Во своето дело од 1668 година, Роберт Бојл дал список на хемиски елементи кои не се разложуваат. Во тоа време ги имаше само петнаесет. Во исто време, научникот не тврдеше дека освен елементите што ги наброја повеќе не постојат и прашањето за нивната количина остана отворено.
Сто години подоцна, францускиот хемичар Антоан Лавоазие составил нова листа на елементи познати на науката. Неговиот регистар вклучувал 35 хемиски супстанци, од кои 23 подоцна биле препознаени како истите тие неразградливи елементи.
Потрагата по нови елементи беше спроведена од хемичари ширум светот и напредуваше доста успешно. Рускиот хемичар Дмитриј Иванович Менделеев одигра одлучувачка улога во ова прашање: токму тој излезе со идејата за можноста за врска помеѓу атомската маса на елементите и нивното место во „хиерархијата“. Според неговите зборови, „мора да бараме... кореспонденција помеѓу индивидуалните својства на елементите и нивната атомска тежина“.
Споредувајќи ги хемиските елементи познати во тоа време, Менделеев, по колосална работа, на крајот ја открил таа зависност, општата природна врска помеѓу поединечните елементи, во која тие се појавуваат како една целина, каде што својствата на секој елемент не се нешто што постои само по себе. , но периодично и редовно повторувачки феномен.
Така, во февруари 1869 година беше формулиран периодичен закон на Менделеев. Истата година, на 6 март, записник изготвен од Д.И. Менделеев, под наслов „Однос на својствата со атомската тежина на елементите“ беше претставен од Н.А. Меншуткин на состанокот на Руското хемиско друштво.
Истата година, публикацијата се појави во германското списание „Zeitschrift für Chemie“, а во 1871 година во списанието „Annalen der Chemie“ детална публикација на Д.И. Менделеев, посветен на неговото откритие - „Die periodische Gesetzmässigkeit der Elemente“ (Периодичен модел на хемиски елементи).
Креирање на периодниот систем
И покрај фактот што Менделеев ја формирал идејата за прилично краток временски период, тој долго време не можел да ги формализира своите заклучоци. Нему му беше важно да ја претстави својата идеја во форма на јасна генерализација, строг и визуелен систем. Како што еднаш кажа и самиот Д.И. Менделеев во разговор со професорот А.А. Иностранцев: „Сè се собра во мојата глава, но не можам да го изразам во табела“.
Според биографите, по овој разговор научникот работел на создавање на масата три дена и три ноќи, без да легне. Тој помина низ различни опции во кои елементите може да се комбинираат за да се организираат во табела. Работата беше комплицирана и од фактот дека во времето на создавањето на периодниот систем, на науката не и беа познати сите хемиски елементи.
Во 1869-1871 година, Менделеев продолжил да ги развива идеите за периодичноста изнесени и прифатени од научната заедница. Еден од чекорите беше воведувањето на концептот за местото на елементот во периодниот систем како збир на неговите својства во споредба со својствата на другите елементи.
Токму врз оваа основа, како и потпирајќи се на резултатите добиени за време на проучувањето на низата промени во оксидите што формираат стакло, Менделеев ги коригираше вредностите на атомските маси на 9 елементи, вклучувајќи берилиум, индиум, ураниум и други.
За време на работата на Д.И. Менделеев се обиде да ги пополни празните ќелии од табелата што тој ја состави. Како резултат на тоа, во 1870 година тој предвиде откривање на елементи непознати за науката во тоа време. Менделеев ги пресметал атомските маси и ги опишал својствата на три елементи кои сè уште не биле откриени во тоа време:
- „екаалуминиум“ - откриен во 1875 година, наречен галиум,
- „екабора“ - откриена во 1879 година, наречена скандиум,
- „егзасиликон“ - откриен во 1885 година, наречен германиум.
Неговите следни реализирани предвидувања беа откривањето на уште осум елементи, вклучувајќи ги полониум (откриен во 1898 година), астатин (откриен во 1942-1943 година), технициум (откриен во 1937 година), рениум (откриен во 1925 година) и Франција (откриен во 1939 година) .
Во 1900 година, Дмитриј Иванович Менделеев и Вилијам Ремзи дојдоа до заклучок дека е неопходно да се вклучат елементи на посебна, нулта група во периодниот систем. Денес овие елементи се нарекуваат благородни гасови (пред 1962 г. овие гасови се нарекувале благородни гасови).
Принципот на организација на периодниот систем
Во неговата маса Д.И. Менделеев ги подредил хемиските елементи во редови по редослед на зголемување на масата, избирајќи ја должината на редовите така што хемиските елементи во една колона имаат слични хемиски својства.
Благородните гасови - хелиум, неон, аргон, криптон, ксенон и радон - не сакаат да реагираат со други елементи и покажуваат мала хемиска активност и затоа се наоѓаат во крајната десна колона.
Спротивно на тоа, елементите на најлевата колона - литиум, натриум, калиум и други - бурно реагираат со други супстанции, процесот е експлозивен. Елементите во другите колони од табелата се однесуваат слично - во рамките на една колона овие својства се слични, но варираат кога се движат од една колона во друга.
Периодниот систем во својата прва верзија едноставно ја одразува постоечката состојба на работите во природата. Првично, табелата на никаков начин не објасни зошто тоа треба да биде така. Само со доаѓањето на квантната механика стана јасно вистинското значење на распоредот на елементите во периодниот систем.
Во природата се наоѓаат хемиски елементи до ураниум (содржи 92 протони и 92 електрони). Почнувајќи од бројот 93, постојат вештачки елементи создадени во лабораториски услови.
Откривањето на периодниот систем на хемиски елементи од страна на Дмитриј Менделеев во март 1869 година беше вистински пробив во хемијата. Рускиот научник успеал да го систематизира знаењето за хемиските елементи и да ги прикаже во форма на табела, која учениците се уште треба да ја учат на часовите по хемија. Периодниот систем стана основа за брзиот развој на оваа сложена и интересна наука, а историјата на нејзиното откривање е обвиткана со легенди и митови. За сите оние кои се заинтересирани за науката, ќе биде интересно да се знае вистината за тоа како Менделеев ја открил табелата на периодични елементи.
Историја на периодниот систем: како сето тоа започна
Обидите да се класифицираат и систематизираат познати хемиски елементи беа направени долго пред Дмитриј Менделеев. Познати научници како Доберајнер, Њуландс, Мајер и други ги предложија своите системи на елементи. Сепак, поради недостаток на податоци за хемиските елементи и нивните правилни атомски маси, предложените системи не беа целосно сигурни.
Историјата на откривањето на периодниот систем започнува во 1869 година, кога руски научник на состанокот на Руското хемиско друштво им кажал на своите колеги за своето откритие. Во табелата предложена од научникот, хемиските елементи беа распоредени во зависност од нивните својства, обезбедени од големината на нивната молекуларна тежина.
Интересна карактеристика на периодниот систем беше и присуството на празни ќелии, кои во иднина беа исполнети со отворени хемиски елементи предвидени од научникот (германиум, галиум, скандиум). Од откривањето на периодниот систем, на него многупати биле направени дополнувања и дополнувања. Заедно со шкотскиот хемичар Вилијам Ремзи, Менделеев додаде група инертни гасови (група нула) на табелата.
Последователно, историјата на периодниот систем на Менделеев беше директно поврзана со откритијата во друга наука - физиката. Работата на табелата со периодични елементи продолжува до ден-денес, а современите научници додаваат нови хемиски елементи додека се откриваат. Важноста на периодичниот систем на Дмитриј Менделеев е тешко да се прецени, бидејќи благодарение на него:
- Беше систематизирано знаењето за својствата на веќе откриените хемиски елементи;
- Стана возможно да се предвиди откривањето на нови хемиски елементи;
- Почнаа да се развиваат такви гранки на физиката како атомска физика и нуклеарна физика;
Постојат многу опции за прикажување на хемиски елементи според периодичниот закон, но најпознатата и најчеста опција е периодниот систем познат на сите.
Митови и факти за создавањето на периодниот систем
Најчеста заблуда во историјата на откривањето на периодниот систем е дека научникот го видел во сон. Всушност, самиот Дмитриј Менделеев го поби овој мит и изјави дека размислувал за периодичниот закон многу години. За да ги систематизира хемиските елементи, тој ги напишал секој од нив на посебна картичка и постојано ги комбинирал едни со други, распоредувајќи ги во редови во зависност од нивните слични својства.
Митот за „пророчкиот“ сон на научникот може да се објасни со фактот дека Менделеев работел на систематизација на хемиските елементи со денови, прекинати со краток сон. Сепак, само напорната работа и природниот талент на научникот го дадоа долгоочекуваниот резултат и му обезбеди на Дмитриј Менделеев светска слава.
Многу студенти на училиште, а понекогаш и на универзитет, се принудени да меморираат или барем грубо да се движат низ периодниот систем. За да го направите ова, едно лице не само што мора да има добра меморија, туку и да размислува логично, поврзувајќи ги елементите во посебни групи и класи. Проучувањето на табелата е најлесно за оние луѓе кои постојано го одржуваат мозокот во добра форма преку обука на BrainApps.
Не, не е вистина. Тоа го вели една заедничка легенда Дмитриј Менделеев, додека одмараше по научната работа, тој одеднаш во сон го виде периодниот систем на хемиски елементи. Зашеметен од сонот, научникот наводно веднаш се разбудил и почнал избезумено да бара молив за брзо да ја пренесе масата од меморија на хартија. Самиот Менделеев ја третира оваа фасцинантна приказна со слабо скриена иронија. За својата маса рече: „Размислувам за тоа можеби дваесет години, но вие мислите: седев таму и одеднаш... готово е“.
Кој е авторот на митот за заспаната природа на откритието на Менделеев?
Најверојатно, оваа приказна е родена на предлог на Александар Иностранцев, професор по геологија на Универзитетот во Санкт Петербург. Во многубројните писма вели дека со Менделеев бил многу пријателски настроен. И еден ден хемичарот му ја отвори душата на геологот, буквално велејќи му го следново: „Очигледно, во сон видов маса во која елементите беа распоредени по потреба. Се разбудив и веднаш ги запишав податоците на лист и се вратив на спиење. И само на едно место уредувањето стана неопходно“. Иностранцев последователно често ја прераскажувал оваа приказна на своите студенти, кои биле многу импресионирани од идејата дека за да се направи големо откритие, доволно е само длабоко да заспие.
Покритичните слушатели не брзаа да ја сфатат горната анегдота за верата, бидејќи, прво, Иностранцев никогаш не бил толку пријател на Менделеев. Второ, хемичарот генерално се отвораше за малку луѓе; тој често се шегуваше со своите пријатели и тоа го правеше со повеќе од сериозен израз на лицето, така што оние околу него често не можеа да разберат дали оваа или онаа фраза е фрлена сериозно или не. . Трето, Менделеев во своите дневници и писма рече дека од 1869 до 1871 година направил не една, туку многу корекции на табелата.
Дали имало научници кои дошле до откритија во сон?
За разлика од Менделеев, многу странски научници и пронаоѓачи не само што не се откажаа, туку, напротив, на секој можен начин нагласија дека им помогнало да го направат ова или она откритие некаков вид на увид што им се спуштил во сон.
американски научник Елијас Хауна крајот на 19 век работел на создавање машина за шиење. Првите уреди на Хау се расипаа и ја оштетија ткаенината - ова се должи на фактот што окото на иглата се наоѓаше на тапата страна на иглата. Долго време, научникот не можеше да разбере како да го реши овој проблем, додека еден ден не дремеше веднаш над цртежите. Хау сонувал дека владетелот на некоја прекуокеанска земја, под смртна болка, му наредил да направи машина за шиење. Апаратот што го создаде веднаш се расипа, а монархот збесна. Додека Хау го водеа до скелето, тој виде дека копјата на стражарите што го опкружуваа имаат дупки веднаш под точката. Откако се разбудил, Хау го префрлил окото на спротивниот крај на иглата, а неговата машина за шиење почнала да работи без дефект.
германски хемичар Фридрих Август Кекулево 1865 година, дремев на мојот омилен стол покрај каминот и го сонував следниот сон: „Атомите скокаа пред моите очи, тие се споија во поголеми структури, слични на змии. Како маѓепсан, го гледав нивниот танц, кога одеднаш една од „змиите“ ја зграпчи за опашот и танцуваше задевачки пред моите очи. Како да ме прободе гром, се разбудив: структурата на бензенот е затворен прстен!“
дански научник Нилс Борво 1913 година сонувал дека се нашол на Сонцето, а планетите се вртат околу него со голема брзина. Инспириран од овој сон, Бор создал планетарен модел на структурата на атомите, за што подоцна бил награден со Нобеловата награда.
германски научник Ото Левидокажано е дека природата на преносот на нервните импулси во човечкото тело е хемиска, а не електрична, како што се веруваше на почетокот на дваесеттиот век. Вака Леви го опишал своето научно истражување, кое не престанало ни дење ни ноќе: „...Ноќта спроти неделата на Велигден 1920 година, се разбудив и направив неколку белешки на парче хартија. Потоа повторно заспав. Утрото имав чувство дека сум запишал нешто многу важно таа вечер, но не можев да ги дешифрирам моите чкртаници. Следната вечер, во три часот, ми се врати идејата. Ова беше идејата за експеримент кој ќе помогне да се утврди дали мојата хипотеза за хемиско пренесување е валидна... Веднаш станав, отидов во лабораторија и направив експеримент на срце на жаба што го видов на сон. Нејзините резултати станаа основа за теоријата за хемиски пренос на нервните импулси“. За неговиот придонес во медицината, Леви ја доби Нобеловата награда во 1936 година. Две години подоцна емигрирал од Германија, прво во Велика Британија, а потоа во САД. Берлин му дозволил на научникот да патува во странство дури откако ја донирал целата своја парична награда за потребите на Третиот рајх.
Во средината на 20 век, американски научник Џејмс ВотсонВо сон видов две испреплетени змии. Овој сон му помогна да стане првиот во светот кој ја отслика формата и структурата на ДНК.
Откривањето на табелата на периодични хемиски елементи беше една од важните пресвртници во историјата на развојот на хемијата како наука. Откривачот на табелата беше рускиот научник Дмитриј Менделеев. Извонреден научник со широк научен поглед успеа да ги спои сите идеи за природата на хемиските елементи во единствен кохерентен концепт.
M24.RU ќе ви каже за историјата на откривањето на табелата со периодични елементи, интересни факти поврзани со откривањето на нови елементи и народни приказни што го опкружувале Менделеев и табелата со хемиски елементи што тој ги создал.
Историја на отворање табели
До средината на 19 век биле откриени 63 хемиски елементи, а научниците ширум светот постојано правеле обиди да ги комбинираат сите постоечки елементи во еден концепт. Беше предложено да се постават елементите по редослед на зголемување на атомската маса и да се поделат во групи според слични хемиски својства.
Во 1863 година, хемичарот и музичар Џон Александар Њуланд ја предложил својата теорија, кој предложил распоред на хемиски елементи сличен на оној откриен од Менделеев, но работата на научникот не била сфатена сериозно од научната заедница поради фактот што авторот бил занесен. со потрагата по хармонија и поврзаноста на музиката со хемијата.
Во 1869 година, Менделеев го објавил својот дијаграм на периодниот систем во списанието на Руското хемиско друштво и испратил известување за откритието до водечките светски научници. Последователно, хемичарот постојано ја усовршуваше и подобруваше шемата додека не го добие својот вообичаен изглед.
Суштината на откритието на Менделеев е дека со зголемување на атомската маса, хемиските својства на елементите се менуваат не монотоно, туку периодично. По одреден број елементи со различни својства, својствата почнуваат да се повторуваат. Така, калиумот е сличен на натриумот, флуорот е сличен на хлорот, а златото е слично на среброто и бакарот.
Во 1871 година, Менделеев конечно ги комбинира идеите во периодичниот закон. Научниците предвидоа откривање на неколку нови хемиски елементи и ги опишаа нивните хемиски својства. Последователно, пресметките на хемичарот беа целосно потврдени - галиумот, скандиумот и германиумот целосно одговараа на својствата што им ги припишува Менделеев.
Приказни за Менделеев
Гравура што го прикажува Менделеев. Фото: ИТАР-ТАСС
Имаше многу приказни за познатиот научник и неговите откритија. Луѓето во тоа време имале малку разбирање за хемијата и верувале дека студирањето хемија е нешто како јадење супа од бебиња и крадење на индустриски размери. Затоа, активностите на Менделеев брзо се здобија со маса гласини и легенди.
Една од легендите вели дека Менделеев ја открил табелата со хемиски елементи во сон. Ова не е единствениот случај, за своето откритие проговори и Август Кекуле, кој сонувал за формулата на бензенскиот прстен. Сепак, Менделеев само им се насмеа на критичарите. „Размислувам за тоа можеби дваесет години, а вие велите: Седнав и одеднаш... готово!“, рекол научникот еднаш за своето откритие.
Друга приказна му припишува на Менделеев за откривањето на вотката. Во 1865 година, големиот научник ја одбрани својата дисертација на тема „Дискурс за комбинацијата на алкохол со вода“, и тоа веднаш доведе до нова легенда. Современиците на хемичарот се насмеаја, велејќи дека научникот „создава доста добро под дејство на алкохол во комбинација со вода“, а следните генерации веќе го нарекоа Менделеев откривач на вотка.
Тие, исто така, се смееја на начинот на живот на научникот, а особено на фактот дека Менделеев ја опремил својата лабораторија во вдлабнатината на огромен даб.
Современиците, исто така, ја исмеваа страста на Менделеев за куфери. Во периодот на неговата неволна неактивност во Симферопол, научникот бил принуден да го одземе времето ткаејќи куфери. Подоцна, тој самостојно направи картонски контејнери за потребите на лабораторијата. И покрај јасно „аматерската“ природа на ова хоби, Менделеев честопати беше нарекуван „господар на куфери“.
Откривање на радиум
Една од најтрагичните и во исто време најпознатите страници во историјата на хемијата и појавата на нови елементи во периодниот систем е поврзана со откривањето на радиумот. Новиот хемиски елемент го откриле сопружниците Марија и Пјер Кири, кои откриле дека отпадот што останал по одвојувањето на ураниумот од ураниумската руда бил повеќе радиоактивен од чистиот ураниум.
Бидејќи во тоа време никој не знаеше што е радиоактивност, гласините брзо му ги припишуваа лековитите својства и способноста да се излечат речиси сите болести познати на науката на новиот елемент. Радиумот бил вклучен во прехранбените производи, пастите за заби и кремите за лице. Богатите носеле часовници чии бројчаници биле обоени со боја која содржи радиум. Радиоактивниот елемент беше препорачан како средство за подобрување на потенцијата и ублажување на стресот.
Таквото „производство“ продолжи дваесет години - до 30-тите години на дваесеттиот век, кога научниците ги открија вистинските својства на радиоактивноста и открија колку е деструктивно дејството на зрачењето врз човечкото тело.
Марија Кири почина во 1934 година од радијациона болест предизвикана од долготрајна изложеност на радиум.
Небулиум и Корониум
Периодниот систем не само што ги нареди хемиските елементи во единствен хармоничен систем, туку овозможи и да се предвидат многу откритија на нови елементи. Во исто време, некои хемиски „елементи“ беа препознаени како непостоечки врз основа на тоа што не се вклопуваат во концептот на периодичниот закон. Најпознатата приказна е „откривањето“ на новите елементи небулиум и корониум.
Додека ја проучувале сончевата атмосфера, астрономите откриле спектрални линии кои не биле во можност да ги идентификуваат со ниту еден од хемиските елементи познати на земјата. Научниците сугерираа дека овие линии припаѓаат на нов елемент, кој беше наречен корониум (бидејќи линиите беа откриени при проучување на „короната“ на Сонцето - надворешниот слој на атмосферата на ѕвездата).
Неколку години подоцна, астрономите дошле до друго откритие додека ги проучувале спектрите на гасните маглини. Откриените линии, кои повторно не можеа да се идентификуваат со ништо копнено, му се припишуваат на друг хемиски елемент - небулиум.
Откритијата беа критикувани бидејќи повеќе немаше место во периодниот систем на Менделеев за елементи со својства на небулиум и корониум. По проверката, откриено е дека небулиумот е обичен копнеен кислород, а корониумот е високо јонизирано железо.
Да напоменеме дека денеска во Московскиот Централен дом на научниците на Руската академија на науките беше свечено отворен од научници од Дубна крај Москва.
Материјалот е создаден врз основа на информации од отворени извори. Подготви Василиј Макагонов
И како можете да ги запомните сите 118 елементи?
Ова одамна е тешко прашање. Најдобрите умови се бореа со проблемот како да ги организираат елементите. Некои луѓе добија хармонична слика, други добија спирални скали и други фигури. Одамна е забележано дека својствата на елементите се повторуваат со зголемување на атомската маса; постои одредена зависност и цикличност. Еден од научниците можеше да создаде табела, но ја зеде валентноста како главно својство и кога се тестираше, сè се распадна. И тој беше толку блиску до решавање на проблемот.
Што е „валентност“?
Способноста на елементите да комуницираат и да создаваат супстанции. Едноставно кажано, со колку други атоми овој елемент може да формира соединенија. Во електронските облаци околу јадрото има области со помала густина; електроните од друг елемент можат да летаат во овие дупки. И тогаш се јавува врска меѓу нив. Активноста на одреден елемент зависи од бројот на такви „празни“ области. Но, не заборавајте дека во нашите написи се обидуваме да поедноставиме сè. Во денешно време хемичарите не го сакаат зборот валентност, но неговото користење го олеснува запомнувањето колку потенцијални врски може да направи еден елемент.
Па, што е со хемичарот Менделеев?
Во принцип, Дмитриј Иванович не беше хемичар во нашето разбирање. Тој беше научник, експерт во различни области, тој го измислил транспортот на нафта преку гасовод. Се верува дека тој ја измислил руската вотка. Ова не е сосема точно. Пиеле и пред него. Тој е заслужен за оптималната јачина на пијалокот на 40 степени. Менделеев помина речиси дваесет години барајќи начин да ги класифицира елементите, поставувајќи карти со нивните имиња вака и онака. Постои легенда дека тој ја сонувал масата во сон. Кога размислувате за загатка со децении, никогаш нема да сонувате за неа.
И успеа да стави се на свое место?
Да и не. Факт е дека во 1869 година биле познати само 63 елементи и имало празни места во табелата, а некои елементи не сакале да се вклопат во нивните ќелии. Табелата се покажа како јасна, зеде предвид многу карактеристики и ја докажа периодичноста на својствата на елементите. Згора на тоа, со развојот на науката, беа откриени нови елементи. Тие ги зазедоа местата резервирани од научникот и ги имаа својствата што тој ги предвиде. И за некои елементи Менделеев смени погрешни атомски маси, на пример ураниум. И се покажа дека е во право!
И како да се користи таква табела?
Од времето на Менделеев, тој претрпе промени, но главната идеја - периодичноста на својствата - остана непроменета. По должината на вертикалните столбови се наоѓаат групи на елементи кои имаат слични својства, а по хоризонталните столбови се наоѓаат самите „периоди“. Од алкални метали до „благородни гасови“. Изненадувачки е што елементите со различна атомска маса се толку слични! Колкумина слушнале за натриум и калиум? Тие формираат слични соединенија, нивните хемиски својства се речиси исти, и покрај фактот што нивните атомски маси се разликуваат многу. Тоа е истата приказна во десната табела: флуорот и хлорот се гасови од ист тип.
Како можеше да го утврди ова?
Знаеме дека својствата на хемискиот елемент целосно зависат од структурата на неговиот атом, но пред 150 години не знаевме за ова. Сето ова е резултат на генијалност и децениска напорна работа.
Масата е малку искината, на дното има дупки и посебни блокови.
Нема ништо совршено во природата. Дури и долните блокови имаат своја периодичност, како што се намалување на електронската обвивка и нивото на јонизација. Лантанидите и актинидите беа преместени во долниот ред за да ја направат табелата покомпактна. Дури и кога табелата станува поширока, постои периодичност, тоа се повторува во следниот ред.
Се вчитува...
