ПЕРІОДИЧНИЙ ЗАКОН Д. І. МЕНДЕЛЄЄВА

Вивчивши зміст глави 3, студенти повинні: знати

  • • формулювання періодичного закону;
  • • закономірності зміни властивостей атомів і хімічних елементів в групах і періодах таблиці Менделєєва;

вміти

  • • отримати інформацію, що міститься в таблиці Менделєєва;
  • • охарактеризувати властивості хімічного елемента за його позицією в таблиці Менделєєва;

володіти

• навичками практичного застосування періодичного закону і таблиці Менделєєва.

Початок класифікації елементів

Після затвердження атомно-молекулярної теорії найважливішою подією в хімії було відкриття в 1869 р нашим співвітчизником Д. І. Менделєєвим закону періодичної залежності властивостей хімічних елементів від їхніх атомних ваг. Закон коротко називають «періодичний закон», рідше - «закон періодичності» і все частіше - «закон Менделєєва». Відкриття закону прискорило подальший розвиток хімії, дозволило передбачити існування ще не відкритих хімічних елементів і в новому світлі побачити всю хімію елементів.

Порівняння властивостей хімічних елементів вже досить давно призвело до поділу їх на дві великі групи - метали і неметали. Цей поділ було засновано в першу чергу на відмінності в зовнішньому вигляді і фізичні властивості простих речовин.

Метали мають характерний «металевий» блиск, гнучкість, тягучість, можуть демонструватися в листи або витягуватися в дріт, мають гарну тепло-і електропровідністю. При звичайній температурі все метали, крім ртуті, тверді (кристалічні) речовини.

Неметали не мають перерахованих вище властивостей. Вони мають різноманітний зовнішній вигляд, колір, можуть перебувати в різних агрегатних станах, погано проводять тепло і електрику, але деякі з них мають надзвичайно важливою властивістю іолуіроводімості.

У хімії головним критерієм для віднесення елемента до тієї чи іншої групи служать його хімічні властивості, особливо характер його оксидів: оксиди металів мають переважно основний характер, а оксиди неметалів - кислотний.

Яскраво вираженими металевими або неметалевими властивостями володіють, однак, далеко не всі представники зазначених двох множин. Насправді ми спостерігаємо поступовий перехід від типових металів до типовим неметаллам. Тому провести різку межу між тими і іншими не представляється можливим. Відносячи той чи інший елемент до металів або неметалів, ми лише відзначаємо, які його властивості - металеві або неметалеві - виражені в більшій мірі.

Розподіл елементів на метали і неметали було по суті першою і найпростішою їх класифікацією. Але з плином часу така класифікація перестала задовольняти хіміків. З'являються спроби розділити елементи за подібністю їх властивостей на більш дрібні групи, причому більшість дослідників мимоволі натрапляє на думку встановити зв'язок між хімічними властивостями елементів і їх атомними вагами і цей принцип покласти в основу класифікації.

У 1829 р І. Деберейнер (1780-1849) опублікував досвід угруповання елементів за подібністю їх хімічних властивостей. Він знайшов, що схожі між собою елементи можуть бути згруповані по три, причому атомний вага (маса) одного з них виявляється приблизно рівним середньому арифметичному з атомних ваг двох інших елементів, наприклад:

Такі групи Деберейнер назвав тріадами. Він вважав, що знайдені ним співвідношення можуть послужити основою для систематичної угруповання елементів. Однак з усіх відомих у той час елементів йому вдалося виділити тільки чотири тріади.

Не зупиняючись на інших спробах такого ж роду, згадаємо лише про безпосередніх попередників Менделєєва.

У 1865 році американський хімік Дж. Ниолендс (1837-1898), маючи в своєму розпорядженні елементи послідовно, в порядку зростання їх атомних ваг, зауважив, що восьмий елемент, починаючи з будь-якого, приблизно повторює властивості першого, подібно восьмий ноті в музиці. Ньюлендс назвав цю закономірність «законом октав» і, виходячи з неї, спробував розбити всі відомі йому елементи на групи (октави). Для ілюстрації системи Пьюлендса наводимо перші три октави:

Розміщуючи елементи в октавах, Ньюлендс надходив досить довільно: іноді він переставляв їх, штучно підганяючи під свою схему, іноді ставив на одне місце два елементи. Система Ньюлендс містила багато протиріч, проте в її основі лежала правильна думка про періодичне зміну властивостей елементів із збільшенням їх атомної ваги.

У 1864 р з'явилася робота німецького хіміка Л. Мейєра, в якій дана таблиця, яка містить деякі хімічні елементи, розподілені по валентності на шість груп. Відзначаючи, що різниці значень атомних ваг послідовно розташованих елементів кожної групи характеризуються певною сталістю, Мейер закінчує свою роботу словами: «не можна сумніватися, що є закономірність в числових величинах атомних ваг». Однак більш певних висновків, що виражають характер і значення цієї закономірності, Мейер не зробив.

Деберейнер, Ньюлендс, Мейер і інші попередники Менделєєва в області систематики хімічних елементів переслідували тільки класифікаційні мети і не йшли далі розподілу окремих елементів по групах на підставі їх хімічного подібності. З наведених прикладів також очевидно, що для відкриття закону, так чи інакше об'єднує хімічні елементи в деяку систему, до кінця 60-х рр. XIX ст. склалися необхідні передумови, які зміг реалізувати видатний хімік і мислитель Д. І. Менделєєв.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >