Sa katunayan, napansin ng German physicist na si Johann Wolfgang Dobereiner ang mga kakaibang katangian ng pagpapangkat ng mga elemento noon pang 1817. Noong mga panahong iyon, hindi pa lubos na nauunawaan ng mga chemist ang kalikasan ng mga atomo gaya ng inilarawan ni John Dalton noong 1808. sa kanyang" bagong sistema Pilosopiya ng Kemikal ” Ipinaliwanag ni Dalton ang mga reaksiyong kemikal, sa pag-aakalang ang bawat elementong sangkap ay binubuo ng isang tiyak na uri ng atom.

Dalton ang teorya na ang mga reaksiyong kemikal ay gumagawa ng mga bagong sangkap kapag ang mga atomo ay naghihiwalay o nagsanib. Naniniwala siya na ang anumang elemento ay binubuo lamang ng isang uri ng atom, na naiiba sa iba sa timbang. Ang mga atomo ng oxygen ay tumitimbang ng walong beses na mas mataas kaysa sa mga atomo ng hydrogen. Naniniwala si Dalton na ang mga atomo ng carbon ay anim na beses na mas mabigat kaysa sa hydrogen. Kapag ang mga elemento ay pinagsama upang lumikha ng mga bagong sangkap, ang dami ng mga reactant ay maaaring kalkulahin batay sa mga atomic na timbang na ito.

Mali si Dalton tungkol sa ilang masa - ang oxygen ay talagang 16 beses na mas mabigat kaysa sa hydrogen, at ang carbon ay 12 beses na mas mabigat kaysa sa hydrogen. Ngunit ginawa ng kanyang teorya na kapaki-pakinabang ang ideya ng mga atom, na nagbibigay inspirasyon sa isang rebolusyon sa kimika. Ang tumpak na pagsukat ng atomic mass ay naging isang malaking hamon para sa mga chemist sa mga darating na dekada.

Sa pagmumuni-muni sa mga kaliskis na ito, nabanggit ni Dobereiner na ang ilang hanay ng tatlong elemento (tinawag niya silang triad) ay nagpapakita ng isang kawili-wiling koneksyon. Bromine, halimbawa, ay may atomic mass sa isang lugar sa pagitan ng klorin at yodo, at ang tatlong elementong ito ay lahat ay nagpakita ng katulad na kemikal na pag-uugali. Ang Lithium, sodium at potassium ay isa ring triad.

Napansin ng ibang mga chemist ang mga koneksyon sa pagitan ng mga atomic na masa at, ngunit noong 1860s na ang mga atomic na masa ay naunawaan nang mabuti at sapat na nasusukat upang magkaroon ng mas malalim na pag-unawa. Naobserbahan ng English chemist na si John Newlands na ang pagsasaayos ng mga kilalang elemento sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng atomic mass ay nagresulta sa pag-uulit ng mga kemikal na katangian ng bawat ikawalong elemento. Tinawag niya ang modelong ito na "batas ng mga oktaba" sa isang artikulo noong 1865. Ngunit ang modelo ng Newlands ay hindi umabot nang husto lampas sa unang dalawang oktaba, na nag-udyok sa mga kritiko na imungkahi na ayusin niya ang mga elemento sa pagkakasunud-sunod ng alpabeto. At bilang Mendeleev sa lalong madaling panahon natanto, ang relasyon sa pagitan ng mga katangian ng mga elemento at atomic mass ay medyo mas kumplikado.

Organisasyon ng mga elemento ng kemikal

Si Mendeleev ay isinilang sa Tobolsk, Siberia, noong 1834 at ikalabing pitong anak ng kanyang mga magulang. Namuhay siya ng isang masiglang buhay, nagtataguyod ng iba't ibang interes at naglalakbay sa daan patungo sa mga natatanging tao... Sa oras ng pagtanggap mataas na edukasyon v instituto ng pagsasanay ng guro sa St. Petersburg, muntik na siyang mamatay sa malubhang karamdaman. Pagkatapos ng graduation, nagturo siya sa mga sekondaryang paaralan (kinakailangan itong makatanggap ng suweldo sa institute), habang nag-aaral ng matematika at natural na agham para sa master's degree.

Pagkatapos ay nagtrabaho siya bilang isang guro at lektor (at nagsulat gawaing siyentipiko), hanggang sa makatanggap siya ng iskolarsip para sa isang pinalawig na paglilibot sa pananaliksik sa pinakamahusay na mga laboratoryo ng kemikal sa Europa.

Bumalik sa St. Petersburg, natagpuan niya ang kanyang sarili na wala sa trabaho, kaya nagsulat siya ng isang mahusay na manwal sa pag-asang manalo ng malaking premyong salapi. Noong 1862, nakuha niya ang Demidov Prize. Nagtrabaho rin siya bilang isang editor, tagasalin at consultant sa iba't ibang larangan ng kemikal. Noong 1865 bumalik siya sa pananaliksik, natanggap ang kanyang Ph.D. at naging propesor sa St. Petersburg University.

Di-nagtagal pagkatapos noon, nagsimulang magturo si Mendeleev ng di-organikong kimika. Paghahanda upang makabisado ang bagong (para sa kanya) larangan na ito, hindi siya nasiyahan sa mga magagamit na aklat-aralin. Kaya nagpasya akong magsulat ng sarili ko. Ang organisasyon ng teksto ay nangangailangan ng organisasyon ng mga elemento, kaya ang tanong ng kanilang pinakamahusay na kaayusan ay palaging nasa isip niya.

Sa unang bahagi ng 1869, si Mendeleev ay gumawa ng sapat na pag-unlad upang mapagtanto na ang ilang mga grupo ng mga katulad na elemento ay nagpakita ng isang regular na pagtaas sa atomic mass; iba pang mga elemento na may humigit-kumulang sa parehong atomic mass ay may katulad na mga katangian. Ito ay lumabas na ang pag-order ng mga elemento ayon sa kanilang atomic na timbang ay ang susi sa kanilang pag-uuri.

D. Ang periodic table ni Meneleev.

Ayon sa sariling mga salita ni Mendeleev, inayos niya ang kanyang pag-iisip sa pamamagitan ng pagsusulat ng bawat isa sa 63 kilalang elemento noon sa isang hiwalay na kard. Pagkatapos, sa pamamagitan ng isang uri ng larong chemical solitaire, nakita niya ang pattern na hinahanap niya. Sa pamamagitan ng pag-aayos ng mga card sa mga patayong column na may mga atomic na masa mula mababa hanggang mataas, inilagay niya ang mga elemento na may katulad na katangian sa bawat pahalang na hilera. Ang periodic table ni Mendeleev ay ipinanganak. Nag-sketch siya ng draft noong Marso 1, ipinadala ito para i-print, at isinama ito sa kanyang textbook, na malapit nang mai-publish. Mabilis din siyang naghanda ng isang gawain para isumite sa Russian Chemical Society.

"Ang mga elemento, na inayos ayon sa laki ng kanilang mga atomic na masa, ay nagpapakita ng malinaw na pana-panahong mga katangian," isinulat ni Mendeleev sa kanyang trabaho. "Ang lahat ng mga paghahambing na ginawa ko ay humantong sa akin upang tapusin na ang laki ng atomic mass ay tumutukoy sa likas na katangian ng mga elemento."

Samantala, ang German chemist na si Lothar Meyer ay nagtatrabaho din sa pag-aayos ng mga elemento. Naghanda siya ng isang mesa na katulad ng kay Mendeleev, marahil ay mas maaga pa kaysa kay Mendeleev. Ngunit inilathala ni Mendeleev ang kanyang una.

Gayunpaman, higit na mahalaga kaysa sa tagumpay laban kay Meyer ay kung paano ginamit ni Mendeleev ang kanyang talahanayan upang gumawa ng tungkol sa mga hindi natuklasang elemento. Sa paghahanda ng kanyang mesa, napansin ni Mendeleev na ang ilan sa mga card ay nawawala. Kinailangan niyang mag-iwan ng mga walang laman na espasyo upang ang mga kilalang elemento ay maihanay nang tama. Sa kanyang buhay, tatlong walang laman na espasyo ang napuno ng mga hindi kilalang elemento: gallium, scandium at germanium.

Hindi lamang hinulaang ni Mendeleev ang pagkakaroon ng mga elementong ito, ngunit wastong inilarawan din ang kanilang mga katangian nang detalyado. Ang Gallium, halimbawa, na natuklasan noong 1875, ay may atomic na mass na 69.9 at isang density ng anim na beses kaysa sa tubig. Hinulaan ni Mendeleev ang elementong ito (pinangalanan niya itong ekaaluminium), para lamang sa density na ito at atomic mass na 68. Ang kanyang mga hula para sa ekasilicon ay malapit na tumugma sa germanium (natuklasan noong 1886) sa atomic mass (72 predicted, 72.3 sa katunayan) at density. Tama rin niyang hinulaan ang density ng germanium compounds na may oxygen at chlorine.

Ang periodic table ay naging prophetic. Tila na sa dulo ng larong ito ang nag-iisa na mga elemento ay magbubunyag. Kasabay nito, si Mendeleev mismo ay isang dalubhasa sa paggamit ng kanyang sariling mesa.

Ang matagumpay na mga hula ni Mendeleev ay nakakuha sa kanya ng maalamat na katayuan bilang isang master ng chemical magic. Ngunit ngayon ang mga mananalaysay ay nagtatalo tungkol sa kung ang pagtuklas ng mga hinulaang elemento ay pinagtibay ang pagsasabatas ng kanyang pana-panahong batas. Ang pagpasa ng batas ay maaaring pumasok sa mas malaking lawak nauugnay sa kakayahang ipaliwanag ang itinatag mga bono ng kemikal... Sa anumang kaso, ang predictive accuracy ni Mendeleev ay tiyak na nakakuha ng pansin sa mga merito ng kanyang talahanayan.

Noong 1890s, malawak na kinilala ng mga chemist ang kanyang batas bilang isang milestone sa kaalaman sa kemikal. Noong 1900, ang hinaharap nobel laureate sa kimika, tinawag ito ni William Ramsay na "the greatest generalization ever made in chemistry." At ginawa ito ni Mendeleev nang hindi nauunawaan kung paano.

Mapa ng matematika

Sa maraming mga kaso sa kasaysayan ng agham, ang mahusay na mga hula batay sa mga bagong equation ay naging tama. Kahit papaano, ang matematika ay nagbubunyag ng ilang natural na mga lihim bago ito matuklasan ng mga eksperimento. Ang isang halimbawa ay antimatter, ang isa pa ay ang pagpapalawak ng uniberso. Sa kaso ni Mendeleev, ang mga hula ng mga bagong elemento ay nangyari nang walang anumang malikhaing matematika. Ngunit sa katunayan, natuklasan ni Mendeleev ang isang malalim na mathematical na mapa ng kalikasan, dahil ang kanyang talahanayan ay sumasalamin sa kahulugan ng mga tuntunin sa matematika na namamahala sa atomic architecture.

Sa kanyang aklat, binanggit ni Mendeleev na "ang panloob na mga pagkakaiba sa bagay na binubuo ng mga atomo" ay maaaring may pananagutan sa pana-panahong paulit-ulit na mga katangian ng mga elemento. Ngunit hindi siya sumunod sa linyang ito ng pag-iisip. Sa katunayan, sa paglipas ng mga taon, pinag-isipan niya kung gaano kahalaga ang atomic theory sa kanyang talahanayan.

Ngunit nabasa ng iba ang panloob na mensahe ng talahanayan. Noong 1888, inihayag ng German chemist na si Johannes Wieslizen na ang periodicity ng mga katangian ng mga elemento, na inayos ayon sa masa, ay nagpapahiwatig na ang mga atomo ay binubuo ng mga regular na grupo ng mas maliliit na particle. Kaya, sa isang kahulugan, ang periodic table ay talagang nakikinita (at nagbibigay ng katibayan para sa) ang kumplikadong panloob na istraktura ng mga atomo, habang walang sinuman ang may kaunting ideya kung ano talaga ang hitsura ng atom o kung mayroon itong anumang panloob na istraktura. .

Sa oras ng pagkamatay ni Mendeleev noong 1907, alam ng mga siyentipiko na ang mga atomo ay nahahati sa mga bahagi:, kasama ang ilang positibong sisingilin na sangkap na ginagawang neutral ang mga atomo. Ang susi sa kung paano nakahanay ang mga pirasong ito ay nagmula sa pagtuklas noong 1911 nang matuklasan ng physicist na si Ernest Rutherford sa University of Manchester sa England ang atomic nucleus. Di-nagtagal pagkatapos noon, ipinakita ni Henry Moseley, na nagtrabaho kasama si Rutherford, na ang dami ng positibong singil sa isang nucleus (ang bilang ng mga proton na nilalaman nito, o ang "atomic number nito") ay tumutukoy sa tamang pagkakasunud-sunod ng mga elemento sa periodic table.

Henry Moseley.

Ang atomic mass ay malapit na nauugnay sa atomic number ni Moseley — sapat na malapit na ang pagkakasunud-sunod ng mga elemento ayon sa masa sa ilang lugar lamang ay naiiba sa pagkakasunud-sunod ayon sa numero. Iginiit ni Mendeleev na ang mga masa na ito ay mali at kailangan na muling sukatin, at sa ilang mga kaso siya ay tama. Ang ilang mga pagkakaiba ay nananatili, ngunit ang atomic number ni Moseley ay ganap na akma sa talahanayan.

Sa parehong oras, napagtanto ng Danish physicist na si Niels Bohr na ang quantum theory ay tumutukoy sa pagkakaayos ng mga electron na nakapalibot sa nucleus, at na ang pinakamalayong electron ang tumutukoy sa Mga katangian ng kemikal elemento.

Ang ganitong mga pagsasaayos ng mga panlabas na electron ay paulit-ulit na pana-panahon, na nagpapaliwanag sa mga pattern na orihinal na inihayag ng periodic table. Gumawa si Bohr ng sarili niyang bersyon ng talahanayan noong 1922, batay sa mga pang-eksperimentong sukat ng electron energies (kasama ang ilang mga pahiwatig mula sa periodic law).

Ang talahanayan ni Bohr ay nagdagdag ng mga elementong natuklasan mula noong 1869, ngunit ito ang parehong pana-panahong pagkakasunud-sunod na natuklasan ni Mendeleev. Nang walang kaunting ideya tungkol sa, si Mendeleev ay lumikha ng isang talahanayan na sumasalamin sa atomic architecture na idinidikta ng quantum physics.

Ang bagong talahanayan ng Bohr ay hindi ang una o ang huling bersyon ng orihinal na disenyo ni Mendeleev. Daan-daang bersyon ng periodic table ang nabuo at nai-publish. Modernong hugis- sa pahalang na disenyo bilang kabaligtaran sa orihinal na patayong bersyon ng Mendeleev - naging malawak na popular lamang pagkatapos ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig, salamat sa malaking bahagi sa gawain ng American chemist na si Glenn Seaborg.

Si Seaborg at ang kanyang mga kasamahan ay lumikha ng ilang bagong elemento sa sintetikong paraan, na may mga atomic na numero pagkatapos ng uranium, ang huling natural na elemento sa talahanayan. Nakita ni Seaborg na ang mga elementong ito, transuranic (kasama ang tatlong elemento na nauna sa uranium), ay nangangailangan ng isang bagong hanay sa talahanayan, na hindi naisip ni Mendeleev. Nagdagdag ang talahanayan ni Seaborg ng isang row para sa mga elementong iyon sa ilalim ng katulad na serye ng mga rare earth na wala ring puwang sa talahanayan.

Ang kontribusyon ni Seaborg sa chemistry ay nakakuha sa kanya ng karangalan na pangalanan ang kanyang sariling elemento, ang numerong 106 seborgium. Isa ito sa ilang elemento na ipinangalan sa mga sikat na siyentipiko. At sa listahang ito, siyempre, ay ang elemento 101, na natuklasan ni Seaborg at ng kanyang mga kasamahan noong 1955 at pinangalanang Mendelevium - pagkatapos ng chemist na nakakuha ng isang lugar sa periodic table higit sa lahat.

Tingnan ang aming channel ng balita kung gusto mo ng higit pang mga kwentong tulad nito.

Sa kanyang trabaho noong 1668, nagbigay si Robert Boyle ng isang listahan ng mga hindi nabubulok na elemento ng kemikal. Labinlima lang sila noon. Kasabay nito, hindi iginiit ng siyentipiko na, bilang karagdagan sa mga elemento na nakalista sa kanya, ay wala na at ang tanong ng kanilang numero ay nanatiling bukas.

Makalipas ang isang daang taon, ang Pranses na chemist na si Antoine Lavoisier ay nag-compile ng isang bagong listahan ng mga elemento na kilala sa agham. 35 na kemikal ang kasama sa rehistro nito, kung saan 23 sa mga ito ay nakilala bilang mga parehong di-nabubulok na elemento.

Ang paghahanap para sa mga bagong elemento ay isinagawa ng mga chemist sa buong mundo at medyo matagumpay na umuunlad. Ang mapagpasyang papel sa isyung ito ay ginampanan ng Russian chemist na si Dmitry Ivanovich Mendeleev: siya ang nakaisip ng ideya ng posibilidad ng pagkakaroon ng isang relasyon sa pagitan ng atomic mass ng mga elemento at ang kanilang lugar sa "hierarchy" . Sa kanyang sariling mga salita, "kinakailangang hanapin ... ang pagsusulatan sa pagitan ng mga indibidwal na katangian ng mga elemento at ng kanilang mga atomic na timbang."

Ang paghahambing ng mga kemikal na elemento na kilala noong panahong iyon, si Mendeleev, pagkatapos ng napakalaking gawain, sa kalaunan ay natuklasan na ang pagtitiwala, isang pangkalahatang regular na koneksyon sa pagitan ng mga indibidwal na elemento, kung saan lumilitaw ang mga ito bilang isang solong kabuuan, kung saan ang mga katangian ng bawat elemento ay hindi isang bagay na umiiral sa kanilang sarili. , ngunit pana-panahon at isang wastong umuulit na kababalaghan.

Kaya noong Pebrero 1869 ay nabuo pana-panahong batas ng Mendeleev... Sa parehong taon, noong Marso 6, isang ulat na inihanda ni D.I. Mendeleev, sa ilalim ng pamagat na "Correlation of properties with the atomic weight of elements" ay ipinakita ni N.A. Menshutkin sa isang pulong ng Russian Chemical Society.

Sa parehong taon, lumitaw ang publikasyon sa journal ng Aleman na "Zeitschrift für Chemie", at noong 1871, isang pinalawak na publikasyon ni D.I. Si Mendeleev ay nakatuon sa kanyang pagtuklas - "Die periodische Gesetzmässigkeit der Elemente" (Periodic regularity ng mga elemento ng kemikal).

Paglikha ng periodic table

Sa kabila ng katotohanan na ang ideya ni Mendeleev ay nabuo sa isang maikling panahon, hindi niya mabuo ang kanyang mga konklusyon sa loob ng mahabang panahon. Mahalaga para sa kanya na ipakita ang kanyang ideya sa anyo ng isang malinaw na paglalahat, isang mahigpit at visual na sistema. Gaya ng sinabi mismo ni D.I. Mendeleev sa isang pakikipag-usap kay Propesor A.A. Inostrantsev: "Lahat ay gumana sa aking ulo, ngunit hindi ko maipahayag ito sa isang talahanayan."

Ayon sa mga biographer, pagkatapos ng pag-uusap na ito, nagtrabaho ang siyentipiko sa paglikha ng mesa sa loob ng tatlong araw at tatlong gabi, nang hindi natutulog. Dumaan siya sa iba't ibang mga pagpipilian kung saan ang mga elemento ay maaaring pagsamahin upang ayusin sa isang talahanayan. Ang gawain ay kumplikado sa pamamagitan ng katotohanan na sa oras ng paglikha ng periodic table, malayo sa lahat ng mga elemento ng kemikal ay kilala sa agham.

Noong 1869-1871, nagpatuloy si Mendeleev sa pagbuo ng mga ideya ng periodicity na iniharap at tinanggap ng siyentipikong komunidad. Ang isa sa mga hakbang ay ang pagpapakilala ng konsepto ng lugar ng isang elemento sa periodic table bilang isang set ng mga katangian nito kung ihahambing sa mga katangian ng iba pang mga elemento.

Ito ay sa batayan nito, at batay din sa mga resulta na nakuha sa kurso ng pag-aaral ng pagkakasunud-sunod ng mga pagbabago sa mga oxide na bumubuo ng salamin, na itinama ni Mendeleev ang mga halaga ng mga atomic na masa ng 9 na elemento, kabilang ang beryllium, indium, uranium at iba pa.

Sa kurso ng trabaho D.I. Sinikap ni Mendeleev na punan walang laman na mga cell ang talahanayan na pinagsama-sama niya. Bilang resulta, noong 1870 ay hinulaang niya ang pagtuklas ng mga elementong hindi pa alam noong panahong iyon sa agham. Kinakalkula ni Mendeleev ang mga atomic na masa at inilarawan ang mga katangian ng tatlong elemento na hindi pa natuklasan noong panahong iyon:

• "ekaluminium" - binuksan noong 1875, pinangalanang gallium,
• "ekabora" - binuksan noong 1879, pinangalanang scandium,
• "ekasilitsiya" - binuksan noong 1885, pinangalanang germanium.

Ang kanyang susunod na natanto na mga hula ay ang pagtuklas ng walong higit pang elemento, kabilang ang polonium (natuklasan noong 1898), astatine (natuklasan noong 1942-1943), technetium (nadiskubre noong 1937), rhenium (nabuksan noong 1925) at France (nagbukas noong 1939).

Noong 1900, sina Dmitry Ivanovich Mendeleev at William Ramsay ay dumating sa konklusyon na kinakailangang isama ang mga elemento ng isang espesyal, zero na grupo sa periodic system. Ngayon ang mga elementong ito ay tinatawag na noble gases (hanggang 1962, ang mga gas na ito ay tinatawag na inert gases).

Ang prinsipyo ng organisasyon ng periodic system

Sa kanyang mesa D.I. Inayos ni Mendeleev ang mga elemento ng kemikal sa mga hilera sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng kanilang masa, na pinipili ang haba ng mga hilera sa paraang ang mga elemento ng kemikal sa isang haligi ay may katulad na mga katangian ng kemikal.

Ang mga marangal na gas - helium, neon, argon, krypton, xenon at radon ay nag-aatubili na tumutugon sa iba pang mga elemento at nagpapakita ng mababang aktibidad ng kemikal at samakatuwid ay nasa dulong kanang hanay.

Sa kaibahan, ang mga elemento ng pinakakaliwang haligi - lithium, sodium, potassium at iba pa - marahas na tumutugon sa iba pang mga sangkap, ang proseso ay sumasabog. Ang mga elemento sa iba pang mga column ng talahanayan ay kumikilos nang magkatulad - sa loob ng isang column, ang mga katangiang ito ay magkapareho, ngunit nag-iiba kapag lumilipat mula sa isang column patungo sa isa pa.

Ang periodic table sa unang bersyon nito ay sumasalamin lamang sa estado ng mga pangyayari na umiiral sa kalikasan. Sa una, hindi ipinaliwanag ng talahanayan sa anumang paraan kung bakit ito ang dapat mangyari. Sa pagdating lamang ng quantum mechanics ay naging malinaw ang tunay na kahulugan ng pagsasaayos ng mga elemento sa periodic table.

Ang mga elemento ng kemikal hanggang sa uranium (naglalaman ng 92 proton at 92 electron) ay matatagpuan sa kalikasan. Simula sa numero 93 mayroong mga artipisyal na elemento na nilikha sa mga kondisyon ng laboratoryo.

Mga tagubilin

Ang periodic table ay isang multi-storey "house" kung saan matatagpuan ang isang malaking bilang ng mga apartment. Ang bawat "nangungupahan" o sa kanyang sariling apartment sa ilalim ng isang tiyak na numero, na permanente. Bilang karagdagan, ang elemento ay may "apelyido" o pangalan, tulad ng oxygen, boron o nitrogen. Bilang karagdagan sa data na ito, ang bawat "apartment" o naglalaman ng impormasyon tulad ng relatibong atomic mass, na maaaring may eksaktong o bilugan na mga halaga.

Tulad ng sa anumang bahay, mayroong "mga pasukan" dito, lalo na ang mga grupo. Bukod dito, sa mga grupo, ang mga elemento ay matatagpuan sa kaliwa at kanan, na bumubuo. Depende sa kung aling panig mayroong higit sa kanila, iyon ay tinatawag na pangunahing. Ang ibang subgroup, ayon sa pagkakabanggit, ay magiging pangalawa. Mayroon ding mga "sahig" o tuldok sa talahanayan. Bukod dito, ang mga tuldok ay maaaring parehong malaki (binubuo ng dalawang row) at maliit (mayroon lamang isang row).

Ayon sa talahanayan, maaari mong ipakita ang istraktura ng atom ng isang elemento, na ang bawat isa ay may positibong sisingilin na nucleus, na binubuo ng mga proton at neutron, pati na rin ang mga negatibong sisingilin na mga electron na umiikot sa paligid nito. Ang bilang ng mga proton at electron ay pareho sa numero at tinutukoy sa talahanayan ng ordinal na numero ng elemento. Halimbawa, ang elemento ng kemikal na asupre ay may numero 16, samakatuwid, magkakaroon ito ng 16 na proton at 16 na mga electron.

Upang matukoy ang bilang ng mga neutron (mga neutral na particle na matatagpuan din sa nucleus), ibawas ang serial number nito mula sa relatibong atomic mass ng isang elemento. Halimbawa, ang bakal ay may kamag-anak na atomic mass na katumbas ng 56 at serial number na 26. Samakatuwid, 56 - 26 = 30 proton para sa bakal.

Ang mga electron ay nasa iba't ibang distansya mula sa nucleus, na bumubuo ng mga antas ng elektroniko. Upang matukoy ang bilang ng mga antas ng electronic (o enerhiya), kailangan mong tingnan ang bilang ng panahon kung saan matatagpuan ang elemento. Halimbawa, ang aluminyo ay nasa yugto 3, kaya magkakaroon ito ng 3 antas.

Sa pamamagitan ng numero ng pangkat (ngunit para lamang sa pangunahing subgroup), matutukoy mo ang pinakamataas na valency. Halimbawa, ang mga elemento ng unang grupo ng pangunahing subgroup (lithium, sodium, potassium, atbp.) ay may valency na 1. Alinsunod dito, ang mga elemento ng pangalawang grupo (beryllium, magnesium, calcium, atbp.) ay magkakaroon ng isang valency ng 2.

Maaari mo ring pag-aralan ang mga katangian ng mga elemento mula sa talahanayan. Mula kaliwa hanggang kanan, ang mga katangian ng metal ay humina at ang mga hindi metal na katangian ay pinahusay. Ito ay malinaw na makikita sa halimbawa ng panahon 2: ito ay nagsisimula sa isang alkali metal sodium, pagkatapos ay isang alkaline earth metal magnesium, pagkatapos nito ay isang amphoteric element na aluminyo, pagkatapos ay hindi metal na silicon, phosphorus, sulfur at ang panahon ay nagtatapos. mga gaseous substance- chlorine at argon. Sa susunod na panahon, ang isang katulad na relasyon ay sinusunod.

Mula sa itaas hanggang sa ibaba, ang isang pattern ay sinusunod din - ang mga katangian ng metal ay tumaas, at ang mga di-metal na katangian ay humina. Iyon ay, halimbawa, ang cesium ay mas aktibo kaysa sa sodium.

Huwag mawala ito. Mag-subscribe at makatanggap ng link sa artikulo sa iyong mail.

Matatandaan ng sinumang pumasok sa paaralan na ang isa sa mga compulsory subject ay chemistry. Maaaring gusto niya o hindi siya - hindi mahalaga. At malamang na karamihan sa mga kaalaman sa disiplinang ito ay nakalimutan na at hindi nalalapat sa buhay. Gayunpaman, naaalala ng lahat ang talahanayan ng mga elemento ng kemikal ng D.I. Mendeleev. Para sa marami, ito ay nanatiling isang multi-kulay na talahanayan, kung saan ang ilang mga titik ay nakasulat sa bawat parisukat, na nagsasaad ng mga pangalan ng mga elemento ng kemikal. Ngunit narito, hindi natin pag-uusapan ang tungkol sa kimika, at ilalarawan ang daan-daang mga reaksyon at proseso ng kemikal, ngunit pag-uusapan kung paano lumitaw ang periodic table sa pangkalahatan - ang kuwentong ito ay magiging interesado sa sinumang tao, at sa katunayan sa lahat ng mga sabik na kawili-wili at kapaki-pakinabang na impormasyon ...

Isang maliit na background

Noong 1668, isang pambihirang Irish na chemist, physicist at theologian na si Robert Boyle ang naglathala ng isang libro kung saan maraming mga alamat tungkol sa alchemy ang pinabulaanan, at kung saan pinag-usapan niya ang pangangailangang maghanap ng mga hindi mababawasang elemento ng kemikal. Nagbigay din ang siyentipiko ng isang listahan ng mga ito, na binubuo lamang ng 15 elemento, ngunit inamin ang ideya na maaaring mayroong higit pang mga elemento. Ito ang naging panimulang punto hindi lamang sa paghahanap ng mga bagong elemento, kundi pati na rin sa kanilang systematization.

Makalipas ang isang daang taon, isang bagong listahan ang naipon ng Pranses na chemist na si Antoine Lavoisier, na kasama na ang 35 elemento. 23 sa kanila ay idineklara nang hindi nabubulok. Ngunit ang paghahanap ng mga bagong elemento ay ipinagpatuloy ng mga siyentipiko sa buong mundo. At ang pangunahing papel sa prosesong ito ay ginampanan ng sikat na Russian chemist na si Dmitry Ivanovich Mendeleev - siya ang unang naglagay ng hypothesis na maaaring may kaugnayan sa pagitan ng atomic mass ng mga elemento at ang kanilang lokasyon sa system.

Salamat sa maingat na trabaho at paghahambing ng mga elemento ng kemikal, natuklasan ni Mendeleev ang isang koneksyon sa pagitan ng mga elemento, kung saan maaari silang maging isang buo, at ang kanilang mga pag-aari ay hindi isang bagay na ipinagkakaloob, ngunit isang pana-panahong paulit-ulit na kababalaghan. Bilang isang resulta, noong Pebrero 1869, binuo ni Mendeleev ang unang pana-panahong batas, at noong Marso ang kanyang ulat na "Correlation of properties with the atomic weight of elements" ay isinumite sa Russian Chemical Society ng mananalaysay ng chemistry N. A. Menshutkin. Pagkatapos sa parehong taon ang publikasyon ni Mendeleev ay nai-publish sa journal na "Zeitschrift fur Chemie" sa Germany, at noong 1871 isang bagong malawak na publikasyon ng siyentipiko na nakatuon sa kanyang pagtuklas ay nai-publish ng isa pang German journal na "Annalen der Chemie".

Paglikha ng periodic table

Sa pamamagitan ng 1869, ang pangunahing ideya ay nabuo na ni Mendeleev, at sa isang maikling panahon, ngunit sa mahabang panahon ay hindi niya ito maipormal sa ilang ordered system na malinaw na nagpapakita kung ano ang nangyayari. Sa isa sa mga pag-uusap sa kanyang kasamahan na si A.A. Inostrantsev, sinabi pa niya na ang lahat ay nagawa na sa kanyang ulo, ngunit hindi niya madala ang lahat sa isang mesa. Pagkatapos nito, ayon sa mga biographer ng Mendeleev, sinimulan niya ang maingat na trabaho sa kanyang mesa, na tumagal ng tatlong araw nang walang pagkaantala para sa pagtulog. Ang lahat ng uri ng mga paraan ng pag-aayos ng mga elemento sa isang talahanayan ay pinagsunod-sunod, at ang gawain ay mas kumplikado sa pamamagitan ng katotohanan na sa oras na iyon ay hindi pa alam ng agham ang tungkol sa lahat ng mga elemento ng kemikal. Ngunit, sa kabila nito, ang talahanayan ay ginawa pa rin, at ang mga elemento ay na-systematize.

Ang alamat ng panaginip ni Mendeleev

Marami ang nakarinig ng kwento na pinangarap ni D.I. Mendeleev ang kanyang mesa. Ang bersyon na ito ay aktibong ipinakalat ng nabanggit na kasama ni Mendeleev A.A. Inostrantsev bilang isang nakakatawang kuwento kung saan siya ay naaaliw sa kanyang mga mag-aaral. Sinabi niya na si Dmitry Ivanovich ay natulog at sa isang panaginip ay malinaw niyang nakita ang kanyang mesa, kung saan ang lahat ng mga elemento ng kemikal ay nakaayos sa tamang pagkakasunud-sunod. Pagkatapos nito, nagbiro pa ang mga mag-aaral na ang 40 ° vodka ay natuklasan sa parehong paraan. Ngunit mayroon pa ring mga tunay na kinakailangan para sa kuwento na may pagtulog: tulad ng nabanggit na, si Mendeleev ay nagtatrabaho sa mesa nang walang tulog o pahinga, at minsan ay natagpuan siya ni Inostrantsev na pagod at pagod. Sa hapon, nagpasya si Mendeleev na magpahinga, at pagkaraan ng ilang oras, bigla siyang nagising, agad na kumuha ng isang piraso ng papel at inilarawan ang isang handa na mesa dito. Ngunit ang siyentipiko mismo ay pinabulaanan ang buong kuwento sa isang panaginip, na nagsasabi: "Iniisip ko ito sa loob ng dalawampung taon, ngunit sa palagay mo: nakaupo ako at biglang ... handa na." Kaya't ang alamat ng panaginip ay maaaring maging kaakit-akit, ngunit ang paglikha ng talahanayan ay posible lamang salamat sa pagsusumikap.

Mga iba pang gawain

Sa panahon mula 1869 hanggang 1871, binuo ni Mendeleev ang mga ideya ng periodicity, kung saan ang hilig ng siyentipikong komunidad. At isa sa mahahalagang milestone Ang prosesong ito ay naging isang pag-unawa na ang anumang elemento sa system ay dapat na matatagpuan, batay sa kabuuan ng mga katangian nito kumpara sa mga katangian ng iba pang mga elemento. Batay dito, at umaasa din sa mga resulta ng mga pag-aaral sa pagbabago ng mga glass-forming oxides, nagawang amyendahan ng chemist ang mga halaga ng mga atomic na masa ng ilang mga elemento, kabilang ang uranium, indium, beryllium at iba pa.

Siyempre, nais ni Mendeleev na punan ang mga walang laman na selula na nanatili sa talahanayan sa lalong madaling panahon, at noong 1870 ay hinulaan na ang mga elemento ng kemikal na hindi alam ng agham ay malapit nang matuklasan, ang mga atomic na masa at mga katangian kung saan siya ay nakapagkalkula. Ang una sa mga ito ay gallium (natuklasan noong 1875), scandium (natuklasan noong 1879) at germanium (natuklasan noong 1885). Pagkatapos ang mga hula ay patuloy na natanto, at walo pang bagong elemento ang natuklasan, kabilang ang: polonium (1898), rhenium (1925), technetium (1937), francium (1939) at astatine (1942-1943). Sa pamamagitan ng paraan, noong 1900 D.I. Mendeleev at ang Scottish chemist na si William Ramsay ay dumating sa konklusyon na ang mga elemento ng zero group ay dapat ding isama sa talahanayan - hanggang 1962 sila ay tinawag na mga inert gas, at pagkatapos - mga marangal na gas.

Organisasyon ng periodic system

Mga elemento ng kemikal sa talahanayan ng D.I. Halimbawa, ang mga marangal na gas tulad ng radon, xenon, krypton, argon, neon at helium ay nahihirapang gumanti sa iba pang mga elemento, at mayroon ding mababang aktibidad ng kemikal, kaya naman sila ay matatagpuan sa dulong kanang haligi. At ang mga elemento ng kaliwang haligi (potassium, sodium, lithium, atbp.) ay mahusay na tumutugon sa iba pang mga elemento, at ang mga reaksyon mismo ay sumasabog. Sa madaling salita, sa loob ng bawat column, ang mga elemento ay may magkakatulad na katangian na nag-iiba-iba habang lumilipat sila mula sa isang column patungo sa susunod. Ang lahat ng mga elemento hanggang sa No. 92 ay matatagpuan sa kalikasan, at mula sa No. 93 nagsisimula ang mga artipisyal na elemento, na maaari lamang malikha sa mga kondisyon ng laboratoryo.

Sa orihinal na bersyon nito, ang periodic table ay naunawaan lamang bilang isang salamin ng pagkakasunud-sunod na umiiral sa kalikasan, at walang paliwanag kung bakit ang lahat ay dapat na ganito. Nang lumitaw ang quantum mechanics ay naging malinaw ang tunay na kahulugan ng pagkakasunud-sunod ng mga elemento sa talahanayan.

Mga aral mula sa malikhaing proseso

Sa pagsasalita tungkol sa kung anong mga aral ng proseso ng malikhaing maaaring matutunan mula sa buong kasaysayan ng paglikha ng periodic table ng D.I. Bigyan natin sila ng maikling buod.

Ayon sa mga pag-aaral nina Poincaré (1908) at Graham Wallace (1926), mayroong apat na pangunahing yugto ng malikhaing pag-iisip:

• Paghahanda- ang yugto ng pagbabalangkas ng pangunahing gawain at ang mga unang pagtatangka upang malutas ito;
• Incubation- ang yugto kung saan mayroong pansamantalang pagkagambala mula sa proseso, ngunit ang paghahanap ng solusyon sa problema ay isinasagawa sa isang hindi malay na antas;
• Enlightenment- ang yugto kung saan matatagpuan ang intuitive na solusyon. Bukod dito, ang solusyon na ito ay matatagpuan sa isang ganap na hindi nauugnay na sitwasyon;
• Pagsusulit- ang yugto ng pagsubok at pagpapatupad ng solusyon, kung saan nagaganap ang pagpapatunay ng solusyon na ito at ang posibleng karagdagang pag-unlad nito.

Tulad ng nakikita natin, sa proseso ng paglikha ng kanyang talahanayan, intuitively sinundan ni Mendeleev ang apat na yugtong ito. Kung gaano ito kabisa ay maaaring hatulan ng mga resulta, i.e. sa pamamagitan ng katotohanan na ang talahanayan ay nilikha. At dahil ang paglikha nito ay isang malaking hakbang pasulong hindi lamang para sa agham ng kemikal, ngunit para sa buong sangkatauhan, ang apat na yugto sa itaas ay maaaring magamit kapwa sa pagpapatupad ng maliliit na proyekto at sa pagpapatupad ng mga pandaigdigang ideya. Ang pangunahing bagay na dapat tandaan ay hindi isang solong pagtuklas, hindi isang solong solusyon sa isang problema ang matatagpuan sa kanilang sarili, gaano man natin gustong makita sila sa isang panaginip at gaano man tayo matulog. Para magawa ang isang bagay, hindi mahalaga kung ito ay gumagawa ng talahanayan ng mga elemento ng kemikal o pagbuo ng isang bagong plano sa marketing, kailangan mong magkaroon ng ilang partikular na kaalaman at kasanayan, pati na rin ang mahusay na paggamit ng iyong potensyal at magsikap.

Hangad namin ang iyong tagumpay sa iyong mga pagsusumikap at matagumpay na pagpapatupad ng iyong mga plano!

Ang pagtuklas ng talahanayan ng mga pana-panahong elemento ng kemikal ay naging isa sa mga mahalagang milestone sa kasaysayan ng pag-unlad ng kimika bilang isang agham. Ang natuklasan ng talahanayan ay ang siyentipikong Ruso na si Dmitry Mendeleev. Ang isang pambihirang siyentipiko na may pinakamalawak na pang-agham na pananaw ay nagawang pagsamahin ang lahat ng mga ideya tungkol sa likas na katangian ng mga elemento ng kemikal sa isang solong magkatugmang konsepto.

Sa kasaysayan ng pagtuklas ng talahanayan ng mga pana-panahong elemento, interesanteng kaalaman na may kaugnayan sa pagtuklas ng mga bagong elemento, at mga kwentong bayan na nakapaligid kay Mendeleev at sa talahanayan ng mga elemento ng kemikal na kanyang nilikha, sasabihin ng M24.RU sa artikulong ito.

Kasaysayan ng pagbubukas ng talahanayan

Sa kalagitnaan ng ika-19 na siglo, 63 na elemento ng kemikal ang natuklasan, at ang mga siyentipiko sa buong mundo ay paulit-ulit na nagtangka na pagsamahin ang lahat ng umiiral na elemento sa isang konsepto. Ang mga elemento ay iminungkahi na ilagay sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng atomic mass at nahahati sa mga grupo ayon sa pagkakapareho ng mga katangian ng kemikal.

Noong 1863, iminungkahi ng chemist at musikero na si John Alexander Newland ang kanyang teorya, na nagmungkahi ng layout ng mga elemento ng kemikal na katulad ng natuklasan ni Mendeleev, ngunit ang gawain ng siyentipiko ay hindi sineseryoso ng komunidad ng siyensya dahil sa katotohanan na ang may-akda ay dinala ng ang paghahanap para sa pagkakaisa at koneksyon ng musika sa kimika.

Noong 1869, inilathala ni Mendeleev ang kanyang scheme ng periodic table sa journal ng Russian Chemical Society at nagpadala ng paunawa ng pagtuklas sa mga nangungunang siyentipiko sa mundo. Kasunod nito, ang chemist ay pinino at pinahusay ang scheme nang higit sa isang beses hanggang sa makuha nito ang karaniwang anyo nito.

Ang kakanyahan ng pagtuklas ni Mendeleev ay na sa pagtaas ng atomic mass, ang mga kemikal na katangian ng mga elemento ay hindi nagbabago nang monotonically, ngunit pana-panahon. Pagkatapos ng isang tiyak na bilang ng mga elemento ng iba't ibang mga katangian, ang mga katangian ay magsisimulang ulitin. Kaya, ang potassium ay katulad ng sodium, ang fluorine ay katulad ng chlorine, at ang ginto ay katulad ng pilak at tanso.

Noong 1871, sa wakas ay pinagsama ni Mendeleev ang mga ideya sa isang pana-panahong batas. Hinulaan ng mga siyentipiko ang pagtuklas ng ilang mga bagong elemento ng kemikal at inilarawan ang kanilang mga katangian ng kemikal. Kasunod nito, ang mga kalkulasyon ng chemist ay ganap na nakumpirma - ang gallium, scandium at germanium ay ganap na tumutugma sa mga katangian na iniugnay ni Mendeleev sa kanila.

Mga kwento tungkol kay Mendeleev

Isang ukit na naglalarawan kay Mendeleev. Larawan: ITAR-TASS

Maraming mga kuwento ang kumalat tungkol sa sikat na siyentipiko at sa kanyang mga natuklasan. Ang mga tao noong panahong iyon ay may kaunting ideya sa kimika at naniniwala na ang paggawa ng kimika ay tulad ng pagkain ng sopas mula sa mga sanggol at pagnanakaw sa isang pang-industriyang sukat. Samakatuwid, ang mga aktibidad ni Mendeleev ay mabilis na nakakuha ng maraming alingawngaw at alamat.

Sinabi ng isa sa mga alamat na binuksan ni Mendeleev ang talahanayan ng mga elemento ng kemikal sa isang panaginip. Ang kaso ay hindi lamang isa; August Kekule, na pinangarap ng formula ng benzene ring, ay nagsalita din tungkol sa kanyang natuklasan. Gayunpaman, tinawanan lamang ni Mendeleev ang mga kritiko. "Malamang dalawampung taon ko itong pinag-iisipan, ngunit sasabihin mo: Nakaupo ako at biglang ... handa na ito!" Minsang sinabi ng siyentipiko tungkol sa kanyang natuklasan.

Ang isa pang kuwento ay nagpapasalamat kay Mendeleev sa pagtuklas ng vodka. Noong 1865, ipinagtanggol ng mahusay na siyentipiko ang kanyang disertasyon sa paksang "Diskurso sa kumbinasyon ng alkohol na may tubig", at agad itong nagbunga ng isang bagong alamat. Ang mga kontemporaryo ng chemist ay tumawa, na nagsasabi na ang siyentipiko ay "gumagawa ng isang mahusay na trabaho sa ilalim ng impluwensya ng alkohol na sinamahan ng tubig," at ang mga susunod na henerasyon ay tinawag na si Mendeleev na natuklasan ang vodka.

Pinagtawanan din nila ang pamumuhay ng siyentipiko, at lalo na sa katotohanan na nilagyan ni Mendeleev ang kanyang laboratoryo sa guwang ng isang malaking puno ng oak.

Gayundin, pinagtatawanan ng mga kontemporaryo ang pagkahilig ni Mendeleev sa mga maleta. Sa oras ng kanyang hindi sinasadyang hindi aktibidad sa Simferopol, napilitan ang siyentipiko na iwaksi ang oras sa paghabi ng mga maleta. Nang maglaon, nakapag-iisa siyang gumawa ng mga lalagyan ng karton para sa mga pangangailangan ng laboratoryo. Sa kabila ng malinaw na "amateur" na likas na katangian ng libangan na ito, si Mendeleev ay madalas na tinatawag na "master ng maleta".

Ang pagtuklas ng radium

Ang isa sa mga pinaka-trahedya at sa parehong oras sikat na mga pahina sa kasaysayan ng kimika at ang hitsura ng mga bagong elemento sa periodic table ay nauugnay sa pagtuklas ng radium. Ang bagong elemento ng kemikal ay natuklasan ng mag-asawang Maria at Pierre Curie, na natuklasan na ang basurang natitira pagkatapos ng paghihiwalay ng uranium mula sa uranium ore ay mas radioactive kaysa sa purong uranium.

Simula noon walang nakakaalam kung ano ang radyaktibidad, pagkatapos ay mabilis na iniugnay ng bulung-bulungan ang mga katangian ng pagpapagaling at ang kakayahang pagalingin ang halos lahat ng sakit na kilala sa agham sa bagong elemento. Ang radium ay isinama sa mga pagkain, toothpaste, at mga cream sa mukha. Ang mga mayayaman ay nagsusuot ng mga relo, ang mga dial nito ay pininturahan ng pintura na naglalaman ng radium. Ang radioactive na elemento ay inirerekomenda bilang isang paraan upang mapabuti ang potency at mapawi ang stress.

Ang nasabing "produksyon" ay tumagal ng dalawampung taon - hanggang sa 30s ng ikadalawampu siglo, nang natuklasan ng mga siyentipiko ang tunay na katangian ng radyaktibidad at nalaman kung gaano mapanirang epekto ng radiation sa katawan ng tao.

Namatay si Marie Curie noong 1934 mula sa radiation sickness na dulot ng pangmatagalang pagkakalantad sa radium.

Nebulium at Coronium

Ang periodic table ay hindi lamang nag-utos ng mga elemento ng kemikal sa isang solong magkatugma na sistema, ngunit ginawang posible upang mahulaan ang maraming mga pagtuklas ng mga bagong elemento. Kasabay nito, ang ilang mga kemikal na "elemento" ay idineklara na wala sa mga batayan na hindi sila nababagay sa konsepto ng periodic law. Ang pinakatanyag na kuwento ay ang "pagtuklas" ng mga bagong elementong nebulium at corona.

Kapag pinag-aaralan ang solar atmosphere, nakakita ang mga astronomo ng mga parang multo na linya na hindi nila matukoy sa alinman sa mga elemento ng kemikal na kilala sa lupa. Iminungkahi ng mga siyentipiko na ang mga linyang ito ay kabilang sa isang bagong elemento na tinatawag na coronium (dahil ang mga linya ay natuklasan habang pinag-aaralan ang "corona" ng Araw - ang panlabas na layer ng atmospera ng bituin).

Pagkalipas ng ilang taon, ang mga astronomo ay gumawa ng isa pang pagtuklas sa pamamagitan ng pag-aaral ng spectra ng gaseous nebulae. Ang mga natuklasang linya, na hindi muling makikilala sa anumang bagay sa lupa, ay iniuugnay sa isa pa elemento ng kemikal- nebulia.

Ang mga natuklasan ay pinuna, dahil wala nang puwang sa periodic table para sa mga elementong may mga katangian ng nebulium at coronium. Pagkatapos ng pagsubok, nalaman na ang nebulium ay ordinaryong terrestrial oxygen, at ang corium ay highly ionized iron.

Tandaan na ngayon sa Moscow Central House of Scientists ng Russian Academy of Sciences ay taimtim na binuksan ng mga siyentipiko mula sa Dubna malapit sa Moscow.

Ang materyal ay nilikha batay sa impormasyon mula sa mga bukas na mapagkukunan. Inihanda ni Vasily Makagonov