Какая характеристика атома была положена менделеевым в основу его системы элементов

Обновлено: 02.07.2024

FOR-DLE.ru - Всё для твоего DLE ;)
Привет, я Стас ! Я занимаюсь так называемой "вёрсткой" шаблонов под DataLife Engine.

На своем сайте я выкладываю уникальные, адаптивные, и качественные шаблоны. Все шаблоны проверяются на всех самых популярных браузерх.
Раньше я занимался простой вёрсткой одностраничных, новостных и т.п. шаблонов на HTML, Bootstrap. Однажды увидев сайты на DLE решил склеить пару шаблонов и выложить их в интернет. В итоге эта парочка шаблонов набрала неплохую популярность и хорошие отзывы, и я решил создать отдельный проект.
Кроме шаблонов я так же буду выкладывать полезную информацию для DataLife Engin и "статейки" для веб мастеров. Так же данный проект будет очень полезен для новичков и для тех, кто хочет правильно содержать свой сайт на DataLife Engine. Надеюсь моя работа вам понравится и вы поддержите этот проект. Как легко и удобно следить за обновлениями на сайте?
Достаточно просто зарегистрироваться на сайте, и уведомления о каждой новой публикации будут приходить на вашу электронную почту!

ГДЗ (ответы) Химия 8 класc Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г., 2019, §50 Периодический закон Д.И. Менделеева

Задание 2 Почему Д.И. Менделеев назвал открытый им закон периодическим? Ответ подтвердите анализом свойств химических элементов.
Располагая элементы в порядке возрастания относительных атомных масс, Д. И. Менделеев наблюдал периодическое изменение их свойств, поэтому он назвал открытый им закон периодическим.
Периодически изменяется высшая валентность элементов (от I-VIII) , характеристика простого вещества (от металлов до неметаллов) , химический характер высших оксидов (от основных через амфотерные к кислотным) .

Задание 3 Проведено сплавление 4,05 г оксида цинка ZnO с гидроксидом натрия, взятым в избытке. Определите массу и количество вещества образовавшейся соли.
Дано: m(ZnO)=4,05 г
Найти: m( Na₂ZnO₂ )-?, n( Na₂ZnO₂ )-?
Решение
1-й способ
1. Вычисляем количество вещества оксида цинка массой 4,05 г по формуле: n=m/M, где M - молярная масса.
M_r(ZnO)=A_r(Zn)+A_r(O)=65+16=81, поэтому M(ZnO)=81 г/моль
n(ZnO)=m(ZnO)/M(ZnO)=4,05 г : 81 г/моль=0,05 моль
2. Составим химическое уравнение:
ZnO + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + H₂O
По уравнению реакции n( ZnO ):n( Na₂ZnO₂ )=1:1, количество вещества одинаковое, поэтому
n( Na₂ZnO₂ )=n( ZnO) =0,05 моль
3. Рассчытываем массу цинката натрия в количестве вещества 0,05 моль по формуле: m=n•M.
M_r( Na₂ZnO₂ )=2•A_r(Na)+A_r(Zn)+2•A_r(O)=2•23+65+2•16=143, поэтому M( Na₂ZnO₂ )=143 г/моль
m( Na₂ZnO₂ )=n( Na₂ZnO₂ )•M( Na₂ZnO₂ )=0,05 моль • 143 г/моль=7,15 г
2-й способ
1. Составим химическое уравнение:
4,05 г х г
ZnO + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + H₂O
81 г 143 г
Над формулами соединений ZnO и Na₂ZnO₂ записываем заданную в условии задачи массу оксида цинка (4,05 г) и неизвестную массу цинката натрия (х г) и , а под формулами соединений ― массы соответствующих количеств веществ согласно коэффициентам в химическом уравнении. Для этого вычисляем молярную массу веществ и, соответственно, массу 1 моль, так как с 1 моль ZnO образуется 1 моль Na₂ZnO₂.
M_r(ZnO)=A_r(Zn)+A_r(O)=65+16=81, поэтому M(ZnO)=81 г/моль, масса 1 моль=81 г
M_r(Na₂ZnO₂)=2•A_r(Na)+A_r(Zn)+2•A_r(O)=2•23+65+2•16=143, поэтому M(Na₂ZnO₂)=143 г/моль, масса 1 моль=143 г
х=m( Na₂ZnO₂ )=4,05 г • 143 г : 81 г=7,15 г
2. Рассчытываем количество вещества цинката натрия массой 7,15 г по формуле: n=m:M.
n( Na₂ZnO₂ )=m( Na₂ZnO₂ ):M( Na₂ZnO₂ )=7,15 г : 143 г/моль=0,05 моль
Ответ: 7,15 г и 0,05 моль Na₂ZnO₂

ТЕСТ 1
В ряду Na – Mg – Al – Si металлические свойства
1) усиливаются
2) ослабевают
3) не изменяются
4) изменяются периодически
Ответ: 2)

ТЕСТ 2
В ряду Si – P – S – Cl неметаллические свойства
1) усиливаются
2) ослабевают
3) не изменяются
4) изменяются периодически
Ответ: 1)

ТЕСТ 3
Подчеркните в каждом ряду элемент, который в большей степени проявляет неметаллические свойства.
1) углерод, фтор
2) кальций, бром
3) кремний, фосфор
4) кислород, фтор
Ответ 1) фтор, 2) бром, 3) фосфор, 4) фтор

К 70-м гг. XIX в. было уже известно более 60 химических элементов. Возникла необходимость в их классификации.

1. Вначале учёные попытались все химические элементы разделить на две группы – металлы и неметаллы:

Еще алхимики пытались найти закон природы, на основе которого можно было бы систематизировать химические элементы. Но им недоставало надежных и подробных сведений об элементах. К середине XIX в. знаний о химических элементах стало достаточно, а число элементов возросло настолько, что в науке возникла естественная потребность в их классификации. Первые попытки классификации элементов на металлы и неметаллы оказались несостоятельными. Предшественники Д.И.Менделеева (И. В. Деберейнер, Дж. А. Ньюлендс, Л. Ю. Мейер) многое сделали для подготовки открытия периодического закона, но не смогли постичь истину. Дмитрий Иванович установил связь между массой элементов и их свойствами.

Открытию периодического закона предшествовало 15 лет напряженной работы. 1 марта 1869 г. Дмитрий Иванович предполагал выехать из Петербурга в губернии по делам.

Периодический закон был открыт на основе характеристики атома – относительной атомной массы.

Менделеев расположил химические элементы в порядке возрастания их атомных масс и заметил, что свойства элементов повторяются через определенный промежуток – период, Дмитрий Иванович расположил периоды друг под другом, так, чтобы сходные элементы располагались друг под другом – на одной вертикали, так была построена периодическая система элементов.

1 марта 1869 г. Формулировка периодического закона Д.И. Менделеева

Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов.

К сожалению, сторонников периодического закона сначала было очень мало, даже среди русских ученых. Противников – много, особенно в Германии и Англии.

Открытие периодического закона – это блестящий образец научного предвидения: в 1870 г. Дмитрий Иванович предсказал существование трех еще неизвестных тогда элементов, которые назвал экасилицием, экаалюминием и экабором. Он сумел правильно предсказать и важнейшие свойства новых элементов. И вот через 5 лет, в 1875 г., французский ученый П.Э. Лекок де Буабодран, ничего не знавший о работах Дмитрия Ивановича, открыл новый металл, назвав его галлием. По ряду свойств и способу открытия галлий совпадал с экаалюминием, предсказанным Менделеевым. Но его вес оказался меньше предсказанного. Несмотря на это, Дмитрий Иванович послал во Францию письмо, настаивая на своем предсказании.

Ученый мир был ошеломлен тем, что предсказание Менделеевым свойств экаалюминия оказалось таким точным. С этого момента периодический закон начинает утверждаться в химии.

В 1879 г. Л. Нильсон в Швеции открыл скандий, в котором воплотился предсказанный Дмитрием Ивановичем экабор.

В 1886 г. К. Винклер в Германии открыл германий, который оказался экасилицием.

Но гениальность Дмитрия Ивановича Менделеева и его открытия — не только эти предсказания!

В четырёх местах периодической системы Д. И. Менделеев расположил элементы не в порядке возрастания атомных масс:

Ar – K, Со – Ni, Te – I, Th - Pa

Ещё в конце 19 века Д.И. Менделеев писал, что, по-видимому, атом состоит из других более мелких частиц. После его смерти в 1907 г. было доказано, что атом состоит из элементарных частиц. Теория строения атома подтвердила правоту Менделеева, перестановки данных элементов не в соответствии с ростом атомных масс полностью оправданы.

Современная формулировка периодического закона:

Свойства химических элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от величины заряда ядер их атомов, выражающейся в периодической повторяемости структуры внешней валентной электронной оболочки.

Графическим изображением периодического закона является периодическая система химических элементов. Это краткий конспект всей химии элементов и их соединений.

В 1860 году С. Канницаро, расположив элементы в порядке увеличения их атомного веса, подметил некоторые закономерности в похожести химических свойств. Л. Мейер в 1864 году, выбрав 28 элементов, впервые составил некую таблицу из 6 столбцов, соответствующих 6 возможным валентностям. Но в каждой из 5 строк этой таблицы элементы располагались не по возрастанию атомного веса, а довольно хаотично. Причиной этого было неточное знание атомных весов и наличие нескольких возможных валентностей у многих элементов. Периодичность по строкам и столбцам нарушалась. Но сама идея поисков периодичности при расположения элементов по строкам и столбцам была здравой и многообещающей. На родине Мейера, в городке Фарель в Нижней Саксонии, неподалеку от устья Эльбы установлен мемориал с тремя скульптурными портретами — Мейера, Менделеева и Канницаро.

Таким образом, у истоков создания периодической системы стояли четыре человека, однако создателем периодической системы элементов признан российский химик.

Так что же сделал Д. И. Менделеев?

Очень важным было то, что менделеевская таблица предсказала существование нескольких неизвестных тогда химических элементов, которые Менделеев назвал эка-алюминием, эка-кремнием и эка-бором. Через 6 лет после работы Менделеева французским химиком Лекоком де Буабодраном был открыт элемент, названный галлием. И хотя интересы Менделеева в это время уже сместились в другие области науки, он продолжал следить за научными публикациями по химии. Прочитав об открытии галлия, он тут же узнал в нем свой предугаданный эка-алюминий.

Периодическая таблица элементов (1905 г.)

Но наибольший триумф периодической системы — это ее теоретическое обоснование, сделанное в 1926 году Вольфгангом Паули на основе только что созданного тогда матричного представления квантовой механики. Это обоснование стало одним из первых доказательств справедливости квантовой механики, этого, по мнению многих ученых, величайшего достижения науки в ХХ веке.

Мария Дмитриевна быстро поняла, что ее младший сын имеет выдающиеся способности, хотя в гимназии он увлекался математикой и физикой, а к гуманитарным предметам не испытывал интереса. Способности мальчика и его трудолюбие позволили ему закончить гимназический курс в 15 лет. Через год Мария Дмитриевна распродала имущество и отправилась с семьей сначала в Москву, а потом в Петербург, где тогда достаточно высоким был уровень естественно-научного образования, к которому стремился всей душой ее сын. Ей удается обеспечить досрочное (по возрасту) поступление сына в институт, а через год она умирает.

В предисловии к одной из первых научных работ Дмитрий Менделеев пишет:

В России тогда наступало новое время — эпоха отмены крепостного права, эпоха преобразований и организация регионального (земского) управления. Правительство Александра II понимало необходимость для этого подготовки просвещенных управленческих кадров, а значит, и развития образования и науки. Резкое увеличение финансирования университетов позволило Менделееву стать стипендиатом двухгодичной стажировки в научные учреждения Германии.

За границей Менделеев не только изучал новейшие достижения химической науки и технологии. Он смог получить средства для создания лаборатории, в которой изучал физико-химические свойства газов и жидкостей, в частности зависимость температуры кипения жидкостей от давления и свойств насыщенного пара.

Эти издания принесли Д. И. Менделееву известность в научных кругах. А полученная за них академическая Демидовская премия обеспечила некоторое материальное благополучие. Эта премия, между прочим, существует под несколько измененным названием и в наше время и присуждается за выдающиеся научные достижения. Среди недавних лауреатов этой премии такие выдающиеся ученые, как физики Ж. И. Алферов и В. А. Рубаков, математики Л. Д. Фаддеев и Б. В. Раушенбах, историк В. Л. Янин, биологи А. А. Баев и А. С. Спирин, химик И. И. Моисеев.

По возвращении из европейской поездки Менделеев получил место штатного доцента органической химии Петербургского университета и одновременно профессорскую должность в Петербургском технологическом институте. Через два года после защиты докторской диссертации Менделеев становится профессором Петербургского университета по кафедре технической химии.

В это время возникла острая необходимость создать новый учебник по неорганической химии, который бы отражал новейшие достижения бурно развивавшейся химической науки. Эта идея захватила Менделеева. Но в каком порядке излагать описания и химические свойства элементов? Ведь они так разнообразны.

Портрет Д. И. Менделеева в мантии доктора права Эдинбургского университета, написанный И. Е. Репиным (1885 г.)

Результатом стало его увольнение из университета и отставка из почти всех комиссий, в которых он деятельно участвовал. Два раза Менделееву было отказано в избрании членом Российской академии наук, хотя он был уже членом нескольких десятков престижных академий и научных обществ всего мира. Дважды правительство настояло на отзыве представлений Менделеева на награждение Нобелевской премией, сделанных видными российскими химиками. И это, безусловно, повлияло на нобелевский комитет, так и не удостоивший Менделеева этой награды, к недоумению всего мирового химического сообщества.

Важное место в жизни Менделеева в то время занимали еженедельные вечера, где собирались коллеги и друзья, в том числе художники И. Е. Репин, А. И. Куинджи, И. И. Шишкин и другие передвижники. В этом салоне непринужденно обсуждались все события научной и политической жизни общества. Жена Менделеева демонстративно не принимала участия в этих встречах. Семейные отношения становились все более сложными и безысходными. В конце 1876 года 42-летний Менделеев на одном из своих салонных вечеров знакомится с 16-летней Анной Ивановной Поповой (1860–1942).

После развода с первой женой жизнь Менделеева резко изменилась. Анна Ивановна была внимательной и заботливой женой и разделяла все взгляды своего мужа. В этом браке родилось четверо детей. Неподалеку от загородного подмосковного дома Менделеева была деревня Шахматово, где в летнее время жила семья дочери ректора Петербургского университета ботаника А. Н. Бекетова большого друга Д. И. Менделеева. И там познакомились старшая дочь Менделеева Любовь Дмитриевна и внук Бекетова, Александр Александрович Блок, будущий великий русский поэт. Они стали мужем и женой.

В биографии многих знаменитых людей вплетаются и анекдотические истории. Присутствуют они и в биографии Менделеева. О легенде открытия, сделанного во сне, уже упоминалось. Другая притча о Менделееве — об изобретении им, якобы, русской сорокаградусной водки. На самом деле введение государственного акциза на водку произошло еще в 1844 году, когда Менделееву не исполнилось и десяти лет. Впоследствии Менделеев много занимался теорией растворов. Этому была посвящена его докторская диссертация, в которой он установил, что существует некоторое оптимальное соотношение смешивания различных жидкостей, при котором плотность смеси максимальна. Но для этилового спирта и воды это было вовсе не 40%, а совершенно другая величина — две части спирта на одну часть воды, что безусловно не годилось для народного алкогольного продукта. А во Франции именно это соотношение было принято, на основе работ Менделеева, для французского абсента — смеси этилового спирта с настойкой из 14 трав.

Однако самым хорошим отдыхом для Дмитрия Ивановича были шахматы. На своих домашних вечерах он большую часть времени проводил за шахматной доской, что не мешало ему участвовать в интересных беседах. А игроком он был очень сильным.

Невозможно охарактеризовать деятельность Дмитрия Ивановича Менделеева и его достижения одним, даже самым емким определением. Химик Л. А. Чугаев в 1907 году написал о Менделееве так:

Читайте также: