Det nittende århundre i menneskehetens historie er et århundre der mange vitenskaper ble reformert, inkludert kjemi. Det var på dette tidspunktet Mendeleevs periodiske system dukket opp, og med det den periodiske loven. Det var han som ble grunnlaget for moderne kjemi. Det periodiske systemet til D. I. Mendeleev er en systematisering av elementer, som etablerer avhengigheten av kjemiske og fysiske egenskaper på strukturen og ladningen til et atom av et stoff.
Historie
Begynnelsen av tidsskriftet ble lagt av boken "The Correlation of Properties with the Atomic Weight of Elements", skrevet i tredje kvartal av 1600-tallet. Den viste de grunnleggende konseptene til relativt kjente kjemiske elementer (på den tiden var det bare 63 av dem). I tillegg, for mange av dem, ble atommassene bestemt feil. Dette forstyrret i stor grad oppdagelsen av D. I. Mendeleev.
Dmitry Ivanovich begynte sitt arbeid med å sammenligne egenskapene til elementer. Først av alt tok han opp klor og kalium, og først deretter gikk han videre til å jobbe med alkalimetaller. Bevæpnet med spesielle kort som viser kjemiske elementer, prøvde han gjentatte ganger å sette sammen denne "mosaikken": han la den ut på skrivebordet på jakt etter de nødvendige kombinasjonene og fyrstikkene.
Etter mye innsats fant Dmitry Ivanovich likevel mønsteret han lette etter, og bygde elementene inn i periodiske serier. Etter å ha mottatt tomme celler mellom elementene som et resultat, innså forskeren at ikke alle kjemiske elementer var kjent for russiske forskere, og at det var han som skulle gi denne verden kunnskapen innen kjemi som ennå ikke var gitt av hans forgjengere.
Alle kjenner myten om at det periodiske systemet dukket opp for Mendeleev i en drøm, og han samlet elementene fra minnet til et enkelt system. Dette er grovt sett en løgn. Faktum er at Dmitry Ivanovich jobbet med arbeidet sitt i ganske lang tid og med konsentrasjon, og det utmattet ham veldig. Mens han jobbet med systemet av elementer, sovnet Mendeleev en gang. Da han våknet, skjønte han at han ikke var ferdig med bordet, og fortsatte heller å fylle ut de tomme cellene. En bekjent av ham, en viss Inostrantsev, en universitetslærer, bestemte at Mendeleevs bord var en drøm og spredte dette ryktet blant studentene hans. Dermed ble denne hypotesen født.
Berømmelse
De kjemiske elementene til Mendeleev er en refleksjon av den periodiske loven skapt av Dmitrij Ivanovich tilbake i tredje kvartal av 1800-tallet (1869). Det var i 1869 på et møte i det russiske kjemiske miljøet at Mendeleevs melding om opprettelsen av en bestemt struktur ble lest opp. Og samme år ble boken "Fundamentals of Chemistry" utgitt, der Mendeleevs periodiske system av kjemiske elementer først ble publisert. Og i boken "Naturlig system av elementer og bruken av det for å indikere kvalitetene til uoppdagede elementer", nevnte D. I. Mendeleev først konseptet "periodisk lov".
Struktur og plasseringsregler
De første trinnene i å lage den periodiske loven ble gjort av Dmitry Ivanovich tilbake i 1869-1871, på den tiden jobbet han hardt for å fastslå avhengigheten av egenskapene til disse elementene på massen til atomet deres. Den moderne versjonen er en todimensjonal tabell med elementer.
Plasseringen av et element i tabellen har en viss kjemisk og fysisk betydning. Ved plasseringen av elementet i tabellen kan du finne ut hva dets valens er, og bestemme andre kjemiske egenskaper. Dmitry Ivanovich prøvde å etablere en forbindelse mellom elementer, både like i egenskaper og forskjellige.
Han la valens og atommasse som grunnlag for klassifiseringen av kjemiske elementer kjent på den tiden. Ved å sammenligne de relative egenskapene til elementer, prøvde Mendeleev å finne et mønster som ville forene alle kjente kjemiske elementer i ett system. Etter å ha arrangert dem, basert på økningen i atommasser, oppnådde han likevel periodisitet i hver av radene.
Videreutvikling av systemet
Det periodiske systemet, som dukket opp i 1969, har blitt foredlet mer enn én gang. Med ankomsten av edelgasser på 1930-tallet var det mulig å avsløre den nyeste avhengigheten av grunnstoffer - ikke av masse, men av serienummer. Senere var det mulig å fastslå antall protoner i atomkjerner, og det viste seg at det sammenfaller med serienummeret til grunnstoffet. Forskere fra det 20. århundre studerte elektronet, og det viste seg at det også påvirker periodisiteten. Dette endret i stor grad ideen om egenskapene til elementer. Dette punktet ble reflektert i senere utgaver av Mendeleevs periodiske system. Hver ny oppdagelse av egenskapene og funksjonene til elementene passer organisk inn i bordet.
Kjennetegn ved det periodiske systemet til Mendeleev
Det periodiske systemet er delt inn i perioder (7 linjer arrangert horisontalt), som igjen er delt inn i store og små. Perioden begynner med et alkalimetall, og slutter med et grunnstoff med ikke-metalliske egenskaper.
Vertikalt er Dmitry Ivanovichs bord delt inn i grupper (8 kolonner). Hver av dem i det periodiske systemet består av to undergrupper, nemlig den viktigste og sekundære. Etter lange tvister, etter forslag fra D. I. Mendeleev og hans kollega W. Ramsay, ble det besluttet å innføre den såkalte nullgruppen. Det inkluderer inerte gasser (neon, helium, argon, radon, xenon, krypton). I 1911 foreslo forskerne F. Soddy å plassere utskillelige elementer, de såkalte isotoper, i det periodiske systemet - separate celler ble tildelt dem.
Til tross for trofastheten og nøyaktigheten til det periodiske systemet, ønsket ikke det vitenskapelige samfunnet å anerkjenne denne oppdagelsen på lenge. Mange store forskere latterliggjorde aktivitetene til D. I. Mendeleev og mente at det var umulig å forutsi egenskapene til et element som ennå ikke var oppdaget. Men etter at de påståtte kjemiske elementene ble oppdaget (og disse var for eksempel scandium, gallium og germanium), ble Mendeleevs system og hans periodiske lov vitenskapen om kjemi.
Tabell i moderne tid
Mendeleevs periodiske system av grunnstoffer er grunnlaget for de fleste kjemiske og fysiske oppdagelser knyttet til atom- og molekylærvitenskap. Det moderne konseptet med elementet har utviklet seg nettopp takket være den store vitenskapsmannen. Fremkomsten av Mendeleevs periodiske system har gjort grunnleggende endringer i ideene om forskjellige forbindelser og enkle stoffer. Opprettelsen av et periodisk system av en vitenskapsmann hadde en enorm innvirkning på utviklingen av kjemi og alle vitenskaper relatert til det.
Utdannings- og vitenskapsdepartementet i Den russiske føderasjonen
Institutt for utdanning av administrasjonen i Tver
Kommunal utdanningsinstitusjon
"Kveld (skift) allmennlærerskole nr. 2", Tver
Konkurranse av student essays "Krugozor"
Sammendrag om emnet:
Historien om oppdagelsen av den periodiske loven og det periodiske systemet for kjemiske elementer av Dmitry Ivanovich Mendeleev
elev av 8. gruppe av MOU VSOSH nr. 2, Tver
Veileder:
kjemilærer av høyeste kategori
MOU VSOSH nr. 2, Tver
Introduksjon………………………………………………………………………………………………………………………. .......... ........................3
1. Forutsetninger for oppdagelsen av den periodiske lov ……..4
1.1. Klassifisering …………………………………………..4
1.2. Döbereiner-triader og de første elementene …………………….4
1.3. Spiral de Chancourtois …………………………………………………………..5
1.5 Odling- og Meyer-tabeller………………………………………………………….7
2. Oppdagelsen av den periodiske loven…………………………9
Konklusjon…………………………………………………………………. 16
Referanser……………………………………………………………………….17
Introduksjon
Den periodiske loven og det periodiske systemet for kjemiske grunnstoffer er grunnlaget for moderne kjemi.
Mendeleev navnga byer, fabrikker, utdanningsinstitusjoner, forskningsinstitutter. Til ære for Russland har en gullmedalje blitt godkjent - den deles ut for fremragende arbeid innen kjemi. Navnet på forskeren ble gitt til Russian Chemical Society. Til ære for de årlige regionale Mendeleev-opplesningene holdes i Tver-regionen. Selv elementet med serienummer 101 fikk navnet mendelevium, til ære for Dmitry Ivanovich.
Hovedfortjenesten var oppdagelsen av den periodiske loven og opprettelsen av et periodisk system av kjemiske elementer, som udødeliggjorde navnet hans i verdensvitenskapen. Denne loven og det periodiske systemet er grunnlaget for all videreutvikling av læren om atomer og grunnstoffer, de er grunnlaget for kjemi og fysikk i våre dager.
Målet med arbeidet: studere forutsetningene for fremveksten av den periodiske loven og det periodiske systemet av kjemiske elementer og vurdere bidraget til denne oppdagelsen av Dmitry Ivanovich Mendeleev.
1. Forutsetninger for oppdagelsen av den periodiske lov
Jakten på grunnlaget for den naturlige klassifiseringen av kjemiske elementer og deres systematisering begynte lenge før oppdagelsen av den periodiske loven. Da den periodiske loven ble oppdaget, var 63 kjemiske elementer kjent, sammensetningen og egenskapene til forbindelsene deres ble beskrevet.
1.1 Klassifisering
En fremragende svensk kjemiker delte alle grunnstoffer inn i metaller og ikke-metaller basert på forskjeller i egenskapene til de enkle stoffene og forbindelsene dannet av dem. Han bestemte at metaller tilsvarer basiske oksider og baser, og ikke-metaller til sure oksider og syrer.
Tabell 1. Klassifisering
1.2. Döbereiner-triader og de første elementene
I 1829 gjorde den tyske kjemikeren Johann Wolfgang Döbereiner det første betydningsfulle forsøket på å systematisere grunnstoffene. Han la merke til at noen elementer som hadde lignende egenskaper, kunne kombineres i grupper på tre, som han kalte triader.
Essensen av den foreslåtte Döbereiner-triadeloven var at atommassen til triadens midtelement var nær halvparten av summen (aritmetisk gjennomsnitt) av atommassene til de to ekstreme elementene i triaden. Til tross for at Debereiners triader til en viss grad er prototypene til Mendeleevs grupper, er disse representasjonene som helhet fortsatt for ufullkomne. Fraværet av magnesium i enkeltfamilien av kalsium, strontium og barium, eller oksygen i familien av svovel, selen og tellur, er et resultat av kunstig å begrense aggregatene av lignende elementer til bare trippelunioner. Veldig avslørende i denne forstand er Debereiners unnlatelse av å skille ut en triade av fire elementer med lignende egenskaper: P, As, Sb, Bi. Döbereiner så tydelig dype analogier i de kjemiske egenskapene til fosfor og arsen, antimon og vismut, men etter å ha begrenset seg på forhånd til letingen etter triader, kunne han ikke finne den rette løsningen. Et halvt århundre senere vil Lothar Mayer si at hvis Döbereiner til og med kort hadde gått bort fra triadene sine, ville han umiddelbart se likheten mellom alle disse fire elementene samtidig.
Selv om Döbereiner naturlig nok ikke klarte å bryte ned alle kjente grunnstoffer til triader, indikerte loven om triader klart eksistensen av et forhold mellom atommasse og egenskapene til elementene og deres forbindelser. Alle ytterligere forsøk på systematisering var basert på plassering av grunnstoffer i samsvar med deres atommasser.
1.3. Spiral de Chancourtois (1862)
Professoren ved Paris Higher School, Alexandre Begier de Chancourtois, arrangerte alle de kjemiske grunnstoffene som var kjent på den tiden i en enkelt sekvens for å øke deres atommasser og påførte den resulterende serien på overflaten av sylinderen langs en linje som kom fra basen kl. en vinkel på 45 ° til planet til basen (den såkalte. jordspiral). Da overflaten på sylinderen ble brettet ut, viste det seg at det på vertikale linjer parallelt med sylinderens akse var kjemiske elementer med lignende egenskaper. Så litium, natrium, kalium falt på en vertikal; beryllium, magnesium, kalsium; oksygen, svovel, selen, tellur, etc. Ulempen med de Chancourtois-spiralen var det faktum at elementer med en helt annen kjemisk oppførsel viste seg å være på linje med elementer som var like i sin kjemiske natur. Mangan falt i gruppen alkalimetaller, og titan, som ikke hadde noe med dem å gjøre, falt i gruppen oksygen og svovel. Dermed ble ideen om periodisiteten til egenskapene til elementene født for første gang, men de tok ikke hensyn til den, og snart ble den glemt.
Kort tid etter de Chancourtois-spiralen gjorde den amerikanske forskeren John Newlands et forsøk på å korrelere de kjemiske egenskapene til grunnstoffer med deres atommasser. Ved å ordne elementene i stigende rekkefølge etter atommassene deres, la Newlands merke til at det var en likhet i egenskaper mellom hvert åttende element. Newlands kalte det funnet mønsteret oktavenes lov i analogi med de syv intervallene til den musikalske skalaen. I sin tabell arrangerte han de kjemiske grunnstoffene i vertikale grupper på syv grunnstoffer hver, og fant samtidig ut at (med en liten endring i rekkefølgen til noen grunnstoffer) vises grunnstoffer med lignende kjemiske egenskaper på samme horisontale linje. John Newlands var uten tvil den første som ga en rekke elementer ordnet i stigende rekkefølge av atommasser, tildelte det tilsvarende serienummeret til de kjemiske elementene, og la merke til et systematisk forhold mellom denne rekkefølgen og de fysisk-kjemiske egenskapene til elementene. Han skrev at i en slik sekvens gjentas egenskapene til elementene, hvis ekvivalentvekter (masser) avviker med 7 enheter, eller med en verdi som er et multiplum av 7, dvs. som om det åttende elementet i rekkefølge gjentar egenskapene av den første, som i musikk, gjentas den åttende tonen først.
Newlands forsøkte å gi denne avhengigheten, som faktisk finner sted for lette elementer, en universell karakter. I tabellen hans var lignende elementer ordnet i horisontale rader, men elementer med helt forskjellige egenskaper viste seg ofte å være i samme rad. London Chemical Society møtte hans lov om oktaver med likegyldighet og foreslo at Newlands skulle prøve å ordne elementene alfabetisk og identifisere ethvert mønster.
1.5 Odling- og Meyer-tabeller
I samme 1864 dukket det første bordet til den tyske kjemikeren Lothar Meyer opp; 28 elementer ble inkludert i den, plassert i seks kolonner i henhold til deres valens. Meyer begrenset bevisst antall elementer i tabellen for å understreke den regelmessige (lik Döbereiners triader) endring i atommasse i serier av lignende elementer.
Fig. 3. Meyers tabell over kjemiske grunnstoffer
I 1870 publiserte Meyer en ny tabell kalt The Nature of the Elements as a Function of Their Atomic Weight, bestående av ni vertikale kolonner. Lignende elementer var plassert i de horisontale radene på bordet; Meyer lot noen celler være tomme. Tabellen ble ledsaget av en graf over elementets atomvolum kontra atomvekt, som har en karakteristisk sagtannform som perfekt illustrerer begrepet « periodisitet », allerede foreslått på den tiden av Mendeleev.
2. Oppdagelsen av den periodiske lov
Det er flere historier fra nære mennesker om hvordan den periodiske loven ble oppdaget; disse historiene ble overført muntlig av øyenvitner, trengte deretter inn i pressen og ble en slags legende, som ennå ikke er verifisert på grunn av mangel på relevante dokumentardata. Historien om professoren i geologi i St. Petersburg er interessant. Universitetet (), nær venn . , som besøkte akkurat i de dagene da han oppdaget den periodiske loven, gir nysgjerrige innslag av hvordan han jobbet med opprettelsen av sitt system av elementer, som publiserte historien, skrev:
"Om den endelige kreative prosessen med Mendeleevs intuisjon fortalte den ærede professor Alexander Alexandrovich Inostrantsev vennlig meg ekstremt interessante ting. En gang, allerede som sekretær for fakultetet for fysikk og matematikk, dro A. A. for å besøke Mendeleev, som han som vitenskapsmann og nær venn var i konstant åndelig kommunikasjon med. Han ser: D. I. står ved skrivebordet, tilsynelatende i en dyster, deprimert tilstand.
Hva gjør du, Dmitry Ivanovich?
Mendeleev snakket om det som senere ble nedfelt i det periodiske systemet av elementer, men i det øyeblikket var loven og tabellen ennå ikke dannet: "Alt skjedde i hodet mitt," la Mendeleev bittert til, "men jeg kan ikke uttrykke det i et bord." Litt senere skjedde følgende. Mendeleev brukte tre dager og tre netter, uten å legge seg, på å jobbe ved skrivebordet og prøve å kombinere resultatene av sin mentale konstruksjon til et bord, men forsøk på å oppnå dette var mislykket. Til slutt, under påvirkning av ekstrem tretthet, gikk Mendeleev til sengs og sovnet umiddelbart. «Jeg ser i en drøm et bord der elementene er ordnet etter behov. Jeg våknet, skrev det umiddelbart ned på et stykke papir - bare på ett sted viste det seg senere å være den nødvendige endringen.
Videre er det nødvendig å ta hensyn til vitnesbyrdet til seg selv i "Fundamentals of Chemistry" om hvordan han, i den endelige formuleringen av sin klassifisering av elementer, brukte kort der data om individuelle elementer ble skrevet. Kortene var nødvendig nettopp for å identifisere det fortsatt ukjente forholdet mellom elementene, og slett ikke for den endelige utformingen. Og viktigst av alt, som det første utkastet til tabellen viser, var kortene med elementene skrevet på dem i utgangspunktet ikke plassert i rekkefølgen av grupper og rader (perioder), men bare i rekkefølgen av grupper (periodene var ikke ennå åpne først). Gruppene ble plassert under hverandre, og det var nettopp plasseringen av gruppene som førte til oppdagelsen av at elementenes vertikale kolonner (perioder) grenser til hverandre, og danner en felles sammenhengende rekke av grunnstoffer der visse kjemiske egenskaper er gjentas med jevne mellomrom. Dette var faktisk oppdagelsen av den periodiske loven.
Dessuten, hvis eksistensen av ikke bare grupper, men også perioder med elementer allerede var kjent, ville det ikke være behov for å ty til kort for individuelle elementer.
Den tredje historien, overført igjen fra ordene til ham selv, kommer fra en nær venn - en fremragende tsjekkisk kjemiker. Denne historien ble utgitt av Brauner i 1907. etter døden til hans store venn; i 1930 den ble trykt på nytt i en samling verk av tsjekkoslovakiske kjemikere. Under andre verdenskrig omtalte Gerald Druce denne historien i sin biografi om Bohuslav Brauner. Ifølge Brauner fortalte han ham om hvordan sammenstillingen av en lærebok om kjemi, det vil si «Fundamentals of Chemistry», bidro til å oppdage og formulere den periodiske loven.
"Da jeg begynte å skrive læreboken min," sa Brauner, "følte jeg at det var behov for et system som ville tillate meg å distribuere kjemiske elementer. Jeg fant ut at alle eksisterende systemer er kunstige, og derfor uegnet for mitt formål; jeg forsøkte å etablere en naturlige systemer. For dette formål skrev jeg på små pappbiter tegnene til elementene og deres atomvekter, hvoretter jeg begynte å gruppere dem på forskjellige måter i henhold til deres likhet. Men denne metoden tilfredsstilte meg ikke før jeg ordnet papp etter hverandre i stigende rekkefølge atomvekt Da jeg plasserte den første raden i tabellen:
H=1, Li=7, Be=9, B=11, C=12, N=14, O=16, F=19,
Jeg har funnet ut at følgende elementer kan danne en andre rad under den første, men starte under li. Deretter fant jeg det i denne nye raden:
Na=23, Mg=24, Al=27, Si=28, P=31, S=32, Cl=35,5
natrium gjentar hver egenskap av litium; det samme skjer med følgende elementer. Den samme repetisjonen skjer i tredje rad, etter en viss periode, og fortsetter i alle rader.
Slik er historien, overført fra hans ord. Videre, i forklaringen og utviklingen av denne historien, sies det at han "arrangerte lignende elementer i grupper og, i henhold til økningen i atomvekter, i rader der egenskapene og naturen til elementet endret seg gradvis, som man kan se ovenfor. På venstre side av bordet hans ble "elektropositive" elementer, til høyre "elektronegative". Han proklamerte sin lov med følgende ord"
Historien, overført av ham fra ord, angår altså ikke hele oppdagelsen som helhet og ikke hele historien om skapelsen av det naturlige systemet av elementer, men bare det siste stadiet av denne oppdagelsen, når det på grunnlag av et allerede opprettet system, var han i stand til å oppdage og formulere den periodiske loven for kjemiske stoffer som ligger til grunn for dette systemet. Kort sagt, historien fortalt av Brauner angår ikke historien om sammenstillingen av elementsystemet, men historien om formuleringen av den periodiske loven på grunnlag av et allerede kompilert system.
En indikasjon på eksistensen av en fjerde versjon er inneholdt i det redaksjonelle etterordet til det andre bindet av utvalgte verk, utgitt i 1934. og inneholder verk knyttet til den periodiske lov. skriver at i det angitte bindet "bare én artikkel" Kommentar j "ai trouve la loi periodique" ble ikke plassert som en mer biografisk. Av en eller annen grunn ga han ikke lenker til hvor denne artikkelen ble publisert. Denne artikkelen, naturligvis, forårsaket en enorm interesse, siden det, etter navnet å dømme, kunne forventes at det endelig ville gi et svar på spørsmålet om interesse for alle kjemikere om hvordan den periodiske loven ble oppdaget, og dette svaret ville ikke bli mottatt fra tredjeparter fra ord, men fra ham selv.. Henvisningen til at denne artikkelen ble ekskludert av prof. som angivelig av mer biografisk art virket fullstendig ubegrunnet.Derfor burde den vært inkludert i samlingen av verk om den periodiske lov, og ikke ekskludert fra denne samlingen. at i det franske tidsskriftet for ren og anvendt kjemi for 1899 ble det faktisk publisert en artikkel under den spennende tittelen "Comment j" ai trouve le systeme periodique des elements "(" Hvordan jeg fant det periodiske system av elementer ") . I en fotnote til denne artikkelen rapporterer redaktørene av tidsskriftet at de henvendte seg til D.I. Mendeleev i anledning hans valg i 1899. utenlandsk korresponderende medlem av Paris Academy of Sciences med en forespørsel om å skrive for et tidsskrift om hans periodiske system. oppfylte denne forespørselen med stor glede og sendte arbeidet sitt, skrevet på russisk, til et fransk tidsskrift. Oversettelsen av dette verket til fransk ble utført av redaktørene selv.
En nærmere undersøkelse av teksten til artikkelen publisert på fransk viser at dette ikke er noe nytt verk, men en nøyaktig oversettelse fra artikkelen hans "Periodic lawfulness of chemical elements", som han skrev for Brockhaus and Efron Encyclopedic Dictionary, og det var publisert i XXIII bind denne ordboken i 1898. Åpenbart endret oversetteren eller redaktørene av det franske magasinet, for å gi mer interesse, den tilsynelatende for tørre tittelen: «Periodic Law of the Chemical Elements» til den spennende: «How I Found the Periodic Table of the Elements». Ellers forble alt uendret, og han la ikke noe biografisk til artikkelen sin.
Dette er legendene og historiene om hvordan det periodiske systemet for kjemiske elementer ble oppdaget. Alle tvetydighetene generert av dem kan ovenfor betraktes som eliminert takket være oppdagelsen og studien av nye materialer relatert til historien til denne store oppdagelsen.
Fig.4. "Erfaring med systemet av elementer"
Den 6. mars 1869, på et møte i Russian Chemical Society, i fravær av Mendeleev (Mendeleev var på ysterier i Tver-regionen og, muligens, stoppet ved eiendommen hans "Boblovo" i Moskva-regionen), en melding om oppdagelsen av den periodiske loven ble gjort, etter å ha mottatt for neste utgave av tidsskriftet hans ("Journal of the Russian Chemical Society").
I 1871, i den siste artikkelen "The Periodic Law of Chemical Elements", ga Mendeleev følgende formulering av den periodiske loven: "Egenskapene til grunnstoffene, og derfor egenskapene til de enkle og komplekse legemer dannet av dem, er i en periodisk avhengighet av atomvekten." Samtidig ga Mendeleev sitt periodiske system en form som ble klassisk (den såkalte kortversjonen).
I motsetning til sine forgjengere, kompilerte Mendeleev ikke bare en tabell og påpekte tilstedeværelsen av utvilsomme regelmessigheter i de numeriske verdiene av atomvekter, men bestemte seg også for å kalle disse regelmessighetene en generell naturlov. Basert på antakelsen om at atommasse bestemmer egenskapene til et element, tok han seg friheten til å endre de aksepterte atomvektene til noen grunnstoffer og beskrive i detalj egenskapene til elementer som ennå ikke er oppdaget.
Fig.5. Periodisk system av kjemiske elementer
D. I. Mendeleev kjempet i mange år for anerkjennelsen av den periodiske loven; ideene hans fikk anerkjennelse først etter at elementene forutsagt av Mendeleev ble oppdaget: gallium (Paul Lecoq de Boisbaudran, 1875), scandium (Lars Nilsson, 1879) og germanium (Clemens Winkler, 1886) - henholdsvis ekaaluminum, ecabor og ekasilicium. Siden midten av 1880-tallet har den periodiske loven endelig blitt anerkjent som et av de teoretiske grunnlagene for kjemi.
Konklusjon
Den periodiske loven spilte en stor rolle i utviklingen av kjemi og andre naturvitenskaper. Det gjensidige forholdet mellom alle grunnstoffer, deres fysiske og kjemiske egenskaper ble oppdaget. Dette stilte for naturvitenskapen et vitenskapelig og filosofisk problem av stor betydning: denne gjensidige sammenhengen må forklares. Etter oppdagelsen av den periodiske loven ble det klart at atomene til alle grunnstoffer må bygges etter et enkelt prinsipp, og deres struktur må gjenspeile periodisiteten til elementenes egenskaper. Dermed ble den periodiske loven et viktig ledd i utviklingen av atom- og molekylærvitenskap, og hadde en betydelig innvirkning på utviklingen av teorien om atomets struktur. Han bidro også til formuleringen av det moderne konseptet "kjemisk element" og foredling av ideer om enkle og komplekse stoffer. Suksessen til atomfysikk, inkludert kjernekraft og syntese av kunstige elementer, ble bare mulig takket være den periodiske loven.
«Nye teorier, strålende generaliseringer vil komme og gå. Nye ideer vil erstatte våre allerede utdaterte konsepter om atom og elektron. De største oppdagelsene og eksperimentene vil annullere fortiden og åpne opp horisonter som er utrolige i nyhet og bredde i dag – alt dette vil komme og gå, men Mendeleevs periodiske lov vil alltid leve og veilede søk.
Bibliografi
2. . Grunnleggende om kjemi. - T. 2. - M. - L.: Goshimizdat, 1947. - 389 s.
3. . Utvalgte forelesninger i kjemi. - M .: Høyere. skole, 1968. - 224 s.
4. . Nye materialer om historien til oppdagelsen av den periodiske loven. - M.-L.: Publishing House of Acad. Sciences of the USSR, 1950. - 145 s.
5. . Filosofisk analyse av de første verkene om den periodiske loven (). - M.: Publishing House of Acad. Sciences of the USSR, 1959. - 294 s.
6. . Oppfinnelsens filosofi og oppfinnelsen i filosofien. - T.2. - M.: Vitenskap og skole, 1922.- S.88.
Introduksjon
Periodisk lov og det periodiske systemet av kjemiske elementer av D. I. Mendeleev er grunnlaget for moderne kjemi. De viser til slike vitenskapelige regelmessigheter som gjenspeiler fenomener som virkelig eksisterer i naturen, og derfor aldri vil miste sin betydning.
Den periodiske loven og oppdagelsene som er gjort på grunnlag av den innen ulike felt av naturvitenskap og teknologi er menneskesinnets største triumf, bevis på stadig dypere penetrasjon i naturens hemmeligste hemmeligheter, vellykket transformasjon av naturen til fordel for mennesket .
"Det hender sjelden at en vitenskapelig oppdagelse er noe helt uventet, nesten alltid er det forutsett, men påfølgende generasjoner, som bruker beviste svar på alle spørsmål, finner det ofte vanskelig å vurdere hvilke vanskeligheter dette kostet sine forgjengere." DI. Mendeleev.
Formål: Å karakterisere begrepet det periodiske systemet og grunnstoffenes periodiske lov, den periodiske lov og dens begrunnelse, å karakterisere strukturene i det periodiske systemet: undergrupper, perioder og grupper. Å studere historien til oppdagelsen av den periodiske loven og det periodiske systemet av elementer.
Oppgaver: Vurder historien til oppdagelsen av den periodiske loven og det periodiske systemet. Definer den periodiske loven og det periodiske systemet. Analyser den periodiske loven og dens begrunnelse. Strukturen til det periodiske systemet: undergrupper, perioder og grupper.
Historien om oppdagelsen av den periodiske loven og det periodiske systemet av kjemiske elementer
Påstanden om den atom-molekylære teorien på begynnelsen av 1800- og 1800-tallet ble ledsaget av en rask vekst i antall kjente kjemiske grunnstoffer. Bare i det første tiåret av 1800-tallet ble 14 nye grunnstoffer oppdaget. Rekordholderen blant oppdagerne var den engelske kjemikeren Humphry Davy, som på ett år skaffet 6 nye enkle stoffer (natrium, kalium, magnesium, kalsium, barium, strontium) ved hjelp av elektrolyse. Og innen 1830 nådde antallet kjente elementer 55.
Eksistensen av et slikt antall elementer, heterogene i deres egenskaper, forvirret kjemikere og krevde bestilling og systematisering av elementer. Mange forskere har lett etter mønstre i listen over elementer og har gjort noen fremskritt. Det er tre mest betydningsfulle verk som utfordret prioriteringen av oppdagelsen av den periodiske loven av D.I. Mendeleev.
I 1860 fant den første internasjonale kjemikongressen sted, hvoretter det ble klart at hovedkarakteristikken til et kjemisk element er dets atomvekt. Den franske vitenskapsmannen B. de Chancourtua arrangerte i 1862 for første gang elementene i stigende rekkefølge etter atomvekter og plasserte dem i en spiral rundt en sylinder. Hver sving av spiralen inneholdt 16 elementer, lignende elementer falt som regel i vertikale kolonner, selv om det ble notert betydelige avvik. Arbeidet til de Chancourtois gikk ubemerket, men ideen hans om å sortere elementene i stigende rekkefølge av atomvekter viste seg fruktbar.
Og to år senere, styrt av denne ideen, plasserte den engelske kjemikeren John Newlands elementene i form av en tabell og la merke til at egenskapene til elementene periodisk gjentas hvert syvende tall. For eksempel ligner klor i egenskaper på fluor, kalium ligner på natrium, selen ligner på svovel, etc. Newlands kalte dette mønsteret "oktaverloven", praktisk talt foran konseptet med en periode. Men Newlands insisterte på at lengden på perioden (lik syv) er uendret, så tabellen hans inneholder ikke bare vanlige mønstre, men også tilfeldige par (kobolt - klor, jern - svovel og karbon - kvikksølv).
Men den tyske vitenskapsmannen Lothar Meyer i 1870 plottet avhengigheten av atomvolumet til grunnstoffer av deres atomvekt og fant en distinkt periodisk avhengighet, og lengden på perioden falt ikke sammen med oktaverloven og var en variabel.
Alle disse verkene har mye til felles. De Chancourtois, Newlands og Meyer oppdaget manifestasjonen av periodisiteten til endringen i egenskapene til elementene avhengig av deres atomvekt. Men de kunne ikke lage et enhetlig periodisk system av alle grunnstoffer, siden mange grunnstoffer ikke fant sin plass i mønstrene de oppdaget. Disse forskerne klarte heller ikke å trekke noen alvorlige konklusjoner fra sine observasjoner, selv om de følte at de mange forholdene mellom atomvektene til elementer er en manifestasjon av en generell lov.
Denne generelle loven ble oppdaget av den store russiske kjemikeren Dmitri Ivanovich Mendeleev i 1869. Mendeleev formulerte den periodiske loven i form av følgende hovedbestemmelser:
1. Elementer ordnet etter atomvekt representerer en distinkt periodisitet av egenskaper.
2. Vi må forvente oppdagelsen av mange flere ukjente enkle kropper, for eksempel elementer som ligner på Al og Si med en atomvekt på 65 - 75.
3. Verdien av atomvekten til et grunnstoff kan noen ganger korrigeres ved å kjenne til dets analogier.
Noen analogier avsløres av størrelsen på vekten til atomet deres. Den første posisjonen var kjent allerede før Mendeleev, men det var han som ga den karakteren av en universell lov, som på grunnlag av den forutså eksistensen av ennå uoppdagede elementer, endret atomvektene til en rekke elementer og ordnet noen elementer i tabellen i motsetning til deres atomvekter, men i full overensstemmelse med deres egenskaper (hovedsakelig valens). De resterende bestemmelsene ble bare oppdaget av Mendeleev og er logiske konsekvenser fra den periodiske loven
Riktigheten av disse konsekvensene ble bekreftet av mange eksperimenter i løpet av de neste to tiårene og gjorde det mulig å snakke om den periodiske loven som en streng naturlov.
Ved å bruke disse bestemmelsene kompilerte Mendeleev sin versjon av det periodiske systemet for grunnstoffer. Det første utkastet til tabellen over elementer dukket opp 17. februar (1. mars, i henhold til den nye stilen), 1869.
Og den 6. mars 1869 ga professor Menshutkin en offisiell kunngjøring om Mendeleevs oppdagelse på et møte i det russiske kjemiske selskap.
Følgende tilståelse ble lagt i munnen på forskeren: Jeg ser et bord i en drøm, hvor alle elementene er ordnet etter behov. Jeg våknet, skrev det umiddelbart ned på et stykke papir - bare på ett sted viste det seg senere å være den nødvendige endringen. Hvor enkelt er alt i legender! Utviklingen og korreksjonen tok mer enn 30 år av forskerens liv.
Prosessen med å oppdage den periodiske lov er lærerikt, og Mendeleev selv snakket om det på denne måten: «Ideen oppsto ufrivillig om at det må være en sammenheng mellom masse og kjemiske egenskaper. Og siden massen til et stoff, selv om det ikke er absolutt, men bare relativ, til slutt uttrykkes i form av atomvektene, er det nødvendig å se etter en funksjonell samsvar mellom de individuelle egenskapene til elementene og deres atomvekter. Det er umulig å lete etter noe, i det minste sopp eller en slags avhengighet, bortsett fra ved å se og prøve. Så jeg begynte å velge, på separate kort, elementer med deres atomvekter og grunnleggende egenskaper, lignende elementer og nære atomvekter, noe som raskt førte til konklusjonen at elementenes egenskaper er i periodisk avhengighet av deres atomvekt, og tvilte dessuten på mange uklarheter, jeg tvilte ikke et minutt på generaliteten til konklusjonen som ble trukket, siden det er umulig å innrømme en ulykke.
I det aller første periodiske system er alle grunnstoffer til og med kalsium de samme som i den moderne tabellen, med unntak av edelgasser. Dette kan sees fra et sidefragment fra en artikkel av D.I. Mendeleev, som inneholder det periodiske systemet av elementer.
Basert på prinsippet om økende atomvekter skulle de neste grunnstoffene etter kalsium ha vært vanadium (A = 51), krom (A = 52) og titan (A = 52). Men Mendeleev satte et spørsmålstegn etter kalsium, og plasserte deretter titan, og endret atomvekten fra 52 til 50. Atomvekten A = 45, som er det aritmetiske gjennomsnittet mellom atomvektene til kalsium og titan, ble tildelt et ukjent grunnstoff , angitt med et spørsmålstegn. Så, mellom sink og arsen, ga Mendeleev plass til to grunnstoffer som ennå ikke var oppdaget med en gang. I tillegg plasserte han tellur foran jod, selv om sistnevnte har lavere atomvekt. Med et slikt arrangement av elementer inneholdt alle horisontale rader i tabellen bare lignende elementer, og periodisiteten til endringer i elementenes egenskaper ble tydelig manifestert.
I løpet av de neste to årene forbedret Mendeleev systemet av elementer betydelig. I 1871 ble den første utgaven av Dmitry Ivanovichs lærebok "Fundamentals of Chemistry" utgitt, der det periodiske systemet er gitt i en nesten moderne form. 8 grupper av elementer ble dannet i tabellen, gruppetallene indikerer den høyeste valensen til elementene i de seriene som er inkludert i disse gruppene, og periodene blir nærmere moderne, delt inn i 12 serier. Nå begynner hver periode med et aktivt alkalimetall og slutter med et typisk ikke-metallhalogen.
Den andre versjonen av systemet gjorde det mulig for Mendeleev å forutsi eksistensen av ikke 4, men 12 elementer og, utfordrende den vitenskapelige verden, beskrev med utrolig nøyaktighet egenskapene til tre ukjente elementer, som han kalte ekabor (eka på sanskrit betyr " det samme»), ekaaluminum og ekasilicon . Deres moderne navn er Se, Ga, Ge.
Den vitenskapelige verdenen i Vesten var i utgangspunktet skeptisk til Mendeleev-systemet og dets spådommer, men alt endret seg da den franske kjemikeren P. Lecoq de Boisbaudran i 1875, som studerte spektrene til sinkmalm, oppdaget spor av et nytt grunnstoff, som han kalt gallium til ære for sitt hjemland (Gallia (gammelt romersk navn for Frankrike)
Forskeren klarte å isolere dette elementet i sin rene form og studere dets egenskaper. Og Mendeleev så at egenskapene til gallium sammenfaller med egenskapene til ekaaluminum forutsagt av ham, og informerte Lecoq de Boisbaudran om at han feilaktig hadde målt tettheten til gallium, som skulle være lik 5,9-6,0 g/cm3 i stedet for 4,7 g/cm3 . Mer nøyaktige målinger førte faktisk til riktig verdi på 5,904 g/cm3.
I 1879 isolerte den svenske kjemikeren L. Nilsson, mens han skilte sjeldne jordartsmetaller oppnådd fra mineralet gadolinitt, et nytt grunnstoff og kalte det scandium. Dette viser seg å være ekabor spådd av Mendeleev.
Den endelige anerkjennelsen av den periodiske loven til D.I. Mendeleev oppnådde etter 1886, da den tyske kjemikeren K. Winkler, som analyserte sølvmalm, mottok et grunnstoff som han kalte germanium. Det viser seg å være et eksacilium.
Lignende informasjon.
Oppdagelsen av tabellen over periodiske kjemiske elementer var en av de viktige milepælene i historien om utviklingen av kjemi som vitenskap. Tabellens pioner var den russiske forskeren Dmitrij Mendeleev. En ekstraordinær vitenskapsmann med den bredeste vitenskapelige horisonten klarte å kombinere alle ideer om kjemiske elementers natur til et enkelt sammenhengende konsept.
Om historien til oppdagelsen av tabellen med periodiske elementer, interessante fakta knyttet til oppdagelsen av nye elementer og folkeeventyr som omringet Mendeleev og tabellen over kjemiske elementer han opprettet, vil M24.RU fortelle i denne artikkelen.
Tabellåpningshistorikk
Ved midten av 1800-tallet hadde 63 kjemiske grunnstoffer blitt oppdaget, og forskere over hele verden har gjentatte ganger forsøkt å kombinere alle eksisterende grunnstoffer til et enkelt konsept. Elementene ble foreslått plassert i stigende rekkefølge etter atommasse og delt inn i grupper i henhold til likheten mellom kjemiske egenskaper.
I 1863 foreslo kjemikeren og musikeren John Alexander Newland sin teori, som foreslo en utforming av kjemiske elementer lik den som ble oppdaget av Mendeleev, men vitenskapsmannens arbeid ble ikke tatt på alvor av det vitenskapelige samfunnet på grunn av det faktum at forfatteren var revet med av jakten på harmoni og forbindelsen mellom musikk og kjemi.
I 1869 publiserte Mendeleev sitt skjema for det periodiske systemet i tidsskriftet til Russian Chemical Society og sendte ut en melding om oppdagelsen til verdens ledende forskere. I fremtiden foredlet og forbedret kjemikeren ordningen gjentatte ganger til den fikk sin kjente form.
Essensen av Mendeleevs oppdagelse er at med en økning i atommassen endres ikke de kjemiske egenskapene til elementene monotont, men med jevne mellomrom. Etter et visst antall elementer med forskjellige egenskaper begynner egenskapene å gjenta seg. Dermed ligner kalium på natrium, fluor ligner på klor, og gull ligner på sølv og kobber.
I 1871 forente Mendeleev endelig ideene til den periodiske loven. Forskere forutså oppdagelsen av flere nye kjemiske elementer og beskrev deres kjemiske egenskaper. Deretter ble kjemikerens beregninger fullstendig bekreftet - gallium, scandium og germanium tilsvarte fullstendig egenskapene som Mendeleev tilskrev dem.
Fortellinger om Mendeleev
Det var mange historier om den berømte vitenskapsmannen og hans oppdagelser. Folk på den tiden hadde liten peiling på kjemi og trodde at å gjøre kjemi var noe som å spise suppe fra babyer og stjele i industriell skala. Derfor skaffet aktivitetene til Mendeleev raskt en masse rykter og legender.
En av legendene sier at Mendeleev oppdaget tabellen over kjemiske elementer i søvne. Saken er ikke den eneste, August Kekule, som drømte om formelen til benzenringen, snakket på samme måte om oppdagelsen sin. Men Mendeleev bare lo av kritikerne. "Jeg har tenkt på det i kanskje tjue år, og du sier: Jeg satt plutselig ... klar!", sa forskeren en gang om oppdagelsen.
En annen historie krediterer Mendeleev med oppdagelsen av vodka. I 1865 forsvarte den store vitenskapsmannen sin avhandling om emnet "Diskurs om kombinasjonen av alkohol med vann", og dette ga umiddelbart opphav til en ny legende. Samtidene til kjemikeren lo og sa at forskeren "gjør det bra under påvirkning av alkohol kombinert med vann", og de neste generasjonene kalte allerede Mendeleev oppdageren av vodka.
De lo også av vitenskapsmannens levesett, og spesielt av det faktum at Mendeleev utstyrte laboratoriet sitt i hulen til en enorm eik.
Samtidig ertet Mendeleevs lidenskap for kofferter. Forskeren, på tidspunktet for sin ufrivillige passivitet i Simferopol, ble tvunget til å bruke tiden på å veve kofferter. I fremtiden laget han selvstendig pappbeholdere for laboratoriets behov. Til tross for den klart "amatør" naturen til denne hobbyen, ble Mendeleev ofte kalt en "koffertmester."
Oppdagelse av radium
En av de mest tragiske og samtidig berømte sidene i kjemiens historie og utseendet til nye elementer i det periodiske systemet er assosiert med oppdagelsen av radium. Et nytt kjemisk grunnstoff ble oppdaget av ektefellene Marie og Pierre Curie, som oppdaget at avfallet som er igjen etter separasjonen av uran fra uranmalm er mer radioaktivt enn rent uran.
Siden ingen visste hva radioaktivitet var da, tilskrev ryktet raskt helbredende egenskaper og evnen til å kurere nesten alle sykdommer kjent for vitenskapen til det nye elementet. Radium var inkludert i matvarer, tannkrem, ansiktskremer. De rike hadde på seg klokker hvis skiver var malt med maling som inneholdt radium. Det radioaktive elementet ble anbefalt som et middel for å forbedre styrken og lindre stress.
Slik "produksjon" varte i hele tjue år - til 30-tallet av det tjuende århundre, da forskere oppdaget de sanne egenskapene til radioaktivitet og fant ut hvor skadelig effekten av stråling på menneskekroppen var.
Marie Curie døde i 1934 av strålingssyke forårsaket av langvarig eksponering for radium.
Nebulium og Coronium
Det periodiske systemet ordnet ikke bare de kjemiske grunnstoffene i et enkelt sammenhengende system, men gjorde det også mulig å forutsi mange funn av nye grunnstoffer. Samtidig ble noen kjemiske «grunnstoffer» erklært ikke-eksisterende på bakgrunn av at de ikke passet inn i begrepet periodisk lov. Den mest kjente historien er "oppdagelsen" av nye elementer av nebulium og koronium.
Da de studerte solatmosfæren, oppdaget astronomer spektrallinjer som de ikke kunne identifisere med noen av de kjemiske grunnstoffene som er kjent på jorden. Forskere har antydet at disse linjene tilhører et nytt grunnstoff, som ble kalt koronium (fordi linjene ble oppdaget under studiet av solens "krone" - det ytre laget av stjernens atmosfære).
Noen år senere gjorde astronomer en annen oppdagelse ved å studere spektrene til gass-tåker. De oppdagede linjene, som igjen ikke kunne identifiseres med noe terrestrisk, ble tilskrevet et annet kjemisk element - nebulium.
Funnene ble kritisert, siden Mendelejevs periodiske system ikke lenger hadde plass til grunnstoffer med egenskapene til nebulium og koronium. Etter sjekk ble det funnet at nebulium er vanlig terrestrisk oksygen, og koronium er sterkt ionisert jern.
Materialet er laget på grunnlag av informasjon fra åpne kilder. Utarbeidet av Vasily Makagonov @vmakagonov
I boken til den fremtredende sovjetiske kjemihistorikeren N.F. Figurovsky "Essay on the General History of Chemistry. The Development of Classical Chemistry in the 19th Century" (M., Nauka, 1979). de viktigste periodene for oppdagelsen av 63 kjemiske elementer fra antikken til 1869 - året for etableringen av Dmitry Ivanovich Mendeleev (1834-1907) av den periodiske loven er gitt:
1. Den eldste perioden (fra det 5. årtusen f.Kr. til 1200 e.Kr.).
Denne lange perioden inkluderer bekjentskapen til en person med 7 metaller fra antikken - gull, sølv, kobber, bly, tinn, jern og kvikksølv. I tillegg til disse elementære stoffene var svovel og karbon kjent i antikken, og forekom i naturen i fri tilstand.
2. Alkymistisk periode.
I løpet av denne perioden (fra 1200 til 1600) ble eksistensen av flere elementer etablert, isolert enten i prosessen med alkymistiske søk etter måter å forvandle metaller på, eller i prosessene for metallproduksjon og prosessering av forskjellige malmer av håndverksmetallurger. Disse inkluderer arsen, antimon, vismut, sink, fosfor.
3. Perioden med fremveksten og utviklingen av teknisk kjemi (slutten av det 17. århundre - 1751).
På den tiden, som et resultat av en praktisk studie av egenskapene til forskjellige metallmalmer og overvinne vanskelighetene som oppsto i isolering av metaller, samt oppdagelser i prosessen med mineralogiske ekspedisjoner, eksistensen av platina, kobolt og nikkel var etablert.
4. Den første fasen av den kjemisk-analytiske perioden i utviklingen av kjemien (1760-1805). I løpet av denne perioden, ved hjelp av kvalitative og vekt-kvantitative analyser, ble en rekke grunnstoffer oppdaget, noen av dem bare i form av "jordarter": magnesium, kalsium (etablerer forskjellen mellom kalk og magnesia), mangan, barium ( baritt), molybden, wolfram, tellur, uran (oksid), zirkonium (jord), strontium (jord), titan (oksid), krom, beryllium (oksid), yttrium (jord), tantal (jord), cerium (jord) , fluor (fluorsyre), palladium, rhodium, osmium og iridium.
5. Stadium av pneumatisk kjemi. På denne tiden (1760-1780) ble gassformige elementer oppdaget - hydrogen, nitrogen, oksygen og klor (sistnevnte ble ansett som et komplekst stoff - oksidert saltsyre til 1809).
6. Stadiet for å oppnå elementer i en fri tilstand ved elektrolyse (G. Davy, 1807-1808) og kjemisk: kalium, natrium, kalsium, strontium, barium og magnesium. Alle av dem var imidlertid tidligere kjent i form av "brennbare" (kaustiske) alkalier og alkaliske jordarter, eller myke alkalier.
7. Den andre fasen av den kjemisk-analytiske perioden i utviklingen av kjemien (1805-1850). På den tiden, som et resultat av å forbedre metodene for kvantitativ analyse og utvikle et systematisk kurs for kvalitativ analyse, bor, litium, kadmium, selen, silisium, brom, aluminium, jod, thorium, vanadium, lantan (jord), erbium ( jord), terbium (jord) ble oppdaget. ), ruthenium, niob.
8. Perioden for oppdagelse av elementer ved hjelp av spektralanalyse, umiddelbart etter utviklingen og introduksjonen av denne metoden i praksis (1860-1863): cesium, rubidium, thallium og indium.
Som du vet, ble den første i kjemiens historie "Table of Simple Bodies" satt sammen av A. Lavoisier i 1787. Alle enkle stoffer ble delt inn i fire grupper: "I. Enkle stoffer presentert i alle tre naturriker, som kan betraktes som elementer i kropper: 1) lys, 2) kalori, 3) oksygen, 4) nitrogen, 5) hydrogen II.Enkle ikke-metalliske stoffer som oksiderer og gir syrer: 1) antimon, 2) fosfor, 3) kull , 4) muriatinsyreradikal, 5) flussyreradikal, 6) borsyreradikal III.Enkle metalliske stoffer som oksiderer og gir syrer: 1) antimon, 2) sølv, 3) arsen, 4) vismut, 5) kobolt, 6 ) kobber, 7) tinn, 8) jern, 9) mangan, 10) kvikksølv, 11) molybden, 12) nikkel, 13) gull, 14) platina, 15) bly, 16) wolfram, 17) sink IV. ) kalk (kalkjord), 2) magnesia (magnesiumsulfatbase), 3) baritt (tung jord), 4) alumina (leire, alunjord), 5) silika (kiseljord)".
Denne tabellen dannet grunnlaget for den kjemiske nomenklaturen utviklet av Lavoisier. D. Dalton introduserte i vitenskapen den viktigste kvantitative egenskapen til atomer av kjemiske elementer - den relative vekten av atomer eller atomvekt.
Når de søkte etter regelmessigheter i egenskapene til atomer til kjemiske elementer, ga forskere først og fremst oppmerksomhet til arten av endringen i atomvekter. I 1815-1816. den engelske kjemikeren W. Prout (1785-1850) publiserte to anonyme artikler i Annals of Philosophy, der ideen ble uttrykt og underbygget at atomvektene til alle kjemiske elementer er heltall (dvs. multipler av atomvekten til hydrogen, som da ble tatt lik enhet): "Hvis synspunktene som vi har bestemt oss for å uttrykke er riktige, så kan vi nesten vurdere at de gamles urstoff er nedfelt i hydrogen ...". Prouts hypotese var veldig fristende og førte til at det ble satt opp mange eksperimentelle studier for å bestemme atomvekten til kjemiske elementer så nøyaktig som mulig.
I 1829 sammenlignet den tyske kjemikeren I. Debereiner (1780-1849) atomvektene til lignende kjemiske elementer: litium, kalsium, klor, svovel, mangan, natrium, strontium, brom, selen, krom, kalium, barium, jod, tellur. , Jern og fant at atomvekten til det midterste elementet er lik halvparten av summen av atomvektene til de ekstreme elementene. Jakten på nye triader førte L. Gmelin (1788-1853), forfatteren av den verdensberømte referanseguiden til kjemi, til etableringen av en rekke grupper av lignende elementer og til opprettelsen av deres særegne klassifisering.
På 60-tallet. På 1800-tallet gikk forskerne over til å sammenligne gruppene av kjemisk like grunnstoffer selv. Således arrangerte A. Shancourtois (1820-1886), en professor ved gruveskolen i Paris, alle de kjemiske elementene på overflaten av en sylinder i stigende rekkefølge etter deres atomvekter slik at en "helix" ble oppnådd. Med dette arrangementet falt lignende elementer ofte på samme vertikale linje. I 1865 publiserte den engelske kjemikeren D. Newlands (1838-1898) en tabell som inkluderte 62 kjemiske grunnstoffer. Elementene ble arrangert og nummerert i stigende rekkefølge etter atomvekter.
Newlands brukte nummerering for å understreke at hvert sjuende element gjentas egenskapene til kjemiske elementer. Da professor J. Foster diskuterte en ny artikkel av Newlands i 1866 i London Chemical Society (den ble ikke anbefalt for publisering), spurte professor J. Foster sarkastisk: «Har du prøvd å ordne elementene i alfabetisk rekkefølge etter navnene deres, og har du lagt merke til noe nytt mønstre?
I 1868 foreslo den engelske kjemikeren W. Olding (1829-1921) en tabell, som etter forfatterens mening viste et regelmessig forhold mellom alle grunnstoffer.
I 1864 utarbeidet den tyske professoren L. Mayer (1830-1895) en tabell med 44 kjemiske grunnstoffer (av 63 kjente).
Ved å vurdere denne perioden skrev DI Mendeleev "Det er ikke en eneste generell naturlov som vil være basert umiddelbart, dens godkjenning er alltid innledet av mange forutsigelser, og anerkjennelsen av loven kommer ikke når den er fullt ut realisert i all dens betydning. , men bare etter bekreftelse av konsekvensene ved eksperimenter, som naturvitere må anerkjenne som den høyeste autoritet for deres betraktninger og meninger.
I 1868 begynte D.I.Mendeleev å jobbe med kurset "Fundamentals of Chemistry". For det mest logiske arrangementet av materialet var det nødvendig å på en eller annen måte klassifisere 63 kjemiske elementer. Den første versjonen av det periodiske systemet for kjemiske elementer ble foreslått av D.I. Mendeleev i mars 1869.
To uker senere, på et møte i Russian Chemical Society, ble Mendeleevs rapport "Forholdet mellom egenskaper og atomvekten til elementer" lest opp, der mulige prinsipper for klassifisering av kjemiske elementer ble diskutert:
1) i henhold til deres forhold til hydrogen (formler av hydrider); 2) i henhold til deres forhold til oksygen (formler av høyere oksygenoksider); 3) etter valens; 4) når det gjelder atomvekt.
Videre, i løpet av de påfølgende årene (1869-1871), studerte og kontrollerte Mendeleev de regelmessighetene og "inkonsekvensene" som ble lagt merke til i den første versjonen av "System of Elements". Som oppsummering av dette arbeidet skrev D.I. Mendeleev: "Når atomvekten øker, har elementene først flere og mer foranderlige egenskaper, og deretter gjentas disse egenskapene igjen i en ny rekkefølge, i en ny linje og i en rekke elementer og i den samme sekvensen Derfor kan loven om periodisitet formuleres som følger: "Egenskapene til elementene, og derfor egenskapene til de enkle og komplekse legemer de danner, er i en periodisk avhengighet (det vil si at de gjentar riktig) av deres atomvekt." unntakets natur tolereres ikke... Bekreftelsen av en lov er bare mulig ved hjelp av å utlede konsekvenser fra den, som er umulige og uventede uten den, og begrunnelsen av disse konsekvensene og eksperimentell verifisering. det er slike logiske konsekvenser som kan vise om det er sant eller ikke. Disse inkluderer prediksjon av egenskapene til uoppdagede grunnstoffer og korreksjon av atomvektene til mange, få studerte grunnstoffer på den tiden ... Man må gjøre én ting - eller vurdere den periodiske loven skal være sann til slutten og utgjøre et nytt instrument for kjemisk kunnskap, eller forkaste den."
I løpet av 1872-1874. Mendeleev begynte å håndtere andre problemer, og det var nesten ingen omtale av den periodiske loven i den kjemiske litteraturen.
I 1875 rapporterte den franske kjemikeren L. de Boisbaudran at mens han studerte sinkblanding, oppdaget han spektroskopisk et nytt grunnstoff i den. Han mottok salter av dette elementet og bestemte dets egenskaper. Til ære for Frankrike kalte han det nye grunnstoffet gallium (som Frankrike ble kalt av de gamle romerne). La oss sammenligne hva D.I. Mendeleev spådde og hva som ble funnet av L. de Boisbaudran:
I den første rapporten av L. de Boisbaudran ble den spesifikke vekten til gallium funnet å være 4,7. DIMendeleev påpekte for ham sin feil. En mer nøye måling viste at egenvekten til gallium var 5,96.
I 1879 rapporterte den svenske kjemikeren L. Nilsson (1840-1899) om oppdagelsen av et nytt kjemisk grunnstoff - scandium. L. Nilson klassifiserte skandium som et sjeldent jordartselement. P.T.Kleve påpekte overfor L.Nilson at scandiumsalter er fargeløse, dets oksid er uløselig i alkalier, og at scandium er ekabor spådd av D.I.Mendeleev. La oss sammenligne egenskapene deres.
Ved å analysere et nytt mineral i februar 1886 oppdaget den tyske professoren K. Winkler (1838-1904) et nytt grunnstoff og betraktet det som en analog av antimon og arsen. Det ble en diskusjon. K. Winkler var enig i at elementet han hadde oppdaget var ekasilisiumet forutsagt av D. I. Mendeleev. K. Winkler kalte dette grunnstoffet germanium.
Så kjemikere bekreftet eksistensen av de kjemiske elementene forutsagt av Mendeleev tre ganger. Dessuten var det nettopp egenskapene til disse elementene forutsagt av Mendeleev og deres posisjon i det periodiske systemet som gjorde det mulig å korrigere feilene som eksperimentatorer uforvarende gjorde. Den videre utviklingen av kjemi fant sted på et solid grunnlag av den periodiske loven, som på 80-tallet av XIX århundre. ble anerkjent av alle vitenskapsmenn som en av de viktigste naturlovene. Dermed er den viktigste egenskapen til ethvert kjemisk element dets plass i det periodiske systemet til D.I. Mendeleev.