Периодичният закон на Менделеев, същността и историята на откритието. История на откриването на периодичния закон

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

публикувано на http://www.allbest.ru/

1. Биография

2. Майстор на куфарите

Библиография

Биография

Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907) - велик руски учен-енциклопедист, химик, физик, технолог, геолог и дори метеоролог. Менделеев имаше удивително ясно химическо мислене, той винаги ясно разбираше крайните цели на своето творчество: предвидливост и полза. Той пише: „Най-близкият предмет на химията е изучаването на хомогенни вещества, от състава на които са направени всички тела на света, техните трансформации едно в друго и явленията, съпътстващи тези трансформации.

Руски учен, член-кореспондент на Петербургската академия на науките (от 1876 г.). Роден в Тоболск. Завършва Главния педагогически институт в Петербург (1855). През 1855-1856г - учител в гимназията в Ришельовския лицей в Одеса. През 1857-1890г преподава в Петербургския университет (от 1865 г. - професор), в същото време през 1863-1872 г. - професор в Петербургския технологичен институт. През 1859-1861г беше на научно пътуване до Хайделберг. През 1890 г. той напуска университета поради конфликт с министъра на образованието, който по време на студентски вълнения отказва да приеме студентска петиция от Менделеев. От 1892 г. - учен-пазител на Депото за образцови теглилки и везни, което през 1893 г. по негова инициатива е преобразувано в Главна камара за мерки и теглилки (от 1893 г. - управител).

Научните трудове са свързани предимно с дисциплината, наречена обща химия, както и с физиката, химическата технология, икономиката, селското стопанство, метрологията, географията и метеорологията.

Изследва (1854-1856) феномена на изоморфизма, разкривайки връзката между кристалната форма и химичен съставсъединения, както и зависимостта на свойствата на елементите от големината на техните атомни обеми. Открива (1860) „абсолютната точка на кипене на течностите“, или критичната.

Докато работи върху работата "Основи на химията", той открива (февруари 1869 г.) един от основните закони на природата - периодичният закон на химичните елементи.

Развива (1869-1871) идеите за периодичност, въвежда концепцията за мястото на елемент в периодичната таблица като съвкупност от неговите свойства в сравнение със свойствата на други елементи. На тази основа коригирах стойностите на атомните маси на много елементи (берилий, индий, уран и др.).

Предсказал (1870 г.) съществуването, изчислил атомните маси и описал свойствата на три все още неоткрити елемента – „ека-алуминий” (открит през 1875 г. и наречен галий), „ека-бор” (открит през 1879 г. и наречен скандий) и „ека-силиций“ (открит през 1885 г. и наречен германий). След това той прогнозира съществуването на още осем елемента, включително „dwitellurium” - полоний (открит през 1898 г.), „ecaiodine” - астат (открит през 1942-1943 г.), „диманган” - технеций (открит през 1937 г.) , „ecacesia” - Франция (открит през 1939 г.).

През 1900 г. Менделеев и У. Рамзи стигат до извода, че е необходимо да се включи специална, нулева група благородни газове в периодичната таблица на елементите. В допълнение към възникващата необходимост от коригиране на атомните маси на елементите, изясняване на формулите на оксидите и валентността на елементите в съединенията, периодичният закон насочи по-нататъшната работа на химици и физици за изучаване на структурата на атомите, установяване на причините за периодичността и физическото значение на закона.

Менделеев систематично изучава разтвори и изоморфни смеси. Конструира (1859) пикнометър - уред за определяне на плътността на течност. Създава (1865-1887) теорията за хидратацията на разтворите. Развива идеи за съществуването на съединения с променлив състав.

Докато изучава газовете, той открива (1874 г.) общо уравнениесъстояние идеален газ, включително, по-специално, зависимостта на състоянието на газ от температурата, открита (1834) от физика Б. П. Е. Клапейрон (уравнение на Клапейрон-Менделеев).

Предложен (1877) хипотезата за произхода на маслото от карбиди тежки метали; предложи принципа на фракционната дестилация при рафинирането на нефт.

Той изложи (1880) идеята за подземна газификация на въглища.

Занимава се с химически проблеми селско стопанство. Заедно с И. М. Челцов участва (1890-1892) в разработването на бездимен барут. Той създава физическата теория на везните, разработва дизайна на кобилицата, най-точните методипретегляне.

Член на много академии на науките и научни дружества. Един от основателите на Руското физико-химическо дружество (1868). Елемент № 101, менделевий, е кръстен в негова чест.

Академията на науките на СССР учредява (1962) наградата и златен медал на името на. Д. И. Менделеев за най-добри произведения в областта на химията и химическата технология.

Менделеев и периодичният закон.

Четири години преди откриването на Периодичния закон D.I. Менделеев най-накрая намери мир в семейните въпроси и увереност в действията си. През 1865 г. той купува имението Боблово близо до Клин и получава възможност да учи селскостопанска химия, от която тогава се интересува, и да се отпусне там със семейството си всяко лято.

През 1867 г. Менделеев става ръководител на катедрата по обща и неорганична химия във Физико-математическия факултет на Петербургския университет, а в края на годината получава дългоочаквания университетски апартамент. През май 1868 г. Менделееви раждат любимата си дъщеря Олга.

Животът не винаги е бил милостив към Менделеев: имаше раздяла с годеницата му, враждебност от колеги, неуспешен брак и след това развод ... Две години (1880 и 1881) бяха много трудни в живота на Менделеев. През декември 1880 г. Петербургската академия на науките отказва да го избере за академик: девет академици гласуват за и десет академици гласуват против. Особено неприлична роля изигра секретарят на академията, някой си Веселовски. Той откровено заяви: "Не искаме университетски. Дори да са по-добри от нас, пак не ни трябват."

През 1881 г. с големи трудности бракът на Менделеев с първата му съпруга е разтрогнат, който изобщо не разбира съпруга си и го обвинява за липсата на внимание.

2. Майстор на куфарите

Любимото занимание за свободното време на Менделеев в продължение на много години беше правенето на куфари и рамки за портрети. Той закупи консумативи за тези работи в Гостини двор. Един ден, докато избирал подходящия продукт, Менделеев чул един от купувачите да пита зад него:

- „Кой е този почтен господин?“

"Трябва да познавате такива хора - отговори с уважение в гласа чиновникът. - Това е майсторът на куфарите Менделеев."

През 1895 г. Менделеев ослепява, но продължава да оглавява Камарата на мерките и теглилките. Четяха му на глас делови книжа, той диктуваше заповеди на секретарката, а вкъщи продължаваше сляпо да стяга куфарите си. Професор И. В. Костенич отстрани катарактата с две операции и скоро зрението се върна...

Но да се върнем към 1867 г.

През зимата на 1867-68 г. Менделеев започва да пише учебника „Основи на химията“ и веднага среща трудности при систематизирането на фактическия материал. До средата на февруари 1869 г., докато обмисляше структурата на учебника, той постепенно стигна до заключението, че свойствата прости вещества(и това е форма на съществуване на химичните елементи в свободно състояние) и атомните маси на елементите са свързани по определен модел.

Менделеев не знаеше много за опитите на своите предшественици да подредят химичните елементи в реда на увеличаване на атомните маси и за инцидентите, възникнали в този случай. Например, той нямаше почти никаква информация за работата на Шанкуртоа, Нюландс и Майер.

Решаващият етап от неговите мисли идва на 1 март 1869 г. (14 февруари стар стил). Ден по-рано Менделеев написа молба за отпуск за десет дни, за да разгледа мандрите на артел в Тверска губерния: той получи писмо с препоръки за изучаване на производството на сирене от А. И. Ходнев, един от лидерите на Свободното икономическо общество.

В Санкт Петербург този ден беше облачно и мразовито. Дърветата в университетската градина, откъдето гледаха прозорците на апартамента на Менделеев, скърцаха от вятъра. Още в леглото Дмитрий Иванович изпи чаша топло мляко, после стана, изми лицето си и отиде да закуси. Беше в прекрасно настроение.

Неочаквана мисъл.

На закуска Менделеев има неочаквана идея: да сравни еднаквите атомни маси на различни химични елементи и техните химични свойства.

Без да мисли два пъти, на гърба на писмото на Ходнев той записва символите за хлор Cl и калий K с доста близки атомни маси, равни съответно на 35,5 и 39 (разликата е само 3,5 единици). На същото писмо Менделеев скицира символи на други елементи, търсейки подобни „парадоксални“ двойки сред тях: флуор F и натрий Na, бром Br и рубидий Rb, йод I и цезий Cs, за които масовата разлика се увеличава от 4,0 до 5,0 , а след това до 6.0. Тогава Менделеев не би могъл да знае, че „неопределената зона“ между очевидните неметали и метали съдържа елементи - благородни газове, чието откриване впоследствие значително ще промени Периодичната система.

След закуска Менделеев се заключи в кабинета си. Той извади купчина визитни картички от бюрото и започна да пише на гърба им символите на елементите и основните им химични свойства.

След известно време домакинството чува звука, идващ от офиса: "О-о! Рогат. Леле, какъв рогат! Ще ги победя. Ще ги убия!" Тези възклицания означаваха, че Дмитрий Иванович има творческо вдъхновение.

Менделеев премества карти от един хоризонтален ред в друг, ръководейки се от стойностите на атомната маса и свойствата на простите вещества, образувани от атомисъщият елемент. Отново задълбочените познания по неорганична химия му идват на помощ. Постепенно започна да се очертава формата на бъдещата Периодична таблица на химичните елементи.

И така, първо той постави карта с елемента берилий Be (атомна маса 14) до карта с елемента алуминий Al (атомна маса 27,4), според тогавашната традиция, погрешно берилий за аналог на алуминия. След това обаче, след като сравнява химичните свойства, той поставя берилий пред магнезий Mg. Съмнявайки се в тогавашната общоприета стойност на атомната маса на берилия, той я променя на 9,4 и променя формулата на берилиевия оксид от Be 2 O 3 на BeO (като магнезиевия оксид MgO). Между другото, „коригираната“ стойност на атомната маса на берилий беше потвърдена едва десет години по-късно. Той действаше също толкова смело и в други случаи.

Постепенно Дмитрий Иванович стигна до окончателното заключение, че елементите, подредени в нарастващ ред на техните атомни маси, показват ясна периодичност на физическите и химични свойства.

През целия ден Менделеев работи върху системата от елементи, като прекъсва за кратко, за да играе с дъщеря си Олга и да обядва и вечеря.

Вечерта на 1 март 1869 г. той напълно пренаписва таблицата, която е съставил, и под заглавието „Опит на система от елементи, основана на тяхното атомно тегло и химическо сходство“, я изпраща в печатницата, като прави бележки за наборчици и поставяне на датата „17 февруари 1869 г.“ (това е стар стил).

Така е открит Периодичният закон, чиято съвременна формулировка е следната:

Свойствата на простите вещества, както и формите и свойствата на съединенията на елементите, периодично зависят от заряда на ядрата на техните атоми.

По това време Менделеев е само на 35 години.

Менделеев изпрати отпечатани листове с таблицата на елементите на много местни и чуждестранни химици и едва след това напусна Санкт Петербург, за да инспектира фабриките за сирене.

Преди да замине, той все пак успя да предаде на Н. А. Меншуткин, органичен химик и бъдещ историк на химията, ръкописа на статията „Връзка на свойствата с атомното тегло на елементите“ - за публикуване в списанието на Руското химическо общество и за комуникация на предстоящата среща на дружеството.

На 18 март 1869 г. Меншуткин, който по това време е служител на компанията, прави кратък доклад за Периодичния закон от името на Менделеев. Отначало докладът не привлече много внимание от страна на химиците и президентът на Руското химическо общество, академик Николай Зинин (1812-1880) заяви, че Менделеев не прави това, което трябва да прави един истински изследовател. Вярно, две години по-късно, след като прочете статията на Дмитрий Иванович „Естествената система от елементи и нейното приложение за обозначаване на свойствата на някои елементи“, Зинин промени решението си и написа на Менделеев: „Много, много добри, много отлични връзки, дори забавни да четеш, дай Боже късмет в експерименталното потвърждение на изводите ти. Вашият искрено предан и дълбоко уважаван Н. Зинин."

3. И така, какво е периодичност?

Това е повторяемостта на химичните свойства на простите вещества и техните съединения при промяна на атомния номер на елемента Z и появата на максимуми и минимуми в редица свойства в зависимост от стойността на атомния номер на елемента.

Например, какво прави възможно комбинирането на всички алкални елементи в една група? Менделеев периодичен закон химия

На първо място, повторяемост на определени интервали от Z стойности електронна конфигурация. Атомите на всички алкални елементи имат само един електрон във външната атомна орбитала и следователно проявяват същото състояние на окисление +I в техните съединения. Формулите на техните съединения са еднакви: за хлориди MCl, за карбонати - M 2 CO 3, за ацетати - CH 3 COOM и т.н. (тук буквата M означава алкален елемент).

След откриването на периодичния закон, Менделеев имаше много повече работа. Причината за периодичната промяна на свойствата на елементите остава неизвестна и структурата на самата периодична система, където свойствата се повтарят през седем елемента на осмия, не може да бъде обяснена. Въпреки това, първата завеса на мистерията беше премахната от тези числа: във втория и третия период на системата тогава имаше само седем елемента.

Менделеев не е поставил всички елементи в ред на увеличаване на атомните маси; в някои случаи той се ръководи повече от сходството на химичните свойства. Така атомната маса на кобалта Co е по-голяма от тази на никела Ni, а телурът Te също е по-голям от този на йода I, но Менделеев ги поставя в реда Co - Ni, Te - I, а не обратното. В противен случай телурът би попаднал в групата на халогените и йодът би станал роднина на селена.

Най-важното в откриването на Периодичния закон е предсказанието за съществуването на химични елементи, които все още не са открити. Под алуминий Al Менделеев остави място за неговия аналог „ека-алуминий“, под бор В - за „ека-бор“, а под силиций Si - за „ека-силиций“. Така Менделеев нарича още неоткритите химически елементи. Той дори им даде символите El, Eb и Es.

По отношение на елемента "екзасилиций" Менделеев пише: "Струва ми се, че най-интересният от несъмнено липсващите метали ще бъде този, който принадлежи към IV група на въглеродните аналози, а именно към III ред. Това ще бъде металът непосредствено след силиция и затова ще го наречем екасилиций." Всъщност този все още неоткрит елемент трябваше да се превърне в нещо като „ключалка“, свързваща два типични неметала - въглерод С и силиций Si - с два типични метала - калай Sn и олово Pb.

Не всички чуждестранни химици веднага оцениха значението на откритието на Менделеев. Промени много в света на установените идеи.

Така немският физикохимик Вилхелм Оствалд, бъдещ лауреат на Нобелова награда, твърди, че не е открит закон, а принцип на класификация на „нещо несигурно“. Германският химик Робърт Бунзен, който открива два нови алкални елемента, рубидий Rb и цезий Cs, през 1861 г., пише, че Менделеев пренася химиците „в пресиления свят на чистите абстракции“.

Професорът от Лайпцигския университет Херман Колбе нарече откритието на Менделеев "спекулативно" през 1870 г.

Колбе се отличава със своята грубост и отхвърляне на новите теоретични възгледи в химията. По-специално, той беше противник на теорията за структурата на органичните съединения и по едно време остро атакува статията на Якоб Вант Хоф „Химията в космоса“. Вант Хоф по-късно става първият Нобелов лауреат за своите изследвания. Но Колбе предложи изследователи като Ван’т Хоф „да бъдат изключени от редиците на истинските учени и да ги причислят към лагера на спиритуалистите“!

Всяка година Периодичният закон побеждаваше всичко по-голям бройподдръжници, а неговият откривател е все по-признат.

В лабораторията на Менделеев започват да се появяват високопоставени посетители, сред които дори великият княз Константин Николаевич, управител на военноморския отдел.

Най-накрая дойде времето за триумф. През 1875 г. френският химик Пол-Емил Льокок дьо Боабодран открива "ека-алуминия", предсказан от Менделеев в минерала вюрцит - цинков сулфид ZnS - и го нарича галий Ga (латинското име на Франция е "Gallia") в чест на неговата родина.

Той пише: „Мисля, че няма нужда да настоявам за огромното значение на потвърждаването на теоретичните заключения на г-н Менделеев.“

Имайте предвид, че името на елемента също загатва за името на самия Boisbaudran. Латинската дума "gallus" означава петел, а френската дума за петел е "le coq". Тази дума е и в името на откривателя. Какво е имал предвид Лекок дьо Боабодран, когато е дал името на елемента - себе си или страната си - това, очевидно, никога няма да стане ясно.

Менделеев точно предсказа свойствата на ека-алуминия: неговата атомна маса, плътността на метала, формулата на El 2 O 3 оксид, ElCl 3 хлорид, El 2 (SO 4) 3 сулфат. След откриването на галия тези формули започват да се записват като Ga 2 O 3, GaCl 3 и Ga 2 (SO 4) 3.

Менделеев прогнозира, че това ще бъде много топим метал и наистина, точката на топене на галия се оказа равна на 29,8 o C. По отношение на топимостта галият е на второ място след живака Hg и цезия Cs.

През 1879 г. шведският химик Ларс Нилсон открива скандий, предсказан от Менделеев като екаборон Eb. Нилсон пише: „Няма съмнение, че екабор е открит в Скандия.

Това ясно потвърждава мислите на руския химик, който не само позволи да се предскаже съществуването на скандий и галий, но и да се предвидят техните най-важни свойства предварително.

Скандият е кръстен на родината на Нилсон Скандинавия и той го открива в сложния минерал гадолинит, който има състав Be 2 (Y,Sc) 2 FeO 2 (SiO 4) 2.

През 1886 г. професорът в Минната академия във Фрайбург, немският химик Клеменс Винклер, анализирайки редкия минерал аргиродит със състав Ag 8 GeS 6, открива друг елемент, предсказан от Менделеев. Винклер нарече открития от него елемент германий Ge в чест на родината си, но по някаква причина това предизвика остри възражения от страна на някои химици.

Те започнаха да обвиняват Винклер в национализъм, в присвояване на откритието, направено от Менделеев, който вече беше дал на елемента името „екасилиций“ и символа Es. Обезсърчен, Винклер се обърна за съвет към самия Дмитрий Иванович. Той обясни, че именно откривателят на новия елемент трябва да му даде име.

Менделеев не може да предвиди съществуването на група благородни газове и отначало те не намират място в периодичната система.

Откриването на аргон Ar от английските учени У. Рамзи и Дж. Рейли през 1894 г. веднага предизвика разгорещени дискусии и съмнения относно периодичния закон и периодичната таблица на елементите.

Менделеев първоначално смята аргона за алотропна модификация на азота и едва през 1900 г., под натиска на неизменни факти, се съгласява с наличието на „нулева“ група химични елементи в периодичната таблица, която е заета от други благородни газове, открити след аргона. Сега тази група е известна като VIIIA.

През 1905 г. Менделеев пише: „Очевидно бъдещето не заплашва периодичния закон с унищожение, а само обещава надстройки и развитие, въпреки че като руснак те искаха да ме изтрият, особено германците.“

Откриването на Периодичния закон ускорява развитието на химията и откриването на нови химични елементи.

Библиография

Алимарин И.П. Енциклопедия за ученик. - М.: „Съветска енциклопедия“, 1975 г.

Feldman F.G., Рудзитис G.E. Химия. - 3-то изд. - М .: "Просвещение", 1994 г.

Химия. Голям справочник за ученици и постъпващи в университети. - 2-ро изд. - М.: "Дрофа", 1999 г.

Семененко К.Н. Химия. - 2-ро издание. - М.: "Мир", 1972 г.

Публикувано на Allbest.ru

Подобни документи

Откритие от D.I. Периодичният закон на Менделеев за химичните елементи. Неорганичната химия от гледна точка на периодичния закон в работата "Основи на химията". Полет до балон с горещ въздух, наблюдавайки затъмнението. Проблеми на развитието на Арктика. Други хобита на учения.

презентация, добавена на 29.11.2013 г


Биографична информация за живота на великия учен Менделеев, неговото семейство, научна дейност. Откриването от Менделеев на периодичния закон на химичните елементи - един от основните закони на естествознанието. Неговият проект за арктически експедиционен ледоразбивач.

презентация, добавена на 01.10.2012 г


DI. Менделеев е руски учен-енциклопедист, професор, член-кореспондент на Императорската академия на науките, автор на класическия труд „Основи на химията“. Биография, развитие на учен, научна дейност. Откриване на периодичния закон на химичните елементи.

презентация, добавена на 28.05.2015 г


Изучаване на биография и житейски пътучен Д. Менделеев. Описания на разработването на стандарт за руска водка, производството на куфари, откриването на периодичния закон, създаването на система от химични елементи. Анализ на изследванията му в областта на газовете.

презентация, добавена на 16.09.2011 г


Изследване на семейната история на D.I. Менделеев - създателят на периодичния закон на химичните елементи - един от основните закони на естествознанието. Малко известни подробности от историята на раждането и живота на внучката на Менделеев, Наталия Алексеевна Трирогова.

доклад, добавен на 03/02/2008


Историческа информация за D.I. Менделеев. Биографични сведения. „Майстор на куфарите“. Социални и индустриални дейности. DI. Менделеев. Откриване на PSHE. Неочаквана мисъл. Триумф. Обстоятелствата на откриването на периодичния закон.

резюме, добавено на 26.04.2006 г


"Златен век" на световната култура. Прогресивно развитие на науката. Периодичната система или периодичната класификация на химичните елементи и нейното значение за развитието на неорганичната химия през втората половина на 19 век. Периодична таблица и нейните модификации.

резюме, добавено на 26.02.2011 г


Развитието на науката през 19 век, което служи като основа за последващия технологичен прогрес. Биографични данни и научни открития на велики учени, провеждали изследвания в областта на физиката, химията, астрономията, фармацевтиката, биологията, медицината и генетиката.

презентация, добавена на 15.05.2012 г


Изключителни научни открития на 19 век в областта на физиката, биологията, физиологията на човека, психологията, географията, медицината и други науки. Научните постижения на Ж.Б. Ламарк, Н.И. Пирогова, Н.И. Лобачевски, А.Г. Столетова, А.П. Бородина, Ф.А. Бредихина.

презентация, добавена на 05/05/2014


Биографични сведения за живота на Д. Менделеев, руски учен и енциклопедист. Хроника на неговия творчески живот. Обосновката на Менделеев за основните насоки на икономическото развитие на Русия, изобретяването на пиро-колодионен барут, неговите научни трудове и учебници.

Есе

„Историята на откриването и потвърждаването на периодичния закон от D.I. Менделеев"

Санкт Петербург 2007 г

Въведение

Периодичен закон D.I. Менделеев е основен закон, който установява периодична промяна в свойствата на химичните елементи в зависимост от увеличаването на зарядите на ядрата на техните атоми. Отворено от D.I. Менделеев през февруари 1869 г. При сравняване на свойствата на всички елементи, известни по това време, и стойностите на техните атомни маси (тегла). Менделеев за първи път използва термина „периодичен закон“ през ноември 1870 г., а през октомври 1871 г. той дава окончателната формулировка на периодичния закон: „... свойствата на елементите и следователно свойствата на простите и сложните тела, които те образуват, периодично зависят от тяхното атомно тегло. Графичният (табличен) израз на периодичния закон е периодичната система от елементи, разработена от Менделеев.

1. Опитите на други учени да изведат периодичния закон

Периодичната система или периодичната класификация на елементите имаше страхотна ценаза развитието на неорганичната химия през втората половина на 19 век. Това значение в момента е колосално, тъй като самата система, в резултат на изучаването на проблемите на структурата на материята, постепенно придоби степен на рационалност, която не можеше да бъде постигната чрез познаване само на атомни тегла. Преходът от емпирична закономерност към закон е крайната цел на всяка научна теория.

Намиране на основата естествена класификацияхимичните елементи и тяхното систематизиране започва много преди откриването на периодичния закон. Трудностите, пред които са изправени естествените учени, които първи работят в тази област, са причинени от липсата на експериментални данни: в началото на 19 век. броят на известните химични елементи все още беше твърде малък и приетите стойности на атомните маси на много елементи бяха неточни.

Освен опитите на Лавоазие и неговата школа да класифицират елементи въз основа на критерия за аналогия в химическото поведение, първият опит за периодична класификация на елементите принадлежи на Дьоберейнер.

Триади на Döbereiner и първите системи от елементи

През 1829 г. немският химик I. Döbereiner се опитва да систематизира елементите. Той забеляза, че някои елементи с подобни свойства могат да бъдат комбинирани в групи от по три, които той нарече триади: Li–Na–K; Ca–Sr–Ba; S–Se–Te; P–As–Sb; Cl–Br–I.

Същност на предложеното закон на триадите Döbereiner беше, че атомната маса на средния елемент на триадата е близо до половината от сумата (средно аритметично) на атомните маси на двата крайни елемента на триадата. Въпреки че Döbereiner, естествено, не успява да раздели всички известни елементи на триади, законът на триадите ясно показва съществуването на връзка между атомната маса и свойствата на елементите и техните съединения. Всички по-нататъшни опити за систематизиране се основават на поставянето на елементите в съответствие с техните атомни маси.

Идеите на Döbereiner са развити от L. Gmelin, който показа, че връзката между свойствата на елементите и техните атомни маси е много по-сложна от триадите. През 1843 г. Гмелин публикува таблица, в която химически сходни елементи са подредени в групи в ред на увеличаване на свързващите (еквивалентни) тегла. Елементите бяха съставени от триади, както и от тетради и пентади (групи от четири и пет елемента), а електроотрицателността на елементите в таблицата се променяше плавно отгоре надолу.

През 1850г М. фон Петенкофер и Ж. Дюма предлагат т.нар. диференциални системи, насочени към идентифициране на общи закономерности в промените в атомното тегло на елементите, които са разработени подробно от немските химици А. Стрекер и Г. Чермак.

В началото на 60-те години на XIX век. се появяват няколко произведения, които непосредствено предхождат Периодичния закон.

Спирала дьо Шанкуртоа

А. дьо Шанкуртоа подреди всички химически елементи, известни по това време, в една последователност от нарастващи атомни маси и приложи получената серия към повърхността на цилиндъра по протежение на линия, излизаща от основата му под ъгъл от 45 ° спрямо равнината на цилиндъра. база (т.нар земна спирала). При разгъване на повърхността на цилиндъра се оказа, че на вертикални линии, успоредни на оста на цилиндъра, има химични елементи с подобни свойства. И така, литий, натрий, калий паднаха на един вертикал; берилий, магнезий, калций; кислород, сяра, селен, телур и др. Недостатъкът на спиралата на де Шанкуртоа беше фактът, че елементи с напълно различно химическо поведение бяха на една и съща линия с елементи, които бяха сходни по своята химическа природа. Манганът попадаше в групата на алкалните метали, а титанът, който нямаше нищо общо с тях, попадаше в групата на кислорода и сярата.

Маса Newlands

Английският учен Дж. Нюландс през 1864 г. публикува таблица с елементи, отразяваща предложеното от него закон на октавите. Нюландс показа, че в поредица от елементи, подредени в реда на увеличаване на атомните тегла, свойствата на осмия елемент са подобни на свойствата на първия. Нюландс се опита да придаде универсален характер на тази зависимост, която действително се среща при леките елементи. В неговата таблица подобни елементи бяха разположени в хоризонтални редове, но в същия ред често имаше елементи с напълно различни свойства. В допълнение, Нюландс беше принуден да постави два елемента в някои клетки; накрая на масата нямаше празни места; В резултат на това законът на октавите беше приет с изключителен скептицизъм.

Таблици на Одлинг и Майер

През същата 1864 г. се появява първата таблица на немския химик Л. Майер; включваше 28 елемента, подредени в шест колони според техните валентности. Майер умишлено ограничава броя на елементите в таблицата, за да подчертае редовното (подобно на триадите на Дьоберейнер) изменение на атомната маса в серии от подобни елементи.

През 1870 г. Майер публикува работа, съдържаща нова таблица, озаглавена „Естеството на елементите като функция на тяхното атомно тегло“, състояща се от девет вертикални колони. Подобни елементи бяха разположени в хоризонталните редове на таблицата; Майер остави някои клетки празни. Таблицата беше придружена от графика на зависимостта на атомния обем на елемент от атомното тегло, която има характерна форма на зъб на трион, идеално илюстрираща термина "периодичност", вече предложен по това време от Менделеев.

2. Какво е направено преди деня на голямото откритие

Предпоставките за откриването на периодичния закон трябва да се търсят в книгата на D.I. Менделеев (по-нататък D.I.) „Основи на химията“. Първите глави от втората част на тази книга от D.I. пише в началото на 1869 г. Първата глава е посветена на натрия, втората - на неговите аналози, третата - на топлинния капацитет, четвъртата - на алкалоземните метали. Към деня на откриването на периодичния закон (17 февруари 1869 г.) той вероятно вече е очертал въпроса за връзката между такива полярно-противоположни елементи като алкални метали и халогениди, които са близки един до друг по отношение на тяхната атомност (валентност ), както и въпросът за връзката между самите алкални метали по отношение на техните атомни тегла. Той също така се доближи до въпроса за обединяването и сравняването на две групи полярно-противоположни елементи според атомните тегла на техните членове, което всъщност вече означаваше изоставяне на принципа за разпределяне на елементите според тяхната атомност и преминаване към принципа на тяхната атомност. разпределение според атомните тегла. Този преход не беше подготовка за откриването на периодичния закон, а началото на самото откритие

До началото на 1869 г. значителна част от елементите са обединени в отделни природни групи и семейства въз основа на общи химични свойства; Заедно с това друга част от тях бяха разпръснати, изолирани отделни елементи, които не бяха обединени в специални групи. Следното се счита за твърдо установено:

– група алкални метали – литий, натрий, калий, рубидий и цезий;

– група алкалоземни метали – калций, стронций и барий;

– кислородна група – кислород, сяра, селен и телур;

– азотна група – азот, фосфор, арсен и антимон. Освен това тук често се добавя бисмут, а ванадият се счита за непълен аналог на азота и арсена;

– въглеродна група – въглерод, силиций и калай, а титанът и цирконият се считат за непълни аналози на силиция и калая;

– група халогени (халогени) – флуор, хлор, бром и йод;

– медна група – мед и сребро;

– цинкова група – цинк и кадмий

– семейство желязо – желязо, кобалт, никел, манган и хром;

– семейството на платиновите метали – платина, осмий, иридий, паладий, рутений и родий.

Ситуацията беше по-сложна с елементи, които могат да бъдат класифицирани в различни групи или семейства:

– олово, живак, магнезий, злато, бор, водород, алуминий, талий, молибден, волфрам.

Освен това бяха известни редица елементи, чиито свойства все още не бяха достатъчно проучени:

– семейство редкоземни елементи – итрий, ербий, церий, лантан и дидимий;

– ниобий и тантал;

– берилий;

3. Ден на великото откритие

DI. беше много разностранен учен. Той отдавна се интересуваше много от селскостопанските въпроси. Участва активно в дейността на Свободното икономическо дружество в Петербург (ВЕО), на което е бил член. VEO организира артелско производство на сирене в редица северни провинции. Един от инициаторите на тази инициатива беше Н.В. Верешчагин. В края на 1868 г., т.е. докато Д.И. завърши броя. 2 от книгата си, Верещагин се обърна към VEO с молба да изпрати един от членовете на Обществото, за да провери на място работата на мандрите на артела. Съгласие за този вид пътуване е изразено от D.I. През декември 1868 г. той проверява редица мандри на артели в Тверска губерния. Необходима беше допълнителна командировка, за да завърши прегледа. Тръгването е точно насрочено за 17 февруари 1869 г.

Ако Д.И. е могъл да знае предварително, че точно на 17 февруари ще се захване с нови химични изследвания и че последващата обработка на резултатите ще му отнеме толкова много време, едва ли 2 дни преди откриването щеше да получи лист за отпуск от университета където работи, за да пътува до редица провинции, започвайки от 17 февруари 1869 г

Нека да видим как премина денят 17 февруари и какви събития в живота и работата го изпълниха. Във връзка с тези събития Д. И. не успя да отиде навреме във фабриките за сирене и беше принуден да остане в Санкт Петербург до началото на март. През цялото това време той беше зает с попълването и обработката на периодичния закон и първоначалното му публикуване под формата на таблица на елементите.

За да разберем по-добре как протече откритието, нека подчертаем няколко етапа, през които премина през този един ден:

1) началният етап, когато D.I. намери нов принцип за разпределение на елементите, правейки изчисления по писмото, което току-що беше получил от Ходнев;

2) етапът на изготвяне на първите две непълни скици на основната част от бъдещата система от елементи;

3) етапът на съставяне на карти с елементи за „химически пасианс“;

4) решаващият етап - изготвяне на пълен проект на цялата система;

5) последният етап - пренаписване на новооткритата система от елементи, за да се публикува в печат.

В деня на заминаването Д.И. получи писмо, подписано от секретаря на ВЕО А.И. Ходнева. D.I., според съвременници, често използва обратната страна на буквите за своите научни изследвания. И тъй като той постоянно беше преследван от мисълта да намери общ модел на свойствата на елементите, не е изненадващо, че след като получи писмото, той започна да прави скици на бъдещата система от елементи върху него.

DI. сравняват не отделни елементи, а групи от елементи с подобни свойства. Той започна със сравняване на групата от алкални метали и халогениди. След това прекарах дълго време в търсене на преход от алкални към алкалоземни метали. Той предположи, че между тях трябва да има т.нар. „преходни“ метали (Cu, Ag, Hg), а след това все още поставя алкалоземните метали след алкалните метали, заобикаляйки преходните.

Това беше последвано от две непълни таблички на елементите, съставени на един лист хартия, в които D.I. продължи да съставя варианти на бъдещата таблица от групи от елементи и отделни елементи, които не са включени в групите.

Решаващата стъпка към откриването на периодичния закон беше, че Д.И. се опита да сравни атомните тегла на групите несходниелементи. Първоначално D.I. възнамерявал да изгради своята система на базата на принципа на атомарността (валентността) на елементите. След това обаче той премина към принципа на разпределение въз основа на атомната маса на елементите. Принципът на атомарността обаче не беше отхвърлен; той беше приложен във връзка с новия принцип. Така Менделеев изгражда своите групи въз основа не само на общите химични свойства на елементите, но и на базата на тяхната идентична валентност. И когато съставяше бъдещи периоди от таблицата, той отбеляза естествена промяна на валентността от 1 на 4 при преминаване от Li към C и след това отново до 1 при преминаване към F.

При съставянето на долната непълна таблица на елементите за D.I. стана ясно, че е решена само първата, далеч не най-трудната задача - поставянето на вече доста проучени елементи в централната част на бъдещата маса. Най-сложната и трудна част от задачата предстоеше с разполагането на елементи в периферията на нововъзникващата система.

В резултат на изготвянето на скици на две непълни таблици с елементи на отделен лист хартия беше разкрито несъвършенството на метода, използван за разработване на пълна таблица с елементи, която трябваше да обхваща всички елементи. Ако позицията на един или друг елемент е неясна, този елемент ще трябва да бъде преместен повече от веднъж от място на място; тогава таблицата ще бъде изпълнена с изтривания и изменения, което няма да позволи бързо навигиране при поставяне на нови елементи. Беше необходимо да се намери някакъв по-гъвкав, по-подвижен метод, който да ни позволи във всеки един момент да видим картината на разпределението на елементите сякаш в чист вид, незатъмнен от предишни прехвърляния, корекции и изтривания. D. Открих тази техника в карти с елементи, написани върху тях. Такива карти могат лесно да бъдат пренаредени, като имате пред очите си цялата картина на разпределението на елементите, постигнато в момента. В същото време беше възможно да се преглеждат карти на тези елементи, които все още не са включени в таблицата по всяко време. Така възниква техника, която A.E. Ферсман много уместно го нарече „пасианс“.

Всичките 63 карти на D.I. разделени в четири категории въз основа на тяхното разпространение и знания. Категория 1 включва 14 елемента, които са повсеместни и съставляват основен материалвидими тела: Al, C, Ca, Cl, Fe, H, K, Mg, N, Na, O, P, S, Si. Поради тяхното разпространение, тези елементи трябва да са сред добре проучените. Втората категория включва елементи (21), които се намират в свободна форма или под формата на съединения, въпреки че не са разпространени навсякъде или се срещат в малки количества: Ag, As, Au, B, Ba, Bi, Br, Co, Cr , Cu , F, Hg, I, Mn, Ni, Pb, Pt, Sb, Sn, Sr, Zn. Тези елементи също трябваше да бъдат сред добре проучените. Категория 3 включва 18 редки, но добре проучени елемента: Be, Ce, Cd, Cs, In, Ir, Li, Mo, Os, Pd, Rb, Se, Te, Tl, Ur, Wo, Y. B 4 Първата категория включва 10 редки и малко проучени елемента: Di, Er, La, Nb, Rh, Ru, Ta, Th, Va, Zr. Впоследствие Д.И. може да направи някои пермутации на елементи между първите три категории и последната категория. Когато картите на всичките 63 елемента бяха готови, D.I. без все още да прибягва до „химически пасианс“, той установява процедурата за включване на отделни категории елементи в предстоящата си система. Но тъй като сега всички елементи бяха изобразени на карти, може да се предположи, че разделянето им на различни категории се изразяваше в разделянето на картите на няколко купчини. Вероятно на първо място в таблицата трябваше да бъдат включени най-изследваните елементи и тези, чиито връзки бяха неоспоримо изяснени на предишния етап от откриването на периодичния закон. При определяне на реда на включване на елементите в таблицата показателят за разпространение не е значим, докато решаващо значение придобива атомно тегло. Първо в таблицата бяха въведени по-леки елементи, а след това по-тежки. Първата купчина е най-проучваният елемент; следващите две купчини са по-малко проучени елементи; от тях вторият е „лек“, третият е „тежки“ елементи; четвъртият е слабо проучени елементи. След като раздели картите на всички елементи на купчини, D.I. Това определи общата последователност за съставяне на таблицата на елементите.

По времето, когато се играе пасиансът, откриването на периодичния закон е навлязло в решаващата си фаза. Определящата роля на атомното тегло при сравняване на групи от различни елементи е напълно изяснена. В основата й е оформена централната част на бъдещата система от елементи. Остава „само“ едно: да се докаже универсалният характер на принципа, който вече е доказан в приложението му към централната част на масата. Но това „само“ представлява основната, все още непреодолима трудност при създаването на периодичната система от елементи.

Когато завършва изграждането на своята таблица с елементи, D.I. продължи да използва същата техника за сравняване на групи от различни елементи, с помощта на която той започна да изгражда тази таблица в първите записи, направени в писмото на Ходнев, и в двете непълни таблетки. По този начин, чрез представяне на карти от елементи на базата на съществуваща информация, беше открит периодичният закон.

Когато периодичният закон беше открит и системата от елементи в първата му версия беше съставена, остана да се формализира постигнатият резултат под формата на празна таблица, според която други учени биха могли да се запознаят с откритието, направено от D.I. При пренаписването на таблицата D.I. направи следните промени: елементите в него бяха подредени не в низходящ ред, а в нарастващ ред на атомните тегла, т.е. по-тежките елементи са подписани под по-леките, а на местата, където има пропуски и където е възможно да се предполагат неизвестни елементи, Д.И. постави въпросителен знак и уж изчисли атомните тегла.

След като изпрати ръкописа на „Опит за система от елементи“ в печатницата за набор, D.I. Не можех да напусна Санкт Петербург за фабриката за сирене, докато не пристигнаха пробите. Набирането отне време и това беше времето на D.I. използван, за да обобщи и обработи откритието, което е направил под формата на статия, излагайки в нея какво се съдържа в „Опитът на система от елементи“. По време на писането на тази статия D.I. вече е компилирал много различни версии на системата от елементи въз основа на тяхното атомно тегло. Той озаглави статията си „Връзка на свойствата с атомното тегло на елементите“

В статията си D.I. написа: „Убеден от предишната таблица, че атомното тегло на елементите може да служи като опора за тяхната система, първоначално подредих елементите в непрекъснат ред според големината на атомното тегло и веднага забелязах, че има някои прекъсвания в серия от така поставени елементи.“ Анализирайки това и други твърдения на D.I., можем да заключим, че D.I. първо компилира своя „Опит за система от елементи“ (чрез сравняване на групи от елементи) и след това се убеди, че атомното тегло може да бъде в основата на система от елементи. След това Д.И. започна по-нататъшно изследване на модела, който беше открил, и започна това по-нататъшно изследване, като подреди всички елементи в непрекъсната серия в нарастващ ред на техните атомни тегла. Това опровергава мнението на някои химици, че първоначално D.I. съставил обща серия от елементи според тяхното атомно тегло и едва след това забелязал периодичността в промяната на свойствата; след това той разделя общата серия на периоди и съставя своя „Опит за система от елементи“ от тези сегменти. Цялото съдържание на статията по безспорен начин сочи, че в тази статия Д.И. отразява, обобщава и обобщава пътя, който поема на 17 февруари 1869 г. при създаването на периодичната таблица на елементите.

4. След деня на голямото откритие

През март 1869 г., веднага след завършване на статията „Връзка на свойствата с атомното тегло на елементите“, D.I. отиде в заводите за сирене на артелите. В навечерието на заминаването си, 1 март 1869 г., той изпрати отпечатан лист с „Опитът на системата от елементи“ на много химици. На 6 март на заседание на Руското химическо общество беше изнесен доклад за системата от елементи.

Поради отсъствието на Д.И. в Санкт Петербург доклад за откриването му е направен от професор Н.А. Меншуткин. В тази връзка по-късно възникнаха различни легенди по този въпрос. Най-разпространената легенда беше за въображаемата болест на D.I., която беше разпространена от B.N. Меншуткин (син на Н.А. Меншуткин). И М.Н. Младенцев предлага напълно невероятно обяснение: „Първото съобщение е направено на 6 март 1869 г. На събрание на Химическото дружество проф. НА. Меншуткин, тъй като самият Д.И. явно се е притеснявал и не смеел да говори, въпреки че голямото значение на това откритие му е било ясно.“ Всички тези легенди в никакъв случай не са верни. Причината за речта на Меншуткин вместо Менделеев беше съвсем друга.

5. Заявление на Д.И. Методи на Менделеев научно познание

Научно откритие от такъв мащаб като откриването на периодичния закон не би могло да бъде осъществено за толкова кратък период от време, ако авторът му не владееше перфектно научен методзнание, методът за научно изследване на природните явления.

1) Метод на катерене.

Методът на изкачване съответства на движението на знанието от непосредствено даденото, първоначалното, към това, което се разкрива само косвено, с помощта на абстрактното мислене. Следователно методът на възхода в най-обща форма изразява факта, че развитието на мисълта в хода на научното познание, както всяко развитие, не се случва хаотично, а в определена посока, строго последователно. самият D.I пише: „Знанието и пълното притежание на обекти се състои от три степени: 1) наблюдение, посочване на факт, виждам, но не знам как да го направя, защо и т.н. Съответства на описание, изследване на факт. 2) Съотношението на даден факт с някои други е закон, измерването съответства на това. 3) Теорията е вътрешна връзка с цялостен светоглед... започва с хипотеза, завършва с теоретично откриване на нови явления, заключение само от една позиция. Това съответства на предсказването на едно явление в неговата абсолютна точност, откриването на нови явления.

Така става ясно, че противно на мненията, съществуващи в нашата литература, D.I. не е привърженик само на индуктивния метод. Индукцията в нейното правилно разбиране Д.И. не се противопоставя на дедукцията, а действително я разглежда в единство с нея.

С този метод на познание се извършва преход от най-простите „клетки“, както ги нарича самият D.I. към по-общи закони. Такава „клетка“ беше разглеждането в 1-ва част на „Основи на химията“ на готварската сол NaCl. Можем да кажем, че след като избра NaCl като изходно вещество при представянето на систематичната част от химията, D.I. Избрах нещо просто, обикновено, срещано много пъти в човешката практика. Именно това трябва да бъде „клетката” на науката, от която да започне представянето на тази наука. Факт е, че в това съединение представителите на двата най-характерни и полярно противоположни химични елемента - Na и Cl - вече са дадени в тяхната естествена връзка (химическа), като се започне от съотношението на двата елемента, съществуващи в самата природа , Д.И. Веднага намерих ключа към по-нататъшното развитие на моята творческа мисъл. Тук възниква необходимостта да се сравнят двете най-различни помежду си групи елементи - халогени и алкални метали.

Трябва също да се отбележи, че през цялото откритие D.I. стриктно спазва установената последователност - движение от известно към неизвестно и от по-известно към по-малко известно.

Всеки закон в науката се установява в резултат на обобщение. По този начин разглеждането на метода на изкачване директно води до разглеждане на друг, свързан метод, който може да се нарече метод на обобщение.

2) Метод на обобщение. Преходът от частното към универсалното.

Пътят към познаването на всеки закон на природата исторически и съвсем естествено преминава през отделни етапи. Най-общо могат да се разграничат три такива етапа:

а) Изходната точка е събирането или натрупването на отделни, отделни факти, свързани с кръга от изучавани явления. Регистрирайки всеки такъв отделен факт, ние изразяваме нашия резултат във формата сингулярност .

б) С натрупването на отделни факти, за да избегнем създаването на неразличим хаос от данни, ние групираме или класифицираме събрания материал. Ние комбинираме всичко подобно в една специална група, разграничавайки го от също толкова специални категории или групи. Съответно, ние изразяваме постигнатия резултат във формата особености .

в) Разделянето на известни факти в специални групи, отделени една от друга въз основа на техните специални свойства и въз основа на отчитане на приликите, а не на разликите, лежи в основата на изкуствени или формални класификации. Естествената класификация включва преди всичко намирането на обща характеристика или обща основа, която лежи в основата на цялата дадена гама от явления и обединява всички разнородни групи. В съответствие с това нивото на особеност винаги е последвано от най-високото ниво на познание, на което се разкрива законът на природата. Откривайки закона на природата, ние изразяваме постигнатия резултат във формата универсалност .

По този начин пътят към познаването на закона е пътят на движение на научната мисъл от единичност (свойствата на отделните елементи) към единичност (група от елементи с подобни свойства) и от единичност към универсалност (периодичният закон).

Развитието на научното познание, преминавайки от индивидуалното през частното към универсалното, може да се характеризира в съответствие с това как различните звена в общата верига на движение на научната мисъл са логически свързани помежду си. Ако съвкупността от всички взаимосвързани елементи се приеме като цяло, тогава можем да разглеждаме разделянето на елементите на различни групи, които са отделни една от друга, като разделяне на цялото на части. В този случай преходът от отделни, изолирани групи към обща система ще действа като преход от анализ към синтез. Напротив, изолирането или изолирането на отделни групи елементи от общата система ще означава обратно движение от синтетичен подход към аналитичен. Всъщност целият етап на разделяне на елементите на техните естествени групи е етап на анализ, ако се разглежда във връзка с съвкупността от химични елементи. Но в същото време, ако го вземем по отношение на отделни елементи, той вече действа като подготовка за прехода към синтез чрез обединяването на елементите в някои нови единици - групи, от които, подобно на строителни тухли, ще бъде възможно да се изгради сградата на цялостна система, обхващаща всички елементи, те. извършват теоретичен синтез. По време на откриването на периодичния закон и създаването на система от елементи ясно се проявява връзката между синтеза и анализа в познавателния процес - подготвителната функция на анализа и крайната функция на синтеза.

3) Сравнителен метод

Същността на метода, който D.I. наречено сравнително, се състои в това, че елементите се разглеждат не изолирано, не сами по себе си, а в тяхната обща взаимна връзка и в техните взаимни отношения. Още на първите етапи от използването му сравнителният метод даде огромна печалба, тъй като даде възможност не само да се сравнят различни групи елементи помежду си, но и да се провери колко правилно е извършено тяхното сравнение и в това отношение , колко правилно са били съставени самите групи.

Като отправна точка за разработването и прилагането на сравнителния метод, сравнението на атомните тегла води директно до формулирането на самия периодичен закон, основан на признанието, че „величината на атомното тегло определя природата на елемента. .”.

Разработка на D.I. сравнителният подход към изследването на елементите доведе на 17 февруари 1869 г. до конкретна задача: да се съставят обща системаи намират естествено място в него за всяка група, а оттам и за всеки отделен елемент.

От една страна, периодичният закон беше открит с помощта на сравнителния метод, а от друга, откриването му беше мощен стимул за по-нататъшно усъвършенстване на този метод.

Заключение

периодично менделеево знание научно

За разлика от своите предшественици, Менделеев не само състави таблица и посочи наличието на несъмнени модели в числените стойности на атомните тегла, но също така реши да нарече тези модели общ закон на природата. Въз основа на предположението, че атомната маса предопределя свойствата на даден елемент, той си позволи да промени приетите атомни тегла на някои елементи и да опише в детайли свойствата на все още неоткрити елементи.

DI. Менделеев се бори дълги години за признаването на Периодичния закон; идеите му получават признание едва след откриването на предсказаните от Менделеев елементи: галий (P. Lecoq de Boisbaudran, 1875), скандий (L. Nielsen, 1879) и германий (K. Winkler 1886) - съответно ека-алуминий, ека-бор и ека-силиций. От средата на 1880 г. Периодичният закон най-накрая е признат за един от теоретични основихимия.

Въпреки че класификацията на Менделеев имаше значителни предимства, които допринесоха за бързото й разпространение и развитие в ръководен критерий за изследвания в областта на неорганичната химия, тя не беше напълно лишена от недостатъци. Първият недостатък на таблицата беше, че водородът, като едновалентен елемент, беше поставен в началото на група I. Поставянето на елементите мед, сребро и злато в група I заедно с алкалните метали и в група VIII заедно с металите от групата на желязото и групата на платината е очевидно непоследователно. Други аномалии се наблюдават в групи VI, VII и VIII.

За да може периодичната система да придобие още по-голяма предсказваща сила и да бъде подобрена, работата по неорганичната химия, извършена през последните десетилетия на 19 век, беше важна. Импулсът за преразглеждането на класификацията беше изследването на редкоземните елементи, което доведе до изолирането на много елементи, които не се поддават на обичайния метод на класификация, и до откриването на благородни газове от Рамзи и Рейли

В началото на 20-ти век периодичната таблица на елементите е била многократно модифицирана, за да бъде приведена в съответствие с най-новите научни данни. DI. Менделеев и У. Рамзи стигнаха до извода, че е необходимо да се образува нулева група от елементи в таблицата, която включва инертни газове. Следователно инертните газове са преходни елементи между халогени и алкални метали. Б. Браунер намери решение на проблема с поставянето на редкоземни елементи в таблицата, предлагайки през 1902 г. да постави всички редкоземни елементи в една клетка; в дългата версия на таблицата, която той предложи, шестият период на таблицата беше по-дълъг от четвъртия и петия, които от своя страна бяха по-дълги от втория и третия период.

По-нататъшното развитие на периодичния закон беше свързано с успехите на физиката: установяването на делимостта на атома въз основа на откриването на електрона и радиоактивността в крайна сметка позволи да се разберат причините за периодичността на свойствата на химичните елементи и за създаване на теорията на периодичната система.

Мощен тласък за нови изследвания на вътрешната природа на елементите беше даден от откриването през 1898 г. от семейство Кюри на радия и този комплекс от явления, известни като радиоактивност.

За химията сериозен проблем беше необходимостта да се поставят в периодичната таблица множество продукти на радиоактивен разпад, които имат сходни атомни маси, но значително различни периоди на полуразпад. Т. Сведберг доказва през 1909 г., че оловото и неонът, получени в резултат на радиоактивно разпадане и различаващи се по атомна маса от „обикновените“ елементи, са химически напълно идентични с тях. През 1911 г. Ф. Соди предлага поставянето на химически неразличими елементи с различни атомни маси (изотопи) в една клетка на таблицата.

През 1913 г. английският физик Г. Моузли установява, че коренът на характеристичната честота на рентгеновото излъчване на елемент (n) зависи линейно от цяло число - атомното число (Z), което съвпада с номера на елемента в периодичната таблица:

където A и b са константи

Законът на Моузли направи възможно експерименталното определяне на позицията на елементите в периодичната таблица. Атомното число, което съвпада, както холандският физик А. Ван Ден Брук предложи през 1911 г., с количеството положителен зарядатомното ядро ​​стана основа за класификацията на химичните елементи. През 1920 г. английският физик Дж. Чадуик експериментално потвърждава хипотезата на Ван ден Брук; по този начин беше разкрито физическото значение на поредния номер на елемент в Периодичната система. Периодичният закон получи съвременна формулировка: „Свойствата на простите вещества, както и формите и свойствата на съединенията на елементите, периодично зависят от зарядите на ядрата на атомите на елементите.“

През 1921-1923 г., въз основа на модела на атома на Бор-Зоммерфелд, който е компромис между класическите и квантовите концепции, Н. Бор полага основите на формалната теория на периодичната таблица. Причината за периодичността на свойствата на елементите, както показва Бор, е периодичното повторение на структурата на външния електронен нивелиратом.

Списък на използваните източници

1. Кедров Б.М. Денят на едно голямо откритие. – М.: Едиториал URSS, 2001. – 640 с.

2. Ахметов Н.С. Актуални проблеми в курса на неорганичната химия. – М.: Образование, 1991. – 224 с.

3. Королков Д.В. Основи на неорганичната химия. – М.: Образование, 1982. – 271 с.

4. Jua M. История на химията. – М.: Мир, 1975. – 480 с.

Предпоставки за откриването на периодичния закон и създаването на периодичната система на Д. И. Менделеев

Опити за класификация на химичните елементи преди Д. И. Менделеев

Историята на откриването на периодичния закон. Основните етапи в развитието на учението за периодичността

Лекция No7

1. Опитите за класификация на химичните елементи преди Д. И. Менделеев.

2. Предпоставки за откриването на периодичния закон и създаването на периодичната система от Д. И. Менделеев.

3. Откриване от D.I.Mendeleev на периодичния закон и периодичната система.

4. Триумфът на периодичния закон.

С нарастването на броя на откритите химични елементи тяхната класификация и систематизация станаха изключително важни. Първият опит е направен в края на 18 век от А. Лавоазие, идентифицирайки 4 класа: газове и течности (светлина и топлина), метали, неметали, „земи“ (които се оказват оксиди). Тази класификация постави основата за много други опити.

През 1817 г. немският учен И. Доберейнер подрежда всички известни елементи в отделни триади: 1) Li, Na, K; 2) Ca, Sr, Ba; 3) P, As, Sb; 4) S, Se, Te; 5) Cl, Br, J; и разкрива интересен модел: масата на атом от средния елемент е равна на средноаритметичната стойност на масите на най-външните елементи, например: ArNa = (Ar Li + Ar K)/2 = (6, 94 + 39.1 )/2 = 23.

Този модел занимава умовете на много химици и през 1857 г. Ленсен подрежда 60-те известни дотогава елемента в 20 триади. Много учени разбраха, че елементите са свързани с някаква все още неясна вътрешна връзка, но причините за откритите модели не бяха идентифицирани.

Освен таблици с хоризонтално и вертикално разположение на елементите са предложени и други. Така например френският химик Шанкуртоа подрежда 50 елемента по спирална линия върху повърхността на цилиндър, като ги поставя върху линиите в съответствие с тяхното атомно тегло. защото Тъй като системата завърши с телур, тази система беше наречена „телуров винт“. Много подобни елементи на цилиндъра бяха вертикално един под друг. Тази конструкция графично правилно изрази идеята за диалектическото развитие на материята.

Интересно е, че от неговия "винт" за първи път се появи аналогията между водород и халогени, която едва наскоро стана общоприета

Периодичната повторяемост, наблюдавана от учения, не се развива в долната част на цилиндъра, където не се наблюдава вертикална аналогия.

През 1864-1865 г. се появяват две нови таблици: на английския учен Дж. Нюландс и на немския учен Л. Майер.

Нюландс изхожда от идеалистични идеи за универсална хармония в природата, която трябва да съществува и сред химичните елементи.

Той подреди 62-те известни по онова време елемента във възходящ ред на техните еквиваленти и забеляза, че в дадена серия често всеки 8-ми изглежда повтаря свойствата на всеки един, условно считан за първи елемент.

H, Li, Be, B и т.н.; Na - деветият елемент повтаря свойствата на втория - Li, Ca - 17-ият повтаря свойствата на 10-ия - Mg и т.н.

Той получи 8 вертикални колони - октави. Подобни елементи са разположени на хоризонтални линии. Той нарече разкритите модели „закона на октавите“. В същото време имаше много нарушения на хармонията в таблицата на Нюлендс: няма прилика между Cl и Pt, S, Fe и Au.

И все пак заслугите на Нюланд са несъмнени: той беше първият, който забеляза повторяемостта на свойствата на 8-ия елемент и обърна внимание на това число.

Таблицата на Лотар Майер се основава на сходството на елементите според тяхната водородна валентност.

По това време понятието валентност е въведено в химията. С въвеждането на това понятие химичното сходство придобива количествен израз. Така например B и Si са сходни по свойства, но различни по валентност (B – 3, Si – 4). Таблицата има 6 вертикални колони с 44 елемента. Майер отбелязва, че разликата между относителните атомни маси на съседните елементи във всяка колона се различава чрез редовно нарастващи числа: 16, 16, 45, 45, 90. Той също така отбелязва, че разликата между Ar (Si) и Ar (Sn) е необичайна страхотно (90 вместо 45). В същото време той не направи никакви изводи, но такова заключение би могло да бъде изводът за съществуването в природата на елементи, които все още не са известни по това време.

Майер повече от всеки друг беше близо до откриването на закона (той откри периодичната зависимост на атомните обеми на елементите), но не се осмели да направи смели заключения.

Въпреки това, броят на опитите за класифициране на елементите преди Д. И. Менделеев е около 50. Учени от различни страни класифицираха химичните елементи и някои от тях бяха на прага на откриването на периодичния закон, те търсеха прилики между очевидно подобни елементи и не позволяват съществуването на прилики между Na и Cl, например, ᴛ.ᴇ. не допускаха идеята, че всички елементи са етапи на развитие на една материя; следователно те не можаха да открият универсалния закон на природата и да открият единна система от елементи.

До края на 60-те години на 19 век се разкриват следните предпоставки за откриването на периодичния закон:

o установени са атомните маси на елементите, близки до съвременните. (Далтън, Берцелиус, Реньо, Канизаро). През 1858 г. Cannizzaro, използвайки метода за определяне на плътността на газовете, за да определи тяхната молекулни тегла, даде нова системаотносителни атомни маси на определени елементи. Таблицата далеч не беше пълна, но атомните маси, с малки изключения, бяха точни;

o установени са „естествени групи” от подобни елементи (Доберейнер, Петенкофер, Дюма, Ленсийн, Стрекер, Одлинг, Нюландс, Майер);

o разработено е учението за валентността на химичните елементи (Франкланд, Кекуле, Купър);

o открито е сходството на кристалните форми на различни химични елементи (Хаюи, Мичерлих, Берцелиус, Роуз, Рамелсберг).

Предпоставки за откриване на периодичния закон и създаване на периодичната система на Д. И. Менделеев - понятие и видове. Класификация и характеристики на категорията "Предпоставки за откриването на периодичния закон и създаването на периодичната система на Д. И. Менделеев" 2017, 2018.

Създаването на атомно-молекулярната теория в началото на 19-19 век е придружено от бързо нарастване на броя на известните химични елементи. Само през първото десетилетие на 19 век са открити 14 нови елемента. Рекордьор сред откривателите е английският химик Хъмфри Дейви, който за една година с помощта на електролиза е получил 6 нови прости вещества (натрий, калий, магнезий, калций, барий, стронций). И до 1830 г. броят на известните елементи достига 55.

Съществуването на такъв брой елементи, разнородни по своите свойства, озадачава химиците и изисква подреждане и систематизиране на елементите. Много учени търсеха модели в списъка с елементи и постигнаха известен напредък. Можем да подчертаем три най-значими произведения, които оспориха приоритета на откриването на периодичния закон от D.I. Менделеев.

Менделеев формулира периодичния закон под формата на следните основни принципи:

• 1. Елементите, подредени според атомното тегло, представляват ясна периодичност на свойствата.
• 2. Трябва да очакваме откриването на много повече неизвестни прости тела, например елементи, подобни на Al и Si с атомно тегло 65 - 75.
• 3. Атомното тегло на даден елемент понякога може да бъде коригирано чрез познаване на неговите аналози.

Някои аналогии се разкриват от размера на теглото на техния атом. Първото положение е известно още преди Менделеев, но именно той му придава характера на универсален закон, предсказвайки на негова основа съществуването на все още неоткрити елементи, променяйки атомните тегла на редица елементи и подреждайки някои елементи в таблицата в противоречие с техните атомни тегла, но в пълно съответствие с техните свойства (главно по валентност). Останалите разпоредби са открити само от Менделеев и са логически следствия от периодичния закон. Правилността на тези следствия беше потвърдена от много експерименти през следващите две десетилетия и направи възможно да се говори за периодичния закон като строг закон на природата.

Използвайки тези разпоредби, Менделеев състави своя собствена версия на периодичната таблица на елементите. Първият проект на таблицата на елементите се появява на 17 февруари (1 март, нов стил) 1869 г.

И на 6 март 1869 г. професор Меншуткин направи официално съобщение за откритието на Менделеев на среща на Руското химическо общество.

В устата на учения е вложено следното признание: Виждам насън маса, на която всички елементи са подредени според нуждите. Събудих се и веднага го записах на лист - само на едно място по-късно се оказа необходимост от корекция. Колко просто е всичко в легендите! Отне повече от 30 години от живота на учения, за да го развие и коригира.

Процесът на откриване на периодичния закон е поучителен и самият Менделеев говори за него така: „Неволно възникна идеята, че трябва да има връзка между масата и химичните свойства.

И тъй като масата на веществото, макар и не абсолютна, а само относителна, в крайна сметка се изразява под формата на атомни тегла, необходимо е да се търси функционално съответствие между отделните свойства на елементите и техните атомни тегла. Не можете да търсите нищо, дори гъби или някаква зависимост, освен като търсите и опитвате.

Така че започнах да избирам, записвайки на отделни карти елементи с техните атомни тегла и фундаментални свойства, подобни елементи и подобни атомни тегла, което бързо доведе до заключението, че свойствата на елементите периодично зависят от тяхното атомно тегло, и, съмнявайки се в много неясноти , нито за минута не се усъмних в обобщеността на направения извод, тъй като е невъзможно да се допуснат инциденти.

В първата периодична таблица всички елементи до и включително калций са същите като в съвременната таблица, с изключение на благородните газове. Това се вижда от фрагмент от страница от статия на D.I. Менделеев, съдържаща периодичната таблица на елементите.

Въз основа на принципа на увеличаване на атомните тегла, следващите елементи след калция трябва да са ванадий, хром и титан. Но Менделеев постави въпросителен знак след калция и след това постави титана, променяйки атомното му тегло от 52 на 50.

На неизвестния елемент, обозначен с въпросителен знак, е приписано атомно тегло A = 45, което е средноаритметичното между атомните тегла на калция и титана. След това, между цинка и арсена, Менделеев остави място за два елемента, които все още не бяха открити. Освен това той постави телур пред йода, въпреки че последният има по-ниско атомно тегло. При това подреждане на елементите всички хоризонтални редове в таблицата съдържаха само подобни елементи и периодичността на промените в свойствата на елементите беше ясно очевидна. През следващите две години Менделеев значително подобрява системата от елементи. През 1871 г. е публикувано първото издание на учебника на Дмитрий Иванович „Основи на химията“, който представя периодичната система в почти съвременна форма.

В таблицата са формирани 8 групи елементи, номерата на групите показват най-високата валентност на елементите от тези серии, които са включени в тези групи, а периодите стават по-близки до съвременните, разделени на 12 серии. Сега всеки период започва с активен алкален метал и завършва с типичен неметален халоген.Втората версия на системата направи възможно на Менделеев да предскаже съществуването не на 4, а на 12 елемента и, предизвиквайки научния свят, с удивителни с точност той описва свойствата на три неизвестни елемента, които нарича екабор (ека на санскрит означава „едно и също“), ека-алуминий и ека-силиций. (Галия е древното римско име на Франция). Ученият успява да изолира този елемент в чист вид и да изследва свойствата му. И Менделеев видя, че свойствата на галия съвпадат със свойствата на ека-алуминия, който той предсказа, и каза на Lecoq de Boisbaudran, че неправилно е измерил плътността на галия, която трябва да бъде равна на 5,9-6,0 g/cm3 вместо 4,7 g /cm3. Всъщност по-точните измервания доведоха до правилна стойност 5,904 g/cm3. Окончателно признаване на периодичния закон на D.I. Менделеев е постигнато след 1886 г., когато немският химик К. Винклер, анализирайки сребърна руда, получава елемент, който нарича германий. Оказва се екасилиций.

Периодичен закон и периодична система от елементи.

Периодичният закон е един от най-важните закони на химията. Менделеев вярваше в това основна характеристикана елемент е неговата атомна маса. Затова той подрежда всички елементи в един ред по ред на увеличаване на атомната маса.

Ако разгледаме редица елементи от Li до F, можем да видим, че металните свойства на елементите са отслабени, а неметалните свойства са подобрени. Свойствата на елементите в редицата от Na до Cl се променят по подобен начин. Следващият знак K, подобно на Li и Na, е типичен метал.

Най-високата валентност на елементите нараства от I y Li до V y N (кислородът и флуорът имат постоянна валентност, съответно II и I) и от I y Na до VII y Cl. Следващият елемент K, подобно на Li и Na, има валентност I. В поредицата от оксиди от Li2O до N2O5 и хидроксиди от LiOH до HNO3 основните свойства са отслабени и киселинните свойства са засилени. Свойствата на оксидите се променят по подобен начин в серията от Na2O и NaOH до Cl2O7 и HClO4. Калиевият оксид K2O, подобно на литиевите и натриевите оксиди Li2O и Na2O, е основен оксид, а калиевият хидроксид KOH, подобно на литиевите и натриевите хидроксиди LiOH и NaOH, е типична основа.

Формите и свойствата на неметалите се променят по подобен начин от CH4 към HF и от SiH4 към HCl.

Този характер на свойствата на елементите и техните съединения, който се наблюдава при увеличаване на атомната маса на елементите, се нарича периодична промяна. Свойствата на всички химични елементи се променят периодично с увеличаване на атомната маса.

Тази периодична промяна се нарича периодична зависимост на свойствата на елементите и техните съединения от атомната маса.

Следователно Д.И. Менделеев формулира открития от него закон по следния начин:

· Свойствата на елементите, както и формите и свойствата на съединенията на елементите, са периодично зависими от атомната маса на елементите.

Менделеев подрежда периодите на елементите един под друг и в резултат на това съставя периодичната таблица на елементите.

Той каза, че таблицата на елементите е плод не само на неговата собствена работа, но и на усилията на много химици, сред които той особено отбеляза „укрепителите на периодичния закон“, които откриха елементите, които той предсказа.

Създаването на модерна маса изисква много години упорит труд на хиляди и хиляди химици и физици. Ако Менделеев беше жив днес, гледайки съвременната таблица на елементите, той би могъл да повтори думите на английския химик Дж. У. Мелър, автор на класическата 16-томна енциклопедия по неорганична и теоретична химия. След като завършва работата си през 1937 г., след 15 години работа, той пише с благодарност на заглавната страница: „Посветен на редниците на огромна армия от химици. Имената им се забравят, делата им остават...

Периодичната система е класификация на химичните елементи, която установява зависимостта на различни свойства на елементите от заряда на атомното ядро. Системата е графичен израз на периодичния закон. Към октомври 2009 г. са известни 117 химични елемента (с поредни номера от 1 до 116 и 118), от които 94 се срещат в природата (някои само в следи от количества). Останалите 23 са получени изкуствено в резултат на ядрени реакции – това е процес на трансформация атомни ядра, което възниква при взаимодействието им с елементарни частици, гама лъчи и помежду си, което обикновено води до освобождаване на колосално количество енергия. Първите 112 елемента имат постоянни имена, останалите имат временни имена.

Откриването на елемент 112 (най-тежкият от официалните) е признато от Международния съюз по чиста и приложна химия.

Най-стабилният известен изотоп на този елементима полуживот от 34 секунди. В началото на юни 2009 г. носи неофициалното име унунбий, за първи път е синтезиран през февруари 1996 г. в ускорителя на тежки йони в Института за тежки йони в Дармщат. Откривателите имат шест месеца, за да измислят нещо ново официално имеда бъдат добавени към таблицата (те вече бяха предложили Викхаузиус, Хелмхолциус, Венусий, Фрисхий, Страсманий и Хайзенбергий). В момента са известни трансуранови елементи с номера 113-116 и 118, получени в Обединения институт за ядрени изследвания в Дубна, но все още не са официално признати. По-често срещани от други са 3 форми на периодичната таблица: „къса“ (къс период), „дълга“ (дълъг период) и „свръхдълга“. В „супер дългата“ версия всеки период заема точно един ред. В „дългата“ версия лантанидите (семейство от 14 химични елемента с поредни номера 58-71, разположени в VI период на системата) и актинидите (семейство радиоактивни химични елементи, състоящи се от актиний и 14 подобни на него в техните химични свойства) се премахват от общата таблица, което я прави по-компактна. В „кратката“ форма на запис, в допълнение към това, четвъртият и следващите периоди заемат по 2 реда; Символите на елементите на главната и вторичната подгрупи са подравнени спрямо различни ръбове на клетките. Кратката форма на таблицата, съдържаща осем групи елементи, беше официално изоставена от IUPAC през 1989 г. Въпреки препоръката да се използва дългата форма, кратката форма продължи да се дава в голям брой руски справочници и ръководства след това време. От съвременната чужда литература кратката форма е напълно изключена, а вместо нея се използва дългата. Някои изследователи свързват тази ситуация, наред с други неща, с привидната рационална компактност на кратката форма на таблицата, както и със стереотипно мислене и невъзприемане на съвременна (международна) информация.

През 1969 г. Теодор Сиборг предложи разширена периодична таблица на елементите. Нилс Бор разработи стълбовата (пирамидална) форма на периодичната таблица.

Има много други, рядко или изобщо неизползвани, но много оригинални начини за графично представяне на Периодичния закон. Днес има няколкостотин версии на таблицата и учените непрекъснато предлагат нови опции.

Периодичен закон и неговата обосновка.

Периодичният закон направи възможно систематизирането и обобщаването на огромно количество научна информация в химията. Тази функция на правото обикновено се нарича интегративна. Особено ясно се проявява в структурирането на научните и учебен материалхимия.

Академик А. Е. Ферсман каза, че системата обединява цялата химия в една пространствена, хронологична, генетична и енергийна връзка.

Интегративната роля на Периодичния закон се проявява и във факта, че някои данни за елементите, за които се твърди, че са извън общите закони, са проверени и изяснени както от самия автор, така и от неговите последователи.

Това се случи с характеристиките на берилий. Преди работата на Менделеев той се смяташе за тривалентен аналог на алуминия поради тяхното така наречено диагонално сходство. Така във втория период имаше два тривалентни елемента и нито един двувалентен. На този етап Менделеев заподозря грешка в изследването на свойствата на берилия; той намери работата на руския химик Авдеев, който твърди, че берилият е двувалентен и има атомно тегло 9. Работата на Авдеев остава незабелязана от научния свят , авторът умира рано, очевидно е бил отровен от изключително токсични берилиеви съединения. Резултатите от изследванията на Авдеев са установени в науката благодарение на Периодичния закон.

Такива промени и уточнения на стойностите както на атомните тегла, така и на валентностите са направени от Менделеев за още девет елемента (In, V, Th, U, La, Ce и три други лантанида).

За още десет елемента бяха коригирани само атомните тегла. И всички тези уточнения впоследствие бяха потвърдени експериментално.

Прогностичната (предсказваща) функция на Периодичния закон получи най-яркото потвърждение при откриването на неизвестни елементи с поредни номера 21, 31 и 32.

Първоначално тяхното съществуване е предсказано интуитивно, но с формирането на системата Менделеев успява да изчисли свойствата им с висока степен на точност. Глоба известна историяОткриването на скандий, галий и германий е триумф на откритието на Менделеев. Той направил всичките си предсказания въз основа на универсалния закон на природата, който сам открил.

Общо Менделеев предсказал дванадесет елемента.От самото начало Менделеев посочи, че законът описва свойствата не само на самите химични елементи, но и на много от техните съединения. За да потвърдим това, достатъчно е да дадем следния пример. От 1929 г., когато академик П. Л. Капица за първи път открива неметалната проводимост на германия, започва развитието на изследването на полупроводниците във всички страни по света.

Веднага стана ясно, че елементите с такива свойства заемат основната подгрупа на група IV.

С течение на времето дойде разбирането, че полупроводниковите свойства трябва в по-голяма или по-малка степен да се притежават от съединения на елементи, разположени в периоди, еднакво отдалечени от тази група (например с обща формула като AzB).

Това незабавно направи целенасочено и предвидимо търсенето на нови практически важни полупроводници. Почти цялата съвременна електроника се основава на такива връзки.

Важно е да се отбележи, че прогнозите в рамките на периодичната таблица са направени дори след общото й приемане. През 1913г

Моузли открива, че дължината на вълната на рентгеновите лъчи, които се получават от антикатоди, направени от различни елементи, се променя естествено в зависимост от атомния номер, условно присвоен на елементите в периодичната таблица. Експериментът потвърди, че серийният номер на елемент има пряко физическо значение.

Едва по-късно серийните номера са свързани със стойността на положителния заряд на ядрото. Но законът на Моузли даде възможност незабавно експериментално да се потвърди броят на елементите в периодите и в същото време да се предскажат местата на хафний (№ 72) и рений (№ 75), които все още не са били открити по това време.

Дълго време имаше дебат: да се разпределят инертните газове в независима нулева група от елементи или да се разглеждат като основна подгрупа от група VIII.

Въз основа на позицията на елементите в периодичната таблица, химиците-теоретици, водени от Линус Полинг, отдавна се съмняват в пълната химическа пасивност на благородните газове, като директно сочат възможната стабилност на техните флуориди и оксиди.

Но едва през 1962 г. американският химик Нийл Бартлет за първи път извършва най-много нормални условияреакцията на платинов хексафлуорид с кислород, произвеждаща ксенонов хексафлуороплатинат XePtF^, последван от други газови съединения, които сега е по-правилно да се наричат ​​благородни, а не инертни.

Много изобретения и открития в науката и технологиите могат да бъдат сравнени с историята на географските открития. Как са направени географски открития? Да кажем, че една експедиция е кацнала на брега и е навлязла дълбоко в континента. Какво означава „навлезе дълбоко в континента“? И точно това означава – сутрин станахме, ядохме и вървяхме стъпка по стъпка. Милион стъпки - и географското откритие е готово. За останалата част от човечеството техните описания са като чудо. А за тях – основно ходене. Основното нещо е да кацнете в неизследвана зона. И, разбира се, трябва да сте професионалист в своята област. Също и в науката. Защо Менделеев открива периодичния закон? На първо място, защото малко хора мислеха за класификацията на химичните елементи. Колко висококвалифицирани химици е имало през 19 век, които са знаели перфектно всички свойства на елементите, открити по това време? Да, само няколко преподаватели от водещи европейски университети. И сред тях е Менделеев. Менделеев трябваше да чете курс по химия. Но той наистина не харесваше хаоса от знания за химичните елементи. Бяха идентифицирани 2-3 групи елементи с подобни свойства, а останалите трябваше да бъдат обсъдени за всеки поотделно. Веднага трябва да се каже, че простата идея за подреждане на елементите в реда на увеличаване на атомните тегла не можеше да работи тогава. Сега всеки ученик може да види моделите на промени в химичните свойства с увеличаване на атомното тегло. Но това стана възможно след откритието на Менделеев благодарение на натрупването на нови експериментални данни.

Менделеев записва на карти основните свойства на елементите, включително атомни тегла и формули на оксиди. И започнах да мисля как могат да бъдат групирани. По това време групите алкални и алкалоземни метали вече са известни. И тогава той откри, че елементите на тези групи се различават по двойки с еднакъв брой единици атомно тегло! Калий 39, калций 40, натрий 23, магнезий 24. Това е основният тласък за откриването на периодичния закон. Следователно същността на периодичния закон на Менделеев в първоначалното му разбиране е, че има групи химични елементи с подобни свойства и тези групи са свързани помежду си в съответствие с атомните тегла. И когато дойде тази мисъл, беше възможно цялата друга информация за елементите да се постави в една система.

Какво е психологически механизъмОткритията на Менделеев? Основното е, че, първо, той беше един от малкото химици, които познаваха добре химията на своето време. И, второ, фактът, че той просто си е поставил задачата да систематизира знанията за свойствата на елементите. Други европейски професори по химия просто не са си поставяли такава задача. Процесът на намиране на решение не беше много сложен: той знаеше, че има групи от елементи с подобни свойства, имаше общо разбиране, че въпреки факта, че простото подреждане на елементите при увеличаване на атомното тегло по това време не позволяват да се видят ясни закони, атомното тегло е фундаментална величина и във всеки случай трябва да се вземе предвид. Комбинацията от тези общи идеи доведе до откриването на Периодичния закон.

Що се отнася до мита, че Менделеев е мечтал за периодичната таблица, същността на историята е следната. След като Менделеев открива своя закон, той скицира първата версия на таблицата, в която групите са подредени хоризонтално, а периодите вертикално. Една сутрин той се събуди и разбра, че ако направи обратното, т.е. подреди периодите хоризонтално, а групите вертикално, това ще отразява по-ясно същността на Периодичния закон. Това е цялата история за ролята на съня за откриването на Периодичния закон.

И така, един от начините за ефективно мислене е висококвалифицираният специалист да започне да мисли дълбоко в определена тясна посока. Той събира информация в тази област в литературата, поставя експерименти, за да провери реалността на своите умствени идеи и прави наблюдения на реални факти. Всяка от тези стъпки често е почти очевидна за него. Но тази очевидност за него се дължи на факта, че той единствен е мислил и събирал информация преди това. Постепенно той стига до решение на проблема. За други, които не са минали през целия този път, неговото решение може да изглежда като някакво свръхестествено прозрение. Самият той може съзнателно да не помни цялата дълга история на формирането на неговия проблемен модел. И понякога окончателното решение дори за автора сякаш е изникнало от нищото. Освен това самият момент на намиране на решение на даден проблем предизвиква радостна наслада, подобна на усещането на алпинист, който излиза на върха. От това се раждат всякакви легенди за прозрението. Но дали е основното нещо за алпинист, покорил труден връх? последна стъпка, а не хиляди движения при повдигане?