Devynioliktajame amžiuje daugelis sričių, įskaitant chemiją, buvo stipriai pertvarkytos. Mendelejevo periodinė sistema, suformuluota 1869 m., lėmė bendrą supratimą apie paprastų medžiagų padėties priklausomybę periodinėje lentelėje, kuri nustatė ryšį tarp elemento santykinės atominės masės, valentingumo ir savybių.
Chemijos laikotarpis iki Mendeles
Kiek anksčiau, XIX amžiaus pradžioje, ne kartą buvo bandoma sisteminti cheminius elementus. Vokiečių chemikas Döbereineris atliko pirmuosius rimtus sisteminimo darbus chemijos srityje. Jis nustatė, kad nemažai panašių savybių medžiagų gali būti sujungtos į grupes – triadas.
Klaidingos vokiečių mokslininko idėjos
Pateikto Döbereinerio triados dėsnio esmę lėmė tai, kad norimos medžiagos atominė masė yra artima pusei paskutinių dviejų triadų lentelės elementų atominių masių sumos (vidutinės vertės).
Tačiau magnio nebuvimas viename kalcio, stroncio ir bario pogrupyje buvoklaidinga.
Šis požiūris buvo dirbtinio analogiškų medžiagų apribojimo tik trišalėms sąjungoms pasekmė. Döbereineris aiškiai matė fosforo ir arseno, bismuto ir stibio cheminių parametrų panašumą. Tačiau jis apsiribojo triadų paieškomis. Dėl to jis negalėjo pateikti teisingos cheminių elementų klasifikacijos.
Döbereiner tikrai nepavyko suskirstyti esamų elementų į triadas, įstatymas aiškiai nurodė santykinės atominės masės ir paprastų cheminių medžiagų savybių ryšį.
Cheminių elementų sisteminimo procesas
Visi vėlesni sisteminimo bandymai rėmėsi elementų pasiskirstymu priklausomai nuo jų atominės masės. Vėliau Döbereinerio hipotezę naudojo kiti chemikai. Atsirado triadų, tetradų ir pentadų formavimasis (susijungiant į trijų, keturių ir penkių elementų grupes).
Devynioliktojo amžiaus antroje pusėje vienu metu pasirodė keli darbai, kuriais remdamasis Dmitrijus Ivanovičius Mendelejevas vedė chemiją į visišką cheminių elementų sisteminimą. Skirtinga Mendelejevo periodinės sistemos struktūra lėmė revoliucinį paprastų medžiagų pasiskirstymo mechanizmo supratimą ir įrodymų.
Periodinė Mendelejevo elementų sistema
1869 m. pavasarį vykusiame Rusijos chemijos bendruomenės susirinkime rusų mokslininkas D. I. Mendelejevas perskaitė pranešimą apie jo atradimą periodinio cheminių elementų dėsnio.
Tų pačių metų pabaigoje buvo išleistas pirmasis kūrinys„Chemijos pagrindai“apėmė pirmąją periodinę elementų sistemą.
1870 m. lapkritį jis kolegoms parodė priedą „Natūrali elementų sistema ir jos panaudojimas nurodant neatrastų elementų savybes“. Šiame darbe D. I. Mendelejevas pirmą kartą pavartojo terminą „periodinis įstatymas“. Mendelejevo elementų sistema, remdamasi periodiniu įstatymu, nustatė neatrastų paprastų medžiagų egzistavimo galimybę ir aiškiai nurodė jų savybes.
Pataisymai ir paaiškinimai
Dėl to iki 1971 m. Rusijos chemikas užbaigė ir papildė Mendelejevo periodinį įstatymą ir periodinę elementų sistemą.
Baigiamajame straipsnyje „Periodinis cheminių elementų dėsnis“mokslininkas nustatė periodinio dėsnio apibrėžimą, nurodantį, kad paprastų kūnų charakteristikos, junginių, taip pat jų suformuotų sudėtingų kūnų savybės., nustatomi tiesiogine priklausomybe pagal jų atominę masę.
Kiek vėliau, 1872 m., Mendelejevo periodinės sistemos struktūra buvo pertvarkyta į klasikinę formą (trumpalaikio paskirstymo metodas).
Skirtingai nei jo pirmtakai, rusų chemikas visiškai sudarė lentelę, pristatė cheminių elementų atominės masės reguliarumo sampratą.
Mendelejevo periodinės sistemos elementų charakteristikos ir išvestiniai modeliai leido mokslininkui apibūdinti dar neatrastų elementų savybes. Mendelejevas rėmėsi tuo, kad kiekvienos medžiagos savybes galima nustatyti pagal dviejų kaimyninių savybiųelementai. Jis pavadino tai „žvaigždės“taisykle. Jos esmė ta, kad cheminių elementų lentelėje, norint nustatyti pasirinkto elemento savybes, cheminių elementų lentelėje reikia naršyti horizontaliai ir vertikaliai.
Mendelejevo periodinė sistema gali numatyti…
Periodinė elementų lentelė, nepaisant jos tikslumo ir ištikimybės, nebuvo visiškai pripažinta mokslo bendruomenės. Kai kurie didieji pasaulio mokslininkai atvirai išjuokė gebėjimą numatyti neatrasto elemento savybes. Ir tik 1885 m., atradus nuspėjamus elementus – ekaaliuminį, ekaborą ir ekasilicį (galio, skandžio ir germanio), nauja Mendelejevo klasifikavimo sistema ir periodinis dėsnis buvo pripažinti teoriniu chemijos pagrindu.
XX amžiaus pradžioje Mendelejevo periodinės sistemos struktūra buvo ne kartą taisyta. Gaudami naujų mokslinių duomenų D. I. Mendelejevas ir jo kolega W. Ramsay priėjo išvados, kad būtina įvesti nulinę grupę. Tai apima inertines dujas (helį, neoną, argoną, kriptoną, ksenoną ir radoną).
1911 m. F. Soddy pasiūlė vienoje lentelės langelyje sudėti neatskiriamus cheminius elementus – izotopus.
Ilgo ir kruopštaus darbo metu Mendelejevo cheminių elementų periodinės lentelės lentelė pagaliau buvo baigta ir įgavo šiuolaikišką išvaizdą. Jį sudaro aštuonios grupės ir septyni periodai. Grupės yra vertikalios stulpeliai, taškai yra horizontalūs. Grupės skirstomos į pogrupius.
Elemento padėtis lentelėje rodo jo valentiškumą, grynus elektronus ir chemines savybes. Kaip vėliau paaiškėjo, kurdamas lentelę, D. I. Mendelejevas atrado atsitiktinį elemento elektronų skaičiaus sutapimą su jo serijos numeriu.
Šis faktas dar labiau supaprastino paprastų medžiagų sąveikos ir sudėtingų susidarymo principo supratimą. Ir taip pat procesas atvirkščiai. Teoriškai tapo įmanoma apskaičiuoti gautos medžiagos kiekį, taip pat kiekį, reikalingą cheminei reakcijai vykti.
Mendelejevo atradimo vaidmuo šiuolaikiniame moksle
Mendelejevo sistema ir jo požiūris į cheminių elementų išdėstymą nulėmė tolesnę chemijos raidą. Teisingai suprasdamas cheminių konstantų ryšį ir analizę, Mendelejevas sugebėjo teisingai išdėstyti ir sugrupuoti elementus pagal jų savybes.
Nauja elementų lentelė leidžia aiškiai ir tiksliai apskaičiuoti duomenis prieš prasidedant cheminei reakcijai, numatyti naujus elementus ir jų savybes.
Rusijos mokslininko atradimas turėjo tiesioginės įtakos tolesnei mokslo ir technologijų raidai. Nėra technologinės srities, kuri neapimtų chemijos žinių. Galbūt, jei toks atradimas nebūtų įvykęs, mūsų civilizacija būtų pasukusi kitu vystymosi keliu.
