A kémiai elemek periódusos rendszerének felfedezése d.i. Mengyelejev. A periódusos rendszer létrejöttének története Mengyelejev periodikus rendszerének felfedezésének kémiája

2.2. A periódusos rendszer létrehozásának története.

1867-68 telén Mengyelejev elkezdte írni a „Kémia alapjai” című tankönyvet, és azonnal nehézségekbe ütközött a tényanyag rendszerezése során. 1869. február közepére a tankönyv szerkezetén töprengve fokozatosan arra a következtetésre jutott, hogy az egyszerű anyagok tulajdonságait (és ez a kémiai elemek szabad állapotú létformája) és az elemek atomtömegét összekötik egy bizonyos minta.

Mengyelejev nem sokat tudott elődei kísérleteiről, hogy a kémiai elemeket a növekvő atomtömegek sorrendjében rendezzék, és az ebben az esetben felmerülő eseményekről. Például szinte semmilyen információja nem volt Chancourtois, Newlands és Meyer munkásságáról.

Gondolatainak döntő állomása 1869. március 1-jén jött el (régi módra február 14.). Mengyelejev egy nappal korábban tíz napos szabadságot írt a Tver tartományban működő artel sajtüzemek vizsgálatára: kapott egy levelet A. I. Hodnyevtől, a Szabad Gazdasági Társaság egyik vezetőjétől a sajtgyártás tanulmányozására vonatkozó ajánlásokkal.

Szentpéterváron aznap felhős és fagyos idő volt. A fák az egyetemi kertben, ahonnan Mengyelejev lakásának ablakai néztek, csikorogtak a szélben. Dmitrij Ivanovics még ágyban ivott egy bögre meleg tejet, majd felkelt, megmosta az arcát és elment reggelizni. Csodálatos hangulatban volt.

Mengyelejevnek a reggelinél váratlan ötlete támadt: össze kell hasonlítani a különböző kémiai elemek hasonló atomtömegét és kémiai tulajdonságaikat. Kétszeri gondolkodás nélkül felírta a klór Cl és kálium K szimbólumait, amelyek atomtömege 35,5, illetve 39 (a különbség mindössze 3,5 egység). Ugyanerre a levélre Mengyelejev más elemek szimbólumait is felvázolta, és hasonló „paradox” párokat keresett köztük: fluor F és nátrium Na, bróm Br és rubídium Rb, jód I és cézium Cs, amelyeknél a tömegkülönbség 4,0-ről 5,0-ra nő. , majd 6.0-ig. Mengyelejev akkor még nem tudhatta, hogy a nyilvánvaló nemfémek és fémek közötti „határozatlan zóna” olyan elemeket - nemesgázokat - tartalmaz, amelyek felfedezése később jelentősen módosítja a periódusos rendszert.

Reggeli után Mengyelejev bezárkózott az irodájába. Kivett egy köteg névjegykártyát az íróasztalról, és a hátoldalukra írni kezdte az elemek szimbólumait és főbb kémiai tulajdonságaikat. Egy idő után a háztartás meghallotta az irodából kiszűrődő hangot: "Óóó! Kürtös. Hú, micsoda kürtös! Legyőzöm őket. Megölöm őket!" Ezek a felkiáltások azt jelentették, hogy Dmitrij Ivanovics kreatív ihletet kapott. Mengyelejev áthelyezte a kártyákat egyik vízszintes sorból a másikba, az atomtömeg értékei és az ugyanazon elem atomjai által alkotott egyszerű anyagok tulajdonságai alapján. Ismét segítségére volt a szervetlen kémia alapos ismerete. Fokozatosan kezdett kialakulni a jövőbeni kémiai elemek periódusos rendszerének formája. Így eleinte egy berillium Be elemet tartalmazó kártyát (14 atomtömeg) egy alumínium Al elemmel (27,4 atomtömegű) tartalmazó kártya mellé tett, az akkori hagyomány szerint a berilliumot az alumínium analógjával összetévesztve. Ezután azonban a kémiai tulajdonságok összehasonlítása után berilliumot helyezett a magnézium Mg fölé. Kételkedve a berillium atomtömegének akkor általánosan elfogadott értékében, azt 9,4-re változtatta, a berillium-oxid képletét pedig Be 2 O 3-ról BeO-ra (mint a magnézium-oxid MgO-ra). A berillium atomtömegének „korrigált” értékét egyébként csak tíz évvel később erősítették meg. Máskor is ugyanolyan merészen viselkedett.

Dmitrij Ivanovics fokozatosan arra a végső következtetésre jutott, hogy az atomtömegük növekvő sorrendjében elhelyezkedő elemek fizikai és kémiai tulajdonságainak egyértelmű periodicitását mutatják. Mengyelejev egész nap az elemek rendszerén dolgozott, rövid időre megszakadt, hogy Olgával játsszon, ebédeljen és vacsorázzon.

1869. március 1-jén este teljesen átírta az általa összeállított táblázatot, és „Elemrendszer tapasztalata atomtömegük és kémiai hasonlóságuk alapján” címmel elküldte a nyomdába, jegyzeteket készítve a szedők számára. és a dátumot „1869. február 17-re” teszik (ez a régi stílus).

Így fedezték fel a Periodikus Törvényt, melynek modern megfogalmazása a következő: Az egyszerű anyagok tulajdonságai, valamint az elemek vegyületeinek formái és tulajdonságai periodikusan függnek atomjaik magjának töltésétől.

Mengyelejev sok hazai és külföldi vegyésznek küldött nyomtatott íveket az elemek táblázatával, és csak ezután hagyta el Szentpétervárt, hogy megvizsgálja a sajtgyárakat.

Távozása előtt még sikerült átadnia N. A. Menshutkin szerves kémikusnak és leendő kémiatörténésznek a „Tulajdonságok kapcsolata az elemek atomtömegével” című cikk kéziratát - az Orosz Kémiai Társaság folyóiratában való közzététel céljából. a társaság közelgő ülésén való kommunikációra.

1869. március 18-án Mensutkin, aki akkoriban a cég hivatalnoka volt, Mengyelejev megbízásából rövid beszámolót készített az időszakos törvényről. A jelentés eleinte nem keltett különösebb figyelmet a vegyészek részéről, és az Orosz Kémiai Társaság elnöke, Nyikolaj Zinin akadémikus (1812-1880) kijelentette, hogy Mengyelejev nem azt csinálja, amit egy igazi kutatónak tennie kellene. Igaz, két évvel később, miután elolvasta Dmitrij Ivanovics „Az elemek természetes rendszere és alkalmazása egyes elemek tulajdonságainak jelzésére” című cikkét, Zinin meggondolta magát, és ezt írta Mengyelejevnek: „Nagyon, nagyon jó, nagyon kiváló kapcsolatok, még szórakoztató is. olvasni, Isten adjon sok szerencsét következtetéseinek kísérleti megerősítéséhez. Őszintén odaadó és mély tiszteletteljes N. Zinin." Mengyelejev nem helyezte el az összes elemet a növekvő atomtömegek sorrendjében; egyes esetekben inkább a kémiai tulajdonságok hasonlósága vezérelte. Így a kobalt Co atomtömege nagyobb, mint a nikkel-Nié, és a tellúr Te is nagyobb, mint a jód I-é, de Mengyelejev a Co - Ni, Te - I sorrendbe helyezte őket, és nem fordítva. Ellenkező esetben a tellúr a halogén csoportba kerülne, és a jód a szelén-szelén rokonává válna.

A feleségemnek és a gyerekeimnek. Vagy talán tudta, hogy haldoklik, de nem akarta előre zavarni és aggódni a családot, akit melegen és gyengéden szeretett. 5:20-kor 1907. január 20-án meghalt Dmitrij Ivanovics Mengyelejev. A szentpétervári Volkovszkoje temetőben temették el, nem messze anyja és fia, Vlagyimir sírjától. 1911-ben fejlett orosz tudósok kezdeményezésére megszervezték a D.I. Múzeumot. Mengyelejev, hol...

Moszkva metróállomás, kutatóhajó oceanográfiai kutatásokhoz, 101. kémiai elem és ásvány - mendelejevit. Az oroszul beszélő tudósok és jokerek néha felteszik a kérdést: "Dmitrij Ivanovics Mengyelejev nem zsidó, ez egy nagyon furcsa vezetéknév, nem a Mendel vezetéknévből származik?" A válasz erre a kérdésre rendkívül egyszerű: „Pavel Maksimovich Szokolov mind a négy fia, ...

A líceumi vizsga, amelyen az öreg Derzhavin megáldotta a fiatal Puskint. A mérő szerepét történetesen Yu.F. Fritzsche akadémikus, a szerves kémia híres szakembere játszotta. Kandidátusi tézis D. I. Mengyelejev 1855-ben diplomázott a Főpedagógiai Intézetben. Az "Izomorfizmus a kristályforma és az összetétel egyéb kapcsolataival kapcsolatban" című diplomamunkája lett az első jelentős tudományos...

Főleg a folyadékok kapillárisának és felületi feszültségének kérdésében, szabadidejét fiatal orosz tudósok körében töltötte: S.P. Botkina, I.M. Sechenova, I.A. Vyshnegradsky, A.P. Borodin és mások. 1861-ben Mengyelejev visszatért Szentpétervárra, ahol folytatta a szerves kémia előadásait az egyetemen, és kiadott egy akkoriban figyelemre méltó tankönyvet: "Szerves kémia" címmel.

Bevezetés

A periódusos törvény és D. I. Mengyelejev kémiai elemek periódusos rendszere a modern kémia alapja. Olyan tudományos törvényekre hivatkoznak, amelyek a természetben ténylegesen létező jelenségeket tükrözik, és ezért soha nem veszítik el jelentőségüket.

A periodikus törvény és az ennek alapján a természettudomány és technika különböző területein tett felfedezések az emberi elme legnagyobb diadala, bizonyítéka a természet legbensőségesebb titkaiba való egyre mélyebb behatolásnak, a természet sikeres átalakulásának az ember javára. .

"Ritkán fordul elő, hogy egy tudományos felfedezés valami teljesen váratlan, szinte mindig előre látható, de a következő generációk, akik minden kérdésre bevált választ adnak, gyakran nehezen tudják felmérni, milyen nehézségekbe került elődeiknek." DI. Mengyelejev.

Cél: A periódusos rendszer fogalmának és az elemek periodikus törvényének, a periódusos törvénynek és annak okának jellemzése, a periódusos rendszer struktúráinak: részcsoportok, periódusok és csoportok jellemzése. Tanulmányozza a periodikus törvény felfedezésének történetét és a periodikus elemrendszert.

Célok: Tekintsük a periodikus törvény és a periodikus rendszer felfedezésének történetét. Határozza meg a periodikus törvényt és a periódusos rendszert! Elemezze a periodikus törvényt és annak okát! A periódusos rendszer felépítése: alcsoportok, periódusok és csoportok.

A periodikus törvény és a kémiai elemek periodikus rendszerének felfedezésének története

Az atom-molekuláris elmélet kialakítása a 19-19. század fordulóján az ismert kémiai elemek számának rohamos növekedésével járt. Csak a 19. század első évtizedében 14 új elemet fedeztek fel. A felfedezők között a rekorder Humphry Davy angol kémikus volt, aki egy év alatt elektrolízissel 6 új egyszerű anyagot (nátrium, kálium, magnézium, kalcium, bárium, stroncium) nyert. 1830-ra pedig az ismert elemek száma elérte az 55-öt.

Az ilyen sok, tulajdonságaikban heterogén elem létezése zavarba ejtette a kémikusokat, és megkövetelte az elemek rendezését és rendszerezését. Sok tudós keresett mintákat az elemek listájában, és elért némi előrelépést. Három legjelentősebb munkát emelhetünk ki, amelyek megkérdőjelezték a periodikus törvény D. I. felfedezésének elsőbbségét. Mengyelejev.

1860-ban került sor az első Nemzetközi Kémiai Kongresszusra, amely után világossá vált, hogy egy kémiai elem fő jellemzője az atomtömeg. A francia tudós, B. De Chancourtois volt az első, aki 1862-ben az elemeket növekvő atomtömegek sorrendjében rendezte, és egy henger körül spirálba helyezte. A spirál minden menete 16 elemet tartalmazott, a hasonló elemek általában függőleges oszlopokba estek, bár jelentős különbségek is megfigyelhetők. De Chancourtois munkája észrevétlen maradt, de eredményesnek bizonyult az az ötlete, hogy az elemeket az atomtömegek növelésének sorrendjében rendezze.

Két évvel később pedig ettől a gondolattól vezérelve John Newlands angol kémikus táblázatba rendezte az elemeket, és észrevette, hogy az elemek tulajdonságai hét számonként időszakosan megismétlődnek. Például a klór hasonló a fluorhoz, a kálium a nátriumhoz, a szelén a kénhez stb. Newlands ezt a mintát az „oktávok törvényének” nevezte, szinte megelőlegezte a periódus fogalmát. Newlands azonban ragaszkodott ahhoz, hogy a periódus hossza (héttel egyenlő) állandó, így táblázata nemcsak a helyes mintákat tartalmazza, hanem véletlenszerű párokat is (kobalt-klór, vas-kén és szén-higany).

De Lothar Meyer német tudós 1870-ben ábrázolta az elemek atomtérfogatának függőségét az atomtömegüktől, és egyértelmű periodikus függést fedezett fel, és az időszak hossza nem esett egybe az oktávok törvényével, és változó érték volt.

Mindezekben a munkákban sok közös vonás van. De Chancourtois, Newlands és Meyer felfedezték az elemek tulajdonságaiban az atomtömegüktől függő időszakos változások megnyilvánulását. De nem tudtak minden elemből egységes periodikus rendszert létrehozni, mivel sok elem nem találta meg a helyét az általuk felfedezett mintákban. Ezeknek a tudósoknak sem sikerült komoly következtetéseket levonniuk megfigyeléseikből, bár úgy érezték, hogy az elemek atomsúlya közötti számos összefüggés valamilyen általános törvény megnyilvánulása.

Ezt az általános törvényt a nagy orosz kémikus, Dmitrij Ivanovics Mengyelejev fedezte fel 1869-ben. Mengyelejev a periodikus törvényt a következő alapelvek formájában fogalmazta meg:

1. Az atomtömeg szerint elrendezett elemek a tulajdonságok egyértelmű periodicitását képviselik.

2. Sokkal több ismeretlen egyszerű test felfedezésére kell számítanunk, például Al-hoz és Si-hez hasonló, 65-75 atomtömegű elemek.

3. Egy elem atomtömege néha korrigálható analógjai ismeretében.

Néhány analógiát az atom tömegének nagysága mutat. Az első álláspontot már Mengyelejev előtt is ismerték, de ő adta neki az univerzális törvény jellegét, amely alapján megjósolta a még fel nem fedezett elemek létezését, megváltoztatta számos elem atomsúlyát, és elrendezve néhány elemet. A táblázat elemei atomtömegükkel ellentétben, de tulajdonságaikkal teljes összhangban (főleg vegyértékük szerint). A fennmaradó rendelkezéseket csak Mengyelejev fedezte fel, és a periodikus törvény logikus következményei

E következmények helyességét a következő két évtizedben számos kísérlet igazolta, és lehetővé tette, hogy a periodikus törvényről mint szigorú természeti törvényről beszéljünk.

Ezeket a rendelkezéseket felhasználva Mengyelejev összeállította az elemek periódusos rendszerének saját változatát. Az elemtáblázat első vázlata 1869. február 17-én (március 1., új stílusban) jelent meg.

1869. március 6-án pedig Mensutkin professzor hivatalos bejelentést tett Mengyelejev felfedezéséről az Orosz Kémiai Társaság ülésén.

A következő vallomást adták a tudós szájába: álmomban egy asztalt látok, ahol minden elem szükség szerint el van rendezve. Felébredtem, és azonnal felírtam egy papírra – csak egy helyen derült ki, hogy később javításra van szükség.” Milyen egyszerű minden a legendákban! A tudós életéből több mint 30 évbe telt, hogy kidolgozza és kijavítsa.

A periodikus törvény felfedezésének folyamata tanulságos, és maga Mengyelejev is így beszélt róla: „Akaratlanul is felmerült az a gondolat, hogy a tömeg és a kémiai tulajdonságok között összefüggésnek kell lennie. És mivel egy anyag tömege, bár nem abszolút, hanem csak relatív, végső soron atomi tömegek formájában fejeződik ki, funkcionális összefüggést kell keresni az elemek egyedi tulajdonságai és atomsúlya között. Nem kereshetsz semmit, még gombát vagy valamilyen függőséget sem, csak nézel és próbálkozol. Elkezdtem tehát külön kártyákra válogatni az elemeket atomtömegükkel és alapvető tulajdonságaikkal, hasonló elemeket és hasonló atomtömegeket, amiből gyorsan arra a következtetésre jutottam, hogy az elemek tulajdonságai periodikusan függnek az atomsúlyuktól, és kétségbe vonva sok kétértelműséget. , egy percig sem kételkedtem a levont következtetés általánosságában, hiszen lehetetlen megengedni a baleseteket.”

A legelső periódusos rendszerben a kalciumig bezárólag minden elem ugyanaz, mint a modern táblázatban, a nemesgázok kivételével. Ez látható D.I. cikkének egy oldal töredékéből. Mengyelejev, amely tartalmazza az elemek periódusos rendszerét.

Ha az atomtömeg növelésének elvéből indulunk ki, akkor a kalcium után a következő elemnek a vanádiumnak (A = 51), a krómnak (A = 52) és a titánnak (A = 52) kellett volna lennie. Mengyelejev azonban kérdőjelet tett a kalcium után, majd a titánt helyezte el, 52-ről 50-re változtatva az atomtömeget. A kérdőjellel jelölt ismeretlen elemhez A = 45 atomsúlyt rendeltek, ami az atomok közötti számtani átlag. kalcium és titán tömege. Ezután a cink és az arzén között Mengyelejev helyet hagyott két olyan elemnek, amelyeket még nem fedeztek fel. Ráadásul a jód elé tellúrt helyezett, bár az utóbbinak kisebb az atomtömege. Ezzel az elemelrendezéssel a táblázat összes vízszintes sora csak hasonló elemeket tartalmazott, és az elemek tulajdonságainak változásának periodikussága egyértelműen megmutatkozott.

A következő két évben Mengyelejev jelentősen javította az elemrendszert. 1871-ben megjelent Dmitrij Ivanovics „A kémia alapjai” című tankönyvének első kiadása, amely a periódusos rendszert szinte modern formában mutatta be. A táblázatban 8 elemcsoportot alakítottak ki, a csoportszámok jelzik az ezekben a csoportokban szereplő sorozatok elemeinek legmagasabb vegyértékét, és az időszakok közelebb kerülnek a modernekhez, 12 sorozatra osztva. Most minden időszak egy aktív alkálifémmel kezdődik, és egy tipikus nemfémmel, a halogénnel végződik.

A rendszer második változata lehetővé tette Mengyelejev számára, hogy nem 4, hanem 12 elem létezését jósolja meg, és a tudományos világot megkérdőjelezve, elképesztő pontossággal írta le három ismeretlen elem tulajdonságait, amelyeket ekaboronnak nevezett el (eka szanszkritul azt jelenti „ugyanaz”), ekaaluminum és ekasilicon . Modern nevük: Se, Ga, Ge.

A nyugati tudományos világ kezdetben szkeptikus volt a Mengyelejev-rendszerrel és annak előrejelzéseivel kapcsolatban, de minden megváltozott, amikor 1875-ben a francia kémikus, P. Lecoq de Boisbaudran a cinkérc spektrumait vizsgálva felfedezte egy új elem nyomait, amelyet galliumnak nevezett el. hazája tiszteletére (Gallium - Franciaország ókori római neve)

A tudósnak sikerült elkülönítenie ezt az elemet tiszta formájában és tanulmányoznia tulajdonságait. Mengyelejev pedig látta, hogy a gallium tulajdonságai egybeesnek az eka-alumínium tulajdonságaival, amit megjósolt, és elmondta Lecoq de Boisbaudrannak, hogy rosszul mérte meg a gallium sűrűségét, aminek 4,7 g helyett 5,9-6,0 g/cm3-nek kell lennie. /cm3. A gondosabb mérések valóban a helyes 5,904 g/cm3 értéket eredményezték.

1879-ben L. Nilsson svéd kémikus, miközben a gadolinit ásványból nyert ritkaföldfém elemeket különítette el, egy új elemet izolált és szkandiumnak nevezte el. Ez a Mengyelejev által megjósolt ecaboron.

D.I. periodikus törvényének végleges elismerése. Mengyelejevet 1886 után érte el, amikor a német kémikus, K. Winkler ezüstércet elemezve kapott egy elemet, amelyet germániumnak nevezett. Kiderül, hogy ecasilicon.

Kapcsolódó információ.

1867-68 telén Mengyelejev elkezdte írni a „Kémia alapjai” című tankönyvet, és azonnal nehézségekbe ütközött a tényanyag rendszerezése során. 1869. február közepére a tankönyv szerkezetén töprengve fokozatosan arra a következtetésre jutott, hogy az egyszerű anyagok tulajdonságait (és ez a kémiai elemek szabad állapotú létformája) és az elemek atomtömegét összekötik egy bizonyos minta.

Mengyelejev nem sokat tudott elődei kísérleteiről, hogy a kémiai elemeket a növekvő atomtömegek sorrendjében rendezzék, és az ebben az esetben felmerülő eseményekről. Például szinte semmilyen információja nem volt Chancourtois, Newlands és Meyer munkásságáról.

Gondolatainak döntő állomása 1869. március 1-jén jött el (régi módra február 14.). Mengyelejev egy nappal korábban tíz napos szabadságot írt a Tver tartományban működő artel sajtüzemek vizsgálatára: kapott egy levelet A. I. Hodnyevtől, a Szabad Gazdasági Társaság egyik vezetőjétől a sajtgyártás tanulmányozására vonatkozó ajánlásokkal.

Szentpéterváron aznap felhős és fagyos idő volt. A fák az egyetemi kertben, ahonnan Mengyelejev lakásának ablakai néztek, csikorogtak a szélben. Dmitrij Ivanovics még ágyban ivott egy bögre meleg tejet, majd felkelt, megmosta az arcát és elment reggelizni. Csodálatos hangulatban volt.

Mengyelejevnek a reggelinél váratlan ötlete támadt: össze kell hasonlítani a különböző kémiai elemek hasonló atomtömegét és kémiai tulajdonságaikat.

Kétszeri gondolkodás nélkül felírta a klór Cl és kálium K szimbólumait, amelyek atomtömege 35,5, illetve 39 (a különbség mindössze 3,5 egység). Ugyanerre a levélre Mengyelejev más elemek szimbólumait is felvázolta, és hasonló „paradox” párokat keresett köztük: fluor F és nátrium Na, bróm Br és rubídium Rb, jód I és cézium Cs, amelyeknél a tömegkülönbség 4,0-ről 5,0-ra nő. , majd 6.0-ig. Mengyelejev akkor még nem tudhatta, hogy a nyilvánvaló nemfémek és fémek közötti „határozatlan zóna” olyan elemeket - nemesgázokat - tartalmaz, amelyek felfedezése később jelentősen módosítja a periódusos rendszert.

Reggeli után Mengyelejev bezárkózott az irodájába. Kivett egy köteg névjegykártyát az íróasztalról, és a hátoldalukra írni kezdte az elemek szimbólumait és főbb kémiai tulajdonságaikat.

Egy idő után a háztartás meghallotta az irodából kiszűrődő hangot: "Jaj! Kürt. Hú, micsoda kürt! Legyőzöm őket. Megölöm őket!" Ezek a felkiáltások azt jelentették, hogy Dmitrij Ivanovics kreatív ihletet kapott.

Mengyelejev áthelyezte a kártyákat egyik vízszintes sorból a másikba, az atomtömeg értékei és az ugyanazon elem atomjai által alkotott egyszerű anyagok tulajdonságai alapján. Ismét segítségére volt a szervetlen kémia alapos ismerete. Fokozatosan kezdett kialakulni a jövőbeni kémiai elemek periódusos rendszerének formája.

Így eleinte egy berillium Be elemet tartalmazó kártyát (14 atomtömeg) egy alumínium Al elemmel (27,4 atomtömegű) tartalmazó kártya mellé tett, az akkori hagyomány szerint a berilliumot az alumínium analógjával összetévesztve. Ezután azonban a kémiai tulajdonságok összehasonlítása után berilliumot helyezett a magnézium Mg fölé. Kételkedve a berillium atomtömegének akkor általánosan elfogadott értékében, azt 9,4-re változtatta, a berillium-oxid képletét pedig Be2O3-ról BeO-ra (mint a magnézium-oxid MgO-ra). A berillium atomtömegének „korrigált” értékét egyébként csak tíz évvel később erősítették meg. Máskor is ugyanolyan merészen viselkedett.

Dmitrij Ivanovics fokozatosan arra a végső következtetésre jutott, hogy az atomtömegük növekvő sorrendjében elhelyezkedő elemek fizikai és kémiai tulajdonságainak egyértelmű periodicitását mutatják.

Mengyelejev egész nap az elemek rendszerén dolgozott, rövid időre megszakadt, hogy Olgával játsszon, ebédeljen és vacsorázzon.

1869. március 1-jén este teljesen átírta az általa összeállított táblázatot, és „Elemrendszer tapasztalata atomtömegük és kémiai hasonlóságuk alapján” címmel elküldte a nyomdába, jegyzeteket készítve a szedők számára. és a dátumot „1869. február 17-re” téve (régi stílusban).

Így fedezték fel a Periodikus Törvényt, amelynek modern megfogalmazása a következő: „Az egyszerű anyagok tulajdonságai, valamint az elemek vegyületeinek formái és tulajdonságai periodikusan függnek atomjaik magjának töltésétől. ”

Mengyelejev ekkor még csak 35 éves volt.

Mengyelejev sok hazai és külföldi vegyésznek küldött nyomtatott íveket az elemek táblázatával, és csak ezután hagyta el Szentpétervárt, hogy megvizsgálja a sajtgyárakat.

Távozása előtt még sikerült átadnia N. A. Menshutkin szerves kémikusnak és leendő kémiatörténésznek a „Tulajdonságok kapcsolata az elemek atomtömegével” című cikk kéziratát - az Orosz Kémiai Társaság folyóiratában való közzététel céljából. a társaság közelgő ülésén való kommunikációra.

1869. március 18-án Mensutkin, aki akkoriban a cég hivatalnoka volt, Mengyelejev megbízásából rövid beszámolót készített az időszakos törvényről. A jelentés eleinte nem keltett különösebb figyelmet a vegyészek részéről, és az Orosz Kémiai Társaság elnöke, Nyikolaj Zinin akadémikus (1812-1880) kijelentette, hogy Mengyelejev nem azt csinálja, amit egy igazi kutatónak tennie kellene. Igaz, két évvel később, miután elolvasta Dmitrij Ivanovics „Az elemek természetes rendszere és alkalmazása egyes elemek tulajdonságainak jelzésére” című cikkét, Zinin meggondolta magát, és ezt írta Mengyelejevnek: „Nagyon, nagyon jó, nagyon kiváló kapcsolatok, még szórakoztató is. olvasni, Isten adjon sok szerencsét következtetéseinek kísérleti megerősítéséhez. Őszintén odaadó és mély tiszteletteljes N. Zinin."

A periódusos törvény felfedezése után Mengyelejevnek sokkal több dolga volt. Az elemek tulajdonságainak periodikus változásának oka ismeretlen maradt, és magának a Periodikus Rendszernek a szerkezete, ahol a tulajdonságok a nyolcadiknál ​​hét elemen keresztül ismétlődnek, nem magyarázható. A rejtély első fátyla azonban lekerült ezekről a számokról: a rendszer második és harmadik periódusában akkor még csak hét elem volt.

Mengyelejev nem helyezte el az összes elemet a növekvő atomtömegek sorrendjében; egyes esetekben inkább a kémiai tulajdonságok hasonlósága vezérelte. Így a kobalt Co atomtömege nagyobb, mint a nikkel-Nié, és a tellúr Te is nagyobb, mint a jód I-é, de Mengyelejev a Co - Ni, Te - I sorrendbe helyezte őket, és nem fordítva. Ellenkező esetben a tellúr a halogén csoportba kerülne, és a jód a szelén-szelén rokonává válna.

A Periodikus Törvény felfedezésében a legfontosabb a még fel nem fedezett kémiai elemek létezésének előrejelzése. Az alumínium Al alatt Mengyelejev helyet hagyott az analóg „eka-alumíniumnak”, a B bórnál az „eca-boron”-nak, a szilícium alatt pedig az „eca-szilícium”-nak. Mengyelejev így nevezte a még fel nem fedezett kémiai elemeket. Még az El, Eb és Es szimbólumokat is megadta nekik.

Az „exasilicon” elemről Mengyelejev ezt írta: „Számomra úgy tűnik, hogy a kétségtelenül hiányzó fémek közül az lesz a legérdekesebb, amely a szénanalógok IV. csoportjába, nevezetesen a III. sorba tartozik. Ez a fém lesz. közvetlenül a szilícium után, ezért ekasiliciumnak nevezzük." Valójában ennek a még fel nem fedezett elemnek egyfajta „zár” lett volna, amely két tipikus nemfémet – szén C-t és szilícium Sit – köt össze két tipikus fémmel – ón Sn-nel és ólom Pb-vel.

Nem minden külföldi kémikus ismerte fel azonnal Mengyelejev felfedezésének jelentőségét. Sokat változott a kialakult eszmék világában. Így a német fizikai kémikus, Wilhelm Ostwald, a leendő Nobel-díjas azzal érvelt, hogy nem egy törvényt fedeztek fel, hanem a „valami bizonytalan dolog” besorolásának elvét. Robert Bunsen német kémikus, aki 1861-ben két új alkáli elemet, a rubídium Rb-t és a cézium-Cs-t fedezte fel, azt írta, hogy Mengyelejev a vegyészeket „a tiszta absztrakciók távoli világába” vitte.

A lipcsei egyetem professzora, Hermann Kolbe „spekulatívnak” nevezte Mengyelejev felfedezését 1870-ben. Kolbe durvasága és a kémia új elméleti nézeteinek elutasítása jellemezte. Különösen ellenezte a szerves vegyületek szerkezetének elméletét, és egy időben élesen támadta Jacob van't Hoff "Kémia az űrben" című cikkét. Később Van't Hoff lett az első Nobel-díjas kutatásaiért. Kolbe azonban azt javasolta, hogy az olyan kutatók, mint Van't Hoff „zárják ki az igazi tudósok sorából, és vegyék be őket a spiritiszták táborába”!

A Periodikus Törvény évről évre egyre több támogatót, felfedezője pedig egyre nagyobb elismerést kapott. Mengyelejev laboratóriumában magas rangú látogatók jelentek meg, köztük még Konsztantyin Nyikolajevics nagyherceg, a haditengerészeti osztály vezetője is.

AZ IDŐSZAKOS TÖRVÉNY FELFEDEZÉSE

A periodikus törvényt D. I. Mengyelejev fedezte fel, amikor a „Kémia alapjai” című tankönyv szövegén dolgozott, amikor nehézségekbe ütközött a tényanyag rendszerezése során. 1869. február közepére a tudós a tankönyv szerkezetén töprengve fokozatosan arra a következtetésre jutott, hogy az egyszerű anyagok tulajdonságait és az elemek atomtömegét egy bizonyos minta köti össze.

Az elemek periódusos rendszerének felfedezése nem véletlenül történt, hatalmas munka, hosszas és gondos munka eredménye, amelyet maga Dmitrij Ivanovics, valamint elődei és kortársai közül számos kémikus költött. „Amikor elkezdtem véglegesíteni az elemek besorolását, minden elemet és összetételét külön kártyára írtam, majd csoportok és sorozatok sorrendjébe rendezve megkaptam a periódusos törvény első vizuális táblázatát. De ez csak a záróakkord volt, minden korábbi munka eredménye...” – mondta a tudós. Mengyelejev hangsúlyozta, hogy felfedezése annak az eredménye, hogy húsz éven át gondolkodtunk az elemek közötti összefüggésekről, és minden oldalról gondolkodtunk az elemek kapcsolatáról.

Február 17-én (március 1.) elkészült a cikk kézirata, amely egy táblázatot tartalmazott „Kísérlet egy elemrendszeren atomi tömegük és kémiai hasonlóságaik alapján” címmel, és a betűszedőknek szánt megjegyzésekkel és a dátummal a sajtónak benyújtották. – 1869. február 17. Mengyelejev felfedezését az Orosz Kémiai Társaság szerkesztője, N. A. Menshutkin professzor jelentette be a társaság 1869. február 22-i (március 6-i) ülésén. Mengyelejev maga nem volt jelen az ülésen, mivel abban az időben a Szabad Gazdasági Társaság utasítására megvizsgálta a Tverszkaja sajtgyárakat és Novgorod tartományokat.

A rendszer első változatában az elemeket a tudós tizenkilenc vízszintes sorban és hat függőleges oszlopban rendezte el. Február 17-én (március 1.) a periódusos törvény felfedezése korántsem fejeződött be, hanem csak elkezdődött. Dmitrij Ivanovics csaknem három évig folytatta fejlődését és elmélyülését. 1870-ben Mengyelejev a „Kémia alapjaiban” („Natural System of Elements”) publikálta a rendszer második változatát: az analóg elemek vízszintes oszlopai nyolc, függőlegesen elrendezett csoporttá alakultak; az első változat hat függőleges oszlopa alkálifémekkel kezdődő és halogénnel végződő időszakokká vált. Minden időszakot két sorozatra osztottak; a csoportba tartozó különböző sorozatok elemei alcsoportokat alkottak.

Mengyelejev felfedezésének lényege az volt, hogy a kémiai elemek atomtömegének növekedésével tulajdonságaik nem monoton, hanem periodikusan változnak. Bizonyos számú különböző tulajdonságú elem után, amelyek növekvő atomtömegben vannak elrendezve, a tulajdonságok ismétlődnek. Mengyelejev munkája és elődei munkái között az a különbség, hogy Mengyelejevnek nem egy alapja volt az elemek osztályozására, hanem kettő - az atomtömeg és a kémiai hasonlóság. A periodicitás teljes körű megfigyelése érdekében Mengyelejev korrigálta egyes elemek atomtömegét, több elemet helyezett el a rendszerében, ellentétben az akkoriban elfogadott elképzelésekkel a hasonlóságukról, és üres cellákat hagyott a táblázatban, ahol az elemeket még nem fedezték fel. el kellett volna helyezni.

Mengyelejev 1871-ben ezekre a munkákra alapozva fogalmazta meg a periódusos törvényt, amelynek formája az idők során némileg javult.

Az elemek periódusos rendszere nagy hatással volt a kémia későbbi fejlődésére. Nemcsak a kémiai elemek első természetes osztályozása volt, amely megmutatta, hogy harmonikus rendszert alkotnak és szoros kapcsolatban állnak egymással, hanem a további kutatások hatékony eszköze is volt. Abban az időben, amikor Mengyelejev az általa felfedezett periodikus törvény alapján összeállította táblázatát, sok elem még ismeretlen volt. Mengyelejev nemcsak meg volt győződve arról, hogy léteznie kell még ismeretlen elemeknek, amelyek kitöltik ezeket a tereket, hanem előre megjósolta az ilyen elemek tulajdonságait a periódusos rendszer többi eleme között elfoglalt helyük alapján. A következő 15 évben Mengyelejev jóslatai ragyogóan beigazolódtak; mindhárom várt elemet felfedezték (Ga, Sc, Ge), ami a periodikus törvény legnagyobb diadala volt.

DI. Mengyelejev benyújtotta az „Elemek rendszerének tapasztalata atomsúlyuk és kémiai hasonlóságuk alapján” című kéziratát // Elnöki Könyvtár // Nap a történelemben http://www.prlib.ru/History/Pages/Item.aspx?itemid=1006

OROSZ KÉMIAI TÁRSASÁG

Az Orosz Kémiai Társaság egy tudományos szervezet, amelyet a Szentpétervári Egyetemen alapítottak 1868-ban, és az orosz vegyészek önkéntes egyesülete volt.

A Társaság létrehozásának szükségességét az 1867. december végén - 1868. január elején Szentpéterváron megtartott I. Orosz Természetkutatók és Orvosok Kongresszusán jelentették be. :

„A Vegyi Szekció egyöntetű szándékát fejezte ki, hogy egyesüljön a Vegyipari Társaságban az orosz vegyészek már kialakult csapatainak kommunikációja érdekében. A szekció úgy véli, hogy ennek a társaságnak Oroszország minden városában lesznek tagjai, és kiadványa minden orosz kémikus orosz nyelven megjelent munkáit tartalmazza majd."

Ekkorra már több európai országban is megalakultak a vegyipari társaságok: a Londoni Vegyipari Társaság (1841), a French Chemical Society (1857), a Német Kémiai Társaság (1867); Az American Chemical Society 1876-ban alakult.

Az Orosz Kémiai Társaság Alapító Okiratát, amelyet főként D. I. Mengyelejev állított össze, a Közoktatási Minisztérium 1868. október 26-án hagyta jóvá, és a Társaság első ülésére 1868. november 6-án került sor. Kezdetben 35 vegyész vett részt benne. Szentpétervár, Kazany, Moszkva, Varsó, Kijev, Harkov és Odessza. N. N. Zinin lett az Orosz Kulturális Társaság első elnöke, N. A. Menshutkin pedig a titkár. Az egyesület tagjai tagdíjat (évi 10 rubelt) fizettek, új tagokat csak három meglévő javaslatára vettek fel. Fennállásának első évében az RCS 35-ről 60 tagra nőtt, és a következő években is zökkenőmentesen növekedett (1879-ben 129, 1889-ben 237, 1899-ben 293, 1909-ben 364, 1917-ben 565).

1869-ben az Orosz Kémiai Társaságnak saját nyomtatott szerve volt - az Orosz Kémiai Társaság Lapja (ZHRKhO); A folyóirat évente 9 alkalommal jelent meg (havonta, kivéve a nyári hónapokat). A ZhRKhO szerkesztője 1869 és 1900 között N. A. Menshutkin, 1901 és 1930 között pedig A. E. Favorsky volt.

1878-ban az Orosz Kémiai Társaság egyesült az 1872-ben alapított Orosz Fizikai Társasággal, és megalakult az Orosz Fizikai-Kémiai Társaság. Az Orosz Szövetségi Kémiai Társaság első elnökei A. M. Butlerov (1878–1882) és D. I. Mengyelejev (1883–1887) voltak. Az 1879-es egyesülés kapcsán (a 11. kötettől) az „Orosz Kémiai Társaság Folyóiratát” átkeresztelték „Orosz Fizikai-Kémiai Társaság Lapjára”. A megjelenés gyakorisága évi 10 szám volt; A magazin két részből állt – kémiai (ZhRKhO) és fizikai (ZhRFO).

Az orosz kémia klasszikusainak számos műve először jelent meg a ZhRKhO oldalain. Külön kiemelhetjük D. I. Mengyelejevnek az elemek periódusos rendszerének létrehozásáról és fejlesztéséről szóló, valamint A. M. Butlerovnak a szerves vegyületek szerkezetére vonatkozó elméletének kidolgozásához kapcsolódó munkáját; N. A. Menshutkin, D. P. Konovalov, N. S. Kurnakov, L. A. Chugaev kutatásai a szervetlen és fizikai kémia területén; V. V. Markovnikov, E. E. Vagner, A. M. Zaitsev, S. N. Reformatsky, A. E. Favorsky, N. D. Zelinsky, S. V. Lebedev és A. E. Arbuzov a szerves kémia területén. Az 1869-től 1930-ig tartó időszakban 5067 eredeti kémiai tanulmány jelent meg a ZhRKhO-ban, kivonatok és áttekintő cikkek a kémia egyes kérdéseiről, valamint a legérdekesebb munkák fordításai külföldi folyóiratokból.

Az RFCS alapítója lett a Mengyelejev Kongresszusoknak az Általános és Alkalmazott Kémiáról; Az első három kongresszust 1907-ben, 1911-ben és 1922-ben tartották Szentpéterváron. 1919-ben a ZHRFKhO kiadását felfüggesztették, és csak 1924-ben indult újra.

Az Orosz Föderáció Oktatási és Tudományos Minisztériuma

Tver Közigazgatásának Oktatási Osztálya

Önkormányzati oktatási intézmény

"2. számú esti (műszakos) középiskola" Tver

„Krugozor” tanulói esszépályázat

Absztrakt a témában:

A periódusos törvény és a kémiai elemek periódusos rendszerének felfedezésének története, Dmitrij Ivanovics Mengyelejev

a Tver 2. sz. VSOSH Városi Oktatási Intézmény 8. csoportjának tanulója

Felügyelő:

legmagasabb kategóriájú kémia tanár

Városi oktatási intézmény VSOSH 2. szám, Tver

Bevezetés………………………........................................ ......................................................3

1. A periódusos törvény felfedezésének előfeltételei………4

1.1. Osztályozás…………………………………………………………..4

1.2. Döbereiner-hármasok és az első elemrendszerek……………………….4

1.3. Spirál de Chancourtois ………………………………………………………………..5

1.5. Odling és Meyer asztalok……………………………………………………………………….7

2. A periódusos törvény felfedezése…………………………9

Következtetés…………………………………………………………………. 16

Hivatkozások………………………………………………………….17

Bevezetés

A periódusos törvény és a kémiai elemek periódusos rendszere a modern kémia alapja.

Mengyelejev városokat, gyárakat, oktatási intézményeket és kutatóintézeteket nevezett meg. Oroszországban aranyérmet hagytak jóvá tiszteletére - a kémia területén végzett kiemelkedő munkáért ítélik oda. A tudós nevét az Orosz Kémiai Társasághoz rendelték. Tiszteletre a regionális Mengyelejev-olvasásokat évente tartják a Tver régióban. Még a 101-es sorozatszámú elem is a mendelevium nevet kapta Dmitrij Ivanovics tiszteletére.

Legfőbb érdeme a periodikus törvény felfedezése és a kémiai elemek periodikus rendszerének megalkotása volt, amely megörökítette nevét a világtudományban. Ez a törvény és a periódusos rendszer képezi az atomok és elemek tanának minden további fejlesztésének alapját, napjaink kémiájának és fizikájának az alapját.

A munka célja: tanulmányozza a periodikus törvény megjelenésének előfeltételeit és a kémiai elemek periodikus rendszerét, és értékelje Dmitrij Ivanovics Mengyelejev hozzájárulását ehhez a felfedezéshez.

1. A periódusos törvény felfedezésének előfeltételei

A kémiai elemek természetes osztályozásának és rendszerezésének alapjainak keresése már jóval a Periodikus Törvény felfedezése előtt megkezdődött. A Periodikus Törvény felfedezéséig 63 kémiai elemet ismertek, ezek összetételét és tulajdonságait leírták.

1.1 Osztályozás

A kiváló svéd kémikus az összes elemet fémekre és nemfémekre osztotta az általuk képzett egyszerű anyagok és vegyületek tulajdonságainak különbségei alapján. Megállapította, hogy a fémek bázikus oxidoknak és bázisoknak, a nemfémeknek pedig savas oxidoknak és savaknak felelnek meg.

1. táblázat: Osztályozás

1.2. Döbereiner triászok és az első elemrendszerek

1829-ben Johann Wolfgang Döbereiner német vegyész tett először jelentős kísérletet az elemek rendszerezésére. Észrevette, hogy egyes hasonló tulajdonságokkal rendelkező elemeket három csoportba lehet kombinálni, amelyeket triádoknak nevezett.

A Döbereiner-hármasok javasolt törvényének lényege az volt, hogy a hármashármas középső elemének atomtömege közel volt a triász két szélső eleme atomtömegeinek összegének (számtani átlagának) a feléhez. Annak ellenére, hogy Döbereiner triászai bizonyos mértékig Mengyelejev csoportjainak prototípusai, ezek az elképzelések összességében még mindig túl tökéletlenek. A magnézium hiánya a kalcium, stroncium és bárium egyetlen családjában, illetve az oxigén hiánya a kén, szelén és tellúr családban annak az eredménye, hogy a hasonló elemek halmazait mesterségesen korlátozzák a hármas egyesülésekre. Ebben az értelemben nagyon jelzésértékű, hogy Döbereinernek nem sikerült elkülönítenie négy hasonló tulajdonságú elemből álló hármast: P, As, Sb, Bi. Döbereiner egyértelműen mély analógiákat látott a foszfor és az arzén, az antimon és a bizmut kémiai tulajdonságaiban, de mivel korábban a triádok keresésére szorítkozott, nem találta meg a megfelelő megoldást. Fél évszázaddal később Lothar Mayer azt mondaná, hogy ha Döbereiner csak egy rövid időre vonja el magát a triászoktól, azonnal látta volna e négy elem hasonlóságát egyszerre.

Bár Döbereinernek természetesen nem sikerült minden ismert elemet triádokra bontania, a triádok törvénye egyértelműen jelezte, hogy összefüggés van az atomtömeg és az elemek és vegyületeik tulajdonságai között. Minden további rendszerezési kísérlet az elemek atomtömegük szerinti elhelyezésén alapult.

1.3. Spirál de Chancourtois (1862)

Alexandre Beguier de Chancourtois, a párizsi felsőoktatási intézmény professzora az összes akkor ismert kémiai elemet egyetlen sorozatba rendezte, növelve az atomtömegüket, és a kapott sorozatot a henger alapjából kiinduló vonal mentén felvitte a henger felületére. 45° az alap síkjához képest (ún földspirál). A henger felületének kibontásakor kiderült, hogy a henger tengelyével párhuzamos függőleges vonalakon hasonló tulajdonságú kémiai elemek találhatók. Tehát lítium, nátrium, kálium esett egy függőlegesre; berillium, magnézium, kalcium; oxigén, kén, szelén, tellúr stb. A de Chancourtois spirál hátránya az volt, hogy a teljesen eltérő kémiai viselkedésű elemek egy vonalban helyezkedtek el a kémiai természetükben hasonló elemekkel. A mangán az alkálifémek, a titán pedig, amelynek semmi köze nem volt hozzájuk, az oxigén és a kén csoportjába. Így először született meg az elemek tulajdonságainak periodicitásának ötlete, de nem fordítottak rá figyelmet, és hamarosan feledésbe merült.

Nem sokkal de Chancourtois spirálja után John Newlands amerikai tudós kísérletet tett az elemek kémiai tulajdonságainak atomtömegükkel való összehasonlítására. Az elemeket az atomtömeg növekedésének sorrendjében rendezve Newlands észrevette, hogy minden nyolcadik elem között hasonlóságok mutatkoznak a tulajdonságokban. Newlands a talált mintát az oktávok törvényének nevezte a zenei skála hét hangközének analógiájára. Táblázatában a kémiai elemeket hét elemből álló függőleges csoportokba rendezte, és egyúttal azt is felfedezte, hogy (egyes elemek sorrendjének kis változásával) a hasonló kémiai tulajdonságokkal rendelkező elemek ugyanarra a vízszintes vonalra kerültek. Természetesen John Newlands volt az első, aki a növekvő atomtömegek sorrendjében elrendezett elemek sorozatát adta meg, a kémiai elemekhez a megfelelő rendszámot rendelte, és észrevette e sorrend és az elemek fizikai-kémiai tulajdonságai közötti szisztematikus kapcsolatot. Azt írta, hogy egy ilyen sorrendben olyan elemek tulajdonságai ismétlődnek, amelyek ekvivalens súlya (tömege) 7 egységgel, vagy 7 többszörösével tér el, vagyis mintha a sorrendben a nyolcadik elem ismétli meg a tulajdonságokat. az első hangja, mint a zenében a nyolcadik hang ismétlődik először.

Newlands megpróbálta egyetemes jelleget adni ennek a függőségnek, amely valójában a könnyű elemeknél jelentkezik. Táblázatában a hasonló elemek vízszintes sorokban helyezkedtek el, de ugyanabban a sorban gyakran voltak tulajdonságaiban teljesen eltérő elemek. A London Chemical Society közömbösen fogadta az oktávtörvényét, és azt javasolta, hogy Newlands próbálja meg ábécé szerint rendezni az elemeket, és azonosítani bármilyen mintát.

1.5 Odling és Meyer táblázatok

Ugyancsak 1864-ben jelent meg Lothar Meyer német vegyész első táblázata; 28 elemet tartalmazott, amelyeket vegyértékük szerint hat oszlopba rendeztek. Meyer szándékosan korlátozta a táblázatban szereplő elemek számát, hogy hangsúlyozzák az atomtömeg szabályos (a Döbereiner-hármasokhoz hasonlóan) változását hasonló elemek sorozatában.

3. ábra Meyer kémiai elemek táblázata

1870-ben jelent meg Meyer munkája, amely egy új táblázatot tartalmazott "Az elemek természete az atomtömegük függvényében", amely kilenc függőleges oszlopból állt. Hasonló elemek helyezkedtek el a táblázat vízszintes soraiban; Meyer néhány cellát üresen hagyott. A táblázathoz mellékeltük egy grafikont, amely egy elem atomtérfogatának az atomtömegtől való függését mutatja, amely jellegzetes fűrészfog alakú, tökéletesen illusztrálva a kifejezést. « periodicitás », már akkor javasolta Mengyelejev.

2. A periódusos törvény felfedezése

Közeli emberektől több történet is szól arról, hogyan fedezték fel a periodikus törvényt; Ezeket a történeteket a szemtanúk szóban adták át, majd behatoltak a sajtóba, és egyfajta legendává váltak, melyek igazolására vonatkozó okirati adatok hiányában még nem sikerült. Érdekes egy szentpétervári geológus professzor története. Egyetem (), közeli barát. , aki éppen azokban a napokban járt, amikor felfedezte a periodikus törvényt, érdekesen érinti, hogyan dolgozott elemrendszerének megalkotásán, aki a történetet publikálta, írta:

Alekszandr Alekszandrovics Inosztrancev elismert professzor rendkívül érdekes dolgokat mesélt nekem Mengyelejev intuíciójáról, amely befejezi az alkotási folyamatot. Egyszer, már a Fizikai és Matematikai Kar titkáraként A. A. meglátogatta Mengyelejevet, akivel tudósként és közeli barátként állandó lelki kommunikációban volt. Látja: D. I. az íróasztalnál áll, láthatóan komor, levert állapotban.

Mit csinálsz, Dmitrij Ivanovics?

Mengyelejev arról kezdett beszélni, ami később az elemek periodikus rendszerében testesült meg, de abban a pillanatban még nem alakult ki a törvény és a táblázat: „Minden összeállt a fejemben – tette hozzá keserűen Mengyelejev –, de nem tudom kifejezni egy táblázatban." Kicsit később a következő történt. Mengyelejev három napig és három éjszakán át az íróasztalánál dolgozott anélkül, hogy lefeküdt volna, és megpróbálta egy táblázatba foglalni mentális építkezésének eredményeit, de az erre irányuló kísérletek nem jártak sikerrel. Végül a rendkívüli fáradtság hatása alatt Mengyelejev lefeküdt, és azonnal elaludt. „Álmomban egy asztalt látok, ahol az elemek szükség szerint vannak elrendezve. Felébredtem, és azonnal felírtam egy papírra – csak egy helyen derült ki, hogy később javításra van szükség.”

Ezt követően figyelembe kell venni a „Kémia alapjai” című saját vallomását arról, hogy az elemek osztályozásának véglegesítésekor hogyan használt olyan kártyákat, amelyekre az egyes elemekre vonatkozó adatokat írtak. A kártyákra éppen az elemek közötti még ismeretlen kapcsolat azonosításához volt szükség, és egyáltalán nem a végleges kialakításához. És ami a legfontosabb, amint azt a táblázat kezdeti vázlata is bizonyítja, a ráírt elemeket tartalmazó kártyák kezdetben nem a csoportok és a sorok (pontok) sorrendjében helyezkedtek el, hanem csak a csoportok sorrendjében (a periódusok még nem voltak először fedezték fel). A csoportok egymás alá kerültek, és ez a csoportok elhelyezése vezetett ahhoz a felfedezéshez, hogy az elemek függőleges oszlopai (periódusai) szomszédosak egymással, közös folytonos elemsort alkotva, amelyben bizonyos kémiai tulajdonságok periodikusan érvényesülnek. megismételt. Szigorúan véve ez volt a periodikus törvény felfedezése.

Sőt, ha már ismert lenne nemcsak a csoportok, hanem az elemek periódusainak létezése is, akkor az egyes elemek esetében nem kellene kártyákhoz folyamodni.

A harmadik történet, amelyet ismét saját szavaival mesél el, egy közeli baráttól származik – egy kiváló cseh vegyésztől. Ezt a történetet a Brauner adta ki 1907-ben. nagy barátja halála után; 1930-ban újranyomták a csehszlovák kémikusok munkáinak gyűjteményében. A második világháború alatt ezt a történetet Gerald Druce írta Boguslav Brauner életrajzában. Brauner elmondása szerint elmesélte neki, hogy egy kémia tankönyv, azaz „A kémia alapjai” összeállítása hogyan segített a periodikus törvény felfedezésében és megfogalmazásában.

„Amikor elkezdtem írni a tankönyvemet – mondta Brauner –, úgy éreztem, hogy szükség van egy olyan rendszerre, amely lehetővé teszi a kémiai elemek elosztását. Azt tapasztaltam, hogy minden létező rendszer mesterséges, ezért nem alkalmas a céljaimra; igyekeztem létrehozni egy természetes.” rendszer. Ebből a célból kis kartonlapokra felírtam az elemek szimbólumait és atomtömegüket, majd elkezdtem különböző módon csoportosítani őket hasonlóságuk szerint, de ez a módszer egészen addig nem elégített ki. A kartonokat egymás után rendeztem el növekvő atomsúly szerint Amikor a táblázat első sorát rendeztem:

H=1, Li=7, Be=9, B=11, C=12, N=14, O=16, F=19,

Azt tapasztaltam, hogy a következő elemek alkothatnak egy második sort az első alatt, de kezdve a lítium alatt. A következőt találtam ebben az új sorban:

Na=23, Mg=24, Al=27, Si=28, P=31, S=32, Cl=35,5

a nátrium megismétli a lítium minden tulajdonságát; ugyanez történik a következő elemekkel. Ugyanez az ismétlés a harmadik sorban, egy bizonyos idő elteltével történik, és minden sorban folytatódik."

Ez az ő szavaiból elmondott történet. Továbbá ennek a történetnek a magyarázata és továbbfejlesztése során elmondják, hogy „a hasonló elemeket csoportokba, és az atomtömeg növekedése szerint sorokba rendezte, amelyekben az elemek tulajdonságai és jellege fokozatosan változott, amint az fent látható. . Asztalának bal oldalán „elektropozitív” elemek, jobb oldalon „elektronegatív” elemek voltak. Törvényét a következő szavakkal hirdette ki:

Így az általa szavaiból közvetített történet nem a felfedezés egészére és nem a természetes elemrendszer létrejöttének teljes történetére vonatkozik, hanem csak ennek a felfedezésnek a végső szakaszára, amikor egy már rendszert alkotott, képes volt felfedezni és megfogalmazni a rendszerelemek mögött meghúzódó vegyi anyagok periodikus törvényét. Röviden: a Brauner által közvetített történet nem egy elemrendszer összetételének történetét érinti, hanem a periodikus törvény megfogalmazásának történetét egy már összeállított rendszer alapján.

A negyedik változat létezésére utal a válogatott művek 1934-ben megjelent második kötetének szerkesztői utószava. és a periodikus törvénnyel kapcsolatos műveket tartalmazza. azt írja, hogy a jelzett kötetben „csak egy cikk, a „Comment j” ai trouve la loi periodique nem szerepelt, mint inkább életrajzi jellegű.” Valamiért nem adott linket a cikk megjelenési helyére. Ez a cikk, természetesen óriási érdeklődést váltott ki, hiszen a nevéből ítélve arra lehetett számítani, hogy végre választ ad a minden vegyészt érdeklő kérdésre, hogy hogyan fedezték fel a periodikus törvényt, és ezt a választ nem harmadik féltől kapja meg. szavakkal, de önmagából. Teljesen megalapozatlannak tűnt az utalás arra, hogy ezt a cikket Prof. kizárta, mint vélhetően életrajzi jellegűt. Ezért kellett volna bekerülni a periodikus jogról szóló művek gyűjteményébe, ill. A cikk keresése során kiderült, hogy az 1899-es francia tiszta és alkalmazott kémia folyóiratban valóban megjelent egy cikk érdekes „Comment j”ai trouve le systeme periodique címmel. des elements” („Hogyan találtam meg az elemek periodikus rendszerét”). A cikkhez fűzött megjegyzésben a magazin szerkesztői arról számolnak be, hogy D. I. Mengyelejevhez fordultak az 1899-es megválasztása alkalmából. a Párizsi Tudományos Akadémia külföldi levelező tagja azzal a kéréssel, hogy írjon a folyóiratba periodikus rendszeréről. nagy készséggel teljesítette ezt a kérést, és orosz nyelven írt munkáját elküldte egy francia folyóiratnak. E mű francia nyelvre fordítását maguk a szerkesztők végezték.

A franciául megjelent cikk szövegét közelebbről megvizsgálva kiderül, hogy nem valami új műről van szó, hanem a „Kémiai elemek periódusos törvénye” című cikkének pontos fordításáról, amelyet a Brockhaus és Efron Enciklopédiai Szótár számára írt, és amely A szótár XXIII. kötetében jelent meg 1898-ban. Nyilvánvaló, hogy a fordító vagy a francia folyóirat szerkesztői, hogy nagyobb érdeklődést keltsenek, a túl száraznak tűnő címet: „A kémiai elemek periodikus törvénye” az érdekfeszítőre változtatták: „Hogyan találtam meg az elemek periodikus rendszerét”. Egyébként minden változatlan maradt, és semmi életrajzi dolgot nem fűztem hozzá a cikkemhez.

Ezek a legendák és történetek arról, hogyan fedezték fel a kémiai elemek periódusos rendszerét. Az általuk generált összes kétértelműség a fentiekben megszűntnek tekinthető a nagy felfedezés történetéhez kapcsolódó új anyagok felfedezésének és tanulmányozásának köszönhetően.

4. ábra. "Elemrendszer tapasztalata"

1869. március 6-án, az Orosz Kémiai Társaság ülésén Mengyelejev távollétében (Mengyelejev a tveri régió sajtgyáraiban volt, és talán megállt a moszkvai „Boblovo” birtokán) üzenet a periodikus törvény felfedezéséről ő tette, aki folyóirata következő számához ("Orosz Kémiai Társaság folyóirata") kapta meg.

1871-ben a „Kémiai elemek periódusos törvénye” című utolsó cikkében Mengyelejev a következőképpen fogalmazta meg a periódusos törvényt: „Az elemek tulajdonságai, így az általuk alkotott egyszerű és összetett testek tulajdonságai periodikusan függenek a periódusos törvénytől. atomsúly." Ugyanakkor Mengyelejev a periódusos rendszerének klasszikussá vált formát (ún. rövid változatot) adott.

Elődeivel ellentétben Mengyelejev nemcsak táblázatot állított össze, és rámutatott a kétségtelen minták jelenlétére az atomsúlyok számértékeiben, hanem úgy döntött, hogy ezeket a mintákat általános természeti törvénynek nevezi. Abból a feltevésből kiindulva, hogy az atomtömeg határozza meg egy elem tulajdonságait, magára vállalta egyes elemek elfogadott atomsúlyának megváltoztatását és a még feltáratlan elemek tulajdonságainak részletes leírását.

5. ábra. Kémiai elemek periódusos rendszere

D. I. Mengyelejev évekig küzdött a periódusos törvény elismeréséért; elképzelései csak azután kaptak elismerést, hogy a Mengyelejev által megjósolt elemeket felfedezték: a galliumot (Paul Lecoq de Boisbaudran, 1875), a szkandiumot (Lars Nilsson, 1879) és a germániumot (Clemens Winkler, 1886) - rendre eka-alumínium, eca-bór és eca. -szilícium. Az 1880-as évek közepe óta a periódusos törvényt véglegesen a kémia egyik elméleti alapjaként ismerik el.

Következtetés

A periodikus törvény óriási szerepet játszott a kémia és más természettudományok fejlődésében. Felfedezték az összes elem és azok fizikai és kémiai tulajdonságai közötti kölcsönös kapcsolatot. Ez egy óriási jelentőségű tudományos és filozófiai probléma elé állította a természettudományt: ezt a kölcsönös összefüggést meg kell magyarázni. A Periodikus Törvény felfedezése után világossá vált, hogy minden elem atomját egyetlen elv szerint kell felépíteni, és szerkezetüknek tükröznie kell az elemek tulajdonságainak periodicitását. Így a periodikus törvény az atom-molekuláris tudomány fejlődésének fontos láncszemévé vált, amely jelentős hatással volt az atomszerkezet elméletének fejlődésére. Hozzájárult a „kémiai elem” modern fogalmának megfogalmazásához, valamint az egyszerű és összetett anyagokkal kapcsolatos elképzelések tisztázásához. Az atomfizika fejlődése, beleértve az atomenergiát és a mesterséges elemek szintézisét, csak a periódusos törvénynek köszönhetően vált lehetségessé.

„Új elméletek és ragyogó általánosítások jelennek meg és halnak meg. Új ötletek váltják fel az atomról és az elektronról alkotott már elavult fogalmainkat. A legnagyobb felfedezések és kísérletek semmissé teszik a múltat, és hihetetlen újdonságok és széles látóköröket nyitnak meg ma – mindez jönni fog és elmúlik, de Mengyelejev időszakos törvénye mindig élni fog és irányítani fogja a keresést.”

Bibliográfia

2. . A kémia alapjai. - T. 2. – M. – L.: Goskhimizdat, 1947. - 389 p.

3. . Válogatott kémia előadások. – M.: Feljebb. iskola, 1968. - 224 s.

4. . Új anyagok a periodikus törvény felfedezésének történetéhez. - M.–L.: Könyvkiadó Acad. Tudományos Szovjetunió, 1950. - 145 s.

5. . A periodikus törvényről szóló első munkák filozófiai elemzése (). - M.: Könyvkiadó Akad. Tudományok Szovjetunió, 1959. - 294 s.

6. . Feltalálás filozófiája és feltalálás a filozófiában. - T.2. - M.: Tudomány és Iskola, 1922.- P.88.