ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева из "Химия" Химия уже давно свела все многообразие веществ к элементам. В настоящее время их известно 107. Во время открытия периодического закона было известно 63 элемента. [c.24] Что общего у элементов Имеется ли связь между свойствами элементов и их атомными массами Каким законом эту связь выразить Многие ученые пытались дать ответы на эти вопросы и построить научно обоснованную классификацию химических элементов. Однако их попытки не увенчались успехом. [c.24] Решение задачи оказалось под силу гениальному русскому ученому Д. И. Менделееву. Всю его творческую деятельность в этом направлении можно подразделить на три этапа 1) открытие периодического закона 2) создание на основе открытого закона периодической системы элементов 3) логические выводы из пергюдичес-кого закона и периодической системы элементов, включая предсказание свойств еще неоткрытых элементов. Остановимся на каждом из этих этапов. [c.24] Главной характеристикой атома являлась его атомная масса (теперь положительный заряд ядра). В своей книге Основы химпи Д. И. Менделеев писал Масса вещества есть именгю такое свойство его, от которого должны находиться в зависимости все остальные свойства. Поэтому ближе или естественнее всего искать зависилгость между свойствами и сходствами элементов, с одной стороны, и атомными их весами — с другой . [c.24] Отсюда видно, что во всех отрезках ряда элементов резкое Изменение свойств при переходе от галогена к щелочному металлу и уменьшение основных свойств при переходе к щелочноземельному периодически повторяется, если все элементы расположить в порядке по величине нх атомного веса . Это периодическое изменение свойств элементов обнаруживается независимо от того, сколько элементов отсутствует в непрерывном ряду. [c.25] Таким образом, Д. И. Менделеев ответил на поставленные выше вопросы. Общее у всех элементов— атомная масса. Свойства элементов зависят от атомных масс. Форма зависимости — периодическая. [c.25] Оказалось, что и формы соединений элементов также периодически повторяются. Например, форма соединения натрия с кислородом имеет вид КагО.Такую форму имеют и оксиды аналогов натрия калий, рубидий, цезий — К2О, КЬгО, СзгО. Все это дало возможность Д. И. Менделееву открытый им периодический закон сформулировать следующим образом свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости (или, выражаясь алгебраически, образуют периодическую функцию) от величины атомных весов элементов. [c.25] Дмитрий Иванович Менделеев (1834—1907) — великий русский ученый — один из основоположников современной химии. Открыл периодический закон и периодическую систему химических элементов. Создал фундаментальный труд — учебник Основы химии , в котором впервые вся неорганическая химия изложена на основе периодического закона. Он автор химической теории растворов. В своих трудах много внимания уделял развитию отечественной промышленности и химизации сельского хозяйства. Он доказывал необходимость создания химических производств — соды, серной кислоты, минеральных удобрений. Обосновал идеи подземной газификации угля и применения кислорода в металлургической промышленности. Предложил способ непрерывной переработки нефти, дал оригинальную теорию ее происхождения. Идеи Менделеева осуществились только после Великой Октябрьской революции. [c.25] Второй этап — создание периодической системы — был наиболее трудным. Нужно было распределить элементы на группы сходных элементов, исправить атомные массы у многих из них, оставить места для неоткрытых элементов и в результате построить такую систему, которая объективно отражала бы периодический закон. И с этой задачей Д. И. Менделеев успешно справился. Весь ряд элементов, расположенных в порядке возрастания атомных масс, он разделил на периоды. Внутри каждого периода закономерно изменяются свойства элементов (например, от щелочного металла до галогена). Размещая периоды так, чтобы выделить сходные элементы, Д. И. Менделеев создал периодическую систему химических элементов. При этом для 29 еще неоткрытых элементов были оставлены пустые места (прочерки). [c.25] Теперь применяется более точный термин атомная масса . [c.25] И это число близко к истинному значению атомной массы магния. Такими простыми приемами пользовался Д. И. Менделеев для определения ряда свойств предсказанных элементов. Выводы Д. И. Менделеева блестяще подтвердились. Все три элемента были открыты еще при его жизни, а предсказанные свойства их точно совпали со свойствами, определенными опытным путем. Это привело к всеобщему признанию периодического закона. [c.26] Галлий открыл Лекок де Буабодран в 1875 г., скандий — Нильсон в 1879 г, и германий — Винклер в 1886 г. Начиная с 1870 г. чешский ученый Богуслаа Браунер много сделал по уточнению атомных масс многих элементов и подтверждению правильности периодического закона. Этих ученых Д. И. Менделеев называл истинными укрепителями периодического закона . [c.26] Известно более 400 вариантов изображения периодической системы это различные формы передачи периодического закона. Наилучшими из них остаются два варианта, предложенные Д.И. Менделеевым. Первый вариант, открытый 1 марта 1869 г., имел так называемую длинную форму, т. е. в ней периоды располагались одной строкой. В декабре 1870 г. он опубликовал второй вариант периодической системы — так называемую короткую ф о р м у. В этом варианте периоды разбиваются на ряды, а группы- на подгруппы (главную и побочную). [c.26] На первом форзаце данной книги помещен вариант короткой формы периодической системы, на втором форзаце — вариант длинной формы. Оба варианта представлены в современном оформлении. [c.27] Структура квроткого варианта периодической системы элементов Д. И. Менделеева состоит из периодов, рядов и групп. Рассмотрим ее несколько подробнее. [c.27] По горизонтали имеется 7 периодов (обозначены римскими цифрами), из них I, И и И называются малыми, а IV, V, VI и VH — большими. В I периоде находится 2 элемента, во Н и П1 — по 8, в IV и V — по 18, в VI — 32, в VII (незавершенном) — 21 элемент. Каждый период, за исключением I, начинается щелочным металлом и заканчивается благородным газом. Элементы II и III периодов Менделеев назвал типическими. Свойства их закономерно изменяются от типичного металла до благородного газа. Закономерно изменяются в периодах и формы соединений элементов. Периодичности форм соединений Д. И. Менделеев придавал очень большое значение. [c.27] В периодической системе 10 рядов. Каи дый малый период состоит из одного ряда, каждый большой период — из двух рядов четного (верхнего) и нечетного (нижнего). Однако VII период состоит из одного четного ряда, он не завершен. В четных рядах боль-Ш 1Х периодов (четвертом, шестом, восьмом и десятом) находятся одни металлы, и измеиенпе свойств в ряду слева направо выражено слабо. У элементов нечетных рядов больших периодов (пятого, седьмого и девятого) свойства элементов в ряду слева направо изменяются, как у типических элементов. [c.27] В IV периоде вслед за лантаном располагаются 14 элементов с порядковыми номерами 58—71, называемые лантаноидам и. Лантаноиды помещены отдельно внизу таблицы. Химические свойства лантаноидов очень близки между собой. Например, все они являются реакционноспособными металлами, реагируют с водой, образуя гидроксид и водород. У лантаноидов сильно выражена горизонтальная аналогия. [c.27] Все элементы периодической системы пронумерованы в том порядке, в каком они следуют друг за другом. Номера элементов называются порядковыми или атомными номерами. [c.28] В периодической системе элементов по вертикали расположено восемь групп. Каждая группа делится на две подгруппы — главную и побочную. Главную подгруппу составляют типические элементы (элементы И и П1 периодов) и сходные с ними по химическим свойствам элементы больших периодов. Побочную подгруппу составляют только элементы-металлы больших периодов. УП1 группа отличается от остальных. Кроме главной подгруппы гелия она содержит три побочные подгруппы подгруппу железа, подгруппу кобальта п подгруппу никеля. [c.28] Вернуться к основной статье