Закон таблицы менделеева: Периодический закон Д. И. Менделеева — урок. Химия, 8–9 класс. — Детская игровая комната «Волшебный лес»

Posted on 28.06.201916.04.2021 by alexxlab

Содержание

История периодического закона

Периодический закон и периодическая таблица химических элементов – величайшее достижение науки. Они положили начало современной химии, сделали её единой, целостной наукой.

Можно смело сказать, что в 1869 г. закончилась предыстория химии и началась её подлинная история. Химия перестала быть описательной наукой. Элементы стали рассматриваться в единстве, во взаимосвязи, в зависимости от того, какое место они занимают в ПС.

Первым объединять элементы в триады предложил немецкий химик И. Дёберейнер в 1829 г. Разбить все известные элементы на триады Дёберейнеру не удалось, тем не менее, закон триад явно указывал на наличие взаимосвязи между атомной массой и свойствами элементов и их соединений.

Всего было предпринято около 50 попыток систематизации элементов, однако ни один из предложенных вариантов не охватывал всю совокупность известных химических элементов.

Несколько попыток систематизации элементов предпринял в 60-е годы XIX века немецкий химик Юлиус Лотар Мейер. В 1864 г. он опубликовал в своей книге таблицу, в которую были включены 28 элементов, размещённые в шесть столбцов согласно их валентностям. Мейер намеренно ограничил число элементов в этой таблице, чтобы подчеркнуть закономерное изменение атомной массы в рядах подобных элементов (соотношения атомных масс и валентностей ещё 22 элементов рассматривались в другой таблице).

Свои заключения о взаимосвязи между атомной массы и свойствами элементом Менделеев изложил в статье «Естественная система элементов и применение её к указанию свойств неоткрытых элементов», опубликованной в «Журнале Русского химического общества» в начале 1871 г. В этой работе Менделеев впервые употребил термин «закон периодичности (в апреле замененный на «периодический закон»), а также предсказал и подробно описал атомные веса и свойства трех не открытых элементов – «экаалюминия», «экабора» и «экасилиция.

В августе 1871 г. вышла статья Менделеева «Периодическая законнность химических элементов», в которой периодическая таблица приняла вполне современный вид. Статья была переведена на немецкий язык и оттиски ее были разосланы многим известным европейским химикам. В этой публикации Менделеев приводит формулировку периодического закона, которая затем оставалась в силе на протяжении более сорока лет: «Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости от их атомного веса».

Принципиальная новизна Периодического закона

Принципиальная новизна Периодического закона, открытого Д.И. Менделеевым, заключалась в следующем:

1. Устанавливалась связь не только между сходными, но и между несходными по своим свойствам элементами. Эта связь заключается в том, что свойства элементов плавно и примерно одинаково изменяются с возрастанием их атомного веса, а затем эти изменения периодически повторяются.

2. В тех случаях, когда создавалось впечатление, что в последовательности изменения свойств элементов не хватает какого-нибудь звена, в Периодической таблице предусматривались пробелы, которые надо было заполнить еще не открытыми элементами. Мало того, Периодический закон позволял предсказывать свойства этих элементов.

В декабре 1871 г. Менделеев прекращает свою работу по периодическому закону и обращается к исследованию газов. Ученый отчётливо понимал, что явление периодичности не имеет физического обоснования и не видел прямых путей, ведущих к его отысканию. Экспериментальные же исследования газов имели вполне конкретный характер. Это были чисто физические исследования. Физическая «составляющая» творчества Менделеева отчетливо проявляется в 1870–1880-х гг.

Урок №57. Периодический закон Д. И. Менделеева

Еще алхимики пытались найти закон природы, на основе которого можно было бы систематизировать химические элементы.

Но им недоставало надежных и подробных сведений об элементах. К середине XIX в. знаний о химических элементах стало достаточно, а число элементов возросло настолько, что в науке возникла естественная потребность в их классификации. Первые попытки классификации элементов на металлы и неметаллы оказались несостоятельными. Предшественники Д.И.Менделеева (И. В. Деберейнер, Дж. А. Ньюлендс, Л. Ю. Мейер) многое сделали для подготовки открытия периодического закона, но не смогли постичь истину. Дмитрий Иванович установил связь между массой элементов и их свойствами.

Дмитрий Иванович родился в г. Тобольске. Он был семнадцатым ребенком в семье. Закончив в родном городе гимназию, Дмитрий Иванович поступил в Санкт-Петербурге в Главный педагогический институт, после окончания которого с золотой медалью уехал на два года в научную командировку за границу. После возвращения его пригласили в Петербургский университет. Приступая к чтению лекций по химии, Менделеев не нашел ничего, что можно было бы рекомендовать студентам в качестве учебного пособия. И он решил написать новую книгу – «Основы химии».

Открытию периодического закона предшествовало 15 лет напряженной работы. 1 марта 1869 г. Дмитрий Иванович предполагал выехать из Петербурга в губернии по делам.

Периодический закон был открыт на основе характеристики атома – относительной атомной массы.

Менделеев расположил химические элементы в порядке возрастания их атомных масс и заметил, что свойства элементов повторяются через определенный промежуток – период, Дмитрий Иванович расположил периоды друг под другом, так, чтобы сходные элементы располагались друг под другом – на одной вертикали, так была построена периодическая система элементов.

1 марта 1869 г. Формулировка периодического закона Д.И. Менделеева.

Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов.

К сожалению, сторонников периодического закона сначала было очень мало, даже среди русских ученых. Противников – много, особенно в Германии и Англии.
Открытие периодического закона – это блестящий образец научного предвидения: в 1870 г. Дмитрий Иванович предсказал существование трех еще неизвестных тогда элементов, которые назвал экасилицием, экаалюминием и экабором. Он сумел правильно предсказать и важнейшие свойства новых элементов. И вот через 5 лет, в 1875 г., французский ученый П.Э. Лекок де Буабодран, ничего не знавший о работах Дмитрия Ивановича, открыл новый металл, назвав его галлием. По ряду свойств и способу открытия галлий совпадал с экаалюминием, предсказанным Менделеевым. Но его вес оказался меньше предсказанного. Несмотря на это, Дмитрий Иванович послал во Францию письмо, настаивая на своем предсказании.

Ученый мир был ошеломлен тем, что предсказание Менделеевым свойств экаалюминия оказалось таким точным. С этого момента периодический закон начинает утверждаться в химии.

В 1879 г. Л. Нильсон в Швеции открыл скандий, в котором воплотился предсказанный Дмитрием Ивановичем экабор.

В 1886 г. К. Винклер в Германии открыл германий, который оказался экасилицием.

Но гениальность Дмитрия Ивановича Менделеева и его открытия — не только эти предсказания!

В четырёх местах периодической системы Д. И. Менделеев расположил элементы не в порядке возрастания атомных масс:

Ar – K, Со – Ni, Te – I, Th — Pa

Ещё в конце 19 века Д.И. Менделеев писал, что, по-видимому, атом состоит из других более мелких частиц. После его смерти в 1907 г. было доказано, что атом состоит из элементарных частиц. Теория строения атома подтвердила правоту Менделеева, перестановки данных элементов не в соответствии с ростом атомных масс полностью оправданы.

Современная формулировка периодического закона:

Свойства химических элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от величины заряда ядер их атомов, выражающейся в периодической повторяемости структуры внешней валентной электронной оболочки.

И вот спустя более 130 лет после открытия периодического закона мы можем вернуться к словам Дмитрия Ивановича, взятым в качестве девиза нашего урока: «Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройка и развитие обещаются». Сколько химических элементов открыто на данный момент? И это далеко не предел.

Графическим изображением периодического закона является периодическая система химических элементов. Это краткий конспект всей химии элементов и их соединений.

Изменения свойств в периодической системе с ростом величины атомных весов в периоде (слева направо):

1. Металлические свойства уменьшаются

2. Неметаллические свойства возрастают

3. Свойства высших оксидов и гидроксидов изменяются от основных через амфотерные к кислотным.

4. Валентность элементов в формулах высших оксидов возрастает от I до VII, а в формулах летучих водородных соединений уменьшается от IV до I.

Основные принципы построения периодической системы

Признак сравнения	Д. И. Менделеев
1. Как устанавливается последовательность элементов по номерам? (Что положено в основу ПСХЭ?)	Элементы расставлены в порядке увеличения их относительных атомных масс. При этом есть исключения. Ar – K, Co – Ni, Te – I, Th — Pa
2. Принцип объединения элементов в группы.	Качественный признак. Сходство свойств простых веществ и однотипных сложных.
3. Принцип объединения элементов в периоды.	Совокупность элементов по мере роста относительной атомной массы от одного щелочного металла до другого.

Д.И Менделеев (видеофильм)

Периодический закон Д. И. Менделеева

Тренажёр №1 «Периодический закон и Периодическая система элементов Д. И. Менделеева»

Тренажёр №2. «Закономерности изменения свойств атомов элементов в периодах и группах Периодической системы элементов Д. И. Менделеева»

Тренажёр №3. «Периодический закон Д.И.Менделеева»

Рассказ в стихах об открытии периодического закона

Смотрите так же статью

Смотрите фильм Периодический закон Менделеева

предшественники, последователи, а также сны и иные мистические события

На состоявшемся недавно торжественном открытии Года Периодической таблицы элементов Президент Российской академии наук Александр Сергеев отметил: «Несмотря на то, что в мире Периодическую таблицу не принято называть по имени российского ученого, в речи генерального секретаря ЮНЕСКО было четко сказано, что это – таблица Менделеева». Для присутствовавшего на торжестве премьер-министра РФ Дмитрия Медведева информация о замалчивании за рубежом имени Менделеева как создателя Периодической таблицы оказалась неожиданной. «Мне и в голову не приходило, что в мире Периодическая система не носит имени Менделеева», – сказал премьер и предложил решить этот вопрос: «У нас не слишком много таких достижений и обязательно нужно постараться это все зафиксировать».

А все-таки, почему на Западе некоторые ученые (а также журналисты и политики, разумеется!) не связывают с именем Менделеева Периодическую таблицу и отчего даже в знаменательный год ее 150-летия то и дело всплывают другие даты открытия основополагающего химического закона?

Первооткрыватели или предшественники?

Во многих странах Европы, в Соединенных Штатах Америки и в Канаде систему Менделеева чаще всего называют просто «Периодическая таблица», а ее автора и вовсе не упоминают. В этих государствах официально не признают тот факт, что данное открытие первым сделал именно русский ученый. Одни уверены в том, что до Менделеева это совершали и другие химики. Вторые утверждают, что русский ученый создал свою систему на основе предыдущих изысканий зарубежных исследователей.

Так ведь и Дмитрий Иванович всегда утверждал, что его Периодическая система – плод 20-летних раздумий и изысканий с опорой на многочисленные труды исследователей многих стран!

В 1668 г. выдающимся ирландским химиком, физиком и богословом Робертом Бойлем была опубликована книга, в которой было развенчано немало мифов об алхимии и в которой он рассуждал о необходимости поиска неразложимых химических элементов. Ученый также привел их список, состоящий всего из 15 элементов, но допускал мысль о том, что могут быть еще элементы. Это стало отправной точкой не только в поиске новых элементов, но и в их систематизации.

Сто лет спустя французским химиком Антуаном Лавуазье был составлен новый перечень, в который входили уже 35 элементов. 23 из них позже были признаны неразложимыми.

В начале 1864 г. ассистент химика в Королевском сельскохозяйственном обществе Джон Александр Ньюлендс прочел анонимную статью, автор которой утверждал, что атомные веса большинства элементов с большей или меньшей точностью кратны восьми. Мнение анонимного автора было ошибочным, однако Ньюлендс решил продолжить исследования в этой области, составил таблицу, в которой расположил все известные элементы в порядке увеличения их атомных весов. В статье, датированной 20 августа 1864 г., он отметил, что в этом ряду наблюдается периодическое появление химически сходных элементов. Пронумеровав элементы (элементы, имеющие одинаковые веса, имели и один и тот же номер) и сопоставив номера со свойствами элементов, Ньюлендс сделал вывод: «Разность в номерах наименьшего члена группы и следующего за ним равна семи; иначе говоря, восьмой элемент, начиная с данного элемента, является своего рода повторением первого, подобно восьмой ноте октавы в музыке…». Тем самым им впервые была высказана идея о периодичности изменения свойств элементов.

Спустя год, 18 августа 1865 г., Ньюлендс опубликовал новую таблицу элементов, назвав ее «законом октав», который формулировался следующим образом: «Номера аналогичных элементов, как правило, отличаются или на целое число семь, или на кратное семи; другими словами, члены одной и той же группы соотносятся друг с другом в том же отношении, как и крайние точки одной или больше октав в музыке». Публикации Ньюлендса, подобно другим (довольно многочисленным) попыткам нахождения всякого рода закономерностей среди атомных весов элементов, не привлекли особого внимания. 1 марта 1866 г. Ньюлендс сделал доклад «Закон октав и причины химических соотношений среди атомных весов» на заседании Лондонского химического общества, который не вызвал особого интереса. История сохранила лишь ехидное замечание известного химика Джорджа Фостера: не пробовал ли докладчик располагать элементы в порядке начальных букв их названий и не обнаружил ли при этом каких-либо закономерностей? Доклад так и не был напечатан в журнале химического общества. После этой неудачи Ньюлендс не предпринимал попыток дальнейшей разработки своей систематики.

В 1850–1860-х годах другой английский химик, Уильям Одлинг, предпринял несколько попыток систематизировать химические элементы, основываясь на их атомном весе и атомности (валентности). Он составил несколько таблиц элементов. В таблице, предложенной им в 1864 г. (не сопровождавшейся, однако, никакими комментариями), видны, по словам Д.И. Менделеева, «начатки периодического закона».

«Земная спираль» (vis tellurique) Александра Шанкуртуа

Французы пытаются отдать пальму первенства своему земляку Александру Эмилю Бегуйе де Шанкуртуа. Еще в 1862 г. этот геолог и химик вывел свою систематизацию химических элементов, основанную на закономерном изменении атомных масс – так называемую «земную спираль» (vis tellurique), или «цилиндр Бегуйе». Шанкуртуа нанес на боковую поверхность цилиндра, размеченную на 16 частей, линию под углом 45°, на которой поместил точки, соответствующие атомным массам элементов. Таким образом, элементы, атомные веса которых отличались на 16 или на число, кратное 16, располагались на одной вертикальной линии. При этом точки, отвечающие сходным по свойствам элементам, часто оказываются на одной вертикальной линии.

Систематизация Шанкуртуа явилась существенным шагом вперед по сравнению с существовавшими тогда системами, однако его работа поначалу осталась практически незамеченной. Только после открытия Д.И. Менделеевым Периодического закона французы обратили внимание на работы своего земляка.

В 1864 г. ученый из Германии, Юлиус Лотар Мейер, обнародовал таблицу, содержавшую 28 элементов, размещенные в шесть столбцов согласно их валентностям. Мейер намеренно ограничил число элементов в таблице, чтобы подчеркнуть закономерное изменение атомной массы в рядах сходных элементов. В 1870 г. Мейер опубликовал еще одну работу, где были новая таблица и график зависимости атомного объема элемента от атомного веса. Предложенная Мейером в работе «Природа элементов как функция их атомного веса» таблица состояла из девяти вертикальных столбцов, сходные элементы располагались в горизонтальных рядах; некоторые ячейки таблицы Мейер оставил незаполненными.

Интересно, что в 1882 г. и Менделеев, и Мейер получили по Золотой медали «За открытие периодических соотношений атомных весов». Хотя Менделеев утверждал, что немецкий исследователь «не имел в виду периодического закона» и вообще ничего нового в него не привнес.

Таблица, устремленная в будущее

Поиск новых элементов вели ученые по всему миру. К XIX в. наука обогатилась множеством новых знаний о химических элементах, которых к тому времени было открыто больше 60-ти. Именно поэтому и возникла потребность в систематизации этих элементов. Фундаментальный Периодический закон и начальную версию своей периодической системы Менделеев создал еще в 1869 г. Однако ученые умы России, да и всего мира, отнеслись к его открытию с некоторым скепсисом. И кто знает, как все бы обернулось, если бы уже через несколько лет Менделеевские открытия не получили подтверждения.

Гениальность Менделеева заключаестя в том, что он НЕ включил в свою таблицу. Он понимал, что некоторых элементов не хватает, но они будут открыты. Поэтому там, где Далтон, Ньюлендс и другие включили в таблицы то, что было известно, Менделеев оставил место для неизвестного. Еще более удивительно, что он точно предсказал свойства недостающих элементов.

В первоначальной таблице Менделеева рядом с символом Al (алюминий) есть пустая клетка для неизвестного металла. Менделеев предсказал, что у него будет атомная масса 68, плотность 6 г/см³ и очень низкая температура плавления. Шесть лет спустя Поль Эмиль Лекок де Буабодран открыл галлий и, конечно же, вписал его в таблицу прямо в свободную клетку с атомной массой 69,7, плотностью 5,9 г/см³ и температурой плавления настолько низкой, что он становится жидким в руке. Такие же пустые клетки в таблице Менделеев оставил для скандия, германия и технеция (который был открыт лишь в 1937 г., через 30 лет после его смерти).

Легенда о сне Менделеева

Многие слышали историю, что Д.И. Менделееву его таблица приснилась. Эта версия активно распространялась соратником Менделеева А.А. Иностранцевым в качестве забавной истории, которой он развлекал своих студентов. Он говорил, что Дмитрий Иванович лег спать и во сне отчетливо увидел свою таблицу, в которой все химические элементы были расставлены в нужном порядке. После этого студенты даже шутили, что таким же способом была открыта 40°-ная водка. Но реальные предпосылки для истории со сном все же были: как уже упоминалось, Менделеев работал над таблицей без сна и отдыха и Иностранцев однажды застал его уставшим и вымотанным. Днем Менделеев решил немного передохнуть, а некоторое время спустя, резко проснулся, сразу же взял листок бумаги и изобразил на нем уже готовую таблицу. Впоследствии Д.И. Менделеев, якобы, рассказывал своему соратнику: «В течение нескольких недель я спал урывками, пытаясь найти тот магический принцип, который сразу привел бы в порядок всю груду накопленного материала. И вот в одно прекрасное утро, проведя бессонную ночь и отчаявшись найти решение, я, не раздеваясь, прилег на диван в кабинете и заснул. И во сне мне совершенно явственно представилась таблица. Я тут же проснулся и набросал увиденную во сне таблицу на первом же подвернувшемся под руку клочке бумаги».

Однако ни один серьезный исследователь научного творчества Менделеева не утверждал и не доказывал, что ученому во сне привиделась периодическая система химических элементов. Да и Дмитрий Иванович на самом деле никогда этого не утверждал. Более того, сам ученый опровергал историю со сном, говоря: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг… готово». Так что легенда о сне может быть и очень привлекательна, но создание таблицы стало возможным только благодаря упорному труду.

2019 год – Международный год Периодической таблицы химических элементов

2019 год провозглашен Генеральной ассамблеей ООН Международным годом Периодической таблицы химических элементов (International Year of the Periodic Table of Chemical Elements — IYPT2019). Это масштабное событие посвящено 150-летию открытия Периодического закона химических элементов великим русским ученым Д.И. Менделеевым.

Российский официальный сайт мероприятия

Международный официальный сайт мероприятия

С инициативой о проведении Международного года Периодической таблицы химических элементов выступили Российская академия наук, Российское химическое общество имени Д.И. Менделеева, Министерство науки и высшего образования РФ, российские и зарубежные ученые. Инициативу России поддержали зарубежные страны, международные научные организации, а также более 80 национальных академий наук и научных обществ. Среди них – Международный Союз по теоретической и прикладной химии (IUPAC), Международный союз теоретической и прикладной физики (IUPAP), Европейская Ассоциация химических и молекулярных наук (EuCheMS), Международный астрономический союз (IAU) и другие.

Международный год Периодической таблицы химических элементов пройдет под эгидой ЮНЕСКО в нескольких странах мира. В рамках этого события планируется проведение большого количества мероприятий: научных конференций, тематических выставок, конкурсов молодых ученых и т.д.

29 декабря 2018 года Председатель Правительства РФ Дмитрий Медведев подписал распоряжение «О проведении в 2019 году Международного года Периодической таблицы химических элементов» и возглавил Оргкомитет. В состав Оргкомитета вошли руководители федеральных органов исполнительной власти, ведомств и ведущих научных организаций.

Торжественная церемония открытия Международного года Периодической таблицы химических элементов состоится 29 января 2019 года во Франции, в Париже, в штаб-квартире ЮНЕСКО. В России церемония открытия Международного года пройдет 6 февраля 2019 года в Москве, в Президиуме РАН, и будет приурочена ко Дню российской науки и одновременно Дню рождения Д.И. Менделеева.

Официальным партнером Международного года Периодической таблицы химических элементов выступит Всероссийский фестиваль науки NAUKA 0+. Главной темой Фестиваля науки в 2019 году станет Таблица Менделеева. В рамках Международного года во всех регионах России планируется проведение более 500 научно-популярных и образовательных мероприятий, посвященных 150-летию выдающегося открытия Д.И. Менделеева и направленных на привлечение внимания школьников, студентов и молодежи в целом к науке и ее достижениям.

Проведение в 2019 году Международного года Периодической таблицы химических элементов имеет особое значение для России. Это событие будет способствовать международному признанию заслуг великого русского ученого Д.И. Менделеева, а также укреплению престижа и популяризации отечественной науки.

Приветствие Григория Трубникова — Международный год Периодической таблицы химических элементов

Японские ученые разработали новую таблицу элементов — Российская газета

Сообщение о создании учеными Киотского университета новой периодической системы химических элементов сразу облетело мировые СМИ. Что и понятно. Ведь когда-то таблица Менделеева стала одним из величайших открытий в химии. Она внесла удивительный порядок в, казалось бы, хаотическое нагромождение разнообразных элементов. Наш великий соотечественник расположил элементы так, чтобы соседи по столбцу имели схожие химические свойства.

Что же нового придумали японцы? Здесь важно подчеркнуть, что, создавая свою таблицу, Менделеев ничего не знал ни о строении атома, ни о его ядре, ни о том, что электроны расположены на оболочках. А самое главное, что в одном столбце его таблицы находятся элементы с одним и тем же числом электронов на последней электронной оболочке. Все это было открыто через много лет. Можно сказать, что Менделеев совершил свое открытие не только во сне, но с завязанными глазами. И очередной раз можно только поразиться его предвидению.

У японцев ситуация принципиально иная. У них глаза широко раскрыты. Их таблица создана на основе уже имеющихся знаний о ядре атомов, состоящих из протонов и нейтронов. Еще в 1963 году была присуждена Нобелевская премия за модель, согласно которой протоны и нейтроны в ядре тоже расположены на оболочках. Ядро, у которого последняя протонная нейтронная оболочка полностью заполнена, особенно устойчиво, не вступает в ядерные реакции. Но практически не вступают в химические реакции и инертные газы, у которых полностью заполнена последняя электронная оболочка.

Аналогия очевидна. Именно на ней японские ученые и построили свою периодическую таблицу, взяв за основу не электронные, а протонные оболочки атомных ядер. И подход очевиден: надо «плясать от печки» — от ядер с полностью заполненными протонными оболочками. Это гелий, кислород, кальций, никель, олово, свинец и флеровий. Число протонов в их ядрах составляет 2, 8, 20, 28, 50, 82 и 114, соответственно. Эти числа называют магическими за ту особую устойчивость, которую они придают ядрам.

Именно эти элементы японские ученые расположили в одном столбце, аналогичном столбцу инертных газов в таблице Менделеева. На основе такого столбца они и создали свою таблицу, расположив в строках элементы слева направо по мере заполнения оболочек.

Великий Менделеев создал свою таблицу, когда наука вообще не имела никакого представления ни о строении атома, ни об электронах

Исследователи надеются, что предложенный ими альтернативный способ представления химических элементов даст возможность другим ученым по-новому взглянуть на уже известные химические и физические закономерности и приведет к новым открытиям.

Описание новой таблицы японские ученые опубликовали в журнале Foundations of Chemistry.

Комментарий

Алексей Хохлов, академик РАН:

Некоторые СМИ уже сравнивают эту таблицу с той, что была создана великим Менделеевым. Говорят,что она может привести к новым открытиям.

Алексей Хохлов: Подобные заявления могут делать только те, кто плохо в школе учил химию. Таблица Менделеева связана не с ядром атома, а с электронами. Они определяют практически все химические связи и химические закономерности. Японские ученые проиллюстрировали некоторые уже известные факты, связанные со строением атомного ядра. Но особенности строения ядра на химические свойства почти не влияют, это не та епархия. Разве что имеют отношение к радиоактивному распаду.

Если для химиков эта работа не имеет значения, может, для физиков она станет откровением, даже стимулирует на озарения?

Алексей Хохлов: Вряд ли. Ведь структура атомного ядра давно известна, известны различные ядерные модели, авторам которых присуждена Нобелевская премия. А тем, кто сравнивает эту работу японских ученых и Дмитрия Ивановича Менделеева, хочу напомнить, что он создал свою таблицу, когда наука вообще не имела никакого представления ни о строении атома, ни об электронах. Только через 50 с лишним лет появилась квантовая механика, которая все это объяснила, в том числе строение атома и электронных оболочек. Периодический закон следует из квантовой физики. Так что если бы в то время таблицы Менделеева не было, то она могла бы быть предложена просто как следствие фундаментальных квантовых законов.

Именно это сейчас произошло с таблицей японских ученых. Если есть желание и время, можно ее использовать в педагогических целях, но ничего нового вы не узнаете. Так что эту таблицу элементов можно назвать изящной игрушкой. Но, повторяю, для обучения студентов она может быть вполне полезна.

Медведев поборется за присвоение имени Менделеева Периодической таблице :: Общество :: РБК

Премьер признался, что относительно недавно узнал, что в мире таблицу Менделеева так не называют. Он призвал ученых, представителей власти и бизнеса объединиться в борьбе за присвоение Периодической таблице имени ее создателя

Дмитрий Медведев (Фото: Сергей Бобылев / ТАСС)

Глава правительства России Дмитрий Медведев уверен, что российские власти, ученые и бизнес должны бороться за то, чтобы Периодическую таблицу химических элементов во всем мире называли именем ее автора Дмитрия Менделеева. Об этом премьер-министр заявил на заседании возглавляемого им оргкомитета по проведению Международного года Периодической таблицы химических элементов.

«Мне и в голову не приходило, что в мире эта наша периодическая система не носит имени Менделеева», — сказал Медведев (цитата по ТАСС), имея в виду годы своей учебы. «Понятно, мы жили в достаточно замкнутом обществе, у нас она всегда была менделеевская», — добавил он. «Я с удивлением относительно недавно узнал, что это не является общераспространенным названием», — признался премьер.

Глава РАН попросил Путина повысить престиж ученых в стране

Медведев призвал ученых, представителей власти и бизнеса объединиться в борьбе за присвоение Периодической таблице химических элементов имени Менделеева. Медведев подчеркнул, что органа, который бы, например, утвердил такое название путем голосования, нет. «Здесь нужно только поработать, потому что у нас [России] не так много таких достижений, и обязательно нужно постараться это все зафиксировать», — призвал глава правительства.

Периодический закон химических элементов был открыт русским ученым Дмитрием Менделеевым, а в 1869 году на основе него он составил таблицу. В варианте на английском языке она носит название The periodic table («Периодическая таблица») либо The periodic table of elements (Периодическая таблица химических элементов»).

Дмитрием Ивановичем Менделеевым сдана в набор рукопись «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве»

17 февраля (1 марта) 1869 г. Дмитрием Ивановичем Менделеевым была сдана в набор рукопись «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве» — первый вариант Периодической таблицы элементов. Окончательная формулировка закона была дана учёным в июле 1871 г.

Периодический закон был открыт Д. И. Менделеевым в ходе работы над текстом учебника «Основы химии», когда он столкнулся с трудностями систематизации фактического материала. К середине февраля 1869 г., обдумывая структуру учебника, учёный постепенно пришёл к выводу, что свойства простых веществ и атомные массы элементов связывает некая закономерность.

Открытие периодической таблицы элементов было совершено не случайно, это был результат огромного труда, длительной и кропотливой работы, которая была затрачена и самим Дмитрием Ивановичем, и множеством химиков из числа его предшественников и современников. «Когда я стал окончательно оформлять мою классификацию элементов, я написал на отдельных карточках каждый элемент и его соединения, и затем, расположив их в порядке групп и рядов, получил первую наглядную таблицу периодического закона. Но это был лишь заключительный аккорд, итог всего предыдущего труда…» — говорил учёный. Менделеев подчёркивал, что его открытие было итогом, завершившим собой двадцатилетнее размышление о связях между элементами, обдумывание со всех сторон взаимоотношений элементов.

17 февраля (1 марта) рукопись статьи, содержащая таблицу под названием «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве», была закончена и сдана в печать с пометками для наборщиков и с датой «17 февраля 1869 г.». Сообщение об открытии Менделеева было сделано редактором «Русского химического общества» профессором Н. А. Меншуткиным на заседании общества 22 февраля (6 марта) 1869 г. Сам Менделеев на заседании не присутствовал, так как в это время по заданию Вольного экономического общества обследовал сыроварни Тверской и Новгородской губерний.

В первом варианте системы элементы были расставлены учёным по девятнадцати горизонтальным рядам и по шести вертикальным столбцам. 17 февраля (1 марта) открытие периодического закона отнюдь не завершилось, а только началось. Его разработку и углубление Дмитрий Иванович продолжал еще в течение почти трёх лет. В 1870 г. Менделеев в «Основах химии» опубликовал второй вариант системы («Естественную систему элементов»): горизонтальные столбцы элементов-аналогов превратились в восемь вертикально расположенных групп; шесть вертикальных столбцов первого варианта превратились в периоды, начинавшиеся щелочным металлом и заканчивающиеся галогеном. Каждый период был разбит на два ряда; элементы разных вошедших в группу рядов образовали подгруппы.

Сущность открытия Менделеева заключалась в том, что с ростом атомной массы химических элементов их свойства меняются не монотонно, а периодически. После определённого количества разных по свойствам элементов, расположенных по возрастанию атомного веса, свойства начинают повторяться. Отличием работы Менделеева от работ его предшественников было то, что основ для классификации элементов у Менделеева была не одна, а две — атомная масса и химическое сходство. Для того, чтобы периодичность полностью соблюдалась, Менделеев исправил атомные массы некоторых элементов, несколько элементов разместил в своей системе вопреки принятым в то время представлениям об их сходстве с другими, оставил в таблице пустые клетки, где должны были разместиться пока не открытые элементы.

В 1871 г. на основе этих работ Менделеев сформулировал Периодический закон, форма которого со временем была несколько усовершенствована.

Периодическая система элементов оказала большое влияние на последующее развитие химии. Она не только была первой естественной классификацией химических элементов, показавшей, что они образуют стройную систему и находятся в тесной связи друг с другом, но и явилась могучим орудием для дальнейших исследований. В то время, когда Менделеев на основе открытого им периодического закона составлял свою таблицу, многие элементы были еще неизвестны. Менделеев был не только убеждён, что должны существовать неизвестные еще элементы, которые заполнят эти места, но и заранее предсказал свойства таких элементов, основываясь на их положении среди других элементов периодической системы. В течение следующих 15 лет предсказания Менделеева блестяще подтвердились; все три ожидаемых элемента были открыты (Ga, Sc, Ge), что было величайшим триумфом периодического закона.

Большое значение имела периодическая система также при установлении валентности и атомных масс некоторых элементов. Точно так же периодическая система дала толчок к исправлению атомных масс некоторых элементов. Именно на её основе были искусственно созданы трансурановые элементы. Последующее развитие науки позволило, опираясь на периодический закон, гораздо глубже познать строение вещества, чем это было возможно при жизни Менделеева. Сам учёный о своём законе сказал так: «Будущее не грозит периодическому закону разрушением, а обещаются только надстройка и развитие».

Лит.: Агафошин Н. П. Периодический закон и периодическая система элементов Д. И. Менделеева. М., 1973; Евдокимов Ю. К истории периодического закона // Наука и жизнь. № 5 (2009). С. 12—15; Кедров Б. M. День одного великого открытия. M., 1958; Кедров Б. M., Трифонов Д. H. Закон периодичности и химические элементы. Открытия и хронология. M., 1969; Макареня А. А., Рысев Ю. В. Д. И. Менделеев. М., 1983; Макареня А. А., Трифонов Д. Н. Периодический закон Д. И. Менделеева. М., 1969; Макареня А. А., Трифонов Д. Н. Периодический закон Д. И. Менделеева. М., 1969; Менделеев Д. И. Периодический закон. Основные статьи. M., 1958.

См. также в Президентской библиотеке:

Кузнецов Б. Г. Ломоносов. Лобачевский. Менделеев : очерки жизни и мировоззрения. М.; Л., 1945;

Менделеев Д. И. Заветные мысли Д. Менделеева. СПб., 1903-1905;

Семенченко В. К. Менделеев и физика атома. Пенза, 1945;

Тобольск. Памятник Д. И. Менделееву [Изоматериал] / фото А. Мусина. М., 1969;

Учреждена Главная палата мер и весов // День в истории. 20 июня 1893 г.

Определение периодического закона в химии

Периодический закон гласит, что физические и химические свойства элементов повторяются систематическим и предсказуемым образом, когда элементы расположены в порядке увеличения атомного номера. Многие свойства периодически повторяются. Когда элементы расположены правильно, тенденции в свойствах элементов становятся очевидными и могут использоваться для прогнозирования неизвестных или незнакомых элементов, просто основываясь на их размещении в таблице.

Важность периодического закона

Периодический закон считается одним из важнейших понятий в химии. Каждый химик сознательно или бессознательно использует Периодический закон, имея дело с химическими элементами, их свойствами и их химическими реакциями. Периодический закон привел к развитию современной таблицы Менделеева.

Открытие периодического закона

Периодический закон был сформулирован на основе наблюдений ученых XIX века.В частности, вклад Лотара Мейера и Дмитрия Менделеева выявил тенденции в свойствах элементов. Они независимо предложили Периодический закон в 1869 году. В периодической таблице элементы расположены так, чтобы отражать Периодический закон, хотя у ученых в то время не было объяснения, почему свойства следуют тенденции.

Как только электронная структура атомов была открыта и понята, стало очевидно, что причины, по которым характеристики возникают в интервалах, заключаются в поведении электронных оболочек.

Недвижимость, подпадающая под действие Периодического закона

Ключевые свойства, которые следуют тенденциям согласно Периодическому закону, — это атомный радиус, ионный радиус, энергия ионизации, электроотрицательность и сродство к электрону.

Атомный и ионный радиус являются мерой размера отдельного атома или иона. Хотя атомный и ионный радиусы отличаются друг от друга, они следуют одной и той же общей тенденции. Радиус увеличивается при перемещении вниз по группе элементов и обычно уменьшается при перемещении слева направо по периоду или строке.

Энергия ионизации — это мера того, насколько легко удалить электрон из атома или иона. Это значение уменьшается при движении вниз по группе и увеличивается при перемещении слева направо через период.

Сродство к электрону — это то, насколько легко атом принимает электрон. Используя периодический закон, становится очевидным, что щелочноземельные элементы имеют низкое сродство к электрону. Напротив, галогены легко принимают электроны, чтобы заполнить свои электронные подоболочки, и имеют высокое сродство к электрону. Элементы благородного газа имеют практически нулевое сродство к электрону, поскольку они имеют подоболочки электронов с полной валентностью.

Электроотрицательность связана со сродством к электрону. Он отражает, насколько легко атом элемента притягивает электроны для образования химической связи. И сродство к электрону, и электроотрицательность имеют тенденцию уменьшаться при движении вниз по группе и увеличиваться при перемещении через период. Электропозитивность — еще одна тенденция, управляемая Периодическим законом. Электроположительные элементы имеют низкую электроотрицательность (например, цезий, франций).

В дополнение к этим свойствам, с Периодическим законом связаны другие характеристики, которые можно рассматривать как свойства групп элементов.Например, все элементы в группе I (щелочные металлы) блестящие, имеют степень окисления +1, реагируют с водой и встречаются в составе соединений, а не в виде свободных элементов.

Периодический закон | Химия для неосновных

Цели обучения

Укажите периодический закон.
Опишите устройство таблицы Менделеева.

Как эти предметы связаны друг с другом?

Мы все получили удовольствие от игры «Clue.«Цель игры — получить информацию об убийстве — кто это сделал, где они это сделали и что было использовано в качестве орудия убийства. По мере прохождения игры каждый игрок получает улики, и затем они должны объединить эти улики в предположение о преступнике. Отдельные фрагменты информации приобретают более широкое значение, когда их объединяют с другими частями головоломки.

Периодический закон

Когда Менделеев составил свою периодическую таблицу, никто не знал о существовании ядра. Только в 1911 году Резерфорд провел свой эксперимент с золотой фольгой, который продемонстрировал наличие ядра в атоме. Всего два года спустя, в 1913 году, английский физик Генри Мозли (1887-1915) исследовал рентгеновские спектры ряда химических элементов. Он будет снимать рентгеновские лучи через кристаллы элемента и изучать длины волн обнаруженного им излучения. Мозли обнаружил связь между длиной волны и атомным номером. Его результаты привели к определению атомного номера как количества протонов, содержащихся в ядре каждого атома.Затем он понял, что элементы периодической таблицы должны быть расположены в порядке увеличения атомного номера, а не увеличения атомной массы.

При сортировке по атомному номеру расхождения в таблице Менделеева исчезли. Теллур имеет атомный номер 52, а йод — 53. Таким образом, хотя теллур действительно имеет большую атомную массу, чем йод, в периодической таблице он правильно помещается перед йодом. Менделееву и Мозли приписывают наибольшую ответственность за современный периодический закон : когда элементы расположены в порядке возрастания атомного номера, происходит периодическое повторение их химических и физических свойств.В результате появилась таблица Менделеева, которую мы знаем сегодня. Каждая новая горизонтальная строка периодической таблицы соответствует началу нового периода , потому что новый основной энергетический уровень заполняется электронами. Элементы со схожими химическими свойствами появляются через определенные промежутки времени в вертикальных столбцах, называемых группами .

Сводка

Элементы таблицы Менделеева расположены в порядке возрастания атомного номера.
Периодический закон гласит: «Когда элементы расположены в порядке возрастания атомного номера, происходит периодическое повторение их химических и физических свойств.”

Практика

Воспользуйтесь ссылкой ниже, чтобы ответить на следующие вопросы:

http://www. famousscientists.org/henry-moseley/

Где Мозли учился в колледже?
С кем он проводил исследования после окончания колледжа?
Что такое закон Мозли?

Обзор

Знал ли Менделеев о ядре атома?
Кто открыл связь между длиной волны рентгеновского излучения и атомным номером?
К чему Мозли пришел в результате своего исследования?
Что такое «периодический закон»?
Что представляют собой вертикальные столбцы (группы) в периодической таблице?

Глоссарий

группа: Элементы с аналогичными химическими свойствами появляются через определенные промежутки времени в вертикальных столбцах.
период: Период — это горизонтальная строка периодической таблицы.
периодический закон: Когда элементы расположены в порядке возрастания атомного номера, происходит периодическое повторение их химических и физических свойств.

Таблица Менделеева

| Определение, элементы, группы, сборы, тенденции и факты

Периодическая таблица , полностью периодическая таблица элементов , в химии организованный массив всех химических элементов в порядке возрастания атомного номера — i.е., полное число протонов в атомном ядре. Когда химические элементы расположены таким образом, в их свойствах возникает повторяющийся образец, называемый «периодическим законом», в котором элементы в одном столбце (группе) имеют схожие свойства. Первоначальное открытие, сделанное Дмитрием И. Менделеевым в середине XIX века, имело неоценимое значение для развития химии.

таблица Менделеева
Современная версия периодической таблицы элементов (для печати).
Encyclopædia Britannica, Inc.
Популярные вопросы
Что такое таблица Менделеева?
Что общего у групп периодической таблицы?
Группы периодической таблицы отображаются в виде вертикальных столбцов, пронумерованных от 1 до 18. Элементы в группе имеют очень похожие химические свойства, которые возникают из количества присутствующих валентных электронов, то есть количества электронов в крайних электронах. оболочка атома.
Откуда взялась таблица Менделеева?
Расположение элементов в таблице Менделеева связано с их электронной конфигурацией.Из-за принципа исключения Паули не более двух электронов могут заполнить одну и ту же орбиталь. Первый ряд периодической таблицы состоит всего из двух элементов: водорода и гелия. Поскольку у атомов больше электронов, у них появляется больше орбит, доступных для заполнения, и, таким образом, строки содержат больше элементов, расположенных ниже в таблице.
Почему периодическая таблица Менделеева разделяется?
У периодической таблицы есть две строки внизу, которые обычно отделяются от основной части таблицы. Эти ряды содержат элементы ряда лантаноидов и актиноидов, обычно от 57 до 71 (от лантана до лютеция) и от 89 до 103 (от актиния до лоуренсия), соответственно.Для этого нет никаких научных причин. Это сделано только для того, чтобы стол стал более компактным.
Фактически не было признано до второго десятилетия 20-го века, что порядок элементов в периодической системе соответствует порядку их атомных номеров, целые числа которых равны положительным электрическим зарядам атомных ядер, выраженным в электронных единицах. . В последующие годы был достигнут большой прогресс в объяснении периодического закона с точки зрения электронного строения атомов и молекул.Это разъяснение повысило ценность закона, который используется сегодня так же активно, как и в начале 20 века, когда он выражал единственную известную взаимосвязь между элементами.
История периодического закона
В первые годы XIX века произошло быстрое развитие аналитической химии — искусства различения различных химических веществ — и, как следствие, накопление обширных знаний о химических и физических свойствах как элементы, так и соединения. Столь быстрое расширение химических знаний вскоре потребовало классификации, поскольку на классификации химических знаний основана не только систематизированная химическая литература, но и лабораторные науки, благодаря которым химия передается как живая наука от одного поколения химиков к другому. Связи между соединениями обнаруживались легче, чем между элементами; так получилось, что классификация элементов на много лет отстала от классификации соединений. Фактически, между химиками не было достигнуто общего согласия относительно классификации элементов в течение почти полувека после того, как системы классификации соединений стали общепринятыми.
интерактивная таблица Менделеева
Современная версия периодической таблицы элементов. Чтобы узнать название элемента, атомный номер, электронную конфигурацию, атомный вес и многое другое, выберите элемент из таблицы.
Encyclopædia Britannica, Inc.
J.W. Доберейнер в 1817 году показал, что объединяющий вес, означающий атомный вес, стронция находится посередине между весом кальция и бария, а несколько лет спустя он показал, что существуют другие такие «триады» (хлор, бром и йод [галогены] и литий, натрий и калий [щелочные металлы]).Ж.-Б.-А. Дюма, Л. Гмелин, Э. Ленссен, Макс фон Петтенкофер и Дж. П. Кук расширили предложения Доберейнера между 1827 и 1858 годами, показав, что аналогичные отношения простираются дальше, чем триады элементов: фтор добавляется к галогенам, а магний — к щелочноземельным элементам. металлы, тогда как кислород, сера, селен и теллур были отнесены к одному семейству, а азот, фосфор, мышьяк, сурьма и висмут — к другому семейству элементов.
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас
Позднее были предприняты попытки показать, что атомные веса элементов могут быть выражены арифметической функцией, и в 1862 году А.-Э.-Б. де Шанкуртуа предложил классификацию элементов, основанную на новых значениях атомных весов, данных системой Станислао Канниццаро 1858 года. Де Шанкуртуа нанес атомные веса на поверхность цилиндра с окружностью 16 единиц, что соответствует приблизительному атомному весу кислород. Получившаяся спиральная кривая привела тесно связанные элементы в соответствующие точки над или под друг другом на цилиндре, и, как следствие, он предположил, что «свойства элементов являются свойствами чисел», что является замечательным предсказанием в свете современных знаний.
Классификация элементов
В 1864 году J.A.R. Ньюлендс предложил классифицировать элементы в порядке возрастания атомного веса, при этом элементам присваиваются порядковые номера от единицы и выше и разделены на семь групп, обладающих свойствами, тесно связанными с первыми семью из известных на тот момент элементов: водород, литий, бериллий, бор, углерод. , азот и кислород. Это соотношение было названо законом октав по аналогии с семью интервалами музыкальной гаммы.
Затем в 1869 году, в результате обширной корреляции свойств и атомных весов элементов, уделяя особое внимание валентности (то есть количеству одинарных связей, которые может образовывать элемент), Менделеев предложил периодический закон: посредством которого «элементы, расположенные в соответствии с величиной атомного веса, демонстрируют периодическое изменение свойств». Лотар Мейер независимо пришел к аналогичному выводу, опубликованному после появления статьи Менделеева.
Периодический закон
Периодический закон — Почему ученые и химики используют Периодический закон?
Периодический закон используется учеными и химиками во всем мире для систематического упорядочивания физической и химической информации о химических элементах.
Периодический закон — Что такое периодический закон?
Определение: Периодический закон — это принцип, согласно которому определенные свойства элементов встречаются периодически при упорядочении по атомному номеру .
Периодический закон — происхождение и современное применение
Происхождение периодического закона — Как возникло периодическое право?
В 1869 году русский химик Дмитрий Менделеев открыл совершенно новый метод классификации элементов, который он назвал «периодической таблицей». В том же году немецкий ученый Лотар Мейер независимо предложил те же идеи. Эта договоренность выявила большое обобщение, известное теперь как Периодический закон. Дмитрий Менделеев включил все 65 элементов, известных в его эпоху по их атомному весу и химической валентности. Такие закономерности очень упрощают изучение химии. Тщательное изучение одного элемента в группе элементов значительно упрощает изучение других членов группы, поскольку многие свойства и химические реакции элементов схожи.
Дмитрий Менделеев (1834-1907), разработавший Периодический закон
Происхождение периодического закона — Генри Мозли изменяет Периодический закон
В 1913 году английский ученый Генри Мозли (1887-1915) определил атомный номер каждого из элементов и соответственно изменил «Периодический закон». Мозли понял, что когда атомы располагаются в соответствии с возрастающим атомным номером, некоторые проблемы с периодической таблицей, разработанной Дмитрием Менделеевым, исчезают.Благодаря работе Генри Мозли, современная таблица Менделеева основана на атомных номерах элементов.
Генри Мозли (1887-1915), который изменил Периодический закон
Что такое атомный номер? Периодический закон
, Периодический закон гласит, что физические и химические свойства элементов повторяются периодически систематическим и предсказуемым образом , когда элементы расположены в порядке возрастания атомного номера.Таким образом, Периодическая таблица расположена в порядке возрастания атомных номеров в соответствии с Периодическим законом после модификации Генри Мозли. Далее Периодический закон можно объяснить, сравнивая химические и физические свойства элементов.
Периодическая таблица и периодический закон исправляют ошибки
Физические константы многих элементов сначала не согласовывались с требуемыми периодическим законом, и дальнейшее изучение многих таких случаев показало, что были допущены ошибки. Таким образом, Периодический закон оказал большую услугу в указании вероятных ошибок.
Периодический закон — Современные применения Периодического закона
Когда периодический закон был впервые сформулирован, когда Дмитрий Менделеев развивал свою теорию, в таблице было несколько свободных мест, которые, очевидно, принадлежали элементам, которые в то время были неизвестны. По их положению в таблице Дмитрий Менделеев предсказал с большой точностью свойства элементов, которые, как он был уверен, однажды будут обнаружены, чтобы заполнить эти места.В таблице все еще есть свободные места, особенно среди более тяжелых элементов. Периодический закон позволяет современным ученым включать вновь открытые элементы в Периодическую таблицу.
Периодический закон — процесс разработки научной теории
Следующая блок-схема иллюстрирует процесс разработки научной теории. Этому процессу следуют все ученые и химики, включая Дмитрия Менделеева и Генри Мозли, которые сформулировали Периодический закон.
Периодическая таблица и периодический закон — Лекция 114 по общей химии — Д-р Сундин
Периодическая таблица и периодический закон — Лекция 114 по общей химии — Д-р Сундин — UWP
ОБЩАЯ ХИМИЯ 114
ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ТАБЛИЦА ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН
NEWLANDS, «ЗАКОН ОКТАВ» (1864)
УСТАНОВЛЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ В ПОРЯДКЕ АТОМНОЙ МАССЫ
КАЖДЫЙ 8-Й ЭЛЕМЕНТ ИМЕЛ ПОДОБНЫЕ СВОЙСТВА
НЕ РАБОТАЕТ БЕЗ КАЛЬЦИЯ
МЕНДЕЛЕЕВ И МЕЙЕР (НЕЗАВИСИМО) (1869)
ОРГАНИЗАЦИЯ 66 ИЗВЕСТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
ПРИШЕЛ СТОЛ
МЕНДЕЛЕЕВ ПОКАЗАЛ, ЧТО У Него действительно было что-то
КОГДА АТОМ НЕ ПОДХОДИТ
ОН НЕ ПРИСОЕДИНИЛСЯ К ЭТОМУ
ОН ПРЕДПОЛАГАЕТ, ЧТО МОЖЕТ БЫТЬ ОТСУТСТВУЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ
, ПОЭТОМУ ОН ОСТАВИЛ ОТВЕРСТИЯ В ТАБЛИЦЕ
ОН ДАЖЕ ПРОГНОЗИЛ СВОЙСТВА НЕИЗВЕСТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
СОБСТВЕННОСТЬ EKA-ALUMINUM (EA) — ПРОГНОЗ — ГАЛЛИЙ (ОБНАРУЖЕН 4 ГОДА СПУСТЯ)
АТОМНАЯ МАССА — 68 АМУ — 69. 9 AMU
ТОЧКА ПЛАВЛЕНИЯ — НИЗКАЯ — 30,15 ^o
ПЛОТНОСТЬ — 5,9 г / мл — 5,94 г / мл
ФОРМУЛА ОКСИДА — Ea ₂ O ₃ — Ga ₂ O ₃
ОДНА ПРОБЛЕМА
АРГОН И КАЛИЙ НЕ ПОДХОДИЛИ!
НО ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ТАБЛИЦА БЫЛА ТАКИМ БОЛЬШИМ ОРГАНИЗАТОРОМ И ПРЕДИКТОРОМ, ЧТО ОНА НЕ БЫЛА ОТКЛЮЧЕНА
МОЗЕЛЫ (1913) ИССЛЕДОВАННЫЕ ЧАСТОТЫ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ОТ ЭЛЕМЕНТОВ
ЧАСТОТА, СВЯЗАННАЯ С ЦЕЛЫМ ЧИСЛОМ
НОМЕР БОЛЬШЕ ИЛИ МЕНЬШЕ ПАРАЛЛЕЛЬНО АТОМНОЙ МАССЫ
ТО ЖЕ НОМЕР, КОТОРЫЙ РЕЗЕРФОРД СЧИТАЛ ЗАРЯДОМ НА ЯДРО В ЭКСПЕРИМЕНТАХ ПО РАССЕЯНИЮ АЛЬФА-ЧАСТИЦ!
ЕСЛИ ЭТО «АТОМНОЕ ЧИСЛО» ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В КАЧЕСТВЕ ОРГАНИЗИРУЮЩЕГО ФАКТОРА ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ТАБЛИЦЫ, ПРОБЛЕМА АРГОНА — КАЛИЯ ИСЧЕЛАЛАСЬ!
ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ТАБЛИЦА ЯВЛЯЕТСЯ БАЗОВЫМ ГРАФИЧЕСКИМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ЭЛЕМЕНТОВ, КОТОРЫЙ ЯВЛЯЕТСЯ РЕЗУЛЬТАТОМ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ЗАКОНА.
СОСТАВЛЕНИЕ ТАБЛИЦЫ ПОМОГАЕТ НАМ БЫСТРО ОРГАНИЗОВАТЬ ИНФОРМАЦИЮ И ПРОГНОЗИРОВАТЬ СВОЙСТВА.
(ОТЛИЧНАЯ ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ТАБЛИЦА WEB — это WebElements И ЯВЛЯЕТСЯ ИСТОЧНИКОМ ГРАФИКОВ НИЖЕ.)
ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН — ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТОВ ЯВЛЯЮТСЯ ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ИХ АТОМНЫХ ЧИСЕЛ.
ЧТО МЫ ОЗНАЧАЕМ ПОД ПЕРИОДИЧЕСКИМИ ФУНКЦИЯМИ?
ПОМНИТЕ
ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ РЯДЫ НАЗЫВАЮТСЯ ПЕРИОДАМИ
ВЕРТИКАЛЬНЫЕ КОЛОННЫ НАЗЫВАЮТСЯ ГРУППАМИ
НО ПОЧЕМУ ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН?
СВОЙСТВА ЯВЛЯЮТСЯ ПЕРИОДИЧЕСКИМИ ФУНКЦИЯМИ, ПОТОМУ ЧТО ЭЛЕКТРОННЫЕ КОНФИГУРАЦИИ ЯВЛЯЮТСЯ ПЕРИОДИЧНЫМИ! ГРУППЫ
ИМЕЮТ ПОДОБНЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОНФИГУРАЦИИ НА ВНЕШНЕМ УРОВНЕ
РЕДКИЕ ГАЗЫ
2 He 1s ²
10 Ne 1s ² 2s ² 2p ⁶
18 Ar [Ne] 3s ² 3p ⁶
36 Kr [Ar] 4s 3d ² 10 4p ⁶
54 Xe [Kr] 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶
86 Rn [Xe] 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p

ГАЛОГЕНОВ
9 F 1s ² 2s ² 2p ⁵
17 Cl [Ne] 3s ² 3p ⁵
35 Br [Ar] 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁵ I [Kr] 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁵
85 At [Xe] 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁵
ALKALS
3 Li 1s ² 2s ¹
11 Na 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ¹
19 K [Ne] 3s ² 3p ^{6 ¹²⁷⁴} ^{37 Rb [Ar] 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ¹}
55 Cs [Kr] 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ¹
87 Fsr [Xe] ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ¹
ПРЕДСТАВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАПОЛНЯЮТ ОРБИТАЛИ s И p
ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЗАПОЛНЯЮТ d-ОРБИТАЛИ
ВНУТРЕННИЕ ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЗАПОЛНЯЮТ ФОРБИТАЛЫ
НАИБОЛЕЕ ЭЛЕКТРОНЫ ОПРЕДЕЛЯЮТ ХИМИЮ ЭЛЕМЕНТА
ЧАСТО ВЫЗЫВАЕМЫЕ ЭЛЕКТРОНЫ ЗНАЧЕНИЯ
РЕДКИЕ (БЛАГОДАРНЫЕ) ГАЗЫ НЕ РЕАКТИВНЫ
ЧТО-ТО ОЧЕНЬ ОСОБЕННОЕ ОТНОСИТЕЛЬНО ЗАПОЛНЕННЫХ S И P ПОДСТАВКА, «КОНФИГУРАЦИЯ РЕДКОГО ГАЗА»
МЕТАЛЛЫ ТЕРЯЮТ ЭЛЕКТРОНЫ ДЛЯ ПЕРЕХОДА В «КОНФИГУРАЦИЮ РЕДКОГО ГАЗА»
НЕМЕТАЛЛЫ ПОЛУЧАЮТ ЭЛЕКТРОНЫ ДЛЯ ПЕРЕХОДА К «РЕДКОЙ ГАЗОВОЙ КОНФИГУРАЦИИ»
ПРИМЕРЫ ПРЕДСТАВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Li & nbsp AN = 3 & nbsp 1s ² 2s ¹ —> Li ¹⁺, 1s ²
Na & nbsp AN = 11 & nbsp 1s ² 2s ² 2p ^{6 ¹ —>
Na ¹⁺, 1s ² 2s ² 2p ⁶}
K & nbsp AN = 19 & nbsp [Ne] 3s ² 3p ⁶ 4s ¹ —> K ¹⁺ [Ne] 3s ² 3p ⁶
Mg AN = 12 & nbsp 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² —> Mg ²⁺, 1s ² 2s ² 2p ⁶
Ca & nbsp AN = 20 & nbsp [Ne] 3s ² 3p ⁶ 4s ² —> Ca ²⁺, [Ne] 3s ² 3p ⁶
F & nbsp AN = 9 & nbsp 1s ² 2s ² 2p ⁵ —> F ^1-, 1s ² 2s ² 2p ⁶
Cl & nbsp AN = 17 & nbsp [Ne] 3s ² 3p ⁵ —> Cl ^1-, [Ne] 3s ² 3p ⁶
S & nbsp AN = 16 & nbsp [Ne] 3s ² 3p ⁴ —> S ^2-, [Ne] 3s ² 3p ⁶
ПРИМЕЧАНИЕ, ЧТО S ^2-, Cl ^1-, Ar и K ¹⁺ ЯВЛЯЮТСЯ «ИЗОЭЛЕКТРОННЫМИ»
ИЗОЭЛЕКТРОННЫЕ СРЕДСТВА ОНИ ИМЕЮТ ОДИНАКОВОЕ КОЛИЧЕСТВО ЭЛЕКТРОНОВ
ПРИМЕРЫ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ
Fe & nbsp AN = 26 & nbsp [Ar] 3d ⁶ 4s ² —> Fe ²⁺, [Ar] 3d ⁶
Fe & nbsp AN = 26 & nbsp [Ar] 3d ⁶ 4s ² —> Fe ³⁺, [Ar] 3d ⁵
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ, ЧТО В ИОНАХ 3-Й ОРБИТАЛИ ПО ЭНЕРГИИ МЕНЬШЕ, чем ОРБИТАЛИ 4s И 4s. ЭЛЕКТРОНЫ УДАЛЯЮТСЯ ПЕРВЫМ.
| Химия домой | Доктор Сундин Хоум | [email protected] |

Периодический закон — Scientific American
ИСТОРИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ. ¹ ВСЕГДА с тех пор, как Дальтон и Берцелиус создали атомную теорию, химики считали, что между атомными массами различных элементов и их свойствами должна быть какая-то связь. Было очень рано признано, что существуют группы элементов, обладающих соответствующими химическими и физическими свойствами, и одна из самых ранних попыток выявить это положение принадлежит Доберейнеру.В 1829 году он попытался показать, что «многие элементы могут быть расположены в группы () из трех, в каждой из которых средний элемент имеет атомный вес, равный или приблизительно равный среднему атомному весу двух крайних элементов». В качестве иллюстраций этого способа расположения можно упомянуть следующие группы: Li, Na, K; Ca, Sr, Ba; и Cl, Br, I. Кратко обходя мемуары Кука и Бегиэра де Шанкуртуа, мы подходим к «закону октав», который был введен Дж. А. Р. Ньюлендсом в 1864 году. Группа I.Группа II. Группа III. Группа IV. Группа V. Группа VI. Круп VII. Группа VIII. & EMI &. BH « SH ‘ SH ‘ RH ТАК ТАК R’O ‘ ТАКИМ ОБРАЗОМ, 1 ТАК’ ТАК’ R’O ‘ ТАК’ 1 H-l Икс Ли — 7 Be -9’4 B — ll С — 12 П-14 0–16 Ж — 19 3 Na — 23 Мг — 24 AI -: & sol; 7’3 Si & равно; П — 31 С — 32 CI — 3S’S 4 К — 39 Ca — 40 — — 44 Ti — 48 V — 51 Кр — 52 поясница — 55 Fe — 56 Co — 59 Ni — 59 Cu — 63. II (Cu — 63) Zn — 65 68 72 Аа — 75 Итак — 78 Br — SO II Руб. — 85 8р — 87 IYt — 88 Zr — 90 Nb — 94 Пн — 96 — — 100 Ru — 104 Rh — 104 Pd — 106 As — 108 7 (Как — 108) Кд — 112 В — 113 Sn — 118 Сб — 122 Te & равно; 1: 151 1–127 & lowbar; & lowbar; & lowbar; & lowbar; Co — 133 Ва — 137 ? Ди — 138 Ср — 140 — — — II (-) 10 — — IEr — 178 ? Ла — 180 Ta & равно; 18: 1 Вт — 184 — Os — 105 Ir — 197 Pt — 198 Au -.199 11 (Au — 1119) HS — ZO Т1 -: 104 Pb -: 107 Bl — — — 12 — — — Чт — U-240 — Рис. 1. Периодическая таблица Менделеева. внимание к тому факту, что «восьмой элемент, начиная с данного элемента, является своего рода повторением первого, как восьмая нота октавы в музыке», и, таким образом, сделал & lowbar; наиболее заметным шагом вперед к системе классификации элементы, которые еще были выполнены. Однако именно русскому химику Менделееву химия обязана системой классификации элементов, основанной на признании этого фундаментального факта: «свойства элементов, а также свойства и состав соединений периодически меняются в зависимости от атомный вес элементов.” Этот принцип, известный как Периодический закон, был провозглашен Менделеевым в двух мемуарах, опубликованных в 1869 и 1871 годах, соответственно, и расположение элементов, основанное на этом законе, которое он окончательно принял, проиллюстрировано на рис.1. Хотя обсуждение этого закона можно найти почти в любом учебнике по химии, несколько замечаний общего характера могут быть в этой связи не лишними. Менделеев распределяет элементы по сериям и группам. В каждой серии порядок элементов соответствует увеличению атомного веса, и при этом изменении атомного веса очевидно постепенное изменение. изменение всех свойств как элементов, так и их соединений.С другой стороны, расположение в группах демонстрирует периодическое повторение элементов, обладающих довольно аналогичными свойствами. Изменение валентности, показанное формулой оксидов и гидридов, вероятно, является одним из самых поразительных фактов, обнаруженных периодическим расположением элементов. У одновалентных элементов, таких как H, Li, Na и т. Д., Валентность кислорода регулярно увеличивается до тех пор, пока в соединениях, таких как OsO, элементы не будут иметь валентность восьми. Максимальная валентность водорода, по-видимому, равна четырем, и хотя валентность кислорода увеличивается от группы I к группе VIII, валентность водорода уменьшается таким же образом от группы IV к группе VIII.Соединения демонстрируют градацию свойств, очень похожую на свойства самих элементов. Таким образом, Na, O является сильно основным, MgO — менее щелочным, Al, O3 соединяется с кислотами с образованием солей, а с гидратами щелочных металлов — с образованием солей. образуют алюминаты, то есть адсорбируются как ангидрид как кислот, так и оснований. В SiO2 имеется слабый ангидрид кислоты, тогда как кислоты, образованные из P20, SO и Cl, O, имеют силу в том же порядке. АТОМНЫЙ ОБЪЕМ КАК ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ АТОМНОГО ВЕСА. Вероятно, лучшую иллюстрацию значения Периодического закона Менделеева можно передать, построив график некоторых свойств различных элементов в зависимости от атомного веса.На рис. 2, взятом из книги Холлемана «Неорганическая химия», атомный объем (удельный вес, деленный на атомный вес) нанесен по оси ординат, а атомные веса — по оси абсцисс. Можно заметить, что элементы, обладающие аналогичными химическими и физическими свойствами, занимают аналогичные позиции на кривой. В математике периодическая функция — это функция, которая возвращает одно и то же значение при определенных приращениях независимой переменной. Из рис. 2 очевидно, что мы можем аналогичным образом утверждать, что атомный объем является периодической функцией атомного веса.Удельная теплоемкость элементов, построенная в виде ординат против атомного веса, показывает аналогичную периодичность максимумов и минимумов, и то же самое можно сказать и о других свойствах. ПРИМЕНЕНИЕ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ЗАКОНА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АТОМНОЙ МАССЫ. Одним из наиболее важных приложений Периодического закона, предложенного Менделеевым, было определение Определение атомных весов из свойств элементов. Другими словами, он заявил в качестве фундаментальной аксиомы, что атомный вес элемента должен определять его свойства.Он проиллюстрировал этот вывод, подробно предсказав свойства трех неизвестных элементов, которые он назвал эка-бором, эка-алюминием и эка-кремнием, и которым он присвоил приблизительные атомные веса 44, 68 и 72 соответственно. Его предсказания впоследствии были полностью подтверждены открытием элементов скандий (эка-бор), галлий (эка-алюминий) и германий (эка-кремний). Следует отметить, что без помощи Периодического закона точное определение атомного веса элемента, все соединения которого являются нелетучими, становится делом исключительной трудности.Таким образом, химический анализ оксида индия показывает, что элемент имеет эквивалентный вес 38, то есть 38 весовых частей индия эквивалентны 1 весовой части водорода. В то время, когда Менделеев опубликовал свои статьи, атомный вес этого элемента был принят равным 76, а формула оксида — InO. Изучение свойств этого оксида и самого металла с точки зрения Периода I, aw, привело Менделеева к отнесению его к Группе III, наряду с B и Al.Следовательно, оксид должен иметь формулу InO3, а атомный вес должен быть около 114. расхождения в таблице Менделеева. Еще Менделеев заметил, что существует несоответствие в случае теллура и йода. По порядку атомных весов йод должен предшествовать теллуру; но даже самое поверхностное исследование свойств этих элементов и их соединений показывает, что йод принадлежит к семейству хлора, в то время как теллур очень похож на серу и селен.Поэтому Менделеев утверждал, что атомный вес теллура должен быть меньше; но, несмотря на самые тщательные и детальные исследования, предпринятые в этом направлении, результаты всегда приводили к одному и тому же выводу. Подобные расхождения наблюдались в случае кобальта и никеля, аргона и калия (см. «Редкие земли», стр. 620). В следующем разделе будет показано, что эти расхождения исчезают в свете самых последних предположений. инертные газы по отношению к периодической таблице.Когда было обнаружено существование инертных газов, возник интересный вопрос об их месте в Периодической таблице. Как хорошо известно, эти газы оказались химически абсолютно инертными, что радикально отличается от всех других элементов, известных к тому времени. Следовательно, они не могли быть помещены ни в одну из известных групп. Однако, если разместить их в группе слева от Группы I (см. Рис.4), они показаны как естественный переход от элементов Группы VIII к элементам Группы I. редкоземельные элементы по отношению к периодической таблице. Группа элементов, известная как «редкоземельные элементы», представляет чрезвычайно интересную проблему в отношении их расположения в системе классификации Менделеева. Элементы этой группы и их соединения очень похожи друг на друга по химическим свойствам; фактически, их можно разделить только из-за незначительных различий в физических свойствах, таких как растворенные вещества. Рис. 2. — Графическое изображение периодического изменения атомных объемов элементов в зависимости от их атомного веса.© 1916 НАУЧНЫЙ АМЕРИКАН, ИНК. гибкость, температура плавления или цвет; так что выделение соли любого из членов группы является наиболее трудоемким процессом, предполагающим, вероятно, несколько тысяч перекристаллизаций. К настоящему времени определенно установлено наличие следующих элементов: Атомный вес. Скандий Группа: Скандий 44,1 Иттрий 88,7 Церит Земли: лантан 139,0 Церий 140,25 Презеодимий 140,6 Неодим 144,3 Самарий 150,4 Европий .. 152,0 Иттербиевые Земли: Гадолиний 157.3 Тербий 159,2 Диспрозий 162,5 Эрбий 167,4 Тулий 168,5 иттербий 172,0 Лютеций 174,0 Что касается первых четырех из вышеперечисленных элементов, не было никаких сомнений в том, какое место они должны занимать в Периодической таблице. Когда в 1879 г. впервые был выделен скандий, он сразу же был признан элементом эка-бор, свойства которого предсказывал Менделей эфф. Положение иттрия и лантана в группе III как элементов, аналогичных алюминию и скандию, также не подвергалось сомнению.Поскольку церий образует оксид CeO. аналогичен SnO. и его соли напоминают соли олова и германия, одинаково хорошо известно, что этот элемент принадлежит к группе IV. Но до настоящего времени оставался открытым вопрос о том, как следует расположить другие двенадцать элементов. Проф. Мейер предложил объединить их в группу III между лантаном и церием, подчеркнув тем самым сходство в химических свойствах различных элементов, составляющих эту группу.Это, однако, поставило бы лютеций с атомным весом 174 перед церием с атомным весом 140. Ввиду более поздней работы Мозли по высокочастотным спектрам элементов, о которых будет упомянуто далее, автор предварительно расположил редкоземельные элементы, как показано на рис. 4. Таким образом, они приведены ниже. лантан и церий и до тантала. РАДИОАКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ. Открытие радиоактивных элементов естественным образом привело к вопросу о том, какое отношение они имеют к другим элементам Периодической таблицы.Не могло быть никаких сомнений относительно положения таких элементов, как радий, торий и уран, которые можно было получить в достаточно больших количествах, чтобы определить их атомный вес и химические свойства, но до прошлого года было много спекуляций по поводу способ, которым должны быть расположены другие радиоактивные элементы, и только после огромного количества тщательных исследований и гениальных выводов со стороны блестящих физико-химиков, таких как Содди и Фаянс, вся ситуация была прояснена, и была создана новая эпоха Глава добавлена к истории Периодического закона.Во многом это связано с заключением, сделанным этими исследователями, о том, что настоящая статья особенно озабочена. Как известно, радиоактивные элементы характеризуются большей или меньшей нестабильностью. После определенного среднего периода существования, который может варьироваться от более тысячи миллионов лет, как в случае с ураном (U), до миллионной доли сеонда, как в случае RaGu, атом самопроизвольно распадается и дает атом, который обладает совершенно разными свойствами. Распад обнаруживается по изгнанию либо альфа ‘, либо бета4-частиц.Вместе с выбросом бета-частиц в ряде случаев наблюдается также испускание гамма-лучей. Это электромагнитные импульсы чрезвычайно короткой длины волны (около 10 сантиметров), вероятно, вызванные бомбардировкой атомов самого радиоактивного вещества бета-частицами. В результате большого объема тщательной работы, которая была проведена в течение последних нескольких лет по исследованию взаимосвязи между различными радиоактивными элементами и продуктами их превращения, был сделан вывод о существовании трех четко определенных серий распада, отправными точками которых являются: уран, торий и актиний соответственно. На рис. 3 схематично показано, каким образом члены этой серии связаны между собой. Когда мезоторий II распадается, он дает радиоторий, а поскольку бета-частица удаляется во время превращения, атомный вес не изменяется. Радиоторий химически связан с торием и неотделим от него. Эти факты позволяют сделать вывод, что радиоторий принадлежит к группе IV, а мезоторий II должен принадлежать к группе III. Переходя к торию X, мы здесь снова приходим к элементу, который химически подобен радию, таким образом помещая его в Группу II.Атом тория X выталкивает альфа-частицу и дает эманацию тория, газа, который химически инертен и конденсируется при низких давлениях между -120 град. Cent. и –150 град. Cent. Таким образом, эманация напоминает инертные газы группы аргона. Эманация тория является первым членом группы продуктов трансформации, составляющих «активный осадок» тория. На рис. 3 они обозначены как торий A, B, 0 ”0 и D. Диаграммы, иллюстрирующие ряды этиния и урана, не требуют пояснений.В целом три серии очень похожи. Наиболее примечательной особенностью этих радиоактивных элементов является тот факт, что отдельные члены каждой серии кажутся химически неотличимыми от некоторых членов другой серии. Таким образом, торий B и радий B обладают идентичными химическими свойствами. Если бы не разница в сроках существования обоих веществ, их было бы невозможно различить. ИЗОТОПЫ. Содди первым обратил внимание на этот и аналогичные случаи радиоактивных элементов, которые химически идентичны, и, поскольку они должны занимать одно и то же место в Периодической таблице, он обозначил их изотопами.Таким образом, элементы уран X ”, ионий и радиоактиний являются изотопными. Аналогичный пример дают три эманации, а также радий и торий X. Замечательная особенность этих изотопов состоит в том, что, хотя они химически одинаковы, они различаются по атомному весу. Другими словами, здесь мы имеем дело с элементами, которые абсолютно неразделимы всеми химическими методами, разработанными до сих пор, и все же различаются в том отношении, которое до сих пор считалось наиболее важной характеристикой элемента — его атомным весом. ЗАКОН ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИЗМЕНЕНИЙ СОДДИ. Всестороннее исследование химических свойств различных радиоактивных элементов привело Содди и Фаянс независимо к интересному и чрезвычайно важному исследованию. важное обобщение, которое позволяет им отнести эти изотопы к их местам в Периодической таблице. Напомним, что альфа-частица — это атом гелия с двумя положительными зарядами. Следовательно, изгнанием атом должен потерять два положительных заряда, и атомный вес должен уменьшиться на четыре единицы.Точно так же изгнание бета-частицы означает потерю отрицательного заряда или, что эквивалентно, усиление одного положительного заряда; а поскольку масса бета-частицы чрезвычайно мала по сравнению с массой атома, атомный вес практически не уменьшается. Теперь в Периодической таблице валентность кислорода, электроотрицательного элемента, регулярно увеличивается по мере перехода от группы 0 к группе VIII, в то время как валентность водорода, электро-положительного элемента, уменьшается, т.е. е., электроположительная характеристика увеличивается на одну единицу при каждом изменении номера группы при прохождении в любой серии слева направо.Кроме того, в каждой группе электроположительный характер регулярно увеличивается с увеличением атомного веса. Эти соображения привели Содди и Фаянса к такому выводу: Изгнание альфа-частицы из любого радиоактивного элемента приводит к элементу, который находится на две позиции ниже в Периодической таблице (и имеет атомный вес, который на четыре единицы меньше), в то время как испускание бета-частицы приводит к элементу, который находится на одну позицию. выше, но имеет тот же атомный вес. Следовательно, возможно иметь элементы с одинаковым атомным весом, но обладающие явно разными химическими свойствами, и, с другой стороны, поскольку эффект излучения одной альфа-частицы может быть нейтрализован последующим испусканием двух бета-частиц. , возможно наличие двух элементов, которые различаются по атомной массе на четыре единицы (или кратно четырем), но при этом обладают сходными химическими свойствами. В качестве иллюстрации рассмотрим урановую серию. Уран I относится к VI группе. Изгнанием альфа-частицы мы получаем уран! » элемент IV группы. Этот атом, в свою очередь, распадается с выбросом бета-частицы. Следовательно, уран X2 должен. принадлежат к Группе V. Таким образом мы можем проследить отдельные изменения, которые приводят к различным членам ряда, и посредством обобщения Содди и Фаянса мы не только можем назначить каждому элементу его место в Периодической таблице, но также и его атомный вес, как это сделано на рис.3. Это обобщение оказало материальную помощь в прояснении некоторых трудных проблем при изучении рядов дезинтеграции. Более того, это привело к чрезвычайно интересному выводу, что конечным продуктом каждой из трех радиоактивных серий является изотоп свинца. Результаты самой последней работы по атомному весу свинца прекрасно согласуются с этим выводом, поскольку было обнаружено, что свинец радиоактивного происхождения имеет несколько меньший атомный вес, чем обычный свинец.’ В нескольких случаях изотоп не был определенно изолирован, но вряд ли можно сомневаться в его существовании. Таким образом, продукт распада радия C2 должен быть элементом группы IV, но доказательства его существования очень скудны. ЯДЕРНАЯ ТЕОРИЯ СТРОЕНИЯ АТОМА. Все эти выводы согласуются с интересной теорией атомной структуры, которая была впервые выдвинута Резерфордом и развита Бором, Мозли и Дарвином. Поскольку эта теория подробно обсуждалась в связи с другой серией статей8, мы ограничимся здесь несколькими замечаниями по ее основным моментам.Короче говоря, эта теория предполагает, что атом состоит из положительно заряженного ядра, окруженного системой электронов, которые удерживаются вместе силами притяжения ядра. «Предполагается, что это ядро является вместилищем основной части массы атома, и его линейные размеры чрезвычайно малы по сравнению с линейными размерами всего атома». Согласно Бору, экспериментальные данные подтверждают гипотезу о том, что ядерный заряд любого элемента соответствует положению этого элемента в ряду возрастающих атомных весов. Химические свойства атома зависят от величины этого ядерного заряда; поскольку, однако, любое заданное количество электронов может принимать разные конфигурации, возможно существование двух или более элементов, имеющих одинаковый ядерный заряд, но разный атомный вес. Другими словами, возможное существование изотопов выводится из предположений Резерфорда и Бора. Таким образом, атомный вес играет роль второстепенной характеристики; Важным свойством любого элемента является его ядерный заряд, так что, располагая элементы в порядке увеличения ядерного заряда, мы должны получить гораздо лучшее приближение к периодическому © 1916 НАУЧНЫЙ АМЕРИКАН, ИНК. 46 НАУЧНЫЕ АМЕРИКАНСКИЕ ДОБАВКИ 2089 15 января 1916 г. ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ МЕНДЕЛЕЕФА Содержащие атомные массы, атомные нурберы и изотопные радиоактивные элементы Группа 0 Группа 1 EitO Группа 2 EO Группа 3 E2O3 Группа 4 EOa Eh5 Группы EzOa EHa 6 группа EOa Eh3 Группа 7 E20y EH Группа 8 EO4 Он С.99 (S) ЧАС: Ли 6. ” (S) ‘ Зверь; 9.1 (4) 11.00 (5). 12.00 N mSfU1 о 16.00 (8) 19.0 (9) Nei Ar 33,88 (18) (10) Na 23.00 (11) 39. 1O (19) Mg 24. ” (НАС) A1 21,1 (18) Si 28.1 (14) 31.04 (15) 32,07 (16) Cl 36,46 (17) Ca 40,07 (эо). Sc 44,1 (11) ‘ Ti IB.l (22). 61,0 («S) Cr 62.0. (Я.) Mn . »93 «« Fe Co Ni 66,84 118,97 88,68 («?) (SS). Kr 82,92 (38) Cu 63,67 (S9) Zn, 68,37 (ТАК,) Ga 69,9 (81) Ge 72,8 (82) В виде 74,96 (88) Se 79,2 (S4) Br 79,92 (35) Руб. 86,4 8 (37) Sr 87,63 (88) Yt 69,0 (SS) Zr 90: 6 (40) CBT 93.6 (41) Пн 96,0 (48) Ru Rh Pd 101,7 л 9 106,7 (44) ‘(45) (48) Xe 180,2 (04) Ag 107,88 (47) CD 112,40 (48) В 114,8 (49) Sn 119,0 (60) Sb 120,1 (61) Te ‘ 127,8 (5 «) 126,92 (6S) CS 132,81 (55) Ба 137,37 (58) Ла 139,0 (67) Ce 14O.2S (68) Рис ..— Подготовлено научно-исследовательской лабораторией компании General Electric. (4 » расположение элементов. Так получилось, что в большинстве случаев порядок увеличения атомного веса совпадает с порядком увеличения атомного номера (заряда ядра), но это не обязательно.так во всех случаях. — СПЕКТРЫ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ. Бор показал, что должна существовать «определенная связь» между зарядом ядра и частотой характерного рентгеновского излучения, испускаемого веществом. Поэтому Мозли «измерил длины волн характеристических рентгеновских лучей, излучаемых различными элементами, когда они« были »сделаны антикатодами в рентгеновской трубке, и определил таким образом атомные номера все]! элементы frbm aluminium, 13, 00 gold, 79.Похоже, что в этом диапазоне «есть только» три элемента, которые не были обнаружены химиком. «ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ТАБЛИЦА В НАЛИЧИИ. Пересмотренная «форма периодической таблицы Менделеева», которая была составлена на рис. 4, представляет собой попытку воплотить самые последние результаты различных направлений «исследований, которые обсуждались здесь. Под каждым элементом указан атомный вес и порядковый номер (в скобках). Однако в этой связи необходимо сделать несколько замечаний о различных элементах этой таблицы.НЕОН И МЕТА-НЕОН. НЕБУЛИЙ. Доказательства существования «двух изотопов» неона недавно были получены профессором Дж. Дж. Томсоном и Астон. Путем тщательных экспериментов по диффузии последний смог отделить от неона другой газ с атомной массой 22%. который получил название мета-неон. Эти два газа различаются только своими гравитационными • свойствами, но идентичны химически и спектроскопически. В течение последнего года были получены спектроскопические доказательства существования нового элемента netraliti, имеющего атомный вес около 3.Этот элемент встречается в спектре туманности Ориона. однако, вероятно, слишком рано пытаться размышлять о его месте в Периодической таблице. Есть ряд элементов, таких как туманность, наличие которых у нас есть. только спектроскопическое свидетельство, и может быть, как было недавно предложено, что это протоэлементы, из которых построены наши земные элементы. РЕДКИЕ ЗЕМЛИ Случай редкоземельных элементов уже обсуждался в предыдущем разделе. Схема, показанная на рис.4 соответствует атомным номерам, определенным Мозли для следующих элементов: лантана, церия, пресеодима, неодимия, самария, европия, гадолиния и гольмия. Порядок атомных номеров в случае дизопрозия и гольмия очевидно обратное атомному весу. Но в этом случае, как и в случае теллура, йода; кобальт, никель; и аргон, калий, больше не кажется аномальным, когда элементы расположены в порядке увеличения атомного номера, а не в порядке увеличения атомного веса; Атомный вес неойттербия был определен в течение прошлого года; «Однако в настоящее время невозможно утверждать, какое отношение он имеет к« другим »элементам группы редкоземельных элементов.РАДИОАКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ. Радиоактивные элементы расположены в группы изотопов, а атомные номера основаны на порядке различных элементов в серии распада (см. Рис. 3), предполагая, что атомный номер свинца равен 82. Атомный вес актиния и продуктов его распада не определен. Поэтому мы приняли значение, предложенное Фаджансом, которое составляет около 227. Все, что мы можем сказать определенно, — это то, что атомный вес больше, чем у радия, и значительно меньше, чем у тория.Атомные веса урана и радия основаны на следующих соображениях: во-первых, поскольку радий получается из урана путем выброса трех альфа-частиц, атомные веса должны отличаться на 3 х 3,99 единиц. — Во-вторых, согласно самый последний доклад Международного комитета по атомным весам — там просачивается! быть вескими причинами для принятия — значения ‘, которое очень близко к 238,2 для атомной массы урана. Фактическое значение, полученное Хёнигшмидом (Z. Elect. 20, 452, 1914), варьировалось от 238; W.: до 238,18; но комитет считает последнее значение более точным. Определение атомного веса радия дало результаты, варьирующиеся от 225,9 до 226,4, и последнее является значением, приведенным в Таблице атомных весов, выпущенной Интернационалом. Комитет на текущий год. Однако в wiew 0f. Из приведенных выше соображений мы использовали значение 226,2. ‘ Номенклатура радиоактивных элементов основана на номенклатуре Soddy !, когда они были изолированы, там было ,.конечно нет определенных знаний относительно их отношений и того. Поэтому результат был довольно запутанным . .. Таким образом, название полоний было применено к RaF, в то время как UX21 также известен как brevium. Обозначение «нитон» для эманации радия стало довольно хорошо известно. Однако было сочтено целесообразным использовать те названия, которые лучше всего передают взаимосвязь различных элементов, и была предпринята попытка осуществить этот план при составлении таблиц. изотопы. ВЫВОДЫ. Принимая во внимание отношения, демонстрируемые различными радиоактивными веществами.элементов, понимаешь, что мечта алхимиков, возможно, не была такой бессмысленной, как казалось до недавнего времени. Идея абсолютно стабильного атома должна быть отброшена раз и навсегда, и ее место займет эта миниатюрная солнечная система, так сказать, состоящая из центрального ядра и одного или нескольких колец электронов. Но само ядро, по-видимому, является средоточием огненных сил, несмотря на их огромные масштабы. бесконечно малых размеров он содержит как альфа-частицы, так и электроны. Время от времени ядро одного из атомов спонтанно распадается и изгоняет a.n альфа- или бета-частица. Родился новый элемент. Что вызывает эти преобразования? Они могут. быть под контролем? Это вопросы, на которые может дать ответ только будущее. Но если бы в наших силах удалить две альфа-частицы из атома висмута или любого из его изотопов, мечта алхимиков не только осуществилась бы, но и стал бы обладателем человека. такие чрезвычайно мощные источники энергии, что все наши угольные шахты, гидроэнергетика и взрывчатые вещества станут незначительными по сравнению с ними.РЕКОМЕНДАЦИИ. 1. Паттисон Мьюир — История химических теорий и законов, 2. Ф. Содди — Химия радиоэлементов, части I и II. 3. K. Fajans — Naturwissenschaften, Vol. II, 429, 462 (1914).
Раздел 5 — Периодический закон
Введение:
Раздел 5 посвящен истории периодической таблицы, структуре таблицы и тенденциям, определяемым периодическим законом. Понимание того, что эффективный ядерный заряд объясняет тенденции периода, а экранирование и модель оболочки объясняют групповые тенденции, имеет решающее значение для понимания этой главы.
Задачи учащихся — Раздел 5:
5,1
a. Периодический закон гласит, что физические и химические свойства элементов являются периодическими функциями их атомных номеров.
г. В периодической таблице элементы расположены в порядке их атомных номеров, так что элементы с аналогичными свойствами попадают в один столбец.
г. Столбцы в периодической таблице называются группами.
5,2
а. Строки в периодической таблице называются периодами.
г. Многие химические свойства элементов можно объяснить конфигурациями внешних электронов элементов.
г. Благородные газы демонстрируют уникальную химическую стабильность, потому что их самые высокие занятые уровни имеют октет электронов ns2np6 (за исключением гелия, стабильность которого обусловлена тем, что его самый высокий занятый уровень полностью заполнен двумя электронами, 1s2).
г. Основываясь на электронных конфигурациях элементов, таблица Менделеева может быть разделена на четыре блока: блок s, блок p, блок d и блок f.
5,3
а. Группы и периоды периодической таблицы показывают общие тенденции в следующих свойствах элементов: сродство к электрону, электроотрицательность, энергия ионизации, атомный радиус и ионный радиус.
г. Электроны в атоме, которые могут быть потеряны, получены или разделены при образовании химических соединений, называются валентными электронами.
г. При определении электронной конфигурации иона порядок, в котором электроны удаляются из атома, является обратным порядку, заданному обозначением электронной конфигурации атома.
Стандарты Министерства образования штата Огайо
Периодическая таблица:
В программе физических наук элементы расположены в порядке возрастания атомных номеров в периодической таблице, так что элементы с аналогичными свойствами помещаются в один столбец. То, как периодическая таблица разделена на группы, семейства, периоды, металлы, неметаллы и металлоиды, также было в программе физических наук. В химии, имея больше информации об электронной конфигурации элементов, можно наблюдать сходство в конфигурации валентных электронов для определенной группы.Электронную конфигурацию атома можно записать с позиции в периодической таблице. Повторяющийся узор в электронных конфигурациях элементов периодической таблицы объясняет многие тенденции в свойствах по периодам или по столбцам, включая атомные радиусы, ионные радиусы, энергии первой ионизации, электроотрицательность и то, является ли элемент твердым телом или газом при комнатной температуре. Дополнительная энергия ионизации, сродство к электрону и периодические свойства переходных элементов, рядов лантаноидов и актинидов зарезервированы для более глубокого изучения.

Примечание. Квантовые числа и уравнения де Бройля, Шредингера и Планка выходят за рамки этого курса.
Полезные ссылки на видео:
История Периодической таблицы

Тур по периодической таблице

Тенденции атомного радиуса

0 9903
0 Тенденции радиуса 9

Тенденции энергии ионизации

Тенденции электроотрицательности
<noscript><img src='/800/600/https/fsd.kopilkaurokov.ru/uploads/user_file_542417b23252a/img_user_file_542417b23252a_3.jpg' /></noscript></div><footer class="entry-footer"> <span class="cat-links">Posted in <a href="https://xn--90abjbtjdof1b8dvb.xn--p1ai/category/raznoe" rel="category tag">Разное</a></span></footer></article><nav class="navigation post-navigation" aria-label="Записи"><h2 class="screen-reader-text">Навигация по записям</h2><div class="nav-links"><div class="nav-previous"><a href="https://xn--90abjbtjdof1b8dvb.xn--p1ai/raznoe/kak-slozhit-2-smeshannye-drobi-slozhenie-smeshannyx-drobej-drobi-v-vide-smeshannogo-chisla.html" rel="prev">Как сложить 2 смешанные дроби – Сложение смешанных дробей. Дроби в виде смешанного числа.</a></div><div class="nav-next"><a href="https://xn--90abjbtjdof1b8dvb.xn--p1ai/raznoe/uchit-matematika-matematika-testy-ppimepy-i-zadachi-po-matematike.html" rel="next">Учить математика – Мaтeмaтика, тeсты, пpимеpы и задачи по мaтeмaтике</a></div></div></nav><div id="comments" class="comments-area"><div id="respond" class="comment-respond"><h3 id="reply-title" class="comment-reply-title">Добавить комментарий <small><a rel="nofollow" id="cancel-comment-reply-link" href="/raznoe/zakon-tabliczy-mendeleeva-periodicheskij-zakon-d-i-mendeleeva-urok-himiya-8-9-klass.html#respond" style="display:none;">Отменить ответ</a></small></h3><form action="https://xn--90abjbtjdof1b8dvb.xn--p1ai/wp-comments-post.php" method="post" id="commentform" class="comment-form" novalidate><p class="comment-notes"><span id="email-notes">Ваш адрес email не будет опубликован.</span> <span class="required-field-message">Обязательные поля помечены <span class="required">*</span></span></p><p class="comment-form-comment"><label for="comment">Комментарий <span class="required">*</span></label><textarea id="comment" name="comment" cols="45" rows="8" maxlength="65525" required></textarea></p><p class="comment-form-author"><label for="author">Имя <span class="required">*</span></label> <input id="author" name="author" type="text" value="" size="30" maxlength="245" autocomplete="name" required /></p><p class="comment-form-email"><label for="email">Email <span class="required">*</span></label> <input id="email" name="email" type="email" value="" size="30" maxlength="100" aria-describedby="email-notes" autocomplete="email" required /></p><p class="comment-form-url"><label for="url">Сайт</label> <input id="url" name="url" type="url" value="" size="30" maxlength="200" autocomplete="url" /></p><p class="form-submit"><input name="submit" type="submit" id="submit" class="submit" value="Отправить комментарий" /> <input type='hidden' name='comment_post_ID' value='24437' id='comment_post_ID' /> <input type='hidden' name='comment_parent' id='comment_parent' value='0' /></p></form></div></div></main></div><aside id="secondary" class="widget-area widgets-joined"><div class="floating-sidebar-control"></div><section id="search-2" class="widget widget_search"><form role="search" method="get" class="search-form" action="https://xn--90abjbtjdof1b8dvb.xn--p1ai/"> <label> <span class="screen-reader-text">Найти:</span> <input type="search" class="search-field" placeholder="Поиск…" value="" name="s" /> </label> <input type="submit" class="search-submit" value="Поиск" /></form></section><section id="nav_menu-4" class="widget widget_nav_menu"><h4 class="widget-title">Рубрики</h4><div class="menu-2-container"><ul id="menu-2" class="menu"><li id="menu-item-22730" class="menu-item menu-item-type-taxonomy menu-item-object-category menu-item-22730"><a href="https://xn--90abjbtjdof1b8dvb.xn--p1ai/category/vospitan">Воспитание</a></li><li id="menu-item-22731" class="menu-item menu-item-type-taxonomy menu-item-object-category menu-item-22731"><a href="https://xn--90abjbtjdof1b8dvb.xn--p1ai/category/det">Детям</a></li><li id="menu-item-22732" class="menu-item menu-item-type-taxonomy menu-item-object-category menu-item-22732"><a href="https://xn--90abjbtjdof1b8dvb.xn--p1ai/category/idei">Идеи</a></li><li id="menu-item-22733" class="menu-item menu-item-type-taxonomy menu-item-object-category menu-item-22733"><a href="https://xn--90abjbtjdof1b8dvb.xn--p1ai/category/polezn">Полезно</a></li><li id="menu-item-22735" class="menu-item menu-item-type-taxonomy menu-item-object-category menu-item-22735"><a href="https://xn--90abjbtjdof1b8dvb.xn--p1ai/category/roditel">Родителям</a></li><li id="menu-item-22736" class="menu-item menu-item-type-taxonomy menu-item-object-category menu-item-22736"><a href="https://xn--90abjbtjdof1b8dvb.xn--p1ai/category/sovet">Советы</a></li><li id="menu-item-22734" class="menu-item menu-item-type-taxonomy menu-item-object-category current-post-ancestor current-menu-parent current-post-parent menu-item-22734"><a href="https://xn--90abjbtjdof1b8dvb.xn--p1ai/category/raznoe">Разное</a></li></ul></div></section></aside></div></div><footer id="colophon" class="site-footer overlay-footer-default"><div class="site-footer-inner overlay-footer-custom-cols-3 overlay-footdivide-none"><div class="site-container"><div class="site-footer-widgets overlay-footalign-top"><div class="footer-custom-block footer-custom-one"></div><div class="footer-custom-block footer-custom-two"></div><div class="footer-custom-block footer-custom-three"></div></div></div></div><div class="site-bar overlay-bottombar-default "><div class="site-container"><div class="site-bar-inner"><div class="site-bar-left"style="text-align: left;"> 2015-2019 © Игровая комната «Волшебный лес», Челябинск</br> тел.:+7 351 724-05-51, +7 351 777-22-55 игровая комната челябинск, праздник детям челябинск</div><div class="site-bar-right overlay-bottombar-nofullcart"></div></div></div></div></footer></div></div> <noscript><style>.lazyload{display:none}</style></noscript><script data-noptimize="1">window.lazySizesConfig=window.lazySizesConfig||{};window.lazySizesConfig.loadMode=1;</script><script async data-noptimize="1" src='https://xn--90abjbtjdof1b8dvb.xn--p1ai/wp-content/plugins/autoptimize/classes/external/js/lazysizes.min.js'></script> <script defer src="https://xn--90abjbtjdof1b8dvb.xn--p1ai/wp-content/cache/autoptimize/js/autoptimize_4349ce7afc3b4b5ec1c7d8d78e9215a8.js"></script></body></html><script src="/cdn-cgi/scripts/7d0fa10a/cloudflare-static/rocket-loader.min.js" data-cf-settings="8540f2e5774e75ef19931e8a-|49" defer></script><script data-cfasync="false" src="/cdn-cgi/scripts/5c5dd728/cloudflare-static/email-decode.min.js"></script>