Подытожил свои исследования в труде периодическая законность для химических элементов кто
Обновлено: 04.05.2024
4 чел. помогло.
§ 3. Творческий процесс работы Д. И. Менделеева над составлением периодической таблицы.
В отличие от Ньюландса, Менделеев главным считал не столько атомные веса, сколько химические свойства, химическая индивидуальность. Об этом он думал постоянно. Вещество…Вес… Вещество… Вес… Решений всё не приходило.
След от чашки, сохранившейся на оборотной стороне записки Ходнева, датированной 17 февраля, свидетельствует, что она получена была рано утром, до завтрака, вероятно, принесена посыльным. А это в свою очередь свидетельствует о том, что мысль о системе элементов не покидала Дмитрия Ивановича ни днем, ни ночью: рядом с отпечатком чашки листок хранит зримые следы незримого мыслительного процесса, приведшего к великому научному открытию. В истории науки – случай редчайший, если не единственный.
Судя по вещественным доказательствам, дело происходило так. Допив свою кружку и поставив её на первое попавшееся место – на письмо Ходнева, он тут же схватился за перо и на первом попавшемся клочке бумаги, на том же письме Ходнева, записал мелькнувшую у него в голове мысль. На листке появились, один под другим, символы хлора и калия… Далее натрия и бора, потом лития, бария, водорода…Перо блуждало, как и мысль. Наконец он взял нормальную осьмушку чистой бумаги – этот листок тоже сохранился – и набросал на нём одну под другой, в порядке уменьшения, шеренги символов и атомных весов: наверху щелочноземельные, под ними галогены, под ними группа кислорода, под нею азота, под нею группа углерода и т.д. Было видно на глаз, как близки между собой разности атомных весов у элементов соседних шеренг. Менделеев тогда не мог знать, что "неопределенная зона" между явными неметаллами и металлами содержит элементы - благородные газы, открытие которых в дальнейшем существенно видоизменит Периодическую систему.
Он торопился, поэтому то и дело ошибался, делал описки. Сере приписал атомный вес 36, вместо 32. Вычитая их 65 (атомный вес цинка) 39 (атомный вес калия), получил 27. Но не в мелочах дело! Его несла высокая волна интуиции.
В интуицию он верил. Вполне сознательно ею пользовался в самых разных случаях жизни. Анна Ивановна, жена Менделеева писала: «Если ему
Снова и снова хватался Дмитрий Иванович за перо и стремительным своим подчерком набрасывал на листе колонки чисел. И снова, с недоумением, бросал это занятие и принимался крутить цигарку и так пыхтеть ею, что в голове совсем уже мутнело. Наконец глаза у него начали слипаться, он бросился на диван и крепко заснул. Такое для него не было в диковинку. На этот раз он спал не долго – может быть, несколько часов, но может быть и несколько минут. Точных сведений об этом не осталось. Он проснулся от того, что увидел во сне свой пасьянс, причём не в том виде, в котором он оставил его на конторке, а в другом, более стройном и логичном. И тут же вскочил на ноги и принялся составлять на листе бумаги новую таблицу.
Первым отличием её от предыдущего варианта было то, что элементы выстраивались теперь не в порядке уменьшения, а в порядке возрастания атомных весов. Вторым – то, что пустые места внутри таблицы были заполнены вопросительными знаками и атомными весами.
Долгое время к рассказу Дмитрия Ивановича о том, что он увидел свою таблицу во сне, относились как к анекдоту. Находить что-либо рациональное в сновидениях считалось суеверием. Ныне наука уже не ставит глухого барьера между процессами, происходящими в сознании и подсознании. И не видит ничего сверхъестественного в том, что картина, не сложившаяся в процессе осознанного обдумывания, была выдана в готовом виде в результате неосознанного процесса.
Менделеев, убежденный в существовании объективного закона, которому подчиняются все многообразные по свойствам элементы, пошел принципиально отличным путём.
Будучи стихийным материалистом, он искал в качестве характеристики элементов нечто материальное, отражающее всё многообразие их свойств, взяв в качестве такой характеристики атомный вес элементов, Менделеев сопоставил известные в то время группы по величине атомного веса их членов.
При построении периодической системы элементов, Менделеев преодолел большие трудности, так как, многие элементы еще не были открыты, а из 63 известных к тому времени элементов у девяти были неправильно определены значения атомных весов. Создавая таблицу, Менделеев исправил атомный вес бериллия, поставив бериллий не в одной группе с алюминием, как это обычно делали химики, а в одной группе с магнием. В 1870-71 Менделеев изменил значения атомных весов индия, урана, тория, церия и других элементов, руководствуясь их свойствами и уточнённым местом в периодической системе. На основании периодического закона он поместил теллур перед йодом и кобальт перед никелем, чтобы теллур попал в один столбец с элементами, валентность которых равен 2, а йод попал в один столбец с элементами, валентность которых равна 1, хотя величины атомных весов этих элементов требовали обратного расположения.
Менделеев видел три обстоятельства, которые, по его мнению, способствовали открытию периодического закона:
-во-первых, были более или менее точно определены величины атомных весов большинства химических элементов;
-во-вторых, появилось чёткое понятие о группах сходных по химическим свойствам элементов (естественных группах);
-в-третьих, к 1869 г. была изучена химия многих редких элементов, без знания которой трудно было бы прийти к какому-либо обобщению.
Наконец, решающий шаг к открытию закона заключался в том, что Менделеев сопоставил между собой все элементы по величине атомных весов. Предшественники же Менделеева сравнивали элементы, сходные между собой. Т. е. Элементы естественных групп. Эти группы оказывались не связанными. Менделеев логично объединил их в структуре своей таблицы.
Впрочем, даже после огромной и тщательной работы химиков по исправлению атомных весов, в четырех местах Периодической таблицы элементы "нарушают" строгий порядок расположения по возрастанию атомных весов. Это пары элементов:
Во времена Д. И. Менделеева подобные отступления считались недостатками Периодической системы. Теория строения атома расставила все на свои места: элементы расположены совершенно правильно - в соответствии с зарядами их ядер. Как же тогда объяснить, что атомный вес аргона больше атомного веса калия?
Атомный вес любого элемента равен среднему атомному весу всех его изотопов с учетом их распространенности в природе. Случайно атомный вес аргона определяется наиболее "тяжелым" изотопом (он встречается в природе в большем количестве). У калия, наоборот, преобладает более "легкий" его изотоп (то есть изотоп с меньшим массовым числом).
В отличие от Ньюландса, Менделеев главным считал не столько атомные веса, сколько химические свойства, химическая индивидуальность. Об этом он думал постоянно. Вещество…Вес… Вещество… Вес… Решений всё не приходило.
След от чашки, сохранившейся на оборотной стороне записки Ходнева, датированной 17 февраля, свидетельствует, что она получена была рано утром, до завтрака, вероятно, принесена посыльным. А это в свою очередь свидетельствует о том, что мысль о системе элементов не покидала Дмитрия Ивановича ни днем, ни ночью: рядом с отпечатком чашки листок хранит зримые следы незримого мыслительного процесса, приведшего к великому научному открытию. В истории науки – случай редчайший, если не единственный.
Судя по вещественным доказательствам, дело происходило так. Допив свою кружку и поставив её на первое попавшееся место – на письмо Ходнева, он тут же схватился за перо и на первом попавшемся клочке бумаги, на том же письме Ходнева, записал мелькнувшую у него в голове мысль. На листке появились, один под другим, символы хлора и калия… Далее натрия и бора, потом лития, бария, водорода…Перо блуждало, как и мысль. Наконец он взял нормальную осьмушку чистой бумаги – этот листок тоже сохранился – и набросал на нём одну под другой, в порядке уменьшения, шеренги символов и атомных весов: наверху щелочноземельные, под ними галогены, под ними группа кислорода, под нею азота, под нею группа углерода и т.д. Было видно на глаз, как близки между собой разности атомных весов у элементов соседних шеренг. Менделеев тогда не мог знать, что "неопределенная зона" между явными неметаллами и металлами содержит элементы - благородные газы, открытие которых в дальнейшем существенно видоизменит Периодическую систему.
Он торопился, поэтому то и дело ошибался, делал описки. Сере приписал атомный вес 36, вместо 32. Вычитая их 65 (атомный вес цинка) 39 (атомный вес калия), получил 27. Но не в мелочах дело! Его несла высокая волна интуиции.
В интуицию он верил. Вполне сознательно ею пользовался в самых разных случаях жизни. Анна Ивановна, жена Менделеева писала: «Если ему
Снова и снова хватался Дмитрий Иванович за перо и стремительным своим подчерком набрасывал на листе колонки чисел. И снова, с недоумением, бросал это занятие и принимался крутить цигарку и так пыхтеть ею, что в голове совсем уже мутнело. Наконец глаза у него начали слипаться, он бросился на диван и крепко заснул. Такое для него не было в диковинку. На этот раз он спал не долго – может быть, несколько часов, но может быть и несколько минут. Точных сведений об этом не осталось. Он проснулся от того, что увидел во сне свой пасьянс, причём не в том виде, в котором он оставил его на конторке, а в другом, более стройном и логичном. И тут же вскочил на ноги и принялся составлять на листе бумаги новую таблицу.
Первым отличием её от предыдущего варианта было то, что элементы выстраивались теперь не в порядке уменьшения, а в порядке возрастания атомных весов. Вторым – то, что пустые места внутри таблицы были заполнены вопросительными знаками и атомными весами.
Долгое время к рассказу Дмитрия Ивановича о том, что он увидел свою таблицу во сне, относились как к анекдоту. Находить что-либо рациональное в сновидениях считалось суеверием. Ныне наука уже не ставит глухого барьера между процессами, происходящими в сознании и подсознании. И не видит ничего сверхъестественного в том, что картина, не сложившаяся в процессе осознанного обдумывания, была выдана в готовом виде в результате неосознанного процесса.
Менделеев, убежденный в существовании объективного закона, которому подчиняются все многообразные по свойствам элементы, пошел принципиально отличным путём.
Будучи стихийным материалистом, он искал в качестве характеристики элементов нечто материальное, отражающее всё многообразие их свойств, взяв в качестве такой характеристики атомный вес элементов, Менделеев сопоставил известные в то время группы по величине атомного веса их членов.
При построении периодической системы элементов, Менделеев преодолел большие трудности, так как, многие элементы еще не были открыты, а из 63 известных к тому времени элементов у девяти были неправильно определены значения атомных весов. Создавая таблицу, Менделеев исправил атомный вес бериллия, поставив бериллий не в одной группе с алюминием, как это обычно делали химики, а в одной группе с магнием. В 1870-71 Менделеев изменил значения атомных весов индия, урана, тория, церия и других элементов, руководствуясь их свойствами и уточнённым местом в периодической системе. На основании периодического закона он поместил теллур перед йодом и кобальт перед никелем, чтобы теллур попал в один столбец с элементами, валентность которых равен 2, а йод попал в один столбец с элементами, валентность которых равна 1, хотя величины атомных весов этих элементов требовали обратного расположения.
Менделеев видел три обстоятельства, которые, по его мнению, способствовали открытию периодического закона:
-во-первых, были более или менее точно определены величины атомных весов большинства химических элементов;
-во-вторых, появилось чёткое понятие о группах сходных по химическим свойствам элементов (естественных группах);
-в-третьих, к 1869 г. была изучена химия многих редких элементов, без знания которой трудно было бы прийти к какому-либо обобщению.
Наконец, решающий шаг к открытию закона заключался в том, что Менделеев сопоставил между собой все элементы по величине атомных весов. Предшественники же Менделеева сравнивали элементы, сходные между собой. Т. е. Элементы естественных групп. Эти группы оказывались не связанными. Менделеев логично объединил их в структуре своей таблицы.
Впрочем, даже после огромной и тщательной работы химиков по исправлению атомных весов, в четырех местах Периодической таблицы элементы "нарушают" строгий порядок расположения по возрастанию атомных весов. Это пары элементов:
Во времена Д. И. Менделеева подобные отступления считались недостатками Периодической системы. Теория строения атома расставила все на свои места: элементы расположены совершенно правильно - в соответствии с зарядами их ядер. Как же тогда объяснить, что атомный вес аргона больше атомного веса калия?
Атомный вес любого элемента равен среднему атомному весу всех его изотопов с учетом их распространенности в природе. Случайно атомный вес аргона определяется наиболее "тяжелым" изотопом (он встречается в природе в большем количестве). У калия, наоборот, преобладает более "легкий" его изотоп (то есть изотоп с меньшим массовым числом).
В 19 веке утвердилась химия как наука — теоретическая и практическая. Научная химия могла получить законченное развитие лишь в результате утверждения теории о молекулярно-атомистическом строении вещества.
Английский ученый Джон Дальтон (1766-1844 гг.) доказывал, что атомы различных веществ должны обладать различным весом, что химические соединения образуются сочетаниями атомов в определенных численных соотношениях.
В 1811 г. итальянский химик А. Авогадро (1776-1856 гг.) выдвинул мысль, что в равных объемах газов содержится одинаковое число молекул. В 1848 г. Луи Пастер (1822-1895 гг.), опираясь на исследования Ю. Либиха, Ф. Велера, И. Я. Берцелиуса, пришел к выводу о существовании химически идентичных веществ с различными физическими свойствами.
Опираясь на исследования французского химика Ш. Ф. Жерара (1816-1856 гг.) и итальянского физика С. Канницаро (1826-1910 гг.), которому принадлежит также способ написания химических формул, английский химик Э. Франкленд (1825-1899 гг.) ввел в 1852 г. понятие валентности, т. е. свойства атомов различных веществ вступать в химическое соединение со строго определенным числом атомов водорода (валентность которого была принята за единицу).
Видное место в теоретической и прикладной химии заняло изучение электрохимических явлений, в частности явление электролиза, с помощью которого можно было получать чистые вещества из соединений, которые до того считались неразложимыми.
Крупнейшим событием в истории химии стало открытие в 1869 г. периодической системы Дмитрием Ивановичем Менделеевым (1834-1907 гг.). Расположив все известные в то время элементы в порядке возрастания атомных весов, Менделеев обнаружил, что элементы, сходные по своим свойствам и по типу создаваемых ими соединений, размещаются через правильные интервалы, создавая периодически повторяющиеся ряды. Исходя из своей периодической системы Менделеев предсказал свойства нескольких еще неизвестных в то время элементов. Три элемента — галлий, скандий и германий были открыты в 1870-1880-х гг., их свойства полностью соответствовали тому, что предвидел Менделеев.
1802 г.— закон о тепловом расширении газов (Гей-Люссак)
1802,1807 гг.— закон кратных весовых отношений, атомистическая теория Дальтона
1811 г.— закон Авогадро
1860 г.— спектральный анализ (Кирхгоф и Бунзен)
Роберт Вильгельм Бунзен (1811— 1899). Немецкий химик. Густав Роберт Кирхгоф (1824-1887 гг.). Немецкий физик, член Берлинской академии наук. В 1841 г. Бунзен изобрел угольно-цинковый гальванический элемент, имевший из всех известных тогда химических источников тока наибольшую движущую силу. Используя батареи из этих элементов, Бунзен получил в 1852 г. металлический магний, в 1854-1855 гг.— литий, кальций, стронций, барий путем электролиза их расплавленных хлоридов. В 1854 г. Бунзен совместно с Кирхгофом начал изучение спектров пламени, окрашенного парами различных металлических солей. Своими опытами и исследованиями ученые положили начало спектральному анализу, получившему широкое применение в химии для обнаружения и определения весьма малых количеств химических элементов, а также в физике и астрономии. Посредством спектрального анализа Бунзен и Кирхгоф открыли два новых элемента: цезий (1860 г.) и рубидий (1861 г.).
1869—1871 гг.— периодическая система Менделеева
Впоследствии было установлено, что порядковый номер элемента в периодической системе Менделеева имеет реальный физический смысл и соответствует заряду атомного ядра и равному ему числу электронов в оболочке нейтрального атома. Впервые в истории химии Менделеев в 1869 г. предсказал существование четырех неизвестных элементов и даже ориентировочно определил их атомные веса. Дальнейшие исследования других химиков полностью подтвердили этот прогноз, основанный на использовании периодической системы.
1892—1897 гг.— получение свободного фтора, молибдена и вольфрама
Анри Муассан (1852-1907 гг.). Французский химик, член Парижской академии наук. В 1892 г. впервые получил свободный фтор и изучил его свойства и соединения. В 1895 г. электротермическим путем получил свободный молибден, а в 1897 г. — свободный вольфрам.
Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева — основа современной химии. Они относятся к таким научным закономерностям, которые отражают явления, реально существующие в природе, и поэтому никогда не потеряют своего значения. Их открытие было подготовлено ходом истории развития химии, однако потребовалась гениальность Д. И. Менделеева, его дар научного предвидения, чтобы эти закономерности были сформулированы и графически представлены в виде таблицы.
Предпосылки открытия Периодического закона Д. И. Менделеева
Спираль Шанкуртуа
Таблица Мейера
История науки не знает другого подобного триумфа. Открыт новый закон природы. Вместо разрозненных, не связанных между собой веществ встала единая стойкая система, объединившая в одно целое все элементы Вселенной.
Ученый, творец, один из последних энциклопедистов в науке
Сон Менделеева
С открытием Периодического закона в химии стало возможным научное предвидение.
Ларс Фредерик Нильсон
открыл экабор (1875 г.)
Поль Эмиль Лекок де Буабодран
открыл экаалюминий (1879 г.)
Клеменс Александр Винклер
открыл экасилиций (1886 г.)
В 1900 году Д. И. Менделеев и шотландский химик Уильям Рамзай пришли к мнению, что в таблицу должны быть включены и элементы нулевой группы — до 1962 года они назывались инертными (после — благородными газами).
История открытия благородных газов
Нобелевская премия
Список лауреатов Нобелевской премии с 1901 по 1907 год:
Периодическая система химических элементов
Альтернативные периодические таблицы
Альтернативные периодические таблицы часто разрабатываются для того, чтобы выделить или подчеркнуть различные химические или физические свойства элементов, которые не очевидны из традиционных периодических таблиц.
Известно свыше 400 вариантов таблиц Периодической системы, различающихся размещением отдельных групп элементов-аналогов, способом отображения Периодического закона. В некоторых из них группа инертных газов размещена в правой части (этими элементами заканчиваются периоды в системе), в других — в левой части (ими начинаются периоды), в третьих — в середине таблицы.
Есть таблицы, где элементы располагаются не в порядке заполнения электронных уровней в атомах, а в порядке последовательного расположения в левой части таблицы групп s- и р-элементов, в правой части — всех групп d-элементов, а затем f-элементов.
Однако большинство этих таблиц, оттеняя периодичность изменения тех или иных свойств элементов и их соединений, ничего принципиально нового не вносят в конструкцию Периодической системы.
Периодическая система Теодора Бенфея
Химическая Галактика Филиппа Стюарта
Левосторонняя система Жанета
Спиральная диаграмма Кларка
Интерактивная карта
Интерактивные задания
Установите соответствие между автором и предложенной им классификацией химических элементов.
Многие элементы, известные учёным, скорее всего, отсутствуют в природе — их возможно получить только с помощью синтеза. Знаете, какой элемент стал первым искусственным химическим элементом?
Атомы с зарядами ядра +113, +115, +117 и +118 тоже были получены искусственно, с помощью бомбардировки тяжелых ядер ядрами других атомов.
Установите соответствие между химическим элементом и происхождением его названия.
Получил свое название в честь Юрия Цолаковича Оганесяна, научного руководителя лаборатории ядерных реакций Объединённого института ядерных исследований
Расположите работы ученых по классификации химических элементов в хронологическом порядке.
Ссылки
Авторы-разработчики урока
Д. В. Болотов, С. В. Наседкина, Н. Е. Савельева.
Техническая поддержка и реализация проекта в сети: сотрудники пресс-центра ГМЦ, г. Москва, 2019 г.
Спиральная диаграмма Кларка
В 1933 году Джон Друри Кларк опубликовал спиральную диаграмму химических элементов. Этот дизайн был использован в 1949 году журналом Life. На обложке этого журнала была представлена красочная система элементов, в которой цвет использовался с целью демонстрации отношений между элементами. Например, фиолетовое окрашивание ячеек и штриховой стрелки использовано для объединения элементов VII-B группы (марганец, технеций, рений) с элементами VII-А группы (фтор, хлор, бром, иод, астат).
Периодическая система Теодора Бенфея
Химическая Галактика Филиппа Стюарта
Спиральное представление таблицы Менделеева, предложенное профессором химии и дизайнером Филиппом Стюартом, имеет ряд преимуществ перед традиционным. Подложка в виде галактики напоминает о космическом происхождении необходимых для жизни элементов.
Левосторонняя система Жанета
Левосторонняя система Жанета (1928) считается наиболее значительной альтернативой традиционному описанию Периодической системы. В ней элементы расположены согласно заполнению атомных орбиталей, и она часто используется физиками. Её современная версия, известная как ADOMAH Periodic Table (2006), удобна для написания электронной конфигурации атомов.
Иоганн Вольфганг Дёберейнер
Джон Александр Рейна Ньюлендс
Английский учёный Джон Александр Рейна Ньюлендс в 1866 году заметил, что сходство в свойствах проявляется между каждым восьмым элементом.
Найденную закономерность Д. Ньюлендс назвал законом октав по аналогии с семью интервалами музыкальной гаммы. В своей таблице он располагал химические элементы в вертикальные группы по семь элементов в каждой и при этом обнаружил, что сходные по химическим свойствам элементы оказываются на одной горизонтальной линии.
Однако в одном и том же ряду часто оказывались и элементы совершенно непохожие.
В некоторых ячейках Д. Ньюлендс вынужден был разместить по два элемента.
Юлиус Лотар Мейер
Александр Эмиль Бегуйе де Шанкуртуа
Поль Эмиль Лекок де Буабодран
Клеменс Александр Винклер
Дмитрий Иванович Менделеев
Сущность открытия Д. И. Менделеева заключалась в том, что с ростом атомной массы химических элементов их свойства меняются не монотонно, а периодически. После определённого количества разных по свойствам элементов, расположенных по возрастанию атомного веса, свойства начинают повторяться. Например, натрий похож на калий, фтор похож на хлор, а золото похоже на серебро и медь. Разумеется, свойства не повторяются в точности, к ним добавляются и изменения.
Отличием работы Д. И. Менделеева от работ его предшественников было то, что для классификации элементов у Дмитрия Ивановича была не одна, а две основы: атомная масса и химическое сходство. Для того чтобы периодичность полностью соблюдалась, им были предприняты очень смелые шаги: он исправил атомные массы некоторых элементов (например, бериллия, индия, урана, тория, церия, титана, иттрия), несколько элементов разместил в своей системе вопреки принятым в то время представлениям об их сходстве с другими (например, таллий, считавшийся щелочным металлом, он поместил в третью группу согласно его фактической максимальной валентности), оставил в таблице пустые клетки, где должны были разместиться пока не открытые элементы.
В 1871 году на основе этих работ Д. И. Менделеев сформулировал Периодический закон, форма которого со временем была несколько усовершенствована.
Научная достоверность Периодического закона получила подтверждение очень скоро: в 1875—1886 годах были открыты галлий (экаалюминий), скандий (экабор) и германий (экасилиций), для которых Д. И. Менделеев, пользуясь Периодической системой, предсказал не только возможность их существования, но и — с поразительной точностью — целый ряд физических и химических свойств.
Ларс Фредерик Нильсон
1. Самая большая таблица Менделеева установлена на стенах химического факультета в Университете Мурсии в Испании. В общей сложности инсталляция занимает около 150 кв. м и состоит из 118 металлических квадратов размером 75 × 75 см. В Периодическую систему включены все известные на сегодняшний день химические элементы.
2. В 2006 году в административном центре города Чикаго из отдельных плакатов была собрана огромная таблица Менделеева, которая простиралась на восемь этажей.
3. В 2016 году в городе Сан-Антонио ученики более 100 школ собрались на стадионе и выложили громадную таблицу Менделеева из отдельных квадратных элементов размером 3,5 × 4,5 м. Общая площадь инсталляции составила 2000 кв. м.
4. В Санкт-Петербурге Периодическая таблица Менделеева была создана в 1935 году по адресу: Московский проспект, дом 19. Памятник представляет собой выполненную мозаикой на стене дома таблицу химических элементов, которая соответствовала её состоянию при жизни Менделеева и была приведена в последнем прижизненном восьмом издании, опубликованном в 1906 году. На ней элементы, открытые при жизни учёного, изображены красным цветом, а элементы, открытые с 1907 по 1934 год, — синим. Выполнен памятник в 1935 году по инициативе Сталина. Ранее, в 1932 году, здесь была установлена скульптура Дмитрия Ивановича Менделеева.
6. Памятник Менделееву и его таблице есть в Словакии. Находится он перед химическим факультетом Словацкого технологического университета в Братиславе.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева — основа современной химии. Они относятся к таким научным закономерностям, которые отражают явления, реально существующие в природе, и поэтому никогда не потеряют своего значения. Их открытие было подготовлено ходом истории развития химии, однако потребовалась гениальность Д. И. Менделеева, его дар научного предвидения, чтобы эти закономерности были сформулированы и графически представлены в виде таблицы.
Предпосылки открытия Периодического закона Д. И. Менделеева
Спираль Шанкуртуа
Таблица Мейера
История науки не знает другого подобного триумфа. Открыт новый закон природы. Вместо разрозненных, не связанных между собой веществ встала единая стойкая система, объединившая в одно целое все элементы Вселенной.
Ученый, творец, один из последних энциклопедистов в науке
Сон Менделеева
С открытием Периодического закона в химии стало возможным научное предвидение.
Ларс Фредерик Нильсон
открыл экабор (1875 г.)
Поль Эмиль Лекок де Буабодран
открыл экаалюминий (1879 г.)
Клеменс Александр Винклер
открыл экасилиций (1886 г.)
В 1900 году Д. И. Менделеев и шотландский химик Уильям Рамзай пришли к мнению, что в таблицу должны быть включены и элементы нулевой группы — до 1962 года они назывались инертными (после — благородными газами).
История открытия благородных газов
Нобелевская премия
Список лауреатов Нобелевской премии с 1901 по 1907 год:
Периодическая система химических элементов
Альтернативные периодические таблицы
Альтернативные периодические таблицы часто разрабатываются для того, чтобы выделить или подчеркнуть различные химические или физические свойства элементов, которые не очевидны из традиционных периодических таблиц.
Известно свыше 400 вариантов таблиц Периодической системы, различающихся размещением отдельных групп элементов-аналогов, способом отображения Периодического закона. В некоторых из них группа инертных газов размещена в правой части (этими элементами заканчиваются периоды в системе), в других — в левой части (ими начинаются периоды), в третьих — в середине таблицы.
Есть таблицы, где элементы располагаются не в порядке заполнения электронных уровней в атомах, а в порядке последовательного расположения в левой части таблицы групп s- и р-элементов, в правой части — всех групп d-элементов, а затем f-элементов.
Однако большинство этих таблиц, оттеняя периодичность изменения тех или иных свойств элементов и их соединений, ничего принципиально нового не вносят в конструкцию Периодической системы.
Периодическая система Теодора Бенфея
Химическая Галактика Филиппа Стюарта
Левосторонняя система Жанета
Спиральная диаграмма Кларка
Интерактивная карта
Интерактивные задания
Установите соответствие между автором и предложенной им классификацией химических элементов.
Многие элементы, известные учёным, скорее всего, отсутствуют в природе — их возможно получить только с помощью синтеза. Знаете, какой элемент стал первым искусственным химическим элементом?
Атомы с зарядами ядра +113, +115, +117 и +118 тоже были получены искусственно, с помощью бомбардировки тяжелых ядер ядрами других атомов.
Установите соответствие между химическим элементом и происхождением его названия.
Получил свое название в честь Юрия Цолаковича Оганесяна, научного руководителя лаборатории ядерных реакций Объединённого института ядерных исследований
Расположите работы ученых по классификации химических элементов в хронологическом порядке.
Ссылки
Авторы-разработчики урока
Д. В. Болотов, С. В. Наседкина, Н. Е. Савельева.
Техническая поддержка и реализация проекта в сети: сотрудники пресс-центра ГМЦ, г. Москва, 2019 г.
Спиральная диаграмма Кларка
В 1933 году Джон Друри Кларк опубликовал спиральную диаграмму химических элементов. Этот дизайн был использован в 1949 году журналом Life. На обложке этого журнала была представлена красочная система элементов, в которой цвет использовался с целью демонстрации отношений между элементами. Например, фиолетовое окрашивание ячеек и штриховой стрелки использовано для объединения элементов VII-B группы (марганец, технеций, рений) с элементами VII-А группы (фтор, хлор, бром, иод, астат).
Периодическая система Теодора Бенфея
Химическая Галактика Филиппа Стюарта
Спиральное представление таблицы Менделеева, предложенное профессором химии и дизайнером Филиппом Стюартом, имеет ряд преимуществ перед традиционным. Подложка в виде галактики напоминает о космическом происхождении необходимых для жизни элементов.
Левосторонняя система Жанета
Левосторонняя система Жанета (1928) считается наиболее значительной альтернативой традиционному описанию Периодической системы. В ней элементы расположены согласно заполнению атомных орбиталей, и она часто используется физиками. Её современная версия, известная как ADOMAH Periodic Table (2006), удобна для написания электронной конфигурации атомов.
Иоганн Вольфганг Дёберейнер
Джон Александр Рейна Ньюлендс
Английский учёный Джон Александр Рейна Ньюлендс в 1866 году заметил, что сходство в свойствах проявляется между каждым восьмым элементом.
Найденную закономерность Д. Ньюлендс назвал законом октав по аналогии с семью интервалами музыкальной гаммы. В своей таблице он располагал химические элементы в вертикальные группы по семь элементов в каждой и при этом обнаружил, что сходные по химическим свойствам элементы оказываются на одной горизонтальной линии.
Однако в одном и том же ряду часто оказывались и элементы совершенно непохожие.
В некоторых ячейках Д. Ньюлендс вынужден был разместить по два элемента.
Юлиус Лотар Мейер
Александр Эмиль Бегуйе де Шанкуртуа
Поль Эмиль Лекок де Буабодран
Клеменс Александр Винклер
Дмитрий Иванович Менделеев
Сущность открытия Д. И. Менделеева заключалась в том, что с ростом атомной массы химических элементов их свойства меняются не монотонно, а периодически. После определённого количества разных по свойствам элементов, расположенных по возрастанию атомного веса, свойства начинают повторяться. Например, натрий похож на калий, фтор похож на хлор, а золото похоже на серебро и медь. Разумеется, свойства не повторяются в точности, к ним добавляются и изменения.
Отличием работы Д. И. Менделеева от работ его предшественников было то, что для классификации элементов у Дмитрия Ивановича была не одна, а две основы: атомная масса и химическое сходство. Для того чтобы периодичность полностью соблюдалась, им были предприняты очень смелые шаги: он исправил атомные массы некоторых элементов (например, бериллия, индия, урана, тория, церия, титана, иттрия), несколько элементов разместил в своей системе вопреки принятым в то время представлениям об их сходстве с другими (например, таллий, считавшийся щелочным металлом, он поместил в третью группу согласно его фактической максимальной валентности), оставил в таблице пустые клетки, где должны были разместиться пока не открытые элементы.
В 1871 году на основе этих работ Д. И. Менделеев сформулировал Периодический закон, форма которого со временем была несколько усовершенствована.
Научная достоверность Периодического закона получила подтверждение очень скоро: в 1875—1886 годах были открыты галлий (экаалюминий), скандий (экабор) и германий (экасилиций), для которых Д. И. Менделеев, пользуясь Периодической системой, предсказал не только возможность их существования, но и — с поразительной точностью — целый ряд физических и химических свойств.
Ларс Фредерик Нильсон
1. Самая большая таблица Менделеева установлена на стенах химического факультета в Университете Мурсии в Испании. В общей сложности инсталляция занимает около 150 кв. м и состоит из 118 металлических квадратов размером 75 × 75 см. В Периодическую систему включены все известные на сегодняшний день химические элементы.
2. В 2006 году в административном центре города Чикаго из отдельных плакатов была собрана огромная таблица Менделеева, которая простиралась на восемь этажей.
3. В 2016 году в городе Сан-Антонио ученики более 100 школ собрались на стадионе и выложили громадную таблицу Менделеева из отдельных квадратных элементов размером 3,5 × 4,5 м. Общая площадь инсталляции составила 2000 кв. м.
4. В Санкт-Петербурге Периодическая таблица Менделеева была создана в 1935 году по адресу: Московский проспект, дом 19. Памятник представляет собой выполненную мозаикой на стене дома таблицу химических элементов, которая соответствовала её состоянию при жизни Менделеева и была приведена в последнем прижизненном восьмом издании, опубликованном в 1906 году. На ней элементы, открытые при жизни учёного, изображены красным цветом, а элементы, открытые с 1907 по 1934 год, — синим. Выполнен памятник в 1935 году по инициативе Сталина. Ранее, в 1932 году, здесь была установлена скульптура Дмитрия Ивановича Менделеева.
6. Памятник Менделееву и его таблице есть в Словакии. Находится он перед химическим факультетом Словацкого технологического университета в Братиславе.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Читайте также: