המאה התשע-עשרה בהיסטוריה של האנושות היא המאה שבה נערכו רפורמות של מדעים רבים, כולל כימיה. בתקופה זו הופיעה המערכת המחזורית של מנדלייב, ואיתה החוק המחזורי. זה היה הוא שהפך לבסיס של הכימיה המודרנית. המערכת המחזורית של D. I. Mendeleev היא סיסטמטיזציה של יסודות, הקובעת את התלות של תכונות כימיות ופיזיקליות במבנה ובמטען של אטום של חומר.
היסטוריה
תחילת המערכת המחזורית של מנדלייב הונחה על ידי הספר "היחס בין תכונות למשקל האטומי של יסודות", שנכתב ברבע השלישי של המאה ה-17. הוא הציג את המושגים הבסיסיים של יסודות כימיים ידועים יחסית (באותה תקופה היו רק 63 מהם). בנוסף, עבור רבים מהם, המסות האטומיות נקבעו בצורה שגויה. זה הפריע מאוד לגילוי של D. I. Mendeleev.
דמיטרי איבנוביץ' התחיל את עבודתו בהשוואה בין תכונות האלמנטים. קודם כל, הוא לקח כלור ואשלגן, ורק אז עבר לעבוד עם מתכות אלקליות. חמוש בכרטיסים מיוחדים המתארים יסודות כימיים, הוא שוב ושובניסיתי להרכיב את ה"פסיפס" הזה: הנחתי אותו על שולחני בחיפוש אחר השילובים וההתאמות הדרושים.
לאחר מאמצים רבים, דמיטרי איבנוביץ' בכל זאת מצא את התבנית שחיפש, ויישר את היסודות בסדרות תקופתיות. לאחר שקיבל תאים ריקים בין היסודות כתוצאה מכך, הבין המדען כי לא כל היסודות הכימיים ידועים לחוקרים הרוסים, וכי הוא זה שצריך לתת לעולם הזה את הידע בתחום הכימיה שעדיין לא ניתן על ידיו. קודמים.
כולם מכירים את המיתוס שהטבלה המחזורית הופיעה למנדלייב בחלום, והוא אסף את היסודות מהזיכרון למערכת אחת. זה, באופן גס, שקר. העובדה היא שדמיטרי איבנוביץ' עבד על עבודתו די הרבה זמן ובריכוז, וזה התיש אותו מאוד. תוך כדי עבודה על מערכת האלמנטים, מנדלייב נרדם פעם. כשהתעורר, הבין שלא סיים את השולחן, ודווקא המשיך למלא את התאים הריקים. מכר שלו, פלוני אינוסטרנצב, מורה באוניברסיטה, החליט שהשולחן של מנדלייב הוא חלום והפיץ שמועה זו בקרב תלמידיו. כך הופיעה ההשערה הזו.
תהילה
טבלה המחזורית של יסודות כימיים של מנדלייב היא השתקפות של החוק המחזורי שנוצר על ידי דמיטרי איבנוביץ' ברבע השלישי של המאה ה-19 (1869). בשנת 1869, בפגישה של הקהילה הכימית הרוסית, הוקראה הודעתו של מנדלייב על יצירת מבנה מסוים. ובאותה שנה יצא לאור הספר "יסודות הכימיה", שבוהטבלה המחזורית של היסודות הכימיים של מנדלייב פורסמה לראשונה. ובספר "מערכת היסודות הטבעית והשימוש בה להצביע על תכונותיהם של יסודות שלא התגלו", ד"י מנדלייב הזכיר לראשונה את המושג "חוק תקופתי".
כללי מבנה ומיקום
הצעדים הראשונים ביצירת החוק התקופתי נעשו על ידי דמיטרי איבנוביץ' עוד בשנים 1869-1871, באותה תקופה הוא עבד קשה כדי לבסס את התלות של תכונות היסודות הללו במסת האטום שלהם. הגרסה המודרנית היא טבלה דו מימדית של אלמנטים.
למיקום של יסוד בטבלה יש משמעות כימית ופיזית מסוימת. לפי המיקום של היסוד בטבלה, אתה יכול לגלות מה הערכיות שלו, לקבוע את מספר האלקטרונים ותכונות כימיות אחרות. דמיטרי איבנוביץ' ניסה ליצור קשר בין אלמנטים, גם דומים במאפיינים וגם שונים.
הבסיס לסיווג היסודות הכימיים הידועים באותה תקופה, הוא שם את הערכיות והמסה האטומית. בהשוואה בין התכונות היחסיות של יסודות, ניסה מנדלייב למצוא תבנית שתאחד את כל היסודות הכימיים הידועים למערכת אחת. על ידי סידורם על סמך הגידול במסה האטומית, הוא עדיין השיג מחזוריות בכל אחת מהשורות.
פיתוח נוסף של המערכת
הטבלה המחזורית, שהופיעה ב-1969, שוכללה יותר מפעם אחת. עם ההופעהגזים אצילים בשנות ה-30, אפשר היה לחשוף את התלות החדשה ביותר של היסודות - לא במסה, אלא במספר הסידורי. מאוחר יותר ניתן היה לקבוע את מספר הפרוטונים בגרעיני אטום, והתברר שהוא חופף למספר הסידורי של היסוד. מדענים של המאה ה-20 חקרו את המבנה האלקטרוני של האטום. התברר שזה משפיע גם על התדירות. זה שינה מאוד את הרעיון של מאפיינים של אלמנטים. נקודה זו באה לידי ביטוי במהדורות מאוחרות יותר של המערכת המחזורית של מנדלייב. כל גילוי חדש של המאפיינים והתכונות של האלמנטים משתלב בצורה אורגנית לטבלה.
מאפייני המערכת המחזורית של מנדלייב
הטבלה המחזורית מחולקת לתקופות (7 שורות מסודרות אופקית), אשר, בתורן, מחולקות לגדולות ולקטנות. התקופה מתחילה במתכת אלקלית ומסתיימת ביסוד בעל תכונות לא מתכתיות.
טבלה של דמיטרי איבנוביץ' מחולקת אנכית לקבוצות (8 עמודות). כל אחד מהם במערכת המחזורית מורכב משתי תת-קבוצות, כלומר, הראשית והמשנית. לאחר מחלוקות ארוכות, לפי הצעתם של ד.י. מנדלייב ועמיתו ו' רמזי, הוחלט להציג את מה שנקרא קבוצת האפס. הוא כולל גזים אינרטיים (ניאון, הליום, ארגון, ראדון, קסנון, קריפטון). בשנת 1911, המדענים פ. סודי הציע למקם יסודות בלתי מובחנים, מה שנקרא איזוטופים, במערכת המחזורית - תאים נפרדים הוקצו עבורם.
למרות הנאמנות והדיוק של המערכת המחזורית, הקהילה המדעית במשך זמן רב לא רצתה להכירהגילוי הזה. מדענים גדולים רבים לעגו לפעילותו של D. I. Mendeleev והאמינו שאי אפשר לחזות את תכונותיו של יסוד שטרם התגלה. אך לאחר שהתגלו היסודות הכימיים לכאורה (ואלה היו, למשל, סקנדיום, גליום וגרמניום), הפכו המערכת של מנדלייב והחוק התקופתי שלו לבסיס התיאורטי של מדע הכימיה.
שולחן בעת החדשה
טבלת היסודות המחזורית של מנדלייב היא הבסיס לרוב התגליות הכימיות והפיזיקליות הקשורות למדע האטום והמולקולרי. התפיסה המודרנית של היסוד התפתחה דווקא בזכות המדען הדגול. הופעת המערכת המחזורית של מנדלייב עוררה שינויים מהותיים ברעיונות לגבי תרכובות שונות וחומרים פשוטים. ליצירת מערכת תקופתית על ידי מדען הייתה השפעה עצומה על התפתחות הכימיה וכל המדעים הקשורים אליה.
