Περιοδικόςνόμος Δ.Ι. Μεντελέεφ:Ιδιότητες απλών σωμάτων, καθώς και σχήματα και ιδιότητες ενώσεωνΟι διαφορές των στοιχείων εξαρτώνται περιοδικά απότις τιμές των ατομικών βαρών των στοιχείων (Οι ιδιότητες των στοιχείων εξαρτώνται περιοδικά από το φορτίο των ατόμων των πυρήνων τους).

Περιοδικός πίνακας στοιχείων. Σειρά στοιχείων εντός των οποίων οι ιδιότητες αλλάζουν διαδοχικά, όπως η σειρά των οκτώ στοιχείων από λίθιο σε νέο ή από νάτριο σε αργό, ο Mendeleev ονόμασε περιόδους. Αν γράψουμε αυτές τις δύο περιόδους τη μία κάτω από την άλλη έτσι ώστε το νάτριο να βρίσκεται κάτω από το λίθιο και το αργό κάτω από το νέον, θα έχουμε την ακόλουθη διάταξη στοιχείων:

Με αυτή τη διάταξη, οι κάθετες στήλες περιέχουν στοιχεία που είναι παρόμοια στις ιδιότητές τους και έχουν το ίδιο σθένος, για παράδειγμα, λίθιο και νάτριο, βηρύλλιο και μαγνήσιο κ.λπ.

Έχοντας χωρίσει όλα τα στοιχεία σε περιόδους και τοποθετώντας μια περίοδο κάτω από μια άλλη, έτσι ώστε στοιχεία παρόμοια στις ιδιότητες και τον τύπο των ενώσεων που σχηματίστηκαν να βρίσκονται το ένα κάτω από το άλλο, ο Mendeleev συνέταξε έναν πίνακα που ονόμασε περιοδικό σύστημα στοιχείων ανά ομάδες και σειρές.

Η έννοια του περιοδικού συστήματοςΕμείς.Ο περιοδικός πίνακας των στοιχείων είχε μεγάλη επιρροή στη μετέπειτα ανάπτυξη της χημείας. Δεν ήταν μόνο η πρώτη φυσική ταξινόμηση χημικά στοιχεία, το οποίο έδειξε ότι αποτελούν ένα συνεκτικό σύστημα και βρίσκονται σε στενή σύνδεση μεταξύ τους, αλλά έγινε και ένα ισχυρό εργαλείο για περαιτέρω έρευνα.

7. Περιοδικές αλλαγές στις ιδιότητες των χημικών στοιχείων. Ατομική και ιοντική ακτίνα. Ενέργεια ιοντισμού. Συγγένεια ηλεκτρονίων. Ηλεκτραρνητικότητα.

Η εξάρτηση των ατομικών ακτίνων από το φορτίο του πυρήνα ενός ατόμου Ζ είναι περιοδική. Μέσα σε μια περίοδο, καθώς το Z αυξάνεται, υπάρχει μια τάση για μείωση του μεγέθους του ατόμου, η οποία παρατηρείται ιδιαίτερα καθαρά σε μικρές περιόδους

Με την έναρξη της κατασκευής ενός νέου ηλεκτρονικού στρώματος, πιο απομακρυσμένου από τον πυρήνα, δηλαδή, κατά τη μετάβαση στην επόμενη περίοδο, οι ατομικές ακτίνες αυξάνονται (συγκρίνετε, για παράδειγμα, τις ακτίνες των ατόμων φθορίου και νατρίου). Ως αποτέλεσμα, μέσα σε μια υποομάδα, με την αύξηση του πυρηνικού φορτίου, τα μεγέθη των ατόμων αυξάνονται.

Η απώλεια ατόμων ηλεκτρονίων οδηγεί σε μείωση του αποτελεσματικού μεγέθους του και η προσθήκη περίσσειας ηλεκτρονίων οδηγεί σε αύξηση. Επομένως, η ακτίνα ενός θετικά φορτισμένου ιόντος (κατιόν) είναι πάντα μικρότερη και η ακτίνα ενός αρνητικά φορτισμένου μη (ανιόντος) είναι πάντα μεγαλύτερη από την ακτίνα του αντίστοιχου ηλεκτρικά ουδέτερου ατόμου.

Σε μια υποομάδα, οι ακτίνες των ιόντων του ίδιου φορτίου αυξάνονται με την αύξηση του πυρηνικού φορτίου.Αυτό το μοτίβο εξηγείται από την αύξηση του αριθμού των ηλεκτρονικών στοιβάδων και την αυξανόμενη απόσταση των εξωτερικών ηλεκτρονίων από τον πυρήνα.

Η πιο χαρακτηριστική χημική ιδιότητα των μετάλλων είναι η ικανότητα των ατόμων τους να εγκαταλείπουν εύκολα εξωτερικά ηλεκτρόνια και να μετατρέπονται σε θετικά φορτισμένα ιόντα, ενώ τα αμέταλλα, αντίθετα, χαρακτηρίζονται από την ικανότητα να προσθέτουν ηλεκτρόνια για να σχηματίζουν αρνητικά ιόντα. Για να αφαιρέσετε ένα ηλεκτρόνιο από ένα άτομο και να μετατρέψετε το τελευταίο σε θετικό ιόν, είναι απαραίτητο να ξοδέψετε κάποια ενέργεια, που ονομάζεται ενέργεια ιοντισμού.

Η ενέργεια ιοντισμού μπορεί να προσδιοριστεί βομβαρδίζοντας άτομα με ηλεκτρόνια που επιταχύνονται σε ένα ηλεκτρικό πεδίο. Η χαμηλότερη τάση πεδίου στην οποία η ταχύτητα του ηλεκτρονίου γίνεται επαρκής για να ιονίσει άτομα ονομάζεται δυναμικό ιοντισμού των ατόμων ενός δεδομένου στοιχείου και εκφράζεται σε βολτ. Με τη δαπάνη επαρκούς ενέργειας, δύο, τρία ή περισσότερα ηλεκτρόνια μπορούν να αφαιρεθούν από ένα άτομο. Ως εκ τούτου, μιλούν για το πρώτο δυναμικό ιοντισμού (την ενέργεια της απομάκρυνσης του πρώτου ηλεκτρονίου από το άτομο) και το δεύτερο δυναμικό ιοντισμού (την ενέργεια της απομάκρυνσης του δεύτερου ηλεκτρονίου)

Όπως σημειώθηκε παραπάνω, τα άτομα μπορούν όχι μόνο να δωρίσουν, αλλά και να αποκτήσουν ηλεκτρόνια. Η ενέργεια που απελευθερώνεται όταν ένα ηλεκτρόνιο προσκολλάται σε ένα ελεύθερο άτομο ονομάζεται συγγένεια ηλεκτρονίων του ατόμου. Η συγγένεια των ηλεκτρονίων, όπως η ενέργεια ιονισμού, εκφράζεται συνήθως σε ηλεκτρονιοβολτ. Έτσι, η συγγένεια ηλεκτρονίων του ατόμου υδρογόνου είναι 0,75 eV, οξυγόνο - 1,47 eV, φθόριο - 3,52 eV.

Οι συγγένειες ηλεκτρονίων των ατόμων μετάλλου είναι συνήθως κοντά στο μηδέν ή αρνητικές. Από αυτό προκύπτει ότι για τα άτομα των περισσότερων μετάλλων η προσθήκη ηλεκτρονίων είναι ενεργειακά δυσμενής. Η συγγένεια ηλεκτρονίων των ατόμων μη μετάλλου είναι πάντα θετική και όσο μεγαλύτερη, τόσο πιο κοντά βρίσκεται το αμέταλλο στο ευγενές αέριο στον περιοδικό πίνακα. Αυτό υποδηλώνει αύξηση των μη μεταλλικών ιδιοτήτων καθώς πλησιάζει το τέλος της περιόδου.

"

Ως αποτέλεσμα της επιτυχούς γνώσης της ύλης αυτού του κεφαλαίου, ο μαθητής θα πρέπει:

ξέρω

  • σύγχρονη διατύπωση του περιοδικού νόμου·
  • σύνδεση μεταξύ της δομής του περιοδικού συστήματος και της ενεργειακής ακολουθίας των υποεπιπέδων σε άτομα πολλαπλών ηλεκτρονίων.
  • ορισμοί των εννοιών «περίοδος», «ομάδα», «5-στοιχεία», «π-στοιχεία», "ρε-στοιχεία", "/-στοιχεία", "ενέργεια ιονισμού", "συγγένεια ηλεκτρονίων", "ηλεκτραρνητικότητα", "ακτίνα van der Waals", "clark";
  • βασικός νόμος της γεωχημείας;

έχω την δυνατότητα να

Περιγράψτε τη δομή του περιοδικού πίνακα σύμφωνα με τους κανόνες του Klechkovsky.

τα δικά

Έννοιες σχετικά με την περιοδική φύση των αλλαγών στις ιδιότητες των ατόμων και Χημικές ιδιότητεςστοιχεία, σχετικά με τα χαρακτηριστικά της έκδοσης μακράς περιόδου του περιοδικού συστήματος· για τη σύνδεση μεταξύ της επικράτησης των χημικών στοιχείων και της θέσης τους στον περιοδικό πίνακα, για τα μακρο- και μικροστοιχεία στη λιθόσφαιρα και τη ζωντανή ύλη.

Σύγχρονη διατύπωση του περιοδικού νόμου

Περιοδικός νόμος - ο πιο γενικός νόμος της χημείας ανακαλύφθηκε από τον Ντμίτρι Ιβάνοβιτς Μεντελέεφ το 1869. Εκείνη την εποχή, η δομή του ατόμου δεν ήταν ακόμη γνωστή. Ο D.I. Mendeleev έκανε την ανακάλυψή του με βάση τη φυσική αλλαγή στις ιδιότητες των στοιχείων με την αύξηση ατομικές μάζες.

Μετά την ανακάλυψη της δομής των ατόμων, έγινε σαφές ότι οι ιδιότητές τους καθορίζονται από τη δομή ηλεκτρονικά κελύφη, το οποίο εξαρτάται από τον συνολικό αριθμό ηλεκτρονίων στο άτομο. Ο αριθμός των ηλεκτρονίων σε ένα άτομο είναι ίσος με το φορτίο του πυρήνα του. Επομένως, η σύγχρονη διατύπωση του περιοδικού νόμου έχει ως εξής.

Οι ιδιότητες των χημικών στοιχείων και των απλών και σύνθετων ουσιών που σχηματίζουν περιοδικά εξαρτώνται από το φορτίο του πυρήνα των ατόμων τους.

Η σημασία του περιοδικού νόμου είναι ότι είναι το κύριο εργαλείο συστηματοποίησης και ταξινόμησης χημικών πληροφοριών, πολύ σημαντικά μέσαερμηνεία, ερμηνεία χημικών πληροφοριών, ένα ισχυρό εργαλείο για την πρόβλεψη ιδιοτήτων χημικές ενώσειςκαι ένα μέσο στοχευμένης αναζήτησης ενώσεων με προκαθορισμένες ιδιότητες.

Ο περιοδικός νόμος δεν έχει μαθηματική έκφραση με τη μορφή εξισώσεων· αντικατοπτρίζεται σε έναν πίνακα που ονομάζεται περιοδικό σύστημα χημικών στοιχείων.Υπάρχουν πολλές παραλλαγές των πινάκων περιοδικού πίνακα. Οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες είναι οι εκδόσεις μεγάλης και μικρής περιόδου, τοποθετημένες στο πρώτο και το δεύτερο έγχρωμο ένθετο του βιβλίου. Η κύρια δομική μονάδα του περιοδικού συστήματος είναι η περίοδος.

Αριθμός περιόδου nείναι μια ακολουθία χημικών στοιχείων διατεταγμένων κατά σειρά αυξανόμενου φορτίου του ατομικού πυρήνα, η οποία αρχίζει με ^-στοιχεία και τελειώνει με ^-στοιχεία.

Σε αυτόν τον ορισμό Π -αριθμός περιόδου ίσος με τον κύριο κβαντικό αριθμό για το ανώτερο ενεργειακό επίπεδο στα άτομα όλων των στοιχείων αυτής της περιόδου. Σε άτομα s-στοιχείαΟλοκληρώνονται 5 υποεπίπεδα, σε άτομα p-στοιχεία -αντίστοιχα p-υποεπίπεδα.Εξαίρεση στον παραπάνω ορισμό αποτελεί η πρώτη περίοδος, η οποία δεν έχει p-στοιχεία, αφού στην πρώτη επίπεδο ενέργειας (n = 1) υπάρχει μόνο ένα 15-επίπεδο. Ο περιοδικός πίνακας περιέχει επίσης d-στοιχεία, για τα οποία συμπληρώνονται τα ^-υποεπίπεδα, και /-στοιχεία,για τα οποία ολοκληρώνονται τα /-υποεπίπεδα.

  • Φυσικές και χημικές εκφράσεις μερίδων, κλασμάτων και ποσοτήτων μιας ουσίας. Μονάδα ατομικής μάζας, a.m.u. Μόλο ουσίας, σταθερά του Avogadro. Μοριακή μάζα. Σχετική ατομική και μοριακή μάζα μιας ουσίας. Κλάσμα μάζας χημικού στοιχείου
  • Δομή της ύλης. Πυρηνικό μοντέλο της δομής του ατόμου. Κατάσταση ενός ηλεκτρονίου σε ένα άτομο. Πλήρωση τροχιακών με ηλεκτρόνια, αρχή της ελάχιστης ενέργειας, κανόνας Klechkovsky, αρχή Pauli, κανόνας Hund
  • Είστε εδώ τώρα:Ο περιοδικός νόμος στη σύγχρονη διατύπωση. Περιοδικό σύστημα. Φυσική έννοια του περιοδικού νόμου. Δομή του περιοδικού πίνακα. Αλλαγές στις ιδιότητες των ατόμων των χημικών στοιχείων των κύριων υποομάδων. Σχέδιο χαρακτηριστικών ενός χημικού στοιχείου.
  • Το περιοδικό σύστημα του Μεντελέεφ. Ανώτερα οξείδια. Πτητικές ενώσεις υδρογόνου. Διαλυτότητα, σχετικά μοριακά βάρη αλάτων, οξέων, βάσεων, οξειδίων, οργανικών ουσιών. Σειρά ηλεκτραρνητικότητας, ανιόντων, δραστηριοτήτων και τάσεων μετάλλων
  • Ηλεκτροχημική σειρά δραστηριοτήτων μετάλλων και πίνακα υδρογόνου, ηλεκτροχημική σειρά τάσεων μετάλλων και υδρογόνου, σειρά ηλεκτραρνητικότητας χημικών στοιχείων, σειρά ανιόντων
  • Χημικός δεσμός. Έννοιες. Κανόνας οκτάδας. Μέταλλα και αμέταλλα. Υβριδισμός τροχιακών ηλεκτρονίων. Ηλεκτρόνια σθένους, έννοια σθένους, έννοια ηλεκτραρνητικότητα
  • Τύποι χημικών δεσμών. Ομοιοπολικός δεσμός - πολικός, μη πολικός. Χαρακτηριστικά, μηχανισμοί σχηματισμού και τύποι ομοιοπολικών δεσμών. Ιοντικός δεσμός. Κατάσταση οξείδωσης. Μεταλλική σύνδεση. Δεσμός υδρογόνου.
  • Χημικές αντιδράσεις. Έννοιες και χαρακτηριστικά, Νόμος Διατήρησης της Μάζας, Τύποι (ενώσεις, αποσύνθεση, υποκατάσταση, ανταλλαγή). Ταξινόμηση: Αναστρέψιμο και μη αναστρέψιμο, Εξώθερμο και ενδόθερμο, Οξειδοαναγωγικό, Ομογενές και ετερογενές
  • Οι σημαντικότερες κατηγορίες ανόργανων ουσιών. Οξείδια. Υδροξείδια. Αλας. Οξέα, βάσεις, αμφοτερικές ουσίες. Τα σημαντικότερα οξέα και τα άλατά τους. Γενετική σχέση των σημαντικότερων κατηγοριών ανόργανων ουσιών.
  • Χημεία αμέταλλων. Αλογόνα. Θείο. Αζωτο. Ανθρακας. ευγενή αέρια
  • Χημεία μετάλλων. Αλκαλιμέταλλα. Στοιχεία ομάδας IIA. Αλουμίνιο. Σίδερο
  • Μοτίβα ροής χημικών αντιδράσεων. Ο ρυθμός μιας χημικής αντίδρασης. Νόμος της μαζικής δράσης. Ο κανόνας του Van't Hoff. Αναστρέψιμες και μη αναστρέψιμες χημικές αντιδράσεις. Χημική ισορροπία. Η αρχή του Le Chatelier. Κατάλυση
  • Λύσεις. Ηλεκτρολυτική διάσταση. Έννοιες, διαλυτότητα, ηλεκτρολυτική διάσταση, θεωρία ηλεκτρολυτικής διάστασης, βαθμός διάστασης, διάσταση οξέων, βάσεων και αλάτων, ουδέτερα, αλκαλικά και όξινα μέσα
  • Αντιδράσεις σε διαλύματα ηλεκτρολυτών + Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής. (Αντιδράσεις ανταλλαγής ιόντων. Σχηματισμός ελαφρώς διαλυτής, αεριώδους, ελαφρώς διαχωριστικής ουσίας. Υδρόλυση υδατικών διαλυμάτων αλάτων. Οξειδωτικός παράγοντας. Αναγωγικός παράγοντας.)
  • Ταξινόμηση οργανικών ενώσεων. Υδρογονάνθρακες. Παράγωγα υδρογονανθράκων. Ισομέρεια και ομολογία οργανικών ενώσεων
  • Τα σημαντικότερα παράγωγα υδρογονανθράκων: αλκοόλες, φαινόλες, καρβονυλικές ενώσεις, καρβοξυλικά οξέα, αμίνες, αμινοξέα
  • Ο περιοδικός νόμος των χημικών στοιχείων είναι ένας θεμελιώδης νόμος της φύσης που καθορίζει την περιοδικότητα των αλλαγών στις ιδιότητες των χημικών στοιχείων καθώς αυξάνονται τα φορτία των πυρήνων των ατόμων τους. Η ημερομηνία ανακάλυψης του νόμου θεωρείται η 1η Μαρτίου (17 Φεβρουαρίου, παλιό στυλ) 1869, όταν ο D. I. Mendeleev ολοκλήρωσε την ανάπτυξη της «Εμπειρίας ενός συστήματος στοιχείων με βάση το ατομικό τους βάρος και τη χημική τους ομοιότητα». Ο επιστήμονας χρησιμοποίησε για πρώτη φορά τον όρο «περιοδικός νόμος» («νόμος της περιοδικότητας») στα τέλη του 1870. Σύμφωνα με τον Mendeleev, «τρεις τύποι δεδομένων» συνέβαλαν στην ανακάλυψη του περιοδικού νόμου. Πρώτον, υπάρχει αρκετή διαθεσιμότητα μεγάλος αριθμόςγνωστά στοιχεία (63); Δεύτερον, ικανοποιητική γνώση των ιδιοτήτων των περισσότερων από αυτά. Τρίτον, το γεγονός ότι τα ατομικά βάρη πολλών στοιχείων προσδιορίστηκαν με καλή ακρίβεια, χάρη στην οποία τα χημικά στοιχεία μπορούσαν να ταξινομηθούν σε μια φυσική σειρά ανάλογα με την αύξηση του ατομικού τους βάρους. Ο Μεντελέγιεφ θεώρησε καθοριστική προϋπόθεση για την ανακάλυψη του νόμου η σύγκριση όλων των στοιχείων σύμφωνα με τα ατομικά τους βάρη (προηγουμένως συγκρίθηκαν μόνο χημικά παρόμοια στοιχεία).

    Η κλασική διατύπωση του περιοδικού νόμου, που δόθηκε από τον Mendeleev τον Ιούλιο του 1871, έλεγε: «Οι ιδιότητες των στοιχείων, και επομένως οι ιδιότητες των απλών και σύνθετων σωμάτων που σχηματίζουν, εξαρτώνται περιοδικά από το ατομικό τους βάρος». Αυτή η διατύπωση παρέμεινε σε ισχύ για περισσότερα από 40 χρόνια, αλλά ο περιοδικός νόμος παρέμεινε μόνο μια δήλωση γεγονότων και δεν είχε φυσική βάση. Κατέστη δυνατό μόνο στα μέσα της δεκαετίας του 1910, όταν αναπτύχθηκε το πυρηνικό-πλανητικό μοντέλο του ατόμου (βλ. Άτομο) και διαπιστώθηκε ότι σειριακός αριθμόςστοιχείο του περιοδικού πίνακα είναι αριθμητικά ίσο με το φορτίο του πυρήνα του ατόμου του. Ως αποτέλεσμα, κατέστη δυνατή η φυσική διατύπωση του περιοδικού νόμου: «Ιδιότητες στοιχείων και του απλού και σύνθετες ουσίεςεξαρτώνται περιοδικά από τα πυρηνικά φορτία (Ζ) των ατόμων τους». Χρησιμοποιείται ευρέως και σήμερα. Η ουσία του περιοδικού νόμου μπορεί να εκφραστεί με άλλα λόγια: «Οι διαμορφώσεις των εξωτερικών φλοιών ηλεκτρονίων των ατόμων επαναλαμβάνονται περιοδικά καθώς το Z αυξάνεται». Αυτό είναι ένα είδος «ηλεκτρονικής» διατύπωσης του νόμου.

    Ένα ουσιαστικό χαρακτηριστικό του περιοδικού νόμου είναι ότι, σε αντίθεση με κάποιους άλλους θεμελιώδεις νόμους της φύσης (για παράδειγμα, ο νόμος καθολική βαρύτηταή ο νόμος της ισοδυναμίας μάζας και ενέργειας), δεν έχει ποσοτική έκφραση, δεν μπορεί δηλαδή να γραφτεί με τη μορφή κανενός μαθηματικού τύπου ή εξίσωσης. Εν τω μεταξύ, ο ίδιος ο Mendeleev και άλλοι επιστήμονες προσπάθησαν να αναζητήσουν μια μαθηματική έκφραση του νόμου. Διάφορα σχέδια κατασκευής μπορούν να εκφραστούν ποσοτικά με τη μορφή τύπων και εξισώσεων ηλεκτρονικές διαμορφώσειςάτομα ανάλογα με τις τιμές των κύριων και τροχιακών κβαντικών αριθμών. Όσον αφορά τον περιοδικό νόμο, έχει μια σαφή γραφική αντανάκλαση με τη μορφή ενός περιοδικού συστήματος χημικών στοιχείων, που αντιπροσωπεύεται κυρίως από διάφορους τύπους πινάκων.

    Ο περιοδικός νόμος είναι ένας παγκόσμιος νόμος για ολόκληρο το Σύμπαν, που εκδηλώνεται όπου υπάρχουν υλικές δομές ατομικού τύπου. Ωστόσο, δεν είναι μόνο οι διαμορφώσεις των ατόμων που αλλάζουν περιοδικά καθώς το Z αυξάνεται. Αποδείχθηκε ότι η δομή και οι ιδιότητες ατομικούς πυρήνεςαλλάζουν επίσης περιοδικά, αν και η ίδια η φύση της περιοδικής αλλαγής εδώ είναι πολύ πιο περίπλοκη από ό,τι στην περίπτωση των ατόμων: στους πυρήνες υπάρχει μια κανονική κατασκευή κελυφών πρωτονίων και νετρονίων. Οι πυρήνες στους οποίους γεμίζονται αυτά τα κελύφη (περιέχουν 2, 8, 20, 50, 82, 126 πρωτόνια ή νετρόνια) ονομάζονται «μαγικοί» και θεωρούνται ως ένα είδος ορίων των περιόδων του περιοδικού συστήματος των ατομικών πυρήνων.

    Οι αλχημιστές προσπάθησαν επίσης να βρουν έναν νόμο της φύσης βάσει του οποίου θα ήταν δυνατό να συστηματοποιηθούν τα χημικά στοιχεία. Όμως τους έλειπαν αξιόπιστες και λεπτομερείς πληροφορίες για τα στοιχεία. Στα μέσα του 19ου αιώνα. Η γνώση για τα χημικά στοιχεία έγινε επαρκής και ο αριθμός των στοιχείων αυξήθηκε τόσο πολύ που προέκυψε μια φυσική ανάγκη στην επιστήμη να τα ταξινομήσει. Οι πρώτες προσπάθειες ταξινόμησης στοιχείων σε μέταλλα και αμέταλλα αποδείχθηκαν ανεπιτυχείς. Οι προκάτοχοι του D.I. Mendeleev (I.V. Debereiner, J.A. Newlands, L.Yu. Meyer) έκαναν πολλά για να προετοιμαστούν για την ανακάλυψη του περιοδικού νόμου, αλλά δεν μπόρεσαν να κατανοήσουν την αλήθεια. Ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς δημιούργησε μια σύνδεση μεταξύ της μάζας των στοιχείων και των ιδιοτήτων τους.

    Ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς γεννήθηκε στο Τομπόλσκ. Ήταν το δέκατο έβδομο παιδί της οικογένειας. Μετά την αποφοίτησή του από το γυμνάσιο στη γενέτειρά του, ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς μπήκε στο Κύριο Παιδαγωγικό Ινστιτούτο της Αγίας Πετρούπολης, μετά το οποίο πήγε σε ένα διετές επιστημονικό ταξίδι στο εξωτερικό με χρυσό μετάλλιο. Αφού επέστρεψε, προσκλήθηκε στο Πανεπιστήμιο της Αγίας Πετρούπολης. Όταν ο Mendeleev άρχισε να δίνει διαλέξεις για τη χημεία, δεν βρήκε τίποτα που θα μπορούσε να συστήσει στους μαθητές ως διδακτικό βοήθημα. Και αποφάσισε να γράψει καινούργιο βιβλίο– «Βασικές αρχές της Χημείας».

    Της ανακάλυψης του περιοδικού νόμου προηγήθηκαν 15 χρόνια σκληρής δουλειάς. Την 1η Μαρτίου 1869, ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς σχεδίαζε να φύγει για δουλειές από την Αγία Πετρούπολη για τις επαρχίες.

    Ο περιοδικός νόμος ανακαλύφθηκε με βάση ένα χαρακτηριστικό του ατόμου - σχετική ατομική μάζα .

    Ο Mendeleev τακτοποίησε τα χημικά στοιχεία με αύξουσα σειρά της ατομικής τους μάζας και παρατήρησε ότι οι ιδιότητες των στοιχείων επαναλαμβάνονται μετά από ένα ορισμένο διάστημα - μια περίοδο, ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς τακτοποίησε τις περιόδους η μία κάτω από την άλλη., έτσι ώστε παρόμοια στοιχεία να βρίσκονταν το ένα κάτω από το άλλο - στην ίδια κάθετη, έτσι χτίστηκε η κατασκευή Περιοδικός Πίνακαςστοιχεία.

    1 Μαρτίου 1869 Διατύπωση του περιοδικού νόμου από τον Δ.Ι. Μεντελέεφ.

    Ιδιότητες απλές ουσίες, καθώς και οι μορφές και οι ιδιότητες των ενώσεων των στοιχείων εξαρτώνται περιοδικά από τα ατομικά βάρη των στοιχείων.

    Δυστυχώς, στην αρχή υπήρχαν πολύ λίγοι υποστηρικτές του περιοδικού νόμου, ακόμη και μεταξύ των Ρώσων επιστημόνων. Οι αντίπαλοι είναι πολλοί, ειδικά σε Γερμανία και Αγγλία.
    Η ανακάλυψη του περιοδικού νόμου είναι ένα λαμπρό παράδειγμα επιστημονικής πρόβλεψης: το 1870, ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς προέβλεψε την ύπαρξη τριών τότε άγνωστων στοιχείων, τα οποία ονόμασε εκαργίλιο, εκαλουμίνιο και εκαβόριο. Ήταν σε θέση να προβλέψει σωστά τις πιο σημαντικές ιδιότητες των νέων στοιχείων. Και τότε, 5 χρόνια αργότερα, το 1875, ο Γάλλος επιστήμονας Π.Ε. Ο Lecoq de Boisbaudran, ο οποίος δεν γνώριζε τίποτα για το έργο του Dmitry Ivanovich, ανακάλυψε ένα νέο μέταλλο, που το ονόμασε γάλλιο. Σε μια σειρά από ιδιότητες και τη μέθοδο ανακάλυψης, το γάλλιο συνέπεσε με το εκα-αλουμίνιο που είχε προβλέψει ο Mendeleev. Αλλά το βάρος του αποδείχθηκε μικρότερο από το προβλεπόμενο. Παρόλα αυτά, ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς έστειλε επιστολή στη Γαλλία, επιμένοντας στην πρόβλεψή του.
    Ο επιστημονικός κόσμος έμεινε έκπληκτος από την πρόβλεψη των ιδιοτήτων του Mendeleev αλουμίνιο αποδείχτηκε τόσο ακριβής. Από αυτή τη στιγμή, ο περιοδικός νόμος αρχίζει να επικρατεί στη χημεία.
    Το 1879, ο L. Nilsson ανακάλυψε το σκάνδιο στη Σουηδία, το οποίο ενσωματώνει αυτό που προέβλεψε ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς εκαμπόρ .
    Το 1886, ο K. Winkler ανακάλυψε το γερμάνιο στη Γερμανία, το οποίο αποδείχθηκε ότι ήταν εκασίλιο .

    Αλλά η ιδιοφυΐα του Ντμίτρι Ιβάνοβιτς Μεντελέεφ και οι ανακαλύψεις του δεν είναι μόνο αυτές οι προβλέψεις!

    Σε τέσσερις θέσεις του περιοδικού πίνακα, ο D. I. Mendeleev τακτοποίησε τα στοιχεία όχι με τη σειρά αύξησης της ατομικής μάζας:

    Πίσω στα τέλη του 19ου αιώνα, ο D.I. Ο Mendeleev έγραψε ότι, προφανώς, το άτομο αποτελείται από άλλα μικρότερα σωματίδια. Μετά τον θάνατό του το 1907, αποδείχθηκε ότι το άτομο αποτελείται από στοιχειώδη σωματίδια. Η θεωρία της ατομικής δομής επιβεβαίωσε την ορθότητα του Mendeleev· αναδιατάξεις αυτών των στοιχείων που δεν συμφωνούν με την αύξηση της ατομικής μάζας είναι απολύτως δικαιολογημένες.

    Σύγχρονη διατύπωση του περιοδικού νόμου.

    Οι ιδιότητες των χημικών στοιχείων και των ενώσεων τους εξαρτώνται περιοδικά από το μέγεθος του φορτίου των πυρήνων των ατόμων τους, που εκφράζεται στην περιοδική επαναληψιμότητα της δομής του εξωτερικού κελύφους ηλεκτρονίων σθένους.
    Και τώρα, περισσότερα από 130 χρόνια μετά την ανακάλυψη του περιοδικού νόμου, μπορούμε να επιστρέψουμε στα λόγια του Ντμίτρι Ιβάνοβιτς, που ελήφθησαν ως σύνθημα του μαθήματός μας: «Στον περιοδικό νόμο, το μέλλον δεν απειλεί την καταστροφή, αλλά μόνο την υπερκατασκευή και υπόσχονται ανάπτυξη». Πόσα χημικά στοιχεία έχουν ανακαλυφθεί σε αυτή τη στιγμή? Και αυτό απέχει πολύ από το όριο.

    Μια γραφική αναπαράσταση του περιοδικού νόμου είναι το περιοδικό σύστημα των χημικών στοιχείων. Αυτή είναι μια σύντομη περίληψη ολόκληρης της χημείας των στοιχείων και των ενώσεων τους.

    Αλλαγές στις ιδιότητες στο περιοδικό σύστημα με αυξανόμενα ατομικά βάρη στην περίοδο (από αριστερά προς τα δεξιά):

    1. Οι μεταλλικές ιδιότητες μειώνονται

    2. Οι μη μεταλλικές ιδιότητες αυξάνονται

    3. Οι ιδιότητες των ανώτερων οξειδίων και υδροξειδίων αλλάζουν από βασικές έως αμφοτερικές σε όξινες.

    4. Το σθένος των στοιχείων στους τύπους των ανώτερων οξειδίων αυξάνεται από ΕγώπρινVII, και στους τύπους των πτητικών ενώσεων υδρογόνου μειώνεται από IV πρινΕγώ.

    Βασικές αρχές κατασκευής του περιοδικού πίνακα.

    Σήμα σύγκρισης

    D.I.Mendeleev

    1. Πώς καθορίζεται η αλληλουχία των στοιχείων κατά αριθμούς; (Ποια είναι η βάση του p.s.;)

    Τα στοιχεία είναι διατεταγμένα κατά σειρά αυξανόμενης σχετικής ατομικής μάζας. Υπάρχουν εξαιρέσεις σε αυτό.

    Ar – K, Co – Ni, Te – I, Th - Pa

    2. Η αρχή του συνδυασμού στοιχείων σε ομάδες.

    Ποιοτικό πρόσημο. Η ομοιότητα των ιδιοτήτων απλών ουσιών και σύνθετων ουσιών του ίδιου τύπου.

    3. Η αρχή του συνδυασμού στοιχείων σε περιόδους.