Istoria descoperirii legii periodice DI Mendeleev. Semnificația descoperirii legii periodice

Toate materialele care ne înconjoară în natură, fie ele obiecte cosmice, obiecte terestre obișnuite sau organisme vii, constau în substanțe. Există multe specii de ele. Chiar și în cele mai vechi timpuri oamenii au observat că acestea nu sunt doar în măsură să schimbe starea lor fizică, dar, de asemenea, să se transforme în alte substanțe, înzestrate cu proprietăți diferite față de original. Dar legile, conform cărora au loc astfel de transformări ale materiei, nu au înțeles imediat oamenii. Pentru a face acest lucru, a fost necesar să se identifice corect baza substanței și să se clasifice elementele existente în natură. Acest lucru a devenit posibil numai la mijlocul secolului al XIX-lea, odată cu descoperirea legii periodice. Istoria creării sale Mendeleev a fost precedat de mulți ani de muncă, iar formarea acestui tip de cunoaștere a fost promovată de vechea experiență a întregii omeniri.

Când au fost puse bazele chimiei?

cele mai vechi timpuri au reușit să mestesugari suficient de topire și turnare diferite metale, cunoscând setul de secrete de transmutare. Ei și-au transferat cunoștințele și experiența descendenților care le-au folosit până în Evul Mediu. Se credea că metalele de bază, este posibil să se transforme în valori mobiliare care, de fapt, a fost principala sarcină a chimiști până în secolul al 16-lea. De fapt, într-o astfel de idee, chiar de idei filosofice și mistice ale Invatatii greci antici au fost stabilite că toată materia este construită din unele „elemente de bază“, care pot transforma una în alta. În ciuda primitivității aparente a acestei abordări, el a jucat un rol în istoria descoperirii Legii Periodice.

Panaceu și tinctură albă

Căutând primul principiu, alchimii credeau în existența a două substanțe fantastice. Una dintre ele a fost o piatră de filozof, cunoscută în legende, numită și elixir vital sau panaceu. Se credea că acest lucru înseamnă nu numai că conversia a fost manieră fără probleme în mercur de aur, plumb, argint și alte substanțe, dar, de asemenea, a servit ca un medicament miraculos versatil, orice boli umane de vindecare. Un alt element, care a fost numit tinctura alb, nu fac parte din categoria de mai puțin eficiente, dar înzestrat cu capacitatea de a converti argint în alte substanțe.

Vorbind descoperirea preistorie a legii periodice, este imposibil să nu mai vorbim de cunoștințele acumulate de către alchimiști. Ele reprezentau un model de gândire simbolică. Reprezentanții acestei științe semimystical au creat un anumit model chimic al lumii și procesele care au loc în ea la un nivel cosmic. Într-un efort de a înțelege esența tuturor lucrurilor, acestea sunt înregistrate în mod exhaustiv tehnici de laborator, echipamente și informații cu privire la container chimic, cu mare minuțiozitate și diligență se referă la transmiterea experienței lor colegilor și a descendenților.

Nevoia de clasificare

Semnificativ în ceea ce privește cantitatea de informații despre cele mai diferite elemente chimice din secolul al XIX-lea a fost acumulat suficient, ceea ce a dus la o nevoie naturală și dorința oamenilor de știință de a le sistematiza. Dar, pentru a realiza o astfel de clasificare, au fost necesare date experimentale suplimentare, dar nu și cunoștințe mistice, dar reale despre structura substanțelor și esența bazei dispozitivului materiei, care nu erau încă necesare. În plus, informațiile disponibile cu privire la semnificația masei atomice a elementelor chimice cunoscute la acel moment, pe baza căreia sa făcut sistematizarea, nu s-au deosebit foarte mult.

Dar încercările de a clasifica printre naturaliști s-au făcut de mai multe ori înainte de realizarea adevăratei esențe a lucrurilor, care acum formează baza științei moderne. Și în această direcție, mulți oameni de știință au lucrat. Vorbind pe scurt despre premisele pentru descoperirea legii periodice a lui Mendeleyev, ar trebui să menționăm exemple de astfel de asociații de elemente.

triadă

Oamenii de știință din acele vremuri au simțit că proprietățile expuse de o mare varietate de substanțe sunt în dependență indiscutabilă de magnitudinea masei lor atomice. Realizând acest lucru, un chimist din Germania Johann Döbereiner a propus sistemul său de clasificare a elementelor care formează baza materiei. Sa întâmplat în 1829. Și evenimentul a fost un progres destul de serios în știință pentru acea perioadă a dezvoltării sale și, de asemenea, o etapă importantă în istoria descoperirii legii periodice. Döbereiner combina elemente cunoscute în comunități, oferindu-le numele de "triadă". Conform sistemului existent, masa elementelor extreme sa dovedit a fi egală cu media sumelor maselor atomice ale membrului grupului care se afla între ele.

Încercările de a extinde limitele triadelor

Deficiențele din sistemul menționat Döbereiner au fost suficiente. De exemplu, în lanțul de bariu, stronțiu, calciu, nu există magneziu similar în structură și proprietăți. Și în comunitatea de telur, seleniu, sulf, nu era suficient oxigen. Multe alte substanțe similare nu au fost clasificate, de asemenea, în funcție de sistemul triadelor.

Mulți alți chimici au încercat să dezvolte aceste idei. În special, savantul german Leopold Gmelin a căutat să împingă caseta „închidere“, extinderea de grup clasificat celulele, distribuindu-le în ordinea de greutăți echivalente și elemente electronegativitate. Structurile sale au format nu numai triade, ci tetraduri și pentade, dar chimistul german nu a reușit să surprindă esența legii periodice.

Spiral De Charncourtau

Alexander de Chancourtua a venit cu o schemă și mai complicată pentru construirea elementelor. El le-a aranjat într-un plan îndoit într-un cilindru, răspândind vertical, cu o înclinare de 45 °, în ordinea crescândă a masei atomice. După cum se presupunea, pe liniile paralele cu axa acestei figuri geometrice volumetrice, trebuie localizate substanțe cu proprietăți similare.

Dar, în practică, clasificarea ideală nu a funcționat, deoarece, uneori, elementele legate nu au ajuns uneori la aceeași verticalitate. De exemplu, în apropierea metalelor alcaline a existat alt comportament chimic al manganului. Și într-o singură "companie" a luat sulf, oxigen și absolut nu cu ele un element similar de titan. Cu toate acestea, un asemenea sistem a contribuit și el, luând locul în istoria descoperirii legii periodice.

Alte încercări de a crea clasificări

Ca urmare a descris sistemul său de clasificare propus de John Newlands, menționând că similitudinea proprietăților elementelor, aranjate în funcție de creșterea greutății atomice, prezintă fiecare optulea membru al seriei rezultat. A găsit modelul de om de știință care a venit în minte pentru a compara structura aranjamentului octavelor muzicale. În același timp, el a atribuit fiecărui element propriul număr de serie, având rândurile orizontale. Dar această schemă din nou nu sa dovedit a fi ideală și a fost foarte sceptică în comunitatea științifică.

Din 1964 până în anii 1970. tabele, ordonarea elementelor chimice, au creat și Odling și Meyer. Dar astfel de încercări au avut din nou deficiențele. Totul a fost cu o zi înainte Descoperirea lui Mendeleev legislația periodică. Și unele lucrări cu încercări imperfecte de clasificare au fost publicate chiar și după ce masa pe care o folosim până în ziua de azi a fost prezentată lumii.

Biografia lui Mendeleev

Un strălucit om de știință rus sa născut în orașul Tobolsk în 1834 în familia directorului gimnaziului. În casă, pe lângă el, erau șaisprezece frați și surori. Nu lipsit de atenție, ca cel mai tânăr dintre copii, Dmitri Ivanovici din cea mai nesemnificativă epocă a lovit pe toți cu abilități extraordinare. Părinții, în ciuda dificultăților, au căutat să-i dea cea mai bună educație. Astfel, Mendeleev a absolvit prima școală din Tobolsk, iar apoi Institutul Pedagogic din capitală, păstrând în același timp în minte un interes profund în știință. Și nu numai pentru chimie, ci și pentru fizică, meteorologie, geologie, tehnologie, inginerie instrumentală, aeronautică și altele.

Curând, Mendeleyev și-a susținut teza și a devenit profesor asociat al Universității din St. Petersburg, unde a susținut cursuri de chimie organică. În 1865, el și-a prezentat colegii cu o disertație doctorală pe tema "Despre conectarea alcoolului cu apa". Anul de deschidere a legii periodice a fost 1969. Dar această realizare a fost precedată de 14 ani de muncă grea.

Despre descoperirea grozavă

Luând în considerare greșelile, inexactitățile și experiența pozitivă a colegilor, Dmitri Ivanovici a reușit să sistematizeze elementele chimice în modul cel mai convenabil. El a remarcat, de asemenea, dependența periodică a proprietăților compușilor și a substanțelor simple, forma lor față de masele atomice, așa cum se precizează în formularea legii periodice date de Mendeleev.

Dar, din păcate, astfel de idei progresiste nu au rezonat imediat cu inimile unor oameni de știință ruși care au luat această inovație foarte precaut. Și printre figurile științei străine, mai ales în Anglia și Germania, legea lui Mendeleev a găsit cei mai aprigi oponenți. Dar, foarte curând, situația sa schimbat. Care a fost motivul? Curajul ingenios al marelui om de știință rusesc a apărut ulterior lumii ca dovadă a abilității sale strălucite de a prevedea știința.

Elemente noi în chimie

Descoperirea legii periodice și structura tabelului periodic, creat de el, nu numai că a permis să efectueze sistematizarea substanțelor, dar, de asemenea, pentru a face o serie de predicții cu privire la prezența în natura multe necunoscute în acele zile. De aceea, Mendeleev a reușit să traducă în practică ceea ce nu putea face cu alți oameni de știință.

Doar cinci ani au trecut, și presupunerile marilor Chimist rus a început să fie confirmată. Francezul Lecoq de Boisbadran a descoperit un metal nou care a numit galiu. Proprietățile sale s-au dovedit a fi foarte asemănătoare cu cea prezisă de Mendeleev în teoria ekaaluminiului. După ce au aflat despre aceasta, reprezentanții lumii științifice din acele vremuri au fost uimiți. Dar despre aceste fapte uimitoare nu sa terminat deloc. Apoi suedezul Nilsson a descoperit un scandiu, analog al cărui analog a fost ekabor. Și ecasilitsiya gemene a fost deschisă de germaniu Winkler. De atunci, legea lui Mendeleev a început să se afirme și să acumuleze tot mai mulți susținători.

Noi fapte de previziune genială

creator sistem periodic astfel încât purtat de frumusețea ideii sale, el a luat libertatea de a face anumite ipoteze, a căror valabilitate este de cel mult mai strălucit confirmate de descoperirile științifice practice. De exemplu, unele substanțe pe care Mendeleev aranjate în tabelul său nu sunt în concordanță cu creșterea masei atomice. El a prevăzut că periodicitatea într-un sens mai profund, există încă nu numai în legătură cu creșterea în greutate atomică de elemente și mai mult pentru un alt motiv. Marele om de știință a ghicit că masa unui element depinde de cantitatea din structura sa a unor particule mai elementare.

Astfel, descoperirea lui Mendeleev a legii periodice a condus într-un fel reprezentanții științei să se gândească la constituenții atomului. Și oamenii de știință în curând vin secolului 20 - secolul al marilor descoperiri - văzut în mod repetat că proprietățile elementelor depind de taxa de nuclee atomice și structura învelișului său de electroni.

Legea periodică și modernitatea

Mesele lui Mendeleev, rămânând neschimbate în centrul său, au fost ulterior completate și repetate în repetate rânduri. Ea a format așa-numitul grup zero de elemente, care include gaze inerte. Problema plasării elementelor de pământuri rare a fost, de asemenea, rezolvată cu succes. Dar, în ciuda adăugirilor, importanța descoperirii legii periodice a lui Mendeleyev în versiunea originală este greu de supraestimat.

Mai târziu, odată cu descoperirea electronilor și fenomenul de radioactivitate, motivele succesului unei astfel de sistematizări, precum și periodicitatea proprietăților elementelor diferitelor substanțe, au fost pe deplin înțelese. În curând, izotopii elementelor radioactive au găsit locul lor în acest tabel. Baza clasificării numeroșilor membri ai celulei a fost numărul atomic. Și la mijlocul secolului al XX-lea, secvența elementelor din tabel a fost în cele din urmă justificată, în funcție de umplerea orbitalilor atomilor care se deplasează cu o viteză enormă în jurul nucleului prin electroni.