Acesta a creat tabelul periodic al elementelor

Fiecare domeniu al științei are propria aniversare favorit. Fizicienii sunt „Principiile“ cartea lui Newton în 1687, care a introdus legile mișcării și gravitației. Biologii sărbători lui Darwin „Originea speciilor“ (1859) și ziua lui (1809). Astronomii spun 1543 pentru că atunci când Copernic plasat Soarele în centrul sistemului solar. În ceea ce privește chimia, nici un motiv de sărbătoare să nu depășească aspectul tabelului periodic al elementelor, create în urmă cu 150 de ani în luna martie, chimist rus Dmitri Ivanovici Mendeleev.

Tabelul periodic a devenit la fel de familiar studenților chimie, ca și calculatoare pentru contabili. Acesta conține toate știința într-un pic peste o sută de pătrate, conținând simboluri și numere. Acesta enumeră elementele care alcătuiesc toate substanțele pământești grupate în așa fel încât a fost posibil să se identifice modele în proprietățile lor, pentru a defini scopul cercetării chimice, atât în ​​teorie cât și în practică.

Tabelul periodic - acesta este cu siguranță cel mai important concept în chimie.

tabelul lui Mendeleev arăta ca o masa speciala, dar el a vrut să reflecte adevărul științific profund, pe care a deschis: legea periodică. Legea Sa a relevat relație de familie profundă între elementele chimice cunoscute - ele arată astfel de proprietăți, la intervale de timp regulate (sau perioade), dacă le puneți în ordinea greutății atomice - și a permis Mendeleev pentru a prezice existența unor elemente care nu au fost încă descoperite.

„Înainte de promulgarea acestei legi, elementele chimice au fost fapte doar fragmentare, la întâmplare în natură“, a spus Mendeleev. „Legea periodicității pentru prima dată, ne-a permis să vadă elemente nedescoperite, la o distanță care a fost anterior disponibile pentru vizualizare chimice.“

a tabelului periodic este prezis nu numai existența unor elemente noi. Ea a confirmat apoi controversată credința în realitatea atomilor. Ea a lăsat să se înțeleagă la existența structurii subatomice și a anticipat formalismul matematic care stă la baza normelor care reglementează materia, care în cele din urmă sa dovedit a fi în teoria cuantică. masa lui a finalizat transformarea științei chimice din misticismul medieval alchimie magică la rigoare științifică modernă. Tabelul periodic simbolizează nu numai constituenți ai materiei, ca armonia logică și raționalitatea fundamentală a științei în general.

A creat tabelul periodic

Legenda spune că Mendeleev conceput și creat de masă într-o singură zi: 17 februarie 1869 privind calendarul rusesc (pentru cea mai mare parte a lumii martie curent 1). Dar aceasta este probabil o exagerare. Mendeleev gândit de grupare a elementelor de ani de zile, alti chimisti au analizat mai multe ori conceptul de legături între elemente în deceniile anterioare.

De fapt, fizicianul german Johann Wolfgang Dobereyner observat gruparea particulară a elementelor, chiar și în 1817. In acele zile, chimiștii nu sunt încă înțelese pe deplin natura atomilor descrise de teoria atomica a lui John Dalton în 1808. În „Noul Sistem de Chimie Filosofie“ Dalton a explicat reacțiile chimice, ceea ce sugerează că fiecare substanță elementară constă dintr-un anumit tip de atom.

Dalton a sugerat că reacția chimică care produce noul material, atunci când atomii sunt conectate sau deconectate. Se crede că orice element constă exclusiv dintr-un singur tip de atom care este diferit de celelalte în greutate. atomi de oxigen cântărit de opt ori mai mare decât cea a atomilor de hidrogen. Dalton credea că atomii de carbon la șase ori mai grele decât hidrogenul. Atunci când elementele sunt combinate pentru a crea noi substanțe, cantitatea de reactanți poate fi calculată luând în considerare aceste greutăți atomice.

Dalton greșit despre unele masă - oxigen este de fapt de 16 ori mai mare decât hidrogen și carbon în 12 ori mai grele decât hidrogenul. Dar teoria sa a făcut ideea de atomi utile, inspira o revoluție în chimie. măsurarea precisă a masei atomice a fost principala problemă a chimiștilor timp de decenii.

Reflectând asupra acestor scale, Dobereyner remarcat faptul că anumite seturi de trei elemente (el a numit triade lor) arată o conexiune interesantă. Bromul, de exemplu, am avut o masă atomică undeva între clor mase și iod, iar toate aceste trei elemente au prezentat un comportament chimic similar. Litiu, sodiu și potasiu au fost, de asemenea, triada. Alți chimiștii au observat relația dintre proprietățile în masă și chimice atomice, dar numai în 1860., masele atomice devin bine înțelese și măsurate în scopul de a dezvolta o înțelegere mai profundă. Chimistul englez John Newlands a observat că amplasarea elementelor cunoscute în ordinea crescătoare a masei atomice a condus la o repetare a proprietăților chimice ale fiecărui element al optulea. Modelul el a numit „legea octave“ în articolul 1865. Dar modelul nu este Newlands foarte bun a avut loc după primele două octave, fapt care ia determinat critici să-l invite să aranja elementele în ordine alfabetică. Și în curând realizate proprietățile raportului Mendeleev ale elementelor și masele atomice au fost ceva mai complexe.

Organizarea elementelor chimice

Mendeleev sa născut în Tobolsk, Siberia, în 1834 și a fost copilul șaptesprezecelea al părinților săi. El a trăit o viață plină de culoare, urmăresc interese diferite și care călătoresc pe drumul spre oameni restante. Pe parcursul învățământului superior la Institutul Pedagogic din Sankt Petersburg, aproape că a murit de o boală gravă. După absolvire, a predat în școlile secundare (este nevoie pentru a primi un salariu la institut), studiind în același timp matematică și științe naturale pentru o diplomă de master.

Apoi a lucrat ca profesor și lector (și a scris lucrări științifice), până când el a primit o bursă pentru studii avansate în cea mai bună rundă de laboratoare chimice din Europa.

Revenind la Sankt Petersburg, el însuși a găsit fără un loc de muncă, așa că am scris un ghid excelent pentru chimia organică, în speranța de a câștiga un premiu mare de numerar. În 1862, ea ia adus premiul Demidov. De asemenea, el a lucrat ca editor, traducător și consultant în diverse domenii chimice. În 1865 sa întors la studiile sale, a primit un doctor în științe și a devenit profesor la Universitatea din St. Petersburg. La scurt timp după aceea, Mendeleev a început să învețe chimie anorganică. Dispus să învețe un nou domeniu (pentru el), el a rămas nemulțumit de manualele disponibile. Așa că am decis să scrie opinia ta. Organizația a solicitat organizarea elementelor de text, astfel încât problema cea mai buna locatie a fost in mod constant in mintea lui.

Până la începutul anului 1869, Mendeleev a făcut progrese suficiente pentru a înțelege că anumite grupuri de elemente similare au arătat o creștere regulată a maselor atomice; alte elemente cu aproximativ aceleași mase atomice aveau proprietăți similare. Sa dovedit faptul că ordonarea elementelor în funcție de greutatea lor atomică a fost cheia clasificarea lor.

În propriile sale cuvinte Mendeleev, el a structurat gândirea lui, scriind fiecare dintre cele 63 de elemente cunoscute atunci pe un card separat. Apoi, printr-un fel de joc Solitaire chimice, el a găsit un model care a fost în căutarea. Cu cărți în coloane verticale, cu mase atomice de la mic la mare, el a plasat elemente cu proprietăți similare, în fiecare rând orizontal. tabelul periodic sa născut. El a schițat un proiect de versiunea 1 martie trimis presei și incluse în manualul său, care a fost în curând să fie publicate. De asemenea, el rapid pregătit pentru a fi prezentat Chemical Society rus.

„Articolele comandate de mărimea maselor lor atomice, arată un proprietăți periodice clare“, a scris Mendeleev în lucrarea sa. „Toate comparațiile pe care mi-am condus la concluzia că greutatea atomică determină dimensiunea elementelor naturii.“

Între timp, chimistul german Lothar Meyer a lucrat, de asemenea, cu privire la organizarea elementelor. El a pregătit o masă, similar cu Mendeleev, poate chiar mai devreme decât Mendeleev. Dar Mendeleev a publicat primul său.

Cu toate acestea, mult mai important decât victoria asupra Meyer, a fost modul în care Mendeleev folosit masa lui pentru a face predicții aldine despre elemente nedescoperite. În pregătirea pentru masa lui, Mendeleev a observat că unele dintre cărțile lipsă. El a trebuit să părăsească spațiul gol la elementele cunoscute ar putea alinia corect. Chiar și în timpul vieții sale trei locuri goale au fost umplute elemente necunoscute anterior: galiu, scandiu și germaniu. Mendeleev nu numai că a prezis existența acestor elemente, dar, de asemenea, descrise în mod corect proprietățile lor în detaliu. Gallium, de exemplu, deschis în 1875, are o masa atomica 69, 9, iar densitatea este de șase ori mai mare decât apa. Mendeleev a prezis că elementul (a numit eka-aluminiu), numai această densitate și greutate atomică 68. predicțiilor sale pentru apropiată ekakremniya Germania (deschis in 1886) masa atomică (72 prezis 72 3 de fapt) și densitatea. De asemenea, el a prezis corect densitatea compușilor germaniului cu oxigen și clor.

tabelul periodic a devenit profetic. Se pare că, la sfârșitul acestui joc care Pasjan elementelor dezvăluie secretele universului. Astfel, el a Mendeleev a fost un maestru în utilizarea propriului său de masă.

predicții de succes Mendeleev ia adus legendarul magie chimice expertul de stare. Dar astăzi, istoricii argumentează dacă descoperirea elementelor prezise cimentat acceptarea legii periodice. Adoptarea legii ar putea fi în mare parte datorită capacității sale de a explica legătura chimică. În orice caz, acuratețea predictivă a periodică a atras cu siguranță atenția meritele masa lui.

Prin anii 1890, chimiști larg recunoscut ca o piatră de hotar în legea cunoașterii chimice. În 1900, viitorul laureat Nobel pentru Chimie, William Ramsay a numit-o „cea mai mare generalizare care a avut loc vreodată în chimia.“ Și Mendeleev a făcut-o, eu nu înțeleg cum.

matematic Harta

În multe cazuri, în istoria marilor predicții științifice bazate pe noile ecuații, sa dovedit a fi corectă. Într-un fel de matematică dezvăluie unele dintre secretele naturii, experimentatorii înainte ca acestea să se găsesc. Un exemplu - antimateria, celălalt - expansiunea universului. În cazul predicțiilor Mendeleev de elemente noi au apărut fără matematică creative. Dar, de fapt, Mendeleev a descoperit harta matematică profundă a naturii, așa cum tabelul pentru a reflecta valoarea mecanicii cuantice, regulile matematice care guvernează arhitectura atomică. În cartea sa, Mendeleev a remarcat că „diferențele interne ale materiei care alcătuiesc atomii“, pot fi responsabile pentru proprietățile elementelor recurente în mod periodic. Dar el nu a aderat la această linie de gândire. De fapt, de mai mulți ani, el a fost gândit la cât de important teoria atomica la masa lui.

Dar alții au putut să citească tabelul mesaj intern. În 1888, chimistul german Johannes Gmina Wiślica a anunțat că periodicitatea proprietăților elementelor, ordonate în funcție de greutate, indicând faptul că atomii constau din grupuri regulate de particule mai mici. Astfel, într-un sens, tabelul periodic prevede (și dovezile furnizate) structură internă complexă de atomi, în timp ce nimeni nu a avut nici o idee despre cum să se uite de fapt, un atom, sau dacă el a avut o anumită structură internă, la toate.

Până în momentul morții periodice în 1907, oamenii de știință știau că atomii sunt împărțite în părți, electronii se transferă o sarcină electrică negativă, plus unele componente incarcate pozitiv, care face atomi neutri electric. Cheia pentru modul în care sunt construite aceste părți, a fost descoperirea în 1911, când fizicianul Ernest Rutherford, care lucreaza la Universitatea din Manchester, in Anglia, a descoperit nucleul atomic. La scurt timp după aceea, Henry Moseley, a lucrat cu Rutherford, a demonstrat că cantitatea de sarcină pozitivă în nucleu (numărul de protoni, care conține, sau „numărul atomic“) determină ordinea corectă a elementelor din tabelul periodic.

Masa atomică a fost strâns asociat cu numărul atomic Moseley - destul de aproape de ordonare a elementelor în greutate în doar câteva locuri diferite de ordonarea numărului. Mendeleev a insistat că aceste mase erau greșite și trebuia să fie re-măsurat, iar în unele cazuri, sa dovedit a fi corect. Au existat unele diferențe, dar numărul atomic Moseley bine stabilite în tabel. Cam în același timp, fizicianul danez Niels Bohr a dat seama că teoria cuantică determină locația electronilor din jurul nucleului, și că electronii ultraperiferice determină proprietățile chimice ale elementului.

Un astfel de aranjament de electroni exterioare se va repeta periodic modele care să explice care au fost identificate inițial tabelul periodic. Bohr a creat propria sa versiune a tabelului în 1922, pe baza măsurătorilor experimentale ale energiei de electroni (împreună cu unele sfaturi de la legea periodice).

Tabelul Bohr adăugat elemente deschise de la 1869 încoace, dar era aceeași procedură pentru periodice Mendeleev, deschis. Nu au nici o idee a teoriei cuantice, Mendeleev a creat un tabel care arată arhitectura atomică, care a dictat fizica cuantică.

Bora tabel nou este nici prima, nici ultima versiune a design-ul original al Mendeleev. Sute de versiuni ale tabelului periodic, deoarece au fost elaborate și publicate. Forma modernă - într-un design orizontal, în contrast cu versiunea originală a periodice verticală - a devenit foarte popular până după al doilea război mondial, în mare parte datorită muncii chimistului american Glenn Seaborg.

Seaborg si colegii sai au creat o serie de elemente noi sintetic, cu numere atomice după uraniu, ultimul element natural din tabel. Seaborg vedea că aceste elemente, transuranice (plus trei elemente precedente uraniu), a cerut un nou rând în tabel, care nu a prevăzut Mendeleev. Tabelul string Seaborg adăugate elementele în aceleași elemente lângă pământuri rare, care a avut, de asemenea, nici un spațiu în tabel.

Contribuții la chimia Searborg ia adus onoarea de a apela propriul element de - seaborgiu cu numărul 106. Aceasta este una din mai multe elemente care sunt numite după oameni de știință celebri. Și această listă este, desigur, există un element de 101, o Seaborg în aer liber și colegii săi în 1955 și mendeleviu numit - în onoarea chimistul, care mai presus de toate și-a câștigat un loc în tabelul periodic. Vino la canalul nostru cu știri, dacă doriți mai multe dintre aceste povești.