Historia e zbulimit të ligjit periodik dhe sistemit periodik të elementeve. Historia e zbulimit të ligjit periodik dhe sistemit periodik të elementeve kimike nga Dmitry Ivanovich Mendeleev Origjina e tabelës periodike

2.2. Historia e krijimit të Tabelës Periodike.

Në dimrin e viteve 1867-68, Mendeleev filloi të shkruante librin shkollor "Bazat e kimisë" dhe menjëherë hasi në vështirësi në sistemimin e materialit faktik. Nga mesi i shkurtit 1869, duke menduar për strukturën e tekstit shkollor, ai gradualisht arriti në përfundimin se vetitë e substancave të thjeshta (dhe kjo është forma e ekzistencës së elementeve kimike në një gjendje të lirë) dhe masat atomike të elementeve janë të lidhura me një model të caktuar.

Mendeleev nuk dinte shumë për përpjekjet e paraardhësve të tij për të rregulluar elementët kimikë në rendin e rritjes së masave atomike dhe për incidentet që lindën në këtë rast. Për shembull, ai nuk kishte pothuajse asnjë informacion për punën e Chancourtois, Newlands dhe Meyer.

Faza vendimtare e mendimeve të tij erdhi më 1 mars 1869 (14 shkurt, stili i vjetër). Një ditë më parë, Mendeleev shkroi një kërkesë për leje për dhjetë ditë për të ekzaminuar qumështoret e djathit artel në provincën Tver: ai mori një letër me rekomandime për studimin e prodhimit të djathit nga A.I Khodnev, një nga drejtuesit e Shoqërisë së Lirë Ekonomike.

Në Shën Petersburg atë ditë ishte vranësira dhe acar. Pemët në kopshtin e universitetit, ku shikonin dritaret e banesës së Mendelejevit, kërcasin nga era. Ndërsa ishte ende në shtrat, Dmitry Ivanovich piu një gotë qumësht të ngrohtë, pastaj u ngrit, lau fytyrën dhe shkoi në mëngjes. Ai ishte në një humor të mrekullueshëm.

Në mëngjes, Mendeleev kishte një ide të papritur: të krahasonte masat e ngjashme atomike të elementeve të ndryshëm kimikë dhe vetitë e tyre kimike. Pa u menduar dy herë, në anën e pasme të letrës së Khodnev ai shkroi simbolet për klorin Cl dhe kalium K me masa atomike mjaft të afërta, përkatësisht të barabarta me 35.5 dhe 39 (ndryshimi është vetëm 3.5 njësi). Në të njëjtën letër, Mendeleev skicoi simbole të elementeve të tjerë, duke kërkuar për çifte të ngjashme "paradoksale" midis tyre: fluor F dhe natrium Na, brom Br dhe rubidium Rb, jod I dhe cezium Cs, për të cilët diferenca në masë rritet nga 4.0 në 5.0 , dhe më pas deri në 6.0. Mendeleev nuk mund ta dinte atëherë se "zona e pacaktuar" midis jometaleve dhe metaleve të dukshme përmbante elementë - gazra fisnikë, zbulimi i të cilave më pas do të modifikonte ndjeshëm Tabelën Periodike.

Pas mëngjesit, Mendeleev u mbyll në zyrën e tij. Ai nxori nga tavolina një tufë me karta biznesi dhe filloi të shkruante në anën e pasme të tyre simbolet e elementeve dhe vetitë e tyre kryesore kimike. Pas ca kohësh, familjarët dëgjuan zërin që vinte nga zyra: "Oooh, çfarë me brirë do t'i vras!" Këto pasthirrma nënkuptonin që Dmitry Ivanovich kishte frymëzim krijues. Mendeleev zhvendosi kartat nga një rresht horizontal në tjetrin, i udhëhequr nga vlerat e masës atomike dhe vetitë e substancave të thjeshta të formuara nga atomet e të njëjtit element. Edhe një herë, një njohuri e plotë e kimisë inorganike i erdhi në ndihmë. Gradualisht, forma e Tabelës së ardhshme Periodike të Elementeve Kimike filloi të shfaqej. Pra, në fillim vendosi një kartë me elementin berilium Be (masa atomike 14) pranë një karte me elementin alumin Al (masa atomike 27.4), sipas traditës së atëhershme, duke ngatërruar beriliumin për një analog të aluminit. Megjithatë, më pas, pasi krahasoi vetitë kimike, ai vendosi beriliumin mbi magnezin Mg. Duke dyshuar në vlerën e pranuar përgjithësisht të masës atomike të beriliumit, ai e ndryshoi atë në 9.4 dhe ndryshoi formulën e oksidit të beriliumit nga Be 2 O 3 në BeO (si oksidi i magnezit MgO). Nga rruga, vlera "korrigjuar" e masës atomike të beriliumit u konfirmua vetëm dhjetë vjet më vonë. Ai veproi me po aq guxim edhe në raste të tjera.

Gradualisht, Dmitry Ivanovich arriti në përfundimin përfundimtar se elementët e rregulluar sipas rendit në rritje të masave të tyre atomike shfaqin një periodicitet të qartë të vetive fizike dhe kimike. Gjatë gjithë ditës, Mendeleev punoi në sistemin e elementeve, duke u shkëputur për një kohë të shkurtër për të luajtur me vajzën e tij Olga dhe për të ngrënë drekë dhe darkë.

Në mbrëmjen e 1 marsit 1869, ai e rishkruan plotësisht tabelën që kishte përpiluar dhe nën titullin “Përvoja e një sistemi elementësh bazuar në peshën e tyre atomike dhe ngjashmërinë kimike”, e dërgoi në shtypshkronjë, duke bërë shënime për daktilografistët. dhe duke vënë datën “17 shkurt 1869” (ky është stili i vjetër).

Kështu u zbulua Ligji Periodik, formulimi modern i të cilit është si vijon: Vetitë e substancave të thjeshta, si dhe format dhe vetitë e përbërjeve të elementeve, varen periodikisht nga ngarkesa e bërthamave të atomeve të tyre.

Mendelejevi u dërgoi shumë kimistëve vendas dhe të huaj fletë të shtypura me tabelën e elementeve dhe vetëm pas kësaj u largua nga Shën Petersburgu për të inspektuar fabrikat e djathit.

Para se të largohej, ai ende arriti t'i dorëzonte N.A. Menshutkin, një kimist organik dhe historian i ardhshëm i kimisë, dorëshkrimin e artikullit "Marrëdhënia e vetive me peshën atomike të elementeve" - ​​për botim në Journal of the Russian Chemical Society dhe për komunikim në mbledhjen e ardhshme të shoqërisë.

Më 18 mars 1869, Menshutkin, i cili ishte nëpunës i kompanisë në atë kohë, bëri një raport të shkurtër mbi Ligjin Periodik në emër të Mendelejevit. Raporti në fillim nuk tërhoqi shumë vëmendjen e kimistëve dhe Presidenti i Shoqatës Ruse Kimike, Akademiku Nikolai Zinin (1812-1880) deklaroi se Mendeleev nuk po bënte atë që duhet të bënte një studiues i vërtetë. Vërtetë, dy vjet më vonë, pasi lexoi artikullin e Dmitry Ivanovich "Sistemi natyror i elementeve dhe zbatimi i tij për të treguar vetitë e disa elementeve", Zinin ndryshoi mendje dhe i shkroi Mendeleevit: "Shumë, shumë të mira, lidhje shumë të shkëlqyera, madje edhe argëtuese Për të lexuar, Zoti ju dhëntë fat në konfirmimin eksperimental të konkluzioneve tuaja, N. Zinin tuaj sinqerisht të përkushtuar dhe me respekt të thellë. Mendelejevi nuk i vendosi të gjithë elementët në rendin e rritjes së masave atomike; në disa raste ai udhëhiqej më shumë nga ngjashmëria e vetive kimike. Kështu, masa atomike e kobaltit Co është më e madhe se ajo e nikelit Ni, dhe teluri Te është gjithashtu më e madhe se ajo e jodit I, por Mendelejevi i vendosi ato në rendin Co - Ni, Te - I dhe jo anasjelltas. Përndryshe, teluri do të binte në grupin halogjen, dhe jodi do të bëhej një i afërm i selenit Se.

Për gruan dhe fëmijët e mi. Ose ndoshta ai e dinte që po vdiste, por nuk donte të shqetësonte dhe shqetësonte paraprakisht familjen, të cilën e donte ngrohtësisht dhe me butësi.” Në orën 5:20 të mëngjesit. Më 20 janar 1907, Dmitry Ivanovich Mendeleev vdiq. Ai u varros në varrezat Volkovskoye në Shën Petersburg, jo shumë larg varreve të nënës dhe djalit të tij Vladimir. Në vitin 1911, me iniciativën e shkencëtarëve të avancuar rusë, Muzeu i D.I. Mendeleev, ku...

Stacioni i metrosë në Moskë, anije kërkimore për kërkime oqeanografike, elementi 101 kimik dhe minerali - mendeleevit. Shkencëtarët dhe shakatarët që flasin rusisht ndonjëherë pyesin: "A nuk është Dmitry Ivanovich Mendeleev një çifut, ky është një mbiemër shumë i çuditshëm, a nuk ka ardhur nga mbiemri "Mendel"?" Përgjigja për këtë pyetje është jashtëzakonisht e thjeshtë: "Të katër djemtë e Pavel Maksimovich Sokolov, ...

Provimi i liceut, në të cilin Derzhavin i moshuar bekoi Pushkinin e ri. Rolin e njehsorit e ka luajtur Akademiku Yu.Fritzsche, një specialist i famshëm në kiminë organike. Teza e kandidatit D.I Mendeleev u diplomua në Institutin Kryesor Pedagogjik në 1855. Teza e tij "Izomorfizmi në lidhje me marrëdhëniet e tjera të formës kristalore me përbërjen" u bë e tij e parë e madhe shkencore...

Kryesisht për çështjen e kapilaritetit dhe tensionit sipërfaqësor të lëngjeve, dhe orët e lira i kaloi në rrethin e shkencëtarëve të rinj rusë: S.P. Botkina, I.M. Sechenova, I.A. Vyshnegradsky, A.P. Borodin dhe të tjerët Më 1861, Mendelejevi u kthye në Shën Petersburg, ku rifilloi të jepte leksione për kiminë organike në universitet dhe botoi një libër shkollor, të shquar për atë kohë: "Kimia Organike", në...

Krijimi i teorisë atomo-molekulare në kapërcyellin e shekujve 19 - 19 u shoqërua me një rritje të shpejtë të numrit të elementeve kimike të njohura. Vetëm në dekadën e parë të shekullit të 19-të u zbuluan 14 elementë të rinj. Mbajtësi i rekordeve midis zbuluesve ishte kimisti anglez Humphry Davy, i cili në një vit duke përdorur elektrolizën përftoi 6 substanca të reja të thjeshta (natrium, kalium, magnez, kalcium, barium, stroncium). Dhe deri në vitin 1830, numri i elementeve të njohur arriti në 55.

Ekzistenca e një numri të tillë elementësh, heterogjenë në vetitë e tyre, i hutonte kimistët dhe kërkonte renditje dhe sistemim të elementeve. Shumë shkencëtarë kërkuan modele në listën e elementeve dhe arritën një përparim. Mund të veçojmë tre vepra më domethënëse që sfiduan përparësinë e zbulimit të ligjit periodik nga D.I. Mendelejevi.

Mendeleev formuloi ligjin periodik në formën e parimeve themelore të mëposhtme:

• 1. Elementet e renditur sipas peshës atomike paraqesin një periodicitet të qartë të vetive.
• 2. Duhet të presim zbulimin e shumë trupave të thjeshtë të panjohur, për shembull, elementë të ngjashëm me Al dhe Si me një peshë atomike 65 - 75.
• 3. Pesha atomike e një elementi ndonjëherë mund të korrigjohet duke ditur analogët e tij.

Disa analogji zbulohen nga madhësia e peshës së atomit të tyre. Pozicioni i parë ishte i njohur edhe para Mendelejevit, por ishte ai që i dha karakterin e një ligji universal, duke parashikuar mbi bazën e tij ekzistencën e elementeve që nuk ishin zbuluar ende, duke ndryshuar peshat atomike të një numri elementësh dhe duke rregulluar disa elementet në tabelë në kundërshtim me peshën e tyre atomike, por në përputhje të plotë me vetitë e tyre (kryesisht sipas valencës). Dispozitat e mbetura u zbuluan vetëm nga Mendelejevi dhe janë pasoja logjike të ligjit periodik. Korrektësia e këtyre pasojave u konfirmua nga shumë eksperimente gjatë dy dekadave të ardhshme dhe bëri të mundur që të flitet për ligjin periodik si një ligj i rreptë i natyrës.

Duke përdorur këto dispozita, Mendeleev përpiloi versionin e tij të tabelës periodike të elementeve. Drafti i parë i tabelës së elementeve u shfaq më 17 shkurt (1 mars, stil i ri) 1869.

Dhe më 6 mars 1869, profesori Menshutkin bëri një njoftim zyrtar në lidhje me zbulimin e Mendeleev në një takim të Shoqatës Ruse Kimike.

Rrëfimi i mëposhtëm u hodh në gojën e shkencëtarit: Unë shoh në ëndërr një tryezë ku të gjithë elementët janë rregulluar sipas nevojës. U zgjova dhe menjëherë e shkrova në një copë letër - vetëm në një vend një korrigjim më vonë doli i nevojshëm." Sa e thjeshtë është gjithçka në legjenda! U deshën më shumë se 30 vjet nga jeta e shkencëtarit për ta zhvilluar dhe korrigjuar atë.

Procesi i zbulimit të ligjit periodik është udhëzues dhe vetë Mendeleev foli për të në këtë mënyrë: “Ideja lindi pa dashje se duhet të kishte një lidhje midis masës dhe vetive kimike.

Dhe meqenëse masa e një substance, megjithëse jo absolute, por vetëm relative, në fund të fundit shprehet në formën e peshave atomike, është e nevojshme të kërkohet një korrespondencë funksionale midis vetive individuale të elementeve dhe peshave të tyre atomike. Ju nuk mund të kërkoni asgjë, madje as kërpudha apo ndonjë lloj varësie, përveçse duke parë dhe provuar.

Kështu fillova të zgjedh, duke shkruar në karta të veçanta elemente me peshat e tyre atomike dhe vetitë themelore, elementë të ngjashëm dhe pesha atomike të ngjashme, gjë që çoi shpejt në përfundimin se vetitë e elementeve varen periodikisht nga pesha e tyre atomike dhe, duke dyshuar në shumë paqartësi , nuk dyshova për asnjë minutë në përgjithësinë e përfundimit të nxjerrë, pasi është e pamundur të lejohen aksidente.”

Në tabelën e parë periodike, të gjithë elementët deri dhe duke përfshirë kalciumin janë të njëjtë si në tabelën moderne, me përjashtim të gazeve fisnike. Kjo mund të shihet nga një fragment i një faqeje nga një artikull i D.I. Mendeleev, që përmban tabelën periodike të elementeve.

Bazuar në parimin e rritjes së peshave atomike, elementët e ardhshëm pas kalciumit duhet të ishin vanadiumi, kromi dhe titani. Por Mendeleev vendosi një pikëpyetje pas kalciumit, dhe më pas vendosi titan, duke ndryshuar peshën e tij atomike nga 52 në 50.

Elementit të panjohur, të treguar me një pikëpyetje, iu caktua një peshë atomike A = 45, e cila është mesatarja aritmetike midis peshave atomike të kalciumit dhe titanit. Më pas, mes zinkut dhe arsenikut, Mendeleev la vend për dy elementë që ende nuk ishin zbuluar. Përveç kësaj, ai vendosi telurium përballë jodit, megjithëse ky i fundit ka një peshë atomike më të ulët. Me këtë renditje të elementeve, të gjitha rreshtat horizontale në tabelë përmbanin vetëm elementë të ngjashëm, dhe periodiciteti i ndryshimeve në vetitë e elementeve ishte qartësisht i dukshëm. Gjatë dy viteve të ardhshme, Mendeleev përmirësoi ndjeshëm sistemin e elementeve. Në 1871, u botua botimi i parë i librit shkollor të Dmitry Ivanovich "Bazat e kimisë", i cili prezantoi sistemin periodik në një formë pothuajse moderne.

Në tabelë u formuan 8 grupe elementësh, numrat e grupeve tregojnë valencën më të lartë të elementeve të atyre serive që përfshihen në këto grupe dhe periudhat bëhen më të afërta me ato moderne, të ndara në 12 seri. Tani çdo periudhë fillon me një metal alkali aktiv dhe përfundon me një halogjen tipik jo metal. saktësinë ai përshkroi vetitë e tre elementeve të panjohura, të cilat ai i quajti ekabor (eka në sanskritisht do të thotë "një dhe i njëjti"), eka-alumin dhe eka-silicon. (Gaul është emri i lashtë romak për Francën). Shkencëtari arriti të izolojë këtë element në formën e tij të pastër dhe të studiojë vetitë e tij. Dhe Mendeleev pa që vetitë e galiumit përkonin me vetitë e eka-aluminit, të cilat ai i parashikoi, dhe i tha Lecoq de Boisbaudran se ai mati gabimisht densitetin e galiumit, i cili duhet të jetë i barabartë me 5,9-6,0 g/cm3 në vend të 4,7 g. /cm3. Në të vërtetë, matje më të kujdesshme çuan në vlerën e saktë prej 5,904 g/cm3. Njohja përfundimtare e ligjit periodik të D.I. Mendelejevi u arrit pas vitit 1886, kur kimisti gjerman K. Winkler, duke analizuar mineralin e argjendit, mori një element që ai e quajti germanium. Rezulton të jetë ekasilikon.

Ligji periodik dhe sistemi periodik i elementeve.

Ligji periodik është një nga ligjet më të rëndësishme të kimisë. Mendeleev besonte se karakteristika kryesore e një elementi është masa e tij atomike. Prandaj, ai i renditi të gjithë elementët në një rresht në rendin e rritjes së masës atomike.

Nëse marrim parasysh një numër elementësh nga Li në F, mund të shohim se vetitë metalike të elementeve dobësohen dhe vetitë jometalike rriten. Vetitë e elementeve në serinë nga Na në Cl ndryshojnë në mënyrë të ngjashme. Shenja tjetër K, si Li dhe Na, është një metal tipik.

Valenca më e lartë e elementeve rritet nga I y Li në V y N (oksigjeni dhe fluori kanë një valencë konstante, përkatësisht II dhe I) dhe nga I y Na në VII y Cl. Elementi tjetër K, si Li dhe Na, ka një valencë prej I. Në serinë e oksideve nga Li2O në N2O5 dhe hidroksideve nga LiOH në HNO3, vetitë bazë dobësohen dhe vetitë acidike rriten. Vetitë e oksideve ndryshojnë në mënyrë të ngjashme në serinë nga Na2O dhe NaOH në Cl2O7 dhe HClO4. Oksidi i kaliumit K2O, si oksidet e litiumit dhe natriumit Li2O dhe Na2O, është një oksid bazë, dhe hidroksidi i kaliumit KOH, si hidroksidet e litiumit dhe natriumit, LiOH dhe NaOH, është një bazë tipike.

Format dhe vetitë e jometaleve ndryshojnë në mënyrë të ngjashme nga CH4 në HF dhe nga SiH4 në HCl.

Ky karakter i vetive të elementeve dhe përbërjeve të tyre, i cili vërehet me rritjen e masës atomike të elementeve, quhet ndryshim periodik. Vetitë e të gjithë elementëve kimikë ndryshojnë periodikisht me rritjen e masës atomike.

Ky ndryshim periodik quhet varësia periodike e vetive të elementeve dhe përbërjeve të tyre nga masa atomike.

Prandaj D.I. Mendeleev e formuloi ligjin që zbuloi si më poshtë:

· Vetitë e elementeve, si dhe format dhe vetitë e përbërjeve të elementeve, varen periodikisht nga masa atomike e elementeve.

Mendelejevi rregulloi periodat e elementeve njëra nën tjetrën dhe si rezultat përpiloi tabelën periodike të elementeve.

Ai tha se tabela e elementeve ishte fryt jo vetëm i punës së tij, por edhe i përpjekjeve të shumë kimistëve, ndër të cilët ai vuri në dukje veçanërisht "forcuesit e ligjit periodik" që zbuluan elementet që ai parashikoi.

Krijimi i një tabele moderne kërkon shumë vite punë të palodhur nga mijëra e mijëra kimistë dhe fizikantë. Nëse Mendelejevi do të ishte gjallë sot, duke parë tabelën moderne të elementeve, ai mund të përsëriste fare mirë fjalët e kimistit anglez J. W. Mellor, autor i enciklopedisë klasike me 16 vëllime mbi kiminë inorganike dhe teorike. Pasi mbaroi veprën e tij në vitin 1937, pas 15 vitesh punë, ai shkroi me mirënjohje në faqen e titullit: “Dedikuar privatëve të një ushtrie të madhe kimistësh. Emrat e tyre janë harruar, veprat e tyre mbeten...

Sistemi periodik është një klasifikim i elementeve kimike që përcakton varësinë e vetive të ndryshme të elementeve nga ngarkesa e bërthamës atomike. Sistemi është një shprehje grafike e ligjit periodik. Që nga tetori 2009, njihen 117 elementë kimikë (me numra serialë nga 1 në 116 dhe 118), nga të cilët 94 gjenden në natyrë (disa vetëm në sasi gjurmë). Pjesa tjetër23 janë marrë artificialisht si rezultat i reaksioneve bërthamore - ky është procesi i transformimit të bërthamave atomike që ndodh gjatë ndërveprimit të tyre me grimcat elementare, rrezet gama dhe me njëri-tjetrin, zakonisht duke çuar në lëshimin e sasive kolosale të energjisë. 112 elementët e parë kanë emra të përhershëm, pjesa tjetër kanë emra të përkohshëm.

Zbulimi i elementit 112 (më i rëndëi nga ata zyrtarë) njihet nga Unioni Ndërkombëtar i Kimisë së Pastër dhe të Aplikuar.

Izotopi më i qëndrueshëm i njohur i këtij elementi ka një gjysmë jetë prej 34 sekondash. Në fillim të qershorit 2009, ai mban emrin jozyrtar të ununbium, ai u sintetizua për herë të parë në shkurt 1996 në përshpejtuesin e joneve të rënda në Institutin e Jonit të Rëndë në Darmstadt. Zbuluesit kanë gjashtë muaj kohë për të propozuar një emër të ri zyrtar për ta shtuar në tryezë (ata kanë propozuar tashmë Wickhausius, Helmholtzius, Venusius, Frischius, Strassmannius dhe Heisenbergius). Aktualisht njihen elementë transuranikë me numrat 113-116 dhe 118, të marra në Institutin e Përbashkët për Kërkime Bërthamore në Dubna, por ende nuk janë njohur zyrtarisht. Më të zakonshme se të tjerat janë 3 forma të tabelës periodike: "e shkurtër" (periudhë e shkurtër), "e gjatë" (periudha e gjatë) dhe "ekstra-gjatë". Në versionin "super-gjatë", çdo periudhë zë saktësisht një rresht. Në versionin "të gjatë", lantanidet (një familje prej 14 elementësh kimikë me numra serialë 58-71, të vendosura në periudhën VI të sistemit) dhe aktinidet (një familje elementësh kimikë radioaktivë të përbërë nga aktinium dhe 14 të ngjashëm me të në vetitë e tyre kimike) hiqen nga tabela e përgjithshme, duke e bërë atë më kompakte. Në formën "e shkurtër" të regjistrimit, përveç kësaj, periudha e katërt dhe pasuese zënë nga 2 rreshta secila; Simbolet e elementeve të nëngrupeve kryesore dhe dytësore janë të rreshtuara në lidhje me skajet e ndryshme të qelizave. Forma e shkurtër e tabelës, që përmban tetë grupe elementesh, u braktis zyrtarisht nga IUPAC në 1989. Pavarësisht rekomandimit për të përdorur formularin e gjatë, forma e shkurtër vazhdoi të jepej në një numër të madh librash referimi dhe manualesh ruse pas kësaj kohe. Nga literatura e huaj moderne, forma e shkurtër është plotësisht e përjashtuar dhe në vend të saj përdoret forma e gjatë. Disa studiues e lidhin këtë situatë, ndër të tjera, me kompaktësinë e dukshme racionale të formës së shkurtër të tabelës, si dhe me të menduarit stereotip dhe mosperceptimin e informacionit modern (ndërkombëtar).

Në vitin 1969, Theodore Seaborg propozoi një tabelë periodike të zgjeruar të elementeve. Niels Bohr zhvilloi formën shkallë (piramidale) të tabelës periodike.

Ka shumë mënyra të tjera, rrallë ose aspak të përdorura, por shumë origjinale, për paraqitjen grafike të Ligjit Periodik. Sot, ka disa qindra versione të tabelës, dhe shkencëtarët po ofrojnë vazhdimisht opsione të reja.

Ligji periodik dhe arsyetimi i tij.

Ligji periodik bëri të mundur sistemimin dhe përgjithësimin e një sasie të madhe informacioni shkencor në kimi. Ky funksion i ligjit zakonisht quhet integrues. Ajo manifestohet veçanërisht qartë në strukturimin e materialit shkencor dhe edukativ në kimi.

Akademiku A.E. Fersman tha se sistemi bashkoi të gjithë kiminë brenda një lidhjeje të vetme hapësinore, kronologjike, gjenetike dhe energjike.

Roli integrues i Ligjit Periodik u shfaq edhe në faktin se disa të dhëna për elementet, gjoja që dilnin jashtë ligjeve të përgjithshme, u verifikuan dhe u sqaruan si nga vetë autori, ashtu edhe nga ndjekësit e tij.

Kjo ndodhi me karakteristikat e beriliumit. Para veprës së Mendelejevit, ai konsiderohej një analog trevalent i aluminit për shkak të të ashtuquajturës ngjashmëri diagonale. Kështu, në periudhën e dytë kishte dy elemente trevalente dhe jo një dyvalent i vetëm. Pikërisht në këtë fazë Mendelejevi dyshoi për një gabim në kërkimin e vetive të beriliumit, ai gjeti punën e kimistit rus Avdeev, i cili pretendonte se beriliumi ishte dyvalent dhe kishte një peshë atomike prej 9. Puna e Avdeev mbeti e pavërejtur nga bota shkencore; , autori vdiq herët, me sa duket ishte helmuar nga komponimet jashtëzakonisht toksike të beriliumit. Rezultatet e hulumtimit të Avdeev u krijuan në shkencë falë Ligjit Periodik.

Ndryshime dhe përsosje të tilla të vlerave të peshave atomike dhe valencave u bënë nga Mendeleev për nëntë elementë të tjerë (In, V, Th, U, La, Ce dhe tre lantanide të tjera).

Për dhjetë elementë të tjerë, vetëm peshat atomike u korrigjuan. Dhe të gjitha këto sqarime u konfirmuan më pas eksperimentalisht.

Funksioni prognostik (parashikues) i Ligjit Periodik mori konfirmimin më të mrekullueshëm në zbulimin e elementeve të panjohura me numra serialë 21, 31 dhe 32.

Ekzistenca e tyre fillimisht u parashikua në mënyrë intuitive, por me formimin e sistemit, Mendeleev ishte në gjendje të llogariste vetitë e tyre me një shkallë të lartë saktësie. Historia e njohur e zbulimit të skandiumit, galiumit dhe germaniumit ishte triumfi i zbulimit të Mendelejevit. Ai i bëri të gjitha parashikimet e tij në bazë të ligjit universal të natyrës që ai vetë zbuloi.

Në total, Mendeleev parashikoi dymbëdhjetë elementë që në fillim, Mendeleev theksoi se ligji përshkruan vetitë jo vetëm të vetë elementëve kimikë, por edhe të shumë prej përbërjeve të tyre. Për ta konfirmuar këtë, mjafton të japim shembullin e mëposhtëm. Që nga viti 1929, kur akademiku P. L. Kapitsa zbuloi për herë të parë përçueshmërinë jometalike të germaniumit, filloi zhvillimi i studimit të gjysmëpërçuesve në të gjitha vendet e botës.

Menjëherë u bë e qartë se elementët me veti të tilla zënë nëngrupin kryesor të grupit IV.

Me kalimin e kohës, u kuptua se vetitë gjysmëpërçuese duhet, në një masë më të madhe ose më të vogël, të zotërohen nga komponimet e elementeve të vendosura në periudha po aq të largëta nga ky grup (për shembull, me një formulë të përgjithshme të tipit AzB).

Kjo e bëri menjëherë kërkimin për gjysmëpërçues të rinj praktikisht të rëndësishëm të synuar dhe të parashikueshëm. Pothuajse e gjithë elektronika moderne bazohet në lidhje të tilla.

Është e rëndësishme të theksohet se parashikimet brenda Tabelës Periodike janë bërë edhe pas pranimit të tij të përgjithshëm. Në vitin 1913

Moseley zbuloi se gjatësia e valës së rrezeve X, të cilat merren nga antikatodat e bëra nga elementë të ndryshëm, ndryshon natyrshëm në varësi të numrit atomik të caktuar në mënyrë konvencionale për elementët në Tabelën Periodike. Eksperimenti konfirmoi se numri serial i një elementi ka një kuptim të drejtpërdrejtë fizik.

Vetëm më vonë numrat serialë ishin të lidhur me vlerën e ngarkesës pozitive të bërthamës. Por ligji i Moseley bëri të mundur që menjëherë të konfirmohej eksperimentalisht numri i elementeve në periudha dhe në të njëjtën kohë të parashikoheshin vendet e hafniumit (nr. 72) dhe reniumit (nr. 75) që nuk ishin zbuluar ende deri në atë kohë.

Për një kohë të gjatë ka pasur një debat: të alokohen gazet inerte në një grup të pavarur zero elementësh ose t'i konsiderojnë ato si nëngrupin kryesor të grupit VIII.

Bazuar në pozicionin e elementeve në Tabelën Periodike, kimistët teorikë të udhëhequr nga Linus Pauling kanë dyshuar prej kohësh në pasivitetin e plotë kimik të gazeve fisnike, duke treguar drejtpërdrejt stabilitetin e mundshëm të fluorideve dhe oksideve të tyre.

Por vetëm në vitin 1962, kimisti amerikan Neil Bartlett ishte i pari që kreu reaksionin e heksafluoridit të platinit me oksigjenin në kushtet më të zakonshme, duke marrë ksenon heksafluoroplatinat XePtF^, i ndjekur nga komponime të tjera gazi që tani më saktë quhen fisnikë dhe jo inertë. .

Historia e zbulimit të ligjit periodik.
Në dimrin e viteve 1867-68, Mendeleev filloi të shkruante librin shkollor "Bazat e kimisë" dhe menjëherë hasi në vështirësi në sistemimin e materialit faktik. Nga mesi i shkurtit 1869, duke menduar për strukturën e tekstit shkollor, ai gradualisht arriti në përfundimin se vetitë e substancave të thjeshta (dhe kjo është forma e ekzistencës së elementeve kimike në një gjendje të lirë) dhe masat atomike të elementeve janë të lidhura me një model të caktuar.
Mendeleev nuk dinte shumë për përpjekjet e paraardhësve të tij për të rregulluar elementët kimikë në rendin e rritjes së masave atomike dhe për incidentet që lindën në këtë rast. Për shembull, ai nuk kishte pothuajse asnjë informacion për punën e Chancourtois, Newlands dhe Meyer.
Faza vendimtare e mendimeve të tij erdhi më 1 mars 1869 (14 shkurt, stili i vjetër). Një ditë më parë, Mendeleev shkroi një kërkesë për leje për dhjetë ditë për të ekzaminuar qumështoret e djathit artel në provincën Tver: ai mori një letër me rekomandime për studimin e prodhimit të djathit nga A.I Khodnev, një nga drejtuesit e Shoqërisë së Lirë Ekonomike.
Në mëngjes, Mendeleev kishte një ide të papritur: të krahasonte masat e ngjashme atomike të elementeve të ndryshëm kimikë dhe vetitë e tyre kimike.
Pa u menduar dy herë, në anën e pasme të letrës së Khodnev ai shkroi simbolet për klorin Cl dhe kalium K me masa atomike mjaft të afërta, përkatësisht të barabarta me 35.5 dhe 39 (ndryshimi është vetëm 3.5 njësi). Në të njëjtën letër, Mendeleev skicoi simbole të elementeve të tjerë, duke kërkuar për çifte të ngjashme "paradoksale" midis tyre: fluor F dhe natrium Na, brom Br dhe rubidium Rb, jod I dhe cezium Cs, për të cilët diferenca në masë rritet nga 4.0 në 5.0 , dhe më pas deri në 6.0. Mendeleev nuk mund ta dinte atëherë se "zona e pacaktuar" midis jometaleve dhe metaleve të dukshme përmbante elementë - gazra fisnikë, zbulimi i të cilave më pas do të modifikonte ndjeshëm Tabelën Periodike.
Pas mëngjesit, Mendeleev u mbyll në zyrën e tij. Ai nxori nga tavolina një tufë me karta biznesi dhe filloi të shkruante në anën e pasme të tyre simbolet e elementeve dhe vetitë e tyre kryesore kimike.
Pas ca kohësh, familjarët dëgjuan zërin që vinte nga zyra: "Ua-oh, çfarë me brirë do t'i vras!" Këto pasthirrma nënkuptonin që Dmitry Ivanovich kishte frymëzim krijues, duke lëvizur kartat nga një rresht horizontal në tjetrin, të udhëhequr nga vlerat e masës atomike dhe vetitë e substancave të thjeshta të formuara nga atomet e të njëjtit element. Edhe një herë, një njohuri e plotë e kimisë inorganike i erdhi në ndihmë. Gradualisht, forma e tabelës së ardhshme periodike të elementeve kimike filloi të shfaqej.
Pra, në fillim vendosi një kartë me elementin berilium Be (masa atomike 14) pranë një karte me elementin alumin Al (masa atomike 27.4), sipas traditës së atëhershme, duke ngatërruar beriliumin për një analog të aluminit. Megjithatë, më pas, pasi krahasoi vetitë kimike, ai vendosi beriliumin mbi magnezin Mg. Duke dyshuar në vlerën e pranuar përgjithësisht të masës atomike të beriliumit, ai e ndryshoi atë në 9.4 dhe ndryshoi formulën e oksidit të beriliumit nga Be 2 O 3 në BeO (si oksidi i magnezit MgO). Nga rruga, vlera "korrigjuar" e masës atomike të beriliumit u konfirmua vetëm dhjetë vjet më vonë. Ai veproi me po aq guxim edhe në raste të tjera.
Gradualisht, Dmitry Ivanovich arriti në përfundimin përfundimtar se elementët e rregulluar në rendin në rritje të masave të tyre atomike shfaqin një periodicitet të qartë të vetive fizike dhe kimike. Gjatë gjithë ditës, Mendeleev punoi në sistemin e elementeve, duke u shkëputur për një kohë të shkurtër për të luajtur me vajzën e tij Olga dhe për të ngrënë drekë dhe darkë. Në mbrëmjen e 1 marsit 1869, ai e rishkruan plotësisht tabelën që kishte përpiluar dhe nën titullin “Përvoja e një sistemi elementësh bazuar në peshën e tyre atomike dhe ngjashmërinë kimike”, e dërgoi në shtypshkronjë, duke bërë shënime për daktilografistët. dhe duke vendosur datën “17 shkurt 1869” (stili i vjetër).
Kështu u zbulua Ligji Periodik, formulimi modern i të cilit është si më poshtë:
"Vetitë e substancave të thjeshta, si dhe format dhe vetitë e përbërjeve të elementeve, varen periodikisht nga ngarkesa e bërthamave të atomeve të tyre"
Mendeleev në atë kohë ishte vetëm 35 vjeç. Mendelejevi u dërgoi shumë kimistëve vendas dhe të huaj fletë të shtypura me tabelën e elementeve dhe vetëm pas kësaj u largua nga Shën Petersburgu për të inspektuar fabrikat e djathit.
Para se të largohej, ai ende arriti t'i dorëzonte N.A. Menshutkin, një kimist organik dhe historian i ardhshëm i kimisë, dorëshkrimin e artikullit "Marrëdhënia e vetive me peshën atomike të elementeve" - ​​për botim në Journal of the Russian Chemical Society dhe për komunikim në mbledhjen e ardhshme të shoqërisë.
Pas zbulimit të Ligjit Periodik, Mendeleev kishte shumë më tepër për të bërë. Arsyeja e ndryshimit periodik në vetitë e elementeve mbeti e panjohur dhe struktura e vetë Sistemit Periodik, ku vetitë u përsëritën përmes shtatë elementeve në të tetën, nuk mund të shpjegohej. Sidoqoftë, velloja e parë e misterit u hoq nga këta numra: në periudhën e dytë dhe të tretë të sistemit kishte saktësisht shtatë elementë secila.
Mendelejevi nuk i vendosi të gjithë elementët në rendin e rritjes së masave atomike; në disa raste ai udhëhiqej më shumë nga ngjashmëria e vetive kimike. Kështu, masa atomike e kobaltit Co është më e madhe se ajo e nikelit Ni, dhe teluri Te është gjithashtu më e madhe se ajo e jodit I, por Mendelejevi i vendosi ato në rendin Co - Ni, Te - I dhe jo anasjelltas. Përndryshe, teluri do të binte në grupin halogjen, dhe jodi do të bëhej një i afërm i selenit Se.
Gjëja më e rëndësishme në zbulimin e Ligjit Periodik është parashikimi i ekzistencës së elementeve kimike që ende nuk janë zbuluar.
Nën aluminin Al, Mendeleev la një vend për analogun e tij "eka-aluminium", nën bor B - për "eca-boron", dhe nën silikon Si - për "eca-silicon".
Kështu i quajti Mendeleev elementët kimikë ende të pazbuluar. Ai madje u dha atyre simbolet El, Eb dhe Es.
Në lidhje me elementin "ekzailikon", Mendeleev shkroi: "Më duket se më interesantja nga metalet që mungojnë padyshim do të jetë ai që i përket grupit IV të analogëve të karbonit, përkatësisht, në rreshtin III menjëherë pas silikonit, dhe për këtë arsye ne do ta quajmë ekasilicium të tij." Në të vërtetë, ky element ende i pazbuluar supozohej të bëhej një lloj "bllokimi" që lidh dy jometale tipike - karbonin C dhe silikon Si - me dy metale tipike - kallaj Sn dhe plumb Pb.
Jo të gjithë kimistët e huaj e vlerësuan menjëherë rëndësinë e zbulimit të Mendelejevit. Ndryshoi shumë në botën e ideve të vendosura. Kështu, kimisti fizik gjerman Wilhelm Ostwald, një laureat i ardhshëm i çmimit Nobel, argumentoi se nuk ishte një ligj që ishte zbuluar, por një parim i klasifikimit të "diçkasë së pasigurt". Kimisti gjerman Robert Bunsen, i cili zbuloi dy elementë të rinj alkali, rubidium Rb dhe cezium Cs, në 1861, shkroi se Mendeleev i çoi kimistët "në botën e largët të abstraksioneve të pastra".
Çdo vit Ligji Periodik fitonte gjithnjë e më shumë mbështetës dhe zbuluesi i tij fitoi gjithnjë e më shumë njohje. Vizitorë të rangut të lartë filluan të shfaqen në laboratorin e Mendelejevit, përfshirë edhe Dukën e Madh Konstantin Nikolaevich, menaxher i departamentit detar.
Mendeleev parashikoi me saktësi vetitë e eka-aluminit: masën e tij atomike, densitetin e metalit, formulën e oksidit El 2 O 3, klorurin ElCl 3, sulfatin El 2 (SO 4) 3. Pas zbulimit të galiumit, këto formula filluan të shkruheshin si Ga 2 O 3, GaCl 3 dhe Ga 2 (SO 4) 3.
Mendelejevi parashikoi që do të ishte një metal shumë i shkrirë, dhe në të vërtetë, pika e shkrirjes së galiumit doli të ishte e barabartë me 29.8 C o. Për sa i përket shkrirjes, galiumi është i dyti vetëm pas merkurit Hg dhe ceziumit Cs.
Në vitin 1886, një profesor në Akademinë e Minierave në Freiburg, kimisti gjerman Clemens Winkler, teksa analizonte argjiroditin e rrallë mineral me përbërje Ag 8 GeS 6, zbuloi një element tjetër të parashikuar nga Mendeleev. Winkler e quajti elementin që zbuloi germanium Ge për nder të atdheut të tij, por për disa arsye kjo shkaktoi kundërshtime të mprehta nga disa kimistë. Ata filluan të akuzojnë Winkler-in për nacionalizëm, për përvetësimin e zbulimit të bërë nga Mendeleev, i cili tashmë i kishte dhënë elementit emrin "ekasilicium" dhe simbolin Es. I dekurajuar, Winkler iu drejtua vetë Dmitry Ivanovich për këshilla. Ai shpjegoi se ishte zbuluesi i elementit të ri ai që duhet t'i jepte një emër.
Mendeleev nuk mund të parashikonte ekzistencën e një grupi gazesh fisnike dhe në fillim ata nuk gjetën një vend në Tabelën Periodike.
Zbulimi i argonit Ar nga shkencëtarët anglezë W. Ramsay dhe J. Rayleigh në 1894 shkaktoi menjëherë diskutime të nxehta dhe dyshime rreth Ligjit Periodik dhe Tabelës Periodike të Elementeve. Mendeleev fillimisht e konsideroi argonin një modifikim alotropik të azotit dhe vetëm në vitin 1900, nën presionin e fakteve të pandryshueshme, u pajtua me praninë e një grupi "zero" të elementeve kimike në Tabelën Periodike, i cili ishte i zënë nga gazra të tjerë fisnikë të zbuluar pas argonit. Tani ky grup njihet si VIIIA.
Më 1905, Mendeleev shkroi: "Me sa duket, e ardhmja nuk e kërcënon ligjin periodik me shkatërrim, por vetëm premton superstruktura dhe zhvillim, megjithëse si rus donin të më fshinin mua, veçanërisht gjermanët".
Zbulimi i Ligjit Periodik përshpejtoi zhvillimin e kimisë dhe zbulimin e elementeve të rinj kimikë.

Struktura e tabelës periodike:
periudha, grupe, nëngrupe.

Pra, zbuluam se sistemi periodik është një shprehje grafike e ligjit periodik.
Çdo element zë një vend (qelizë) të caktuar në tabelën periodike dhe ka numrin e vet serial (atomik). Për shembull:

Mendeleev i quajti rreshtat horizontale të elementeve, brenda të cilave vetitë e elementeve ndryshojnë në mënyrë sekuenciale periudhave(filloni me një metal alkali (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) dhe përfundoni me një gaz fisnik (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn)). Përjashtimet: periudha e parë, e cila fillon me hidrogjen dhe periudha e shtatë, e cila është e paplotë. Periudhat ndahen në i vogël Dhe i madh. Periudhat e vogla përbëhen nga një rresht horizontal. Periudha e parë, e dytë dhe e tretë janë të vogla, përmbajnë 2 elementë (periudha 1) ose 8 elemente (periudha 2, 3).
Periudhat e mëdha përbëhen nga dy rreshta horizontale. Periudha e katërt, e pestë dhe e gjashtë janë të mëdha, përmbajnë 18 elementë (periudha 4, 5) ose 32 elementë (periudha 6, 7). Rreshtat e lartë quhen periudha të gjata madje, rreshtat e poshtëm janë tek.
Në periudhën e gjashtë, lantanidet dhe në periudhën e shtatë, aktinidet ndodhen në fund të tabelës periodike. Në çdo periudhë, nga e majta në të djathtë, vetitë metalike të elementeve dobësohen dhe vetitë jometalike rriten. Në rreshtat e barabartë të periudhave të mëdha ka vetëm metale. Si rezultat, tabela ka 7 pika, 10 rreshta dhe 8 kolona vertikale, të quajtura grupe – Ky është një koleksion elementësh që kanë të njëjtën valencë më të lartë në okside dhe në përbërje të tjera. Kjo valencë është e barabartë me numrin e grupit.
Përjashtimet:

Në grupin VIII, vetëm Ru dhe Os kanë valencën më të lartë VIII.
Grupet janë sekuenca vertikale të elementeve, ato numërohen me numra romakë nga I në VIII dhe shkronja ruse A dhe B. Secili grup përbëhet nga dy nëngrupe: kryesor dhe dytësor. Nëngrupi kryesor – A, përmban elemente të periudhave të vogla dhe të mëdha. Nëngrupi anësor - B, përmban elemente vetëm të periudhave të mëdha. Ato përfshijnë elemente të periudhave që fillojnë nga e katërta.
Në nëngrupet kryesore, nga lart poshtë, forcohen vetitë metalike dhe dobësohen vetitë jometalike. Të gjithë elementët e nëngrupeve dytësore janë metale.

Ligji periodik i Dmitry Ivanovich Mendeleev është një nga ligjet themelore të natyrës, i cili lidh varësinë e vetive të elementeve kimike dhe substancave të thjeshta me masat e tyre atomike. Aktualisht, ligji është rafinuar dhe varësia e vetive shpjegohet me ngarkesën e bërthamës atomike.

Ligji u zbulua nga një shkencëtar rus në 1869. Mendelejevi ia prezantoi komunitetit shkencor në një raport për kongresin e Shoqatës Ruse Kimike (raporti u bë nga një shkencëtar tjetër, pasi Mendelejevi u detyrua të largohej urgjentisht me udhëzimet e Shoqërisë së Lirë Ekonomike të Shën Petersburgut). Në të njëjtin vit, u botua libri shkollor "Bazat e kimisë", shkruar nga Dmitry Ivanovich për studentët. Në të, shkencëtari përshkroi vetitë e përbërjeve të njohura, dhe gjithashtu u përpoq të siguronte një sistematizim logjik të elementeve kimike. Gjithashtu paraqiti për herë të parë një tabelë me elementë të renditur periodikisht, si interpretim grafik i ligjit periodik. Të gjitha vitet e mëvonshme, Mendeleev përmirësoi tabelën e tij, për shembull, ai shtoi një kolonë gazesh inerte, të cilat u zbuluan 25 vjet më vonë.

Komuniteti shkencor nuk i pranoi menjëherë idetë e kimistit të madh rus, as në Rusi. Por pasi u zbuluan tre elementë të rinj (galiumi në 1875, skandiumi në 1879 dhe germaniumi në 1886), të parashikuar dhe përshkruar nga Mendeleev në raportin e tij të famshëm, ligji periodik u njoh.

• Është një ligj universal i natyrës.
• Tabela, e cila paraqet grafikisht ligjin, përfshin jo vetëm të gjithë elementët e njohur, por edhe ata që janë ende në zbulim.
• Të gjitha zbulimet e reja nuk ndikuan në rëndësinë e ligjit dhe tabelës. Tabela po përmirësohet dhe ndryshohet, por thelbi i saj ka mbetur i pandryshuar.
• Bën të mundur sqarimin e peshave atomike dhe karakteristikat e tjera të disa elementeve dhe parashikimin e ekzistencës së elementeve të rinj.
• Kimistët morën një sugjerim të besueshëm se si dhe ku të kërkonin elementë të rinj. Përveç kësaj, ligji lejon, me një shkallë të lartë probabiliteti, të përcaktohen paraprakisht vetitë e elementeve ende të pazbuluara.
• Luajti një rol të madh në zhvillimin e kimisë inorganike në shekullin e 19-të.

Historia e zbulimit

Ekziston një legjendë e bukur që Mendelejevi e pa tryezën e tij në ëndërr, dhe u zgjua në mëngjes dhe e shkroi atë. Në fakt, ky është vetëm një mit. Vetë shkencëtari tha shumë herë se i kushtoi 20 vjet të jetës së tij krijimit dhe përmirësimit të tabelës periodike të elementeve.

E gjitha filloi me faktin se Dmitry Ivanovich vendosi të shkruante një libër shkollor për kiminë inorganike për studentët, në të cilin ai planifikoi të sistemonte të gjitha njohuritë e njohura në atë moment. Dhe natyrisht, ai u mbështet në arritjet dhe zbulimet e paraardhësve të tij. Për herë të parë, vëmendja ndaj marrëdhënies midis peshave atomike dhe vetive të elementeve u tërhoq nga kimisti gjerman Döbereiner, i cili u përpoq të ndante elementët e njohur prej tij në treshe me veti dhe pesha të ngjashme që i binden një rregulli të caktuar. Në çdo treshe, elementi i mesëm kishte një peshë afër mesatares aritmetike të dy elementëve të jashtëm. Kështu shkencëtari ishte në gjendje të formonte pesë grupe, për shembull, Li-Na-K; Cl–Br–I. Por këta nuk ishin të gjithë elementë të njohur. Për më tepër, të tre elementët qartësisht nuk e shteruan listën e elementeve me veti të ngjashme. Përpjekje për të gjetur një model të përgjithshëm u bënë më vonë nga gjermanët Gmelin dhe von Pettenkofer, francezët J. Dumas dhe de Chancourtois, dhe anglezët Newlands dhe Odling. Më tej përparoi shkencëtari gjerman Meyer, i cili në vitin 1864 përpiloi një tabelë shumë të ngjashme me tabelën periodike, por ajo përmbante vetëm 28 elemente, ndërsa 63 ishin tashmë të njohur.

Ndryshe nga paraardhësit e tij, Mendeleev ia doli hartoni një tabelë që përfshin të gjithë elementët e njohur të renditur sipas një sistemi të caktuar. Në të njëjtën kohë, ai la disa qeliza bosh, duke llogaritur afërsisht peshat atomike të disa elementeve dhe duke përshkruar vetitë e tyre. Përveç kësaj, shkencëtari rus pati guximin dhe largpamësinë për të deklaruar se ligji që zbuloi ishte një ligj universal i natyrës dhe e quajti atë "ligji periodik". Pasi tha "ah", ai vazhdoi dhe korrigjoi peshat atomike të elementeve që nuk përshtateshin në tabelë. Pas një kontrolli më të afërt, doli se korrigjimet e tij ishin të sakta dhe zbulimi i elementeve hipotetike që ai përshkroi u bë konfirmimi përfundimtar i së vërtetës së ligjit të ri: praktika vërtetoi vlefshmërinë e teorisë.

Në veprën e tij të vitit 1668, Robert Boyle dha një listë të elementeve kimike të pazbërthyeshme. Në atë kohë ishin vetëm pesëmbëdhjetë prej tyre. Në të njëjtën kohë, shkencëtari nuk pretendoi se përveç elementëve që ai renditi nuk ekzistonin më dhe çështja e sasisë së tyre mbeti e hapur.

Njëqind vjet më vonë, kimisti francez Antoine Lavoisier përpiloi një listë të re të elementeve të njohura për shkencën. Regjistri i tij përfshinte 35 substanca kimike, nga të cilat 23 u njohën më pas si të njëjtat elementë të pazbërthyeshëm.

Kërkimi për elementë të rinj u krye nga kimistët në të gjithë botën dhe përparoi me mjaft sukses. Kimisti rus Dmitry Ivanovich Mendeleev luajti një rol vendimtar në këtë çështje: ishte ai që doli me idenë e mundësisë së një marrëdhënieje midis masës atomike të elementeve dhe vendit të tyre në "hierarki". Sipas fjalëve të tij, "ne duhet të kërkojmë... korrespondencë midis vetive individuale të elementeve dhe peshave të tyre atomike".

Duke krahasuar elementët kimikë të njohur në atë kohë, Mendelejevi, pas një pune kolosale, zbuloi përfundimisht atë varësi, një lidhje të përgjithshme natyrore midis elementeve individuale, në të cilën ato shfaqen si një tërësi e vetme, ku vetitë e secilit element nuk janë diçka që ekziston në vetvete. , por një fenomen periodik dhe rregullisht i përsëritur.

Kështu në shkurt 1869 u formulua ligji periodik i Mendelejevit. Në të njëjtin vit, më 6 mars, një raport i përgatitur nga D.I. Mendeleev, me titull "Marrëdhënia e vetive me peshën atomike të elementeve" u prezantua nga N.A. Menshutkin në një takim të Shoqatës Ruse Kimike.

Në të njëjtin vit, botimi u shfaq në revistën gjermane "Zeitschrift für Chemie", dhe në 1871 në revistën "Annalen der Chemie" një botim i detajuar nga D.I. Mendeleev, kushtuar zbulimit të tij - "Die periodische Gesetzmässigkeit der Elemente" (Model periodik i elementeve kimike).

Krijimi i tabelës periodike

Përkundër faktit se Mendeleev e formoi idenë në një periudhë mjaft të shkurtër kohore, ai nuk mundi të zyrtarizonte përfundimet e tij për një kohë të gjatë. Ishte e rëndësishme që ai të paraqiste idenë e tij në formën e një përgjithësimi të qartë, një sistemi të rreptë dhe vizual. Siç tha një herë vetë D.I. Mendeleev në bisedë me profesorin A.A. Inostrantsev: "Gjithçka u bashkua në kokën time, por nuk mund ta shpreh në një tabelë."

Sipas biografëve, pas kësaj bisede shkencëtari punoi në krijimin e tryezës për tre ditë e tre netë, pa shkuar në shtrat. Ai kaloi nëpër opsione të ndryshme në të cilat elementët mund të kombinoheshin për t'u organizuar në një tabelë. Puna u ndërlikua edhe nga fakti se në kohën e krijimit të tabelës periodike, jo të gjithë elementët kimikë ishin të njohur për shkencën.

Në 1869-1871, Mendeleev vazhdoi të zhvillonte idetë e periodicitetit të paraqitura dhe të pranuara nga komuniteti shkencor. Një nga hapat ishte futja e konceptit të vendit të një elementi në tabelën periodike si një grup i vetive të tij në krahasim me vetitë e elementeve të tjerë.

Pikërisht mbi këtë bazë, si dhe duke u mbështetur në rezultatet e marra gjatë studimit të sekuencës së ndryshimeve në oksidet që formojnë qelqin, Mendeleev korrigjoi vlerat e masave atomike të 9 elementeve, duke përfshirë beriliumin, indiumin, uraniumin dhe të tjerët.

Gjatë punës së D.I. Mendelejevi u përpoq të plotësonte qelizat boshe të tabelës që përpiloi. Si rezultat, në 1870 ai parashikoi zbulimin e elementeve të panjohura për shkencën në atë kohë. Mendeleev llogariti masat atomike dhe përshkroi vetitë e tre elementeve që nuk ishin zbuluar ende në atë kohë:

• "ekaaluminium" - i zbuluar në 1875, i quajtur galium,
• "ekabora" - e zbuluar në 1879, e quajtur scandium,
• "exasilicon" - i zbuluar në 1885, i quajtur germanium.

Parashikimet e tij të ardhshme të realizuara ishin zbulimi i tetë elementëve të tjerë, duke përfshirë poloniumin (zbuluar në 1898), astatine (zbuluar në 1942-1943), teknetium (zbuluar në 1937), renium (zbuluar në 1925) dhe Francë (zbuluar në 1939) .

Në vitin 1900, Dmitry Ivanovich Mendeleev dhe William Ramsay arritën në përfundimin se ishte e nevojshme të përfshiheshin elementë të një grupi të veçantë zero në tabelën periodike. Sot këta elementë quhen gazra fisnikë (para vitit 1962, këto gaze quheshin gaze fisnike).

Parimi i organizimit të tabelës periodike

Në tryezën e tij D.I. Mendelejevi i renditi elementet kimike në rreshta sipas masës në rritje, duke zgjedhur gjatësinë e rreshtave në mënyrë që elementët kimikë në një kolonë të kishin veti kimike të ngjashme.

Gazrat fisnikë - heliumi, neoni, argoni, kriptoni, ksenoni dhe radoni - ngurrojnë të reagojnë me elementë të tjerë dhe shfaqin aktivitet të ulët kimik dhe për këtë arsye ndodhen në kolonën e djathtë.

Në të kundërt, elementët e kolonës më të majtë - litiumi, natriumi, kaliumi dhe të tjerët - reagojnë dhunshëm me substanca të tjera, procesi është shpërthyes. Elementet në kolonat e tjera të tabelës sillen në mënyrë të ngjashme - brenda një kolone këto veti janë të ngjashme, por ndryshojnë kur lëvizin nga një kolonë në tjetrën.

Tabela periodike në versionin e saj të parë thjesht pasqyronte gjendjen ekzistuese të punëve në natyrë. Fillimisht, tabela nuk shpjegoi në asnjë mënyrë pse duhet të ishte kështu. Vetëm me ardhjen e mekanikës kuantike u bë e qartë kuptimi i vërtetë i renditjes së elementeve në tabelën periodike.

Në natyrë gjenden elementë kimikë deri në uranium (përmban 92 protone dhe 92 elektrone). Duke filluar me numrin 93 janë elementë artificialë të krijuar në kushte laboratorike.