През деветнадесети век много области са претърпели силна реформа, включително химията. Периодичната система на Менделеев, формулирана през 1869 г., доведе до общо разбиране на зависимостта на положението на простите вещества в периодичната таблица, което установи връзката между относителната атомна маса, валентност и свойство на елемента.
Предменделски период на химия
Малко по-рано, в началото на деветнадесети век, са правени многократни опити за систематизиране на химичните елементи. Немският химик Дьоберейнер извършва първата сериозна систематизираща работа в областта на химията. Той определи, че редица подобни вещества по свойства могат да се комбинират в групи - триади.
Фалшиви идеи на немски учен
Същността на представения закон за триадата на Дьоберейнер се определя от факта, че атомната маса на желаното вещество е близка до половината от сумата (средната стойност) на атомните маси на последните два елемента от таблицата на триадата.
Въпреки това, липсата на магнезий в една подгрупа от калций, стронций и барий бешепогрешно.
Този подход беше следствие от изкуственото ограничаване на аналогичните вещества само до тристранни съюзи. Дьоберейнер ясно вижда сходството в химичните параметри на фосфора и арсена, бисмута и антимона. Той обаче се ограничи до търсене на триади. В резултат на това той не можа да измисли правилна класификация на химичните елементи.
Döbereiner със сигурност не успя да раздели съществуващите елементи на триади, законът ясно показва наличието на връзка между относителната атомна маса и свойствата на простите химически вещества.
Процесът на систематизиране на химичните елементи
Всички последващи опити за систематизиране разчитаха на разпределението на елементите в зависимост от тяхната атомна маса. Впоследствие хипотезата на Дьоберейнер е използвана от други химици. Появява се образуването на триади, тетради и пентади (обединяващи се в групи от три, четири и пет елемента).
През втората половина на деветнадесети век се появяват едновременно няколко произведения, въз основа на които Дмитрий Иванович Менделеев води химията до пълна систематизация на химичните елементи. Различната структура на периодичната система на Менделеев доведе до революционно разбиране и доказателство за механизма на разпределение на простите вещества.
Периодична система от елементи на Менделеев
На среща на руската химическа общност през пролетта на 1869 г. е прочетена бележка от руския учен Д. И. Менделеев за неговото откриване на периодичния закон на химичните елементи.
В края на същата година е публикувана първата творба"Основи на химията", включваше първата периодична система от елементи.
През ноември 1870 г. той показва на колегите си допълнението „Естествената система от елементи и нейното използване при посочване на качествата на неоткритите елементи“. В тази работа Д. И. Менделеев за първи път използва термина "периодичен закон". Системата от елементи на Менделеев, въз основа на периодичния закон, определи възможността за съществуване на неоткрити прости вещества и ясно посочи техните свойства.
Поправки и уточнения
В резултат на това до 1971 г. периодичният закон и периодичната система от елементи на Менделеев са финализирани и допълнени от руски химик.
В последната статия "Периодичен закон на химичните елементи" ученият установява дефиницията на периодичния закон, който показва, че характеристиките на простите тела, свойствата на съединенията, както и образуваните от тях сложни тела, се определят чрез пряка зависимост според атомното им тегло.
Малко по-късно, през 1872 г., структурата на периодичната система на Менделеев е реорганизирана в класическа форма (метод на краткопериодно разпределение).
За разлика от своите предшественици, руският химик напълно състави таблица, въведе концепцията за закономерността на атомното тегло на химичните елементи.
Характеристиките на елементите от периодичната система на Менделеев и извлечените модели позволиха на учения да опише свойствата на елементите, които все още не са открити. Менделеев разчита на факта, че свойствата на всяко вещество могат да се определят според характеристиките на две съседниелементи. Той нарече това правило "звезда". Същността му е, че в таблицата на химичните елементи, за да се определят свойствата на избрания елемент, е необходимо да навигирате хоризонтално и вертикално в таблицата на химичните елементи.
Периодичната система на Менделеев е в състояние да предскаже…
Периодичната таблица на елементите, въпреки нейната точност и прецизност, не беше напълно призната от научната общност. Някои от големите световни учени открито се присмиваха на способността да се предскажат свойствата на неоткрит елемент. И едва през 1885 г., след откриването на предвидените елементи - екаалуминий, екабор и екасилиций (галий, скандий и германий), новата класификационна система на Менделеев и периодичният закон са признати за теоретична основа на химията.
В началото на двадесети век структурата на периодичната система на Менделеев е била многократно коригирана. В процеса на получаване на нови научни данни Д. И. Менделеев и неговият колега У. Рамзи стигнаха до заключението, че е необходимо да се въведе нулева група. Включва инертни газове (хелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон).
През 1911 г. F. Soddy предлага да се поставят неразличими химически елементи - изотопи - в една клетка на таблицата.
В процеса на дълга и упорита работа таблицата на периодичната таблица на химичните елементи на Менделеев беше окончателно финализирана и придоби модерен вид. Състои се от осем групи и седем периода. Групите са вертикални колони, периодите са хоризонтални. Групите са разделени на подгрупи.
Позицията на елемент в таблицата показва неговата валентност, чисти електрони и химични характеристики. Както се оказа по-късно, по време на разработването на таблицата, Д. И. Менделеев открива случайно съвпадение на броя на електроните на елемент с неговия пореден номер.
Този факт допълнително опрости разбирането на принципа на взаимодействието на простите вещества и образуването на сложни. И също така процесът в обратна посока. Изчислението на количеството на полученото вещество, както и количеството, необходимо за протичане на химическата реакция, стана теоретично достъпно.
Ролята на откритието на Менделеев в съвременната наука
Системата на Менделеев и неговият подход към подреждането на химичните елементи предопределиха по-нататъшното развитие на химията. Благодарение на правилното разбиране на връзката между химическите константи и анализа, Менделеев успява правилно да подреди и групира елементи според техните свойства.
Новата таблица на елементите дава възможност за ясно и точно изчисляване на данни преди началото на химическа реакция, за прогнозиране на нови елементи и техните свойства.
Откритието на руския учен оказа пряко влияние върху по-нататъшния ход на развитие на науката и технологиите. Няма технологична област, която да не включва познания по химия. Може би, ако такова откритие не се беше случило, тогава нашата цивилизация щеше да поеме по различен път на развитие.
