанараараа бүрэн нийцдэг (гол төлөв валентаар). Үлдсэн заалтуудыг зөвхөн Менделеев нээсэн бөгөөд энэ нь үечилсэн хуулийн логик үр дагавар юм. Эдгээр үр дагаврын үнэн зөв нь дараагийн хорин жилийн турш олон туршилтаар батлагдсан бөгөөд үечилсэн хуулийг байгалийн хатуу хууль гэж ярих боломжтой болгосон.
Эдгээр заалтыг ашиглан Менделеев элементүүдийн үелэх системийн өөрийн хувилбарыг эмхэтгэсэн. Элементүүдийн хүснэгтийн анхны ноорог 1869 оны 2-р сарын 17-нд (3-р сарын 1, шинэ загвар) гарч ирэв.
1869 оны 3-р сарын 6-нд профессор Меншуткин Оросын химийн нийгэмлэгийн хурал дээр Менделеевийн нээлтийн талаар албан ёсоор мэдэгдэв.
Эрдэмтний аманд дараах наминчлалыг хийв: Би зүүдэндээ бүх элементүүдийг шаардлагатай хэмжээгээр байрлуулсан хүснэгтийг харж байна. Би сэрээд тэр даруй цаасан дээр бичив - зөвхөн нэг газар дараа нь залруулга хийх шаардлагатай болсон." Домогт бүх зүйл хичнээн энгийн байдаг! Үүнийг боловсруулж, засахын тулд эрдэмтний амьдралын 30 гаруй жил зарцуулсан.
Үелэх хуулийг нээх үйл явц нь сургамжтай бөгөөд Менделеев өөрөө энэ тухай ингэж хэлсэн байдаг: "Масс болон химийн шинж чанаруудын хооронд холбоо байх ёстой гэсэн санаа өөрийн эрхгүй төрсөн.
Бодисын масс нь үнэмлэхүй биш боловч зөвхөн харьцангуй боловч эцсийн эцэст атомын жин хэлбэрээр илэрхийлэгддэг тул элементүүдийн бие даасан шинж чанар ба тэдгээрийн атомын жингийн хоорондох функциональ нийцлийг хайх шаардлагатай байна. Та хайж, оролдохоос өөр юу ч, тэр байтугай мөөг эсвэл ямар нэгэн донтолтыг хайж чадахгүй.
Тиймээс би атомын жин, үндсэн шинж чанар, ижил төстэй элементүүд болон ижил төстэй атомын жинтэй элементүүдийг тус тусад нь картон дээр бичиж, сонгож эхэлсэн бөгөөд энэ нь элементүүдийн шинж чанар нь атомын жингээс үе үе хамааралтай байдаг гэсэн дүгнэлтэд хурдан хүргэсэн бөгөөд олон эргэлзээтэй зүйлд эргэлзэж байв. , Осол гарахыг зөвшөөрөх боломжгүй тул гаргасан дүгнэлтийн ерөнхий байдалд би нэг минут ч эргэлзсэнгүй."
Хамгийн эхний үечилсэн хүснэгтэд кальци хүртэлх бүх элементүүд нь орчин үеийн хүснэгттэй ижил байдаг бөгөөд язгуур хийнээс бусад нь байдаг. Үүнийг Д.И.-ийн нийтлэлийн хуудасны хэсгээс харж болно. Менделеев, элементүүдийн үелэх системийг агуулсан.
Атомын жинг нэмэгдүүлэх зарчимд үндэслэн кальцийн дараа дараагийн элементүүд нь ванади, хром, титан байх ёстой. Гэхдээ Менделеев кальцийн ард асуултын тэмдэг тавьж, дараа нь титаныг байрлуулж, атомын жинг 52-аас 50 болгон өөрчилсөн.
Асуултын тэмдгээр тэмдэглэгдсэн үл мэдэгдэх элементэд А = 45 атомын жин өгсөн бөгөөд энэ нь кальци ба титаны атомын жингийн хоорондох арифметик дундаж юм. Дараа нь цайр, хүнцэл хоёрын хооронд Менделеев хараахан нээгдээгүй хоёр элементийн зай үлдээжээ. Нэмж дурдахад тэрээр теллурыг иодын өмнө байрлуулсан боловч сүүлийнх нь атомын жин багатай байдаг. Элементүүдийн ийм зохицуулалтаар хүснэгтийн бүх хэвтээ эгнээ нь зөвхөн ижил төстэй элементүүдийг агуулж байсан бөгөөд элементүүдийн шинж чанарын өөрчлөлтийн үе үе тодорхой харагдаж байв. Дараагийн хоёр жилийн хугацаанд Менделеев элементүүдийн системийг эрс сайжруулав. 1871 онд Дмитрий Ивановичийн "Химийн үндэс" сурах бичгийн анхны хэвлэл гарсан бөгөөд энэ нь үечилсэн системийг бараг орчин үеийн хэлбэрээр танилцуулсан юм.
Хүснэгтэнд 8 бүлэг элемент үүссэн бөгөөд бүлгийн дугаарууд нь эдгээр бүлэгт багтсан эдгээр цувралын элементүүдийн хамгийн өндөр валентыг илтгэж, үеүүд нь орчин үеийнхтэй ойртож, 12 цувралд хуваагддаг. Одоо үе бүр идэвхтэй шүлтлэг металлаар эхэлж, ердийн металл бус галогенээр төгсдөг системийн хоёр дахь хувилбар нь Менделеевт 4 биш харин 12 элементийн оршин тогтнохыг урьдчилан таамаглах боломжийг олгосон бөгөөд шинжлэх ухааны ертөнцийг гайхшруулж байв. нарийвчлалыг тэрээр экабор (санскрит хэлээр эка нь "нэг ижил" гэсэн утгатай), эка-хөнгөн цагаан ба эка-цахиур гэж нэрлэсэн үл мэдэгдэх гурван элементийн шинж чанарыг тодорхойлсон. (Гол бол Францын эртний Ромын нэр юм). Эрдэмтэн энэ элементийг цэвэр хэлбэрээр нь тусгаарлаж, шинж чанарыг нь судалж чадсан. Мөн Менделеев галлийн шинж чанар нь түүний таамаглаж байсан эка-хөнгөн цагааны шинж чанаруудтай давхцаж байгааг олж хараад Лекок де Бойсбодран галлийн нягтыг буруу хэмжсэн бөгөөд энэ нь 4,7 г биш 5,9-6,0 г/см3 байх ёстой гэж хэлжээ. /см3. Үнэн хэрэгтээ илүү нарийвчлалтай хэмжилт хийснээр 5.904 г / см3 зөв утгыг олж авсан. D.I-ийн үечилсэн хуулийг эцсийн байдлаар хүлээн зөвшөөрөх. Менделеев 1886 онд Германы химич К.Винклер мөнгөний хүдрийг шинжлэн германий гэж нэрлэсэн элементийг олж авсны дараа хүрчээ. Энэ нь easilicon болж хувирав.
Үелэх хууль ба элементүүдийн үечилсэн систем.
Тогтмол хууль бол химийн хамгийн чухал хуулиудын нэг юм. Менделеев элементийн гол шинж чанар нь түүний атомын масс гэж үздэг. Тиймээс тэрээр атомын массыг нэмэгдүүлэх дарааллаар бүх элементүүдийг нэг эгнээнд байрлуулсан.
Хэрэв бид Li-аас F хүртэлх хэд хэдэн элементүүдийг авч үзвэл элементүүдийн металлын шинж чанар суларч, металл бус шинж чанар нь сайжирч байгааг харж болно. Na-аас Cl хүртэлх цувааны элементүүдийн шинж чанарууд ижил төстэй өөрчлөгддөг. Дараагийн K тэмдэг нь Ли ба На шиг ердийн металл юм.
Элементүүдийн хамгийн их валент нь I y Li-аас V y N хүртэл (хүчилтөрөгч ба фтор нь тогтмол II ба I валенттай байдаг), I y Na-аас VII y Cl хүртэл нэмэгддэг. Дараагийн K элемент нь Li, Na зэрэг нь I-ийн валенттай. Li2O-аас N2O5 хүртэлх исэл, LiOH-аас HNO3 хүртэлх гидроксидын цувралд үндсэн шинж чанар нь суларч, хүчиллэг шинж чанар нь нэмэгддэг. Оксидын шинж чанар нь Na2O ба NaOH-аас Cl2O7 ба HClO4 хүртэл ижил төстэй байдлаар өөрчлөгддөг. Лити ба натрийн оксид Li2O, Na2O шиг калийн исэл K2O нь үндсэн оксид, калийн гидроксид KOH нь лити, натрийн гидроксид LiOH, NaOH нь ердийн суурь юм.
Металл бус металлын хэлбэр, шинж чанар нь CH4-ээс HF, SiH4-ээс HCl болж өөрчлөгддөг.
Элементүүдийн атомын масс нэмэгдэхэд ажиглагддаг элемент ба тэдгээрийн нэгдлүүдийн шинж чанарыг үечилсэн өөрчлөлт гэж нэрлэдэг. Бүх химийн элементүүдийн шинж чанар нь атомын масс нэмэгдэхийн хэрээр үе үе өөрчлөгддөг.
Энэ үечилсэн өөрчлөлтийг элемент ба тэдгээрийн нэгдлүүдийн шинж чанарын атомын массаас үечилсэн хамаарал гэж нэрлэдэг.
Тиймээс D.I. Менделеев өөрийн нээсэн хуулиа дараах байдлаар томъёолжээ.
· Элементүүдийн шинж чанар, түүнчлэн элементийн нэгдлүүдийн хэлбэр, шинж чанар нь элементүүдийн атомын массаас үе үе хамааралтай байдаг.
Менделеев элементүүдийн үеийг нэг дор байрлуулж, үүний үр дүнд элементүүдийн үелэх хүснэгтийг эмхэтгэсэн.
Элементүүдийн хүснэгт нь зөвхөн өөрийнх нь төдийгүй олон химичүүдийн хүчин чармайлтын үр дүн байсан гэж тэрээр хэлсэн бөгөөд тэдний дунд өөрийн таамаглаж байсан элементүүдийг нээсэн "үечилсэн хуулийг бэхжүүлэгчид" -ийг онцгойлон тэмдэглэв.
Орчин үеийн ширээ бүтээхэд мянга, мянган химич, физикчдийн олон жилийн шаргуу хөдөлмөр шаардагддаг. Хэрэв Менделеев амьд байсан бол орчин үеийн элементүүдийн хүснэгтийг хараад, органик бус болон онолын химийн тухай сонгодог 16 боть нэвтэрхий толь бичгийн зохиогч, англи химич Ж.В.Меллорын үгийг давтаж чадах байсан. Тэрээр 1937 онд ажлаа дуусгаад 15 жил ажилласны эцэст гарчигны хуудсанд талархалтайгаар бичжээ: "Химичдийн асар том армийн жирийн цэргүүдэд зориулав. Нэр нь мартагдаж, бүтээлүүд нь үлджээ...
Тогтмол систем гэдэг нь атомын цөмийн цэнэгээс элементүүдийн янз бүрийн шинж чанаруудын хамаарлыг тогтоодог химийн элементүүдийн ангилал юм. Систем нь үечилсэн хуулийн график илэрхийлэл юм. 2009 оны 10-р сарын байдлаар 117 химийн элемент мэдэгдэж байна (1-ээс 116 ба 118 серийн дугаартай), үүнээс 94 нь байгальд байдаг (зарим нь зөвхөн ул мөрийн хэмжээгээр). Үлдсэн 23-ыг цөмийн урвалын үр дүнд зохиомлоор олж авсан - энэ нь атомын цөмүүдийг хувиргах үйл явц бөгөөд тэдгээр нь энгийн бөөмс, гамма туяа, бие биетэйгээ харилцан үйлчлэх явцад тохиолддог бөгөөд энэ нь ихэвчлэн асар их хэмжээний энерги ялгаруулдаг. Эхний 112 элемент нь байнгын нэртэй, үлдсэн хэсэг нь түр зуурын нэртэй байна.
112-р элементийн нээлтийг (албан ёсны хамгийн хүнд нь) Олон улсын цэвэр болон хэрэглээний химийн холбоо хүлээн зөвшөөрдөг.
Энэ элементийн хамгийн тогтвортой мэдэгдэж буй изотопын хагас задралын хугацаа 34 секунд байна. 2009 оны 6-р сарын эхээр энэ нь 1996 оны 2-р сард Дармштадт дахь хүнд ионы хүрээлэнгийн хүнд ионы хурдасгуурт нийлэгжсэн албан бус нэртэй унунби юм. Илчлэгчид хүснэгтэд нэмэх албан ёсны шинэ нэрийг санал болгох зургаан сарын хугацаатай байна (тэд аль хэдийн Викхаузиус, Хельмгольциус, Венус, Фрискиус, Страсманниус, Гейзенбергиус нарыг санал болгосон). Одоогоор Дубна дахь Цөмийн судалгааны нэгдсэн хүрээлэнгээс олж авсан 113-116 ба 118 дугаартай трансуран элементүүдийг мэддэг боловч албан ёсоор хүлээн зөвшөөрөгдөөгүй байна. Үелэх системийн 3 хэлбэр нь бусдаас илүү түгээмэл байдаг: "богино" (богино хугацааны), "урт" (урт хугацааны) ба "хэт урт". "Супер урт" хувилбарт үе бүр яг нэг мөрийг эзэлдэг. "Урт" хувилбарт лантанидууд (системийн VI үед байрлах 58-71 серийн дугаартай 14 химийн элементийн гэр бүл) ба актинид (актиниумаас бүрдэх цацраг идэвхт химийн элементийн бүлэг ба үүнтэй төстэй 14) тэдгээрийн химийн шинж чанар) нь ерөнхий хүснэгтээс хасагдсан тул илүү нягтаршилтай болгодог. Бичлэгийн "богино" хэлбэрээр, үүнээс гадна дөрөв ба дараагийн үеүүд тус бүр 2 мөрийг эзэлдэг; Үндсэн болон хоёрдогч дэд бүлгүүдийн элементүүдийн тэмдэглэгээг нүднүүдийн өөр өөр ирмэгтэй харьцуулсан байна. Найман бүлэг элементүүдийг агуулсан хүснэгтийн богино хэлбэрийг 1989 онд IUPAC албан ёсоор орхисон. Урт хэлбэрийг ашиглахыг зөвлөсөн ч энэ үеэс хойш Оросын олон тооны лавлах ном, гарын авлагад богино хэлбэрийг өгсөөр байв. Орчин үеийн гадаадын уран зохиолоос богино хэлбэрийг бүрэн хасч, оронд нь урт хэлбэрийг ашигладаг. Зарим судлаачид энэ нөхцөл байдлыг хүснэгтийн богино хэлбэрийн илэрхий оновчтой нягт байдал, түүнчлэн хэвшмэл сэтгэлгээ, орчин үеийн (олон улсын) мэдээллийн үл ойлголцолтой холбодог.
1969 онд Теодор Сиборг элементүүдийн өргөтгөсөн үелэх хүснэгтийг санал болгов. Нилс Бор үелэх системийн шат (пирамид) хэлбэрийг боловсруулсан.
Тогтмол хуулийг графикаар харуулах өөр олон, ховор эсвэл огт ашигладаггүй, гэхдээ маш анхны арга замууд байдаг. Өнөөдөр хүснэгтийн хэдэн зуун хувилбар байдаг бөгөөд эрдэмтэд шинэ хувилбаруудыг байнга санал болгодог.
Тогтмол хууль ба түүний үндэслэл.
Тогтмол хууль нь химийн шинжлэх ухааны асар их хэмжээний мэдээллийг системчлэх, нэгтгэх боломжийг олгосон. Хуулийн энэ функцийг ихэвчлэн интегратив гэж нэрлэдэг. Энэ нь ялангуяа химийн шинжлэх ухаан, боловсролын материалын бүтцэд тод илэрдэг.
Академич А.Е.Ферсман энэ систем нь бүх химийн шинжлэх ухааныг орон зай, он дараалал, генетик, энергийн нэг холбоонд нэгтгэсэн гэж хэлсэн.
Тогтмол хуулийн интеграцийн үүрэг нь ерөнхий хуулиас гадуур гарсан гэх элементүүдийн талаархи зарим өгөгдлийг зохиогч өөрөө болон түүний дагалдагчид хоёулаа шалгаж, тодруулснаар илэрч байв.
Энэ нь бериллийн шинж чанартай холбоотой юм. Менделеевийн ажил эхлэхээс өмнө диагональ төстэй гэж нэрлэгддэг хөнгөн цагааны гурвалсан аналог гэж тооцогддог байв. Ийнхүү хоёрдугаар үед хоёр гурвалсан элемент байсан ба нэг ч хоёр валент элемент байсангүй. Чухам энэ үе шатанд Менделеев бериллийн шинж чанарыг судлахдаа алдаа гарлаа гэж сэжиглэж, Оросын химич Авдеев нь бериллийг хоёр валенттай, атомын жин нь 9 гэсэн бүтээлийг олж мэдсэн. , зохиолч маш хортой бериллийн нэгдлүүдэд хордсон бололтой эрт нас баржээ. Авдеевын судалгааны үр дүн нь үечилсэн хуулийн ачаар шинжлэх ухаанд бий болсон.
Атомын жин ба валентийн утгын ийм өөрчлөлт, сайжруулалтыг Менделеев өөр есөн элементэд (In, V, Th, U, La, Ce болон бусад гурван лантанид) зориулж хийсэн.
Өөр арван элементийн хувьд зөвхөн атомын жинг зассан. Эдгээр бүх тодруулгыг дараа нь туршилтаар баталгаажуулсан.
Тогтмол хуулийн прогнозын (урьдчилан таамаглах) функц нь 21, 31, 32 серийн дугаартай үл мэдэгдэх элементүүдийг илрүүлэхэд хамгийн гайхалтай баталгааг авсан.
Тэдний оршин тогтнохыг анх зөн совингоор урьдчилан таамаглаж байсан боловч систем үүссэнээр Менделеев тэдгээрийн шинж чанарыг өндөр нарийвчлалтайгаар тооцоолох боломжтой болсон. Сканди, галли, германий нээлтийн алдартай түүх бол Менделеевийн нээлтийн ялалт байв. Тэрээр өөрийн бүх таамаглалыг өөрийн нээсэн бүх нийтийн байгалийн хуулийн үндсэн дээр хийсэн.
Нийтдээ Менделеев арван хоёр элементийг урьдчилан таамаглаж байсан бөгөөд энэ хууль нь зөвхөн химийн элементүүдийн төдийгүй тэдгээрийн олон тооны нэгдлүүдийн шинж чанарыг тодорхойлдог гэж Менделеев онцолсон. Үүнийг батлахын тулд дараах жишээг хэлэхэд хангалттай. 1929 онд академич П.Л.Капица германий металл бус дамжуулах чанарыг анх нээсэн үеэс хойш дэлхийн бүх улс оронд хагас дамжуулагчийн судалгаа хөгжиж эхэлсэн.
Ийм шинж чанартай элементүүд нь IV бүлгийн үндсэн дэд бүлгийг эзэлдэг нь тэр даруй тодорхой болов.
Цаг хугацаа өнгөрөхөд хагас дамжуулагчийн шинж чанарыг энэ бүлгээс ижил зайд байрлах элементүүдийн нэгдлүүд (жишээлбэл, AzB төрлийн ерөнхий томъёогоор) их бага хэмжээгээр эзэмших ёстой гэсэн ойлголттой болсон.
Энэ нь нэн даруй шинэ практик чухал хагас дамжуулагчийн эрэл хайгуулыг зорилтот, урьдчилан таамаглах боломжтой болгосон. Бараг бүх орчин үеийн электрон хэрэгсэл ийм холболт дээр суурилдаг.
Үелэх систем дэх таамаглал нь ерөнхийдөө хүлээн зөвшөөрөгдсөний дараа ч хийгдсэн гэдгийг анхаарах нь чухал юм. 1913 онд
Мозли янз бүрийн элементүүдээс бүрдсэн антикатодуудаас хүлээн авдаг рентген туяаны долгионы урт нь үечилсэн систем дэх элементүүдэд уламжлалт байдлаар өгөгдсөн атомын дугаараас хамааран байгалийн жамаар өөрчлөгддөг болохыг олж мэдэв. Туршилтаар элементийн серийн дугаар нь шууд физик утгатай болохыг баталсан.
Зөвхөн дараа нь цөмийн эерэг цэнэгийн утгатай холбоотой серийн дугаарууд гарч ирэв. Гэхдээ Мозелигийн хууль нь тухайн үеийн элементийн тоог туршилтаар нэн даруй баталж, тэр үед хараахан олдоогүй байсан гафни (№ 72) ба рений (№ 75) газрыг урьдчилан таамаглах боломжийг олгосон.
Инерцийн хийг бие даасан тэг бүлэг элемент болгон хуваарилах эсвэл VIII бүлгийн үндсэн дэд бүлэг гэж үзэх тухай маргаан удаан үргэлжилсэн.
Линус Паулинг тэргүүтэй онолын химичүүд үечилсэн систем дэх элементүүдийн байрлалд үндэслэн үнэт хийн бүрэн химийн идэвхгүй байдалд эргэлзэж ирсэн нь тэдгээрийн фтор ба ислийн тогтвортой байдлыг шууд харуулж байна.
Гэхдээ зөвхөн 1962 онд Америкийн химич Нейл Бартлетт хамгийн энгийн нөхцөлд цагаан алтны гексафторидыг хүчилтөрөгчтэй урвалд оруулж, ксенон гексафтороплатинат XePtF^, дараа нь бусад хийн нэгдлүүдийг инерт биш харин илүү зөв гэж нэрлэдэг. .
1867-68 оны өвөл Менделеев "Химийн үндэс" сурах бичгийг бичиж эхэлсэн бөгөөд баримт материалыг системчлэхэд тэр даруй бэрхшээлтэй тулгарсан. 1869 оны 2-р сарын дундуур тэрээр сурах бичгийн бүтцийг тунгаан бодож, аажмаар энгийн бодисын шинж чанар (мөн энэ нь химийн элементүүдийн чөлөөт төлөвт орших хэлбэр) ба элементүүдийн атомын массыг хооронд нь холбодог гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. тодорхой хэв маяг.
Менделеев өмнөх хүмүүсийн химийн элементүүдийг атомын массыг нэмэгдүүлэх дарааллаар байрлуулах оролдлого, энэ тохиолдолд тохиолдсон тохиолдлын талаар сайн мэдэхгүй байв. Жишээлбэл, түүнд Шанкуртуа, Ньюландс, Мейер нарын ажлын талаар бараг мэдээлэл байгаагүй.
Түүний бодлын шийдвэрлэх үе шат 1869 оны 3-р сарын 1-нд (2-р сарын 14, хуучин хэв маяг) ирэв. Нэг өдрийн өмнө Менделеев Тверь муж дахь артелийн бяслагны сүүний үйлдвэрийг шалгахын тулд арав хоногийн чөлөө авах хүсэлтээ бичжээ: тэрээр Чөлөөт эдийн засгийн нийгэмлэгийн удирдагчдын нэг А.И.Ходневээс бяслаг үйлдвэрлэлийг судлах зөвлөмж бүхий захидал хүлээн авчээ.
Санкт-Петербург хотод тэр өдөр бүрхэг, хүйтэн жавартай байв. Менделеевийн байшингийн цонхыг хардаг их сургуулийн цэцэрлэгийн моднууд салхинд хийсч байв. Дмитрий Иванович орондоо хэвтэж байхдаа аяга бүлээн сүү ууж, босоод нүүрээ угааж, өглөөний цайгаа уув. Тэр гайхалтай сайхан сэтгэлтэй байсан.
Өглөөний цайны үеэр Менделеев янз бүрийн химийн элементүүдийн ижил төстэй атомын масс, тэдгээрийн химийн шинж чанарыг харьцуулах санаанд оромгүй санаа төрсөн.
Ходневын захидлын ард хоёр ч удаа бодолгүйгээр 35.5 ба 39-тэй тэнцүү атомын масстай хлор Cl ба калийн К-ийн тэмдэглэгээг бичжээ (ялгаа нь ердөө 3.5 нэгж). Үүнтэй ижил захидал дээр Менделеев бусад элементүүдийн тэмдэглэгээг зурж, тэдгээрийн хооронд ижил төстэй "парадоксик" хосуудыг хайж олжээ: фтор F ба натрийн Na, бром Br ба рубидиум Rb, иод I ба цезий Cs, тэдгээрийн массын зөрүү 4.0-ээс 5.0 хүртэл нэмэгддэг. , дараа нь 6.0 хүртэл. Илт металл бус ба металлуудын хоорондох "тодорхойгүй бүс" нь үнэт хий агуулсан элементүүдийг агуулж байгааг Менделеев тэр үед мэдэж чадахгүй байсан бөгөөд тэдгээрийг нээсэн нь дараа нь үечилсэн хүснэгтийг ихээхэн өөрчлөх болно.
Өглөөний цайгаа уусны дараа Менделеев ажлын өрөөндөө өөрийгөө түгжив. Тэрээр ширээн дээрээс овоо нэрийн хуудас гаргаж ирээд тэдгээрийн ар талд элементүүдийн тэмдэг, химийн үндсэн шинж чанаруудыг бичиж эхлэв.
Хэсэг хугацааны дараа гэрийнхэн оффисын дууг сонсов: "Хөөх, би тэднийг алах болно!" Эдгээр уриалга нь Дмитрий Иванович бүтээлч урам зоригтой байсан гэсэн үг юм.
Менделеев картуудыг нэг хэвтээ эгнээнээс нөгөөд шилжүүлж, атомын массын утгууд болон ижил элементийн атомуудаас үүссэн энгийн бодисын шинж чанарыг удирдан чиглүүлсэн. Дахин нэг удаа органик бус химийн талаар нарийн мэдлэг түүнд тусалсан. Химийн элементүүдийн ирээдүйн үечилсэн системийн хэлбэр аажмаар гарч ирэв.
Тиймээс эхлээд тэр үеийн уламжлал ёсоор бериллийг хөнгөн цагааны аналог гэж андуурч, хөнгөн цагаан Al (атомын масс 27.4) элементтэй картын хажууд бериллий Be (атомын масс 14) элементтэй картыг тавив. Гэсэн хэдий ч дараа нь химийн шинж чанарыг харьцуулсны дараа тэрээр магнийн Mg дээр бериллийг байрлуулсан. Тэрээр бериллийн атомын массын нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн утгыг эргэлзэж, 9.4 болгож, бериллийн ислийн томъёог Be2O3-аас BeO болгон өөрчилсөн (магнийн исэл MgO гэх мэт). Дашрамд хэлэхэд бериллийн атомын массын "зассан" утгыг зөвхөн арван жилийн дараа баталсан. Тэр бусад тохиолдлуудад ч гэсэн зоригтой ажилласан.
Аажмаар Дмитрий Иванович атомын массыг нэмэгдүүлэх дарааллаар байрлуулсан элементүүд нь физик, химийн шинж чанарын тодорхой үечлэлийг харуулдаг гэсэн эцсийн дүгнэлтэд хүрчээ.
Өдрийн турш Менделеев элементүүдийн систем дээр ажиллаж, охин Ольгатайгаа тоглож, үдийн болон оройн хоол идэхээр хэсэг хугацаанд завсарлав.
1869 оны 3-р сарын 1-ний орой тэрээр өөрийн зохиосон хүснэгтээ бүрмөсөн шинэчлэн бичиж, "Атомын жин ба химийн ижил төстэй байдал дээр суурилсан элементүүдийн системийн туршлага" нэрээр хэвлэх үйлдвэрт илгээж, бичгийн машинчдад тэмдэглэл хийжээ. "1869 оны 2-р сарын 17" (хуучин хэв маяг) гэсэн огноог тавьсан.
Үелэх хуулийг ингэж нээсэн бөгөөд орчин үеийн томъёолол нь: "Энгийн бодисын шинж чанар, түүнчлэн элементийн нэгдлүүдийн хэлбэр, шинж чанар нь тэдгээрийн атомын цөмийн цэнэгээс үе үе хамааралтай байдаг. ”
Тэр үед Менделеев дөнгөж 35 настай байжээ.
Менделеев дотоод гадаадын олон химич нарт элементийн хүснэгт бүхий хэвлэмэл хуудас илгээж, үүний дараа л бяслагны үйлдвэрүүдийг шалгахаар Санкт-Петербургээс гарчээ.
Явахаасаа өмнө тэрээр органик химич, ирээдүйн химийн түүхч Н.А.Меншуткинд Оросын химийн нийгэмлэгийн сэтгүүлд хэвлүүлэхээр "Элементүүдийн атомын жинтэй шинж чанаруудын хамаарал" өгүүллийн гар бичмэлийг хүлээлгэн өгчээ. удахгүй болох нийгэмлэгийн хурал дээр харилцах зорилгоор.
1869 оны 3-р сарын 18-нд тухайн үед компанийн бичиг хэргийн ажилтан байсан Меншуткин Менделеевийн нэрийн өмнөөс Үеийн хуулийн талаар товч илтгэл тавьжээ. Уг илтгэл эхэндээ химичүүдийн анхаарлыг төдийлөн татаагүй бөгөөд Оросын химийн нийгэмлэгийн ерөнхийлөгч, академич Николай Зинин (1812-1880) Менделеев жинхэнэ судлаач хүний хийх ёстой зүйлийг хийхгүй байна гэж мэдэгджээ. Хоёр жилийн дараа Дмитрий Ивановичийн "Элементүүдийн байгалийн систем ба зарим элементийн шинж чанарыг илэрхийлэхэд ашиглах нь" өгүүллийг уншсаны дараа Зинин бодлоо өөрчилж, Менделеевт бичсэн: "Маш, маш сайн, маш сайн холболтууд, бүр хөгжилтэй. Уншихад Бурхан танд чин сэтгэлээсээ үнэнч, гүн хүндэтгэлтэй хандсан Н.Зининийг туршилтаар батлахад тань амжилт хүсье."
Үелэх хуулийг нээсний дараа Менделеевт хийх зүйл их байсан. Элементүүдийн шинж чанаруудын үе үе өөрчлөгдөж байгаа шалтгаан нь тодорхойгүй хэвээр байсан бөгөөд найм дахь долоон элементээр дамжуулан шинж чанарууд нь давтагдсан үечилсэн системийн бүтцийг тайлбарлах боломжгүй байв. Гэсэн хэдий ч эдгээр тооноос нууцлаг байдлын эхний хөшгийг арилгасан: системийн хоёр ба гуравдугаар үед ердөө долоон элемент байсан.
Менделеев бүх элементүүдийг атомын массын өсөлтийн дарааллаар байрлуулаагүй; зарим тохиолдолд тэрээр химийн шинж чанаруудын ижил төстэй байдлыг илүү удирддаг байв. Тиймээс кобальт Co-ийн атомын масс нь никель Ni-ээс их, теллур Te нь иодын I-ээс их байдаг боловч Менделеев тэдгээрийг Co - Ni, Te - I дарааллаар байрлуулсан бөгөөд эсрэгээр биш юм. Үгүй бол теллур нь галоген бүлэгт орж, иод нь Selenium Se-ийн хамаатан болох болно.
Тогтмол хуулийг нээхэд хамгийн чухал зүйл бол одоо болтол нээгдээгүй байгаа химийн элементүүдийг урьдчилан таамаглах явдал юм. Хөнгөн цагааны Al-ийн дор Менделеев өөрийн аналог "эка-хөнгөн цагаан", В борын доор - "эка-бор", цахиурын Si доор - "эка-цахиур"-ыг үлдээжээ. Үүнийг Менделеев одоо болтол нээгдээгүй химийн элементүүд гэж нэрлэжээ. Тэр ч байтугай Эл, Эб, Эс гэсэн тэмдгүүдийг хүртэл өгсөн.
"Exasilicon" элементийн талаар Менделеев бичжээ: "Алдагдсан металуудаас хамгийн сонирхолтой нь нүүрстөрөгчийн аналогийн IV бүлэгт, тухайлбал, III эгнээнд хамаарах метал байх болно гэж би бодож байна цахиурыг нэн даруй дагаж мөрддөг тул бид түүнийг эксилициум гэж нэрлэх болно." Үнэн хэрэгтээ энэ хараахан нээгдээгүй элемент нь хоёр ердийн металл бус нүүрстөрөгч С ба цахиур Si хоёрыг ердийн хоёр металл болох цагаан тугалга Sn ба хар тугалга Pb-тэй холбосон нэгэн төрлийн "түгжээ" болох ёстой байв.
Менделеевийн нээлтийн ач холбогдлыг гадаадын бүх химич тэр дор нь үнэлээгүй. Энэ нь тогтсон санааны ертөнцөд маш их өөрчлөгдсөн. Тиймээс, ирээдүйн Нобелийн шагналтан, Германы физикийн химич Вильгельм Оствальд үүнийг нээсэн хууль биш, харин "тодорхойгүй зүйлийг" ангилах зарчим гэж нотолсон. 1861 онд шүлтийн хоёр шинэ элемент болох рубидиум Rb ба цезий Cs-ийг нээсэн Германы химич Роберт Бунсен Менделеев химичүүдийг "цэвэр хийсвэрлэлийн алс холын ертөнцөд" авчирсан гэж бичжээ.
Лейпцигийн их сургуулийн профессор Херманн Колбе 1870 онд Менделеевийн нээлтийг "таамгийн" гэж нэрлэжээ. Колбе бүдүүлэг зангаараа ялгарч, химийн шинэ онолын үзэл бодлыг үгүйсгэдэг байв. Тэр дундаа тэрээр органик нэгдлүүдийн бүтцийн онолыг эсэргүүцэгч байсан бөгөөд нэгэн цагт Жейкоб вант Хоффын "Сансар дахь хими" нийтлэлийг эрс довтолж байсан. Вант Хофф хожим нь судалгааныхаа төлөөх анхны Нобелийн шагналтан болсон юм. Гэвч Колбе Вант Хофф зэрэг судлаачдыг "жинхэнэ эрдэмтдийг эгнээнээсээ хасч, тэднийг сүнслэгчдийн хуаранд оруулахыг" санал болгов!
Тогтмол хууль жил бүр илүү олон дэмжигчдийг олж, түүнийг нээсэн нь улам бүр хүлээн зөвшөөрөгдөж байв. Менделеевийн лабораторид дээд зэрэглэлийн зочид, тэр дундаа Тэнгисийн цэргийн хэлтсийн менежер Их гүн Константин Николаевич хүртэл гарч ирж эхлэв.