Як користуватися таблицею Менделєєва? Для непосвяченої людини читати таблицю Менделєєва - все одно, що для гнома дивитися на давні руни ельфів. А таблиця Менделєєва може розповісти про світ дуже багато.

Крім того, що співслужить вам службу на іспиті, вона ще й просто незамінна при вирішенні величезної кількості хімічних та фізичних завдань. Але як її читати? На щастя, сьогодні цьому мистецтву може навчитися кожен. У цій статті розповімо, як зрозуміти таблицю Менделєєва.

p align="justify"> Періодична система хімічних елементів (таблиця Менделєєва) - це класифікація хімічних елементів, яка встановлює залежність різних властивостей елементів від заряду атомного ядра.

Історія створення Таблиці

Дмитро Іванович Менделєєв був не простим хіміком, якщо хтось так думає. Це був хімік, фізик, геолог, метролог, еколог, економіст, нафтовик, повітроплавець, приладобудівник та педагог. За своє життя вчений встиг провести фундаментально багато досліджень у різних галузях знань. Наприклад, поширена думка, що саме Менделєєв обчислив ідеальну міцність горілки – 40 градусів.

Не знаємо, як Менделєєв ставився до горілки, але відомо, що його дисертація на тему «Міркування про з'єднання спирту з водою» не мала до горілки жодного відношення і розглядала концентрації спирту від 70 градусів. За всіх заслугах вченого, відкриття періодичного закону хімічних елементів – одного з фундаментальних законів природи, принесло йому найширшу популярність.

Існує легенда, згідно з якою періодична система приснилася вченому, після чого йому залишилося лише доопрацювати ідею. Але, якби все було так просто. Дана версія про створення таблиці Менделєєва, мабуть, не більше ніж легенда. На питання про те, як було відкрито таблицю, сам Дмитро Іванович відповідав: « Я над нею, може, двадцять років думав, а ви думаєте: сидів і раптом... готово»

У середині XIX століття спроби впорядкувати відомі хімічні елементи (відомо було 63 елементи) паралельно робилися кількома вченими. Наприклад, в 1862 Олександр Еміль Шанкуртуа розмістив елементи вздовж гвинтової лінії і відзначив циклічне повторення хімічних властивостей.

Хімік та музикант Джон Олександр Ньюлендс запропонував свій варіант періодичної таблиці у 1866 році. Цікавим є той факт, що в розташуванні елементів учений намагався виявити якусь містичну музичну гармонію. Серед інших спроб була спроба Менделєєва, яка увінчалася успіхом.

У 1869 була опублікована перша схема таблиці, а день 1 березня 1869 вважається днем ​​відкриття періодичного закону. Суть відкриття Менделєєва у тому, що властивості елементів із зростанням атомної маси змінюються не монотонно, а періодично.

Перший варіант таблиці містив всього 63 елементи, але Менделєєв зробив ряд дуже нестандартних рішень. Так, він здогадався залишати в таблиці місце ще для невідкритих елементів, а також змінив атомні маси деяких елементів. Принципова правильність закону, виведеного Менделєєвим, підтвердилася дуже швидко, після відкриття галію, скандію та германію, існування яких було передбачено вченим.

Сучасний вид таблиці Менделєєва

Нижче наведемо саму таблицю

Сьогодні для впорядкування елементів замість атомної ваги (атомної маси) використовують поняття атомного числа (числа протонів в ядрі). У таблиці міститься 120 елементів, які розташовані зліва направо у порядку зростання атомного числа (числа протонів)

Стовпці таблиці є так звані групи, а рядки – періоди. У таблиці 18 груп та 8 періодів.

1. Металеві властивості елементів під час руху вздовж періоду зліва направо зменшуються, а зворотному напрямку – збільшуються.
2. Розміри атомів при переміщенні зліва направо вздовж періодів зменшуються.
3. Під час руху зверху вниз по групі збільшуються відновлювальні металеві властивості.
4. Окисні та неметалічні властивості при русі вздовж періоду зліва направо збільшуються.

Що ми дізнаємося про елемент таблиці? Наприклад, візьмемо третій елемент таблиці – літій, і розглянемо його докладно.

Насамперед ми бачимо сам символ елемента та його назву під ним. У лівому верхньому куті знаходиться атомний номер елемента, в порядку якого елемент розташований в таблиці. Атомний номер, як було зазначено, дорівнює числу протонів в ядрі. Число позитивних протонів, як правило, дорівнює кількості негативних електронів в атомі (за винятком ізотопів).

Атомна маса вказана під атомним числом (у цьому варіанті таблиці). Якщо округлити атомну масу до найближчого цілого, ми отримаємо так зване масове число. Різниця масового числа та атомного числа дає кількість нейтронів у ядрі. Так, число нейтронів у ядрі гелію дорівнює двом, а у літію – чотирьом.

Ось і закінчився наш курс "Таблиця Менделєєва для чайників". На завершення, пропонуємо вам переглянути тематичне відео, і сподіваємося, що питання про те, як користуватися періодичною таблицею Менделєєва, стало вам більш зрозумілим. Нагадуємо, що вивчати новий предмет завжди ефективніше не одному, а за допомогою досвідченого наставника. Саме тому, ніколи не варто забувати про те, що з радістю поділиться з вами своїми знаннями та досвідом.

Періодична система хімічних елементів (таблиця Менделєєва)- Класифікація хімічних елементів, що встановлює залежність різних властивостей елементів від заряду атомного ядра. Система є графічним виразом періодичного закону, встановленого російським хіміком Д. І. Менделєєвим у 1869 році. Її первісний варіант був розроблений Д. І. Менделєєвим у 1869-1871 роках і встановлював залежність властивостей елементів від їхньої атомної ваги (по-сучасному, від атомної маси). Усього запропоновано кілька сотень варіантів зображення періодичної системи (аналітичних кривих, таблиць, геометричних фігур тощо). У сучасному варіанті системи передбачається зведення елементів у двовимірну таблицю, в якій кожен стовпець (група) визначає основні фізико-хімічні властивості, а рядки є періодами, певною мірою подібні один одному.

Періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва

ПЕРІОДИ РЯДИ ГРУПИ ЕЛЕМЕНТІВ I II III IV V VI VII VIII I 1 H 1,00795 4,002602 гелій II 2 Li 6,9412 Be 9,01218 B 10,812 З 12,0108 вуглець N 14,0067 азот O 15,9994 кисень F 18,99840 фтор 20,179 неон III 3 Na 22,98977 Mg 24,305 Al 26,98154 Si 28,086 кремній P 30,97376 фосфор S 32,06 сірка Cl 35,453 хлор Ar 18 39,948 аргон IV 4 K 39,0983 Ca 40,08 Sc 44,9559 Ti 47,90 титан V 50,9415 ванадій Cr 51,996 хром Mn 54,9380 марганець Fe 55,847 залізо Co 58,9332 кобальт Ni 58,70 нікель Cu 63,546 Zn 65,38 Ga 69,72 Ge 72,59 германій As 74,9216 миш'як Se 78,96 селен Br 79,904 бром 83,80 криптон V 5 Rb 85,4678 Sr 87,62 Y 88,9059 Zr 91,22 цирконій Nb 92,9064 ніобій Mo 95,94 молібден Tc 98,9062 технецій Ru 101,07 рутеній Rh 102,9055 родій Pd 106,4 паладій Ag 107,868 Cd 112,41 In 114,82 Sn 118,69 олово Sb 121,75 сурма Te 127,60 телур I 126,9045 йод 131,30 ксенон VI 6 Cs 132,9054 Ba 137,33 La 138,9 Hf 178,49 гафній Ta 180,9479 тантал W 183,85 вольфрам Re 186,207 реній Os 190,2 осмій Ir 192,22 іридій Pt 195,09 платина Au 196,9665 Hg 200,59 Tl 204,37 талій Pb 207,2 свинець Bi 208,9 вісмут Po 209 полоній At 210 астат 222 радон VII 7 Fr 223 Ra 226,0 Ac 227 актіній ×× Rf 261 резерфордій Db 262 дубний Sg 266 сіборгій Bh 269 борій Hs 269 хасій Mt 268 мейтнерій Ds 271 дармштадтій Rg 272 Сn 285 Uut 113 284 унунтрій Uug 289 унунквадій Uup 115 288 унунпентій Uuh 116 293 унунгексій Uus 117 294 унунсептій Uuо 118 295 унуноктій La 138,9 лантан Ce 140,1 церій Pr 140,9 празеодим Nd 144,2 неодим Pm 145 прометій Sm 150,4 самарій Eu 151,9 європій Gd 157,3 гадолиній Tb 158,9 тербій Dy 162,5 диспрозій Ho 164,9 гольмій Er 167,3 ербій Tm 168,9 тулій Yb 173,0 ітербій Lu 174,9 лютецій Ac 227 актіній Th 232,0 торій Pa 231,0 протактіній U 238,0 уран Np 237 нептуній Pu 244 плутоній Am 243 америцій Cm 247 кюрій Bk 247 берклій Cf 251 каліфорній Es 252 ейнштейний Fm 257 фермій Md 258 Менделєвий No 259 нобелій Lr 262 лоуренсій

Відкриття, зроблене Російським хіміком Менделєєвим, зіграло (безумовно) найважливішу роль розвитку науки, саме у розвитку атомно-молекулярного вчення. Це відкриття дозволило отримати найбільш зрозумілі та прості у вивченні уявлення про прості та складні хімічні сполуки. Тільки завдяки таблиці ми маємо поняття про елементи, якими користуємося в сучасному світі. У ХХ столітті виявилася прогнозуюча роль періодичної системи в оцінці хімічних властивостей, трансуранових елементів, показана ще творцем таблиці.

Розроблена ХІХ столітті, періодична таблиця Менделєєва у сфері науки хімії, дала готову систематизацію типів атомів, у розвиток ФІЗИКИ ХХ столітті (фізика атома і ядра атома). На початку ХХ століття, вчені фізики, шляхом досліджень встановили, що порядковий номер (він же атомний) є і міра електричного заряду атомного ядра цього елемента. А номер періоду (тобто горизонтального ряду) визначає число електронних оболонок атома. Також з'ясувалося, що номер вертикального низки таблиці визначає квантову структуру зовнішньої оболонки елемента, (цим самим, елементи однієї низки, зобов'язані подібністю хімічних властивостей).

Відкриття Російського вченого, ознаменувало собою, нову епоху історія світової науки, це відкриття дозволило як зробити величезний стрибків у хімії, але як і було безцінно для інших напрямів науки. Таблиця Менделєєва дала струнку систему відомостей про елементи, з урахуванням її, з'явилася можливість робити наукові висновки, і навіть передбачити деякі відкриття.

Таблиця МенделєєваОдна з особливостей періодичної таблиці Менделєєва, полягає в тому, що група (колонка в таблиці) має більш суттєві висловлювання періодичної тенденції, ніж для періодів або блоків. В наш час, теорія квантової механіки та атомної структури пояснює групову сутність елементів тим, що вони мають однакові електронні конфігурації валентних оболонок, і як наслідок, елементи які знаходяться в межах одой колонки, мають дуже схожі, (однакові), особливості електронної конфігурації, з подібними хімічними особливостями. Також спостерігається явна тенденція стабільного зміни властивостей у міру зростання атомної маси. Слід зазначити, що у деяких областях періодичної таблиці, (наприклад, у блоках D і F), ​​подібності горизонтальні, більш помітні, ніж вертикальні.

Таблиця Менделєєва містить групи, яким присвоюються порядкові номери від 1 до 18 (зліва, праворуч), відповідно до міжнародної системи іменування груп. У минулі часи, для ідентифікації груп, використовувалися римські цифри. В Америці існувала практика ставити після римської цифри, літер «А» при розташуванні групи в блоках S і P, або літер «В» - для груп, що знаходяться в блоці D. Ідентифікатори, що застосовувалися на той час, це те саме, що й остання цифра сучасних покажчиків у час (наприклад найменування IVB, відповідає елементам 4 групи нашого часу, а IVA - це 14 група елементів). У європейських країнах того часу використовувалася схожа система, але тут літера «А» належала до груп до 10, а літера «В» - після 10 включно. Але групи 8,9,10 мали ідентифікатор VIII як одна потрійна група. Ці назви груп закінчили своє існування після того, як у 1988 році набула чинності, нова система нотації ІЮПАК, якою користуються і зараз.

Багато груп отримали несистематичні назви травіального характеру (наприклад - «лужноземельні метали», або «галогени», та інші подібні назви). Таких назв не отримали групи з 3 по 14, тому що вони меншою мірою схожі між собою і мають меншу відповідність вертикальним закономірностям, їх зазвичай називають або за номером, або за назвою першого елемента групи (титанова, кобальтова тощо) .

Хімічні елементи, що відносяться до однієї групи таблиці Менделєєва, виявляють певні тенденції з електронегативності, атомного радіусу та енергії іонізації. В одній групі, у напрямку зверху вниз, радіус атома зростає, у міру заповнення енергетичних рівнів, віддаляються від ядра валентні електрони елемента, при цьому знижується енергія іонізації і слабшають зв'язки в атомі, що спрощує вилучення електронів. Знижується також електронегативність, це наслідок того, що зростає відстань між ядром і валентними електронами. Але з цих закономірностей так само є винятки, наприклад, електронегативність зростає, замість того, щоб зменшуватися, в групі 11, у напрямку зверху вниз. У таблиці Менделєєва є рядок, який називається «Період».

Серед груп, є такі у яких більш значущими є горизонтальні напрямки (на відміну від інших, у яких більше значення мають вертикальні напрямки), до таких груп відноситься блок F, в якому лантаноїди і актиноїди формують дві важливі горизонтальні послідовності.

Елементи показують певні закономірності щодо атомного радіусу, електронегативності, енергії іонізації, та в енергії спорідненості до електрона. Через те, що у кожного наступного елемента кількість заряджених частинок зростає, а електрони притягуються до ядра, атомний радіус зменшується в напрямку зліва направо, разом з цим збільшується енергія іонізації, при зростанні зв'язку в атомі зростає складність вилучення електрона. Металам, розташованим у лівій частині таблиці, характерний менший показник енергії спорідненості до електрона, і, у правій частині показник енергії спорідненості до електрону, у не металів, цей показник більше, (крім шляхетних газів).

Різні області періодичної таблиці Менделєєва, залежно від цього який оболонці атома, перебуває останній електрон, і у вигляді значимості електронної оболонки, прийнято описувати як блоки.

У S-блок, входить дві перші групи елементів, (лужні та лужноземельні метали, водень та гелій).
У P-блок, входять жердина останніх груп, з 13 по 18 (згідно з ІЮПАК, або за системою прийнятою в Америці - з IIIA до VIIIA), цей блок так само включає всі металоїди.

Блок - D, групи з 3 по 12 (ІЮПАК, або з IIIB до IIB по-американськи), цей блок включені всі перехідні метали.
Блок - F, зазвичай виноситься за межі періодичної таблиці, і включає лантаноїди і актиноїди.

Якщо таблиця Менделєєва видається вам складною для розуміння, ви не самотні! Хоча буває непросто зрозуміти її принципи, уміння працювати з нею допоможе щодо природничих наук. Для початку вивчіть структуру таблиці та те, яку інформацію можна дізнатися з неї про кожен хімічний елемент. Потім можна розпочати вивчення властивостей кожного елемента. І, нарешті, з допомогою таблиці Менделєєва можна визначити число нейтронів у атомі тієї чи іншої хімічного елемента.

Кроки

Частина 1

Структура таблиці

Таблиця Менделєєва, або періодична система хімічних елементів, починається у лівому верхньому кутку і закінчується наприкінці останнього рядка таблиці (у нижньому правому куті). Елементи в таблиці розташовані ліворуч у порядку зростання їх атомного номера. Атомний номер показує скільки протонів міститься в одному атомі. З іншого боку, зі збільшенням атомного номера зростає і атомна маса. Таким чином, розташування того чи іншого елемента в таблиці Менделєєва можна визначити його атомну масу.

1. Як видно, кожен наступний елемент містить один протон більше, ніж попередній елемент.Це очевидно, якщо подивитися на атомні номери. Атомні номери зростають на один під час руху зліва направо. Оскільки елементи розташовані за групами, деякі осередки таблиці залишаються порожніми.

   • Наприклад, перший рядок таблиці містить водень, який має атомний номер 1, і гелій з атомним номером 2. Однак вони розташовані на протилежних краях, оскільки належать до різних груп.

2. Дізнайтеся про групи, які включають елементи зі схожими фізичними і хімічними властивостями.Елементи кожної групи розміщуються у відповідній вертикальній колонці. Як правило, вони позначаються одним кольором, що допомагає визначити елементи зі схожими фізичними та хімічними властивостями та передбачити їхню поведінку. Усі елементи тієї чи іншої групи мають однакову кількість електронів на зовнішній оболонці.

   • Гідроген можна віднести як до групи лужних металів, так і до групи галогенів. У деяких таблицях його вказують у обох групах.
   • Найчастіше групи пронумеровані від 1 до 18, і номери ставляться вгорі чи внизу таблиці. Номери можуть бути вказані римськими (наприклад, IA) або арабськими (наприклад, 1A або 1) цифрами.
   • При русі вздовж колонки зверху вниз кажуть, що ви переглядаєте групу.

3. Дізнайтеся, чому в таблиці є порожні комірки.Елементи впорядковані не тільки відповідно до їх атомного номера, але і по групах (елементи однієї групи мають схожі фізичні та хімічні властивості). Завдяки цьому можна легше зрозуміти, як поводиться той чи інший елемент. Проте зі зростанням атомного номера який завжди перебувають елементи, які потрапляють у відповідну групу, у таблиці зустрічаються порожні осередки.

   • Наприклад, перші 3 рядки мають порожні осередки, оскільки перехідні метали зустрічаються лише з атомного номера 21.
   • Елементи з атомними номерами з 57 по 102 відносяться до рідкісноземельних елементів, і зазвичай їх виносять в окрему підгрупу в правому нижньому куті таблиці.

4. Кожен рядок таблиці є періодом.Усі елементи одного періоду мають однакове число атомних орбіталей, у яких розташовані електрони в атомах. Кількість орбіталей відповідає номеру періоду. Таблиця містить 7 рядків, тобто 7 періодів.

   • Наприклад, атоми елементів першого періоду мають одну орбіталь, а атоми елементів сьомого періоду – 7 орбіталей.
   • Як правило, періоди позначаються цифрами від 1 до 7 зліва таблиці.
   • При русі вздовж рядка ліворуч кажуть, що ви «переглядаєте період».

5. Навчіться розрізняти метали, металоїди та неметали.Ви краще розумітимете властивості того чи іншого елемента, якщо зможете визначити, до якого типу він належить. Для зручності більшості таблиць метали, металоїди і неметали позначаються різними кольорами. Метали знаходяться у лівій, а неметали – у правій частині таблиці. Металоїди розташовані між ними.

   Частина 2

   Позначення елементів

   1. Кожен елемент позначається однією або двома латинськими літерами.Як правило, символ елемента наведено великими літерами у центрі відповідного осередку. Символ є скороченою назвою елемента, яка збігається в більшості мов. При проведенні експериментів та роботі з хімічними рівняннями зазвичай використовуються символи елементів, тому корисно їх пам'ятати.

      • Зазвичай символи елементів є скороченням їхньої латинської назви, хоча для деяких, особливо нещодавно відкритих елементів, вони отримані із загальноприйнятої назви. Наприклад, гелій позначається символом He, що близько до загальноприйнятої назви здебільшого мов. У той самий час залізо позначається як Fe, що скороченням його латинської назви.

   2. Зверніть увагу на повну назву елемента, якщо вона наведена у таблиці.Це ім'я елемента використовується у звичайних текстах. Наприклад, «гелій» та «вуглець» є назвами елементів. Зазвичай, хоч і завжди, повні назви елементів вказуються під їх хімічним символом.

      • Іноді в таблиці не вказуються назви елементів та наводяться лише їхні хімічні символи.

   3. Знайдіть атомний номер.Зазвичай атомний номер елемента розташований зверху відповідного осередку, посередині або в кутку. Він також може знаходитися під символом або назвою елемента. Елементи мають атомні номери від 1 до 118.

      • Атомний номер завжди є цілим числом.

   4. Пам'ятайте, що атомний номер відповідає числу протонів в атомі.Усі атоми тієї чи іншої елемента містять однакову кількість протонів. На відміну від електронів кількість протонів в атомах елемента залишається постійним. Інакше вийшов би інший хімічний елемент!

      • За атомним номером елемента можна визначити кількість електронів і нейтронів в атомі.

   5. Зазвичай кількість електронів дорівнює числу протонів.Винятком є ​​той випадок, коли атом іонізовано. Протони мають позитивний, а електрони – негативний заряд. Оскільки атоми зазвичай нейтральні, вони містять однакову кількість електронів та протонів. Тим не менш, атом може захоплювати електрони або втрачати їх, і в цьому випадку він іонізується.

      • Іони мають електричний заряд. Якщо в іоні більше протонів, то він має позитивний заряд, і в цьому випадку після символу елемента ставиться знак плюс. Якщо іон містить більше електронів, має негативний заряд, що позначається знаком «мінус».
      • Знаки «плюс» та «мінус» не ставляться, якщо атом не є іоном.

Періодичний закон було відкрито Д.І. Менделєєвим під час роботи над текстом підручника «Основи хімії», що він зіштовхнувся з труднощами систематизації фактичного матеріалу. На середину лютого 1869 р., обмірковуючи структуру підручника, учений поступово дійшов висновку, що властивості простих речовин, і атомні маси елементів пов'язує певна закономірність.

Відкриття періодичної таблиці елементів було скоєно невипадково, це був результат величезної праці, тривалої і копіткої роботи, що була витрачена і самим Дмитром Івановичем, і безліччю хіміків у складі його попередників і сучасників. «Коли я став остаточно оформляти мою класифікацію елементів, я написав на окремих картках кожен елемент та його з'єднання, і потім, розташувавши їх у порядку груп та рядів, отримав першу наочну таблицю періодичного закону. Але це був лише заключний акорд, підсумок усієї попередньої праці…» - говорив учений. Менделєєв наголошував, що його відкриття було результатом, що завершив собою двадцятирічний роздум про зв'язки між елементами, обмірковування з усіх боків взаємовідносин елементів.

17 лютого (1 березня) рукопис статті, що містить таблицю під назвою «Досвід системи елементів, заснованої на їхній атомній вазі та хімічній подібності», був закінчений і зданий до друку з позначками для наборщиків і з датою «17 лютого 1869 р.». Повідомлення про відкриття Менделєєва було зроблено редактором "Російського хімічного товариства" професором Н.А. Меншуткіна на засіданні товариства 22 лютого (6 березня) 1869 р. Сам Менделєєв на засіданні не був присутній, оскільки в цей час за завданням Вільного економічного товариства обстежував сироварні Тверської та Новгородської губерній.

У першому варіанті системи елементи були розставлені вченим по дев'ятнадцяти горизонтальних рядах і шести вертикальним стовпцям. 17 лютого (1 березня) відкриття періодичного закону аж ніяк не завершилося, а лише розпочалося. Його розробку та поглиблення Дмитро Іванович продовжував ще майже три роки. У 1870 р. Менделєєв в «Основах хімії» опублікував другий варіант системи («Природну систему елементів»): горизонтальні стовпці елементів-аналогів перетворилися на вісім вертикально розташованих груп; шість вертикальних стовпців першого варіанта перетворилися на періоди, що починалися лужним металом і закінчуються галогеном. Кожен період був розбитий на два ряди; елементи різних рядів, що увійшли до групи, утворили підгрупи.

Сутність відкриття Менделєєва у тому, що із зростанням атомної маси хімічних елементів їх властивості змінюються не монотонно, а періодично. Після певної кількості різних за властивостями елементів, що розташовані за зростанням атомної ваги, властивості починають повторюватися. Відмінністю роботи Менделєєва від робіт його попередників було те, що основ для класифікації елементів у Менделєєва була не одна, а дві - атомна маса та хімічна подібність. Для того, щоб періодичність повністю дотримувалася, Менделєєв виправив атомні маси деяких елементів, кілька елементів розмістив у своїй системі всупереч прийнятим на той час уявленням про їхню схожість з іншими, залишив у таблиці порожні клітини, де повинні були розміститися поки що не відкриті елементи.

У 1871 р. на основі цих робіт Менделєєв сформулював Періодичний закон, форма якого згодом була дещо вдосконалена.

Періодична система елементів дуже вплинула на подальший розвиток хімії. Вона не тільки була першою природною класифікацією хімічних елементів, що показала, що вони утворюють струнку систему і знаходяться в тісному зв'язку один з одним, а й стала могутнім знаряддям для подальших досліджень. Тоді, коли Менделєєв з урахуванням відкритого ним періодичного закону становив свою таблицю, багато елементів ще були відомі. Протягом наступних 15 років прогнози Менделєєва блискуче підтвердилися; всі три очікувані елементи було відкрито (Ga, Sc, Ge), що було найбільшим тріумфом періодичного закону.

СТАТТЯ «МЕНДЕЛЄЇВ»

Менделєєв (Дмитро Іванович) – проф., нар. у Тобольську, 27 січня 1834 р.). Батько його, Іван Павлович, директор тобольської гімназії, незабаром осліп і помер. Менделєєв, десятирічним хлопчиком, залишився під опікою своєї матері, Марії Дмитрівни, уродженої Корнільєвої, жінки видатного розуму і користувалася загальною пошаною в місцевому інтелігентному суспільстві. Дитинство та гімназичні роки М. проходять в обстановці, сприятливій для утворення самобутнього та незалежного характеру: мати була прихильницею вільного пробудження природного покликання. Любов до читання та вивчення ясно виявилася в М. тільки після закінчення гімназичного курсу, коли мати, вирішивши направити свого сина до науки, вивезла його 15-річним хлопчиком із Сибіру спочатку до Москви, а потім через рік до Петербурга, де і помістила до педагогічного інститут… В інституті почалося справжнє, всепоглинаюче штудування всіх галузей позитивної науки… Після закінчення курсу в інституті, внаслідок здоров'я, що похитнулося, поїхав до Криму і був визначений учителем гімназії, спочатку в Сімферополі, потім в Одесі. Але вже 1856г. він знову повернувся до Петербурга, надійшов приват-доцентом до СПб. унів. та захистив дисертацію «Про питомі обсяги», на ступінь магістра хімії та фізики… У 1859 р. М. був відряджений за кордон… У 1861 р. М. знову вступив приват-доцентом у Спб. Університет. Незабаром потім опублікував курс «Органічної хімії» та статтю «Про межу СnН2n+ вуглеводнів». У 1863 р. М. був визначений професором CПб. технологічного інституту та протягом кількох років багато займався питаннями техніки: їздив на Кавказ для вивчення нафти біля Баку, виробляв сільськогосподарські досліди Імп. Вільного економічного товариства, видавав технічні керівництва і т. п. У 1865 р. проводив дослідження розчинів спирту за їхньою питомою вагою, що послужило предметом докторської дисертації, яку захищав наступного року. Професором СПб. унів. по кафедрі хімії М. був обраний та визначений у 1866 р. З того часу наукова його діяльність набуває таких розмірів та різноманітності, що в короткому нарисі можна вказати лише на найважливіші праці. У 1868 – 1870 рр. він пише свої «Основи хімії», де вперше проводиться принцип його періодичної системи елементів, що дала можливість передбачити існування нових, ще невідкритих елементів і з точністю передбачити властивості їх самих, і їх різноманітних сполук. У 1871 – 1875 рр. займається дослідженням пружності та розширення газів та публікує свій твір «Про пружність газів». У 1876 р. за дорученням уряду їде до Пенсільванії для огляду нафтових американських родовищ і потім кілька разів на Кавказ для вивчення економічних умов нафтового виробництва та умов видобутку нафти, що спричинили широкий розвиток нафтової промисловості в Росії; сам займається вивченням нафтових вуглеводнів, про все публікує кілька творів і в них розбирає питання про походження нафти. Приблизно тоді займається питаннями, які стосуються повітроплавання і опору рідин, супроводжуючи свої вивчення публікацією окремих творів. У 80-х роках. він знову звертається до вивчення розчинів, результатом чого з'явилося соч. "Дослідження водних розчинів за питомою вагою", висновки якого знайшли стільки послідовників серед хіміків усіх країн. У 1887 р., під час повного сонячного затемнення, піднімається один на аеростаті в Клин, сам робить ризиковану поправку клапанів, робить кулю слухняною і заносить у літописі цього явища все, що вдалося помітити. У 1888 р. вивчає дома економічні умови Донецької кам'яновугільної області. У 1890 р. М. припинив читання свого курсу неорганічної хімії у СПб. Університеті. Інші великі економічні та державні завдання з цього часу починають особливо займати його. Призначений членом ради торгівлі і мануфактур, приймає найактивнішу участь у виробленні та систематичному проведенні заступницького для російської обробної промисловості тарифу і публікує твір «Тлумачний тариф 1890», що трактує за всіма статтями, чому для Росії настала необхідність такого заступництва. Одночасно він залучається військовим та морським міністерствами до питання про переозброєння російської армії та флоту для вироблення типу бездимного пороху та після відрядження до Англії та Франції, які тоді вже мали свій порох, призначається в1891 р. консультантом при керуючого морським міністерством з порохових питань та, працюючи разом із службовцями (своїми колишніми учнями) в науково-технічній лабораторії морського відомства, відкритої спеціально для вивчення зазначеного питання, вже на самому початку 1892 р. вказує потрібний тип бездимного пороху, названого піроколодійним, універсального і легко пристосовуваного до всякого. З відкриттям у міністерстві фінансів палати заходів і терезів, в 1893 р., визначається у ній вченим зберігачем заходів і терезів і розпочинає видання «Временника», у якому публікуються всі вимірювальні дослідження, які у палаті. Чуйний і чуйний до будь-яких наукових питань першорядної важливості, М. також жваво цікавився й іншими явищами поточного суспільного життя, і скрізь, де можливо, сказав своє слово… З 1880 р. він почав цікавитися художнім світом, особливо російським, збирає художні колекції та т. п., а 1894 р. обирається дійсним членом Імп.академії мистецтв... Першорядної важливості різноманітні наукові питання, що були предметом вивчення М., за своєю чисельністю не можуть бути тут перераховані. Він написав до 140 робіт, статей та книг. Але час для оцінки історичного значення цих праць ще не настав, і М., будемо сподіватися, ще довго не перестане досліджувати і висловлювати своє потужне слово з питань, що виникають, як науки, так і життя...

РОСІЙСЬКЕ ХІМІЧНЕ СУСПІЛЬСТВО

Російське хімічне суспільство - наукова організація, заснована при Санкт-Петербурзькому університеті в 1868 р. і була добровільним об'єднанням російських хіміків.

Про необхідність створення Товариства було заявлено на 1-му З'їзді російських дослідників природи і лікарів, що відбувся в Санкт-Петербурзі наприкінці грудня 1867 - початку січня 1868 р. На З'їзді було оголошено рішення учасників Хімічної секції:

«Хімічна секція заявила одностайне бажання з'єднатися в Хімічне суспільство для спілкування сил російських хіміків, що вже склалися. Секція вважає, що це суспільство матиме членів у всіх містах Росії, і що його видання включатиме праці всіх російських хіміків, які друкуються російською мовою».

До цього часу вже було засновано хімічні товариства у кількох європейських країнах: Лондонське хімічне товариство (1841), Хімічне товариство Франції (1857), Німецьке хімічне товариство (1867); Американське хімічне суспільство було засноване 1876 р.

Статут Російського хімічного суспільства, складений переважно Д.І. Менделєєвим був затверджений Міністерством народної освіти 26 жовтня 1868 р., а перше засідання Товариства відбулося 6 листопада 1868 р. Спочатку до його складу увійшли 35 хіміків з Петербурга, Казані, Москви, Варшави, Києва, Харкова та Одеси. У перший рік свого існування РХО виросло з 35 до 60 членів і продовжувало плавно рости в наступні роки (129 - 1879 р., 237 - 1889 р., 293 - 1899 р., 364 - 1909 р., 565 - 1917 р.).

У 1869 р. у РХВ виник свій друкований орган - «Журнал Російського хімічного товариства» (ЖРГО); журнал виходив 9 разів на рік (щомісяця, крім літніх місяців).

У 1878 р. РХО об'єдналося з Російським фізичним суспільством (засновано 1872 р.) у Російське фізико-хімічне суспільство. Першими Президентами РФХО були А.М. Бутлеров (у 1878-1882 рр.) та Д.І. Менделєєв (1883-1887 рр.). У зв'язку з об'єднанням з 1879 р. (з 11-го тому) «Журнал Російського хімічного товариства» було перейменовано на «Журнал Російського фізико-хімічного товариства». Періодичність видання складала 10 номерів на рік; журнал складався з двох частин – хімічної (ЖРХО) та фізичної (ЖРФО).

На сторінках ЖРГО вперше було надруковано багато праць класиків російської хімії. Можна особливо відзначити роботи Д.І. Менделєєва щодо створення та розвитку періодичної системи елементів та А.М. Бутлерова, пов'язані з розробкою його теорії будови органічних сполук… За період з 1869 по 1930 р. в ЖРГО було опубліковано 5067 оригінальних хімічних досліджень, друкувалися також реферати та оглядові статті з окремих питань хімії, переклади найцікавіших робіт із іноземних журналів.

РФХО стало засновником Менделєєвських з'їздів із загальної та прикладної хімії; три перші з'їзди пройшли в С.-Петербурзі в 1907, 1911 та 1922 рр. У 1919 р. видання ЖРФГО було призупинено та відновлено лише у 1924 р.

Періодична система хімічних елементів – це класифікація хімічних елементів, створена Д. І. Менделєєвим на основі відкритого ним у 1869 р. періодичного закону.

Д. І. Менделєєв

Згідно з сучасним формулюванням цього закону, у безперервному ряду елементів, розташованих у порядку зростання величини позитивного заряду ядер їх атомів, періодично повторюються елементи зі подібними властивостями.

Періодична система хімічних елементів, подана у вигляді таблиці, складається з періодів, рядів та груп.

На початку кожного періоду (за винятком першого) знаходиться елемент яскраво вираженими металевими властивостями (лужний метал).

Умовні позначення кольорової таблиці: 1 - хімічний знак елемента; 2 – назва; 3 – атомна маса (атомна вага); 4 – порядковий номер; 5 – розподіл електронів по шарах.

У міру зростання порядкового номера елемента, що дорівнює величині позитивного заряду ядра його атома, поступово слабшають металеві та наростають неметалеві властивості. Передостаннім елементом у кожному періоді є елемент із яскраво вираженими неметалевими властивостями (), а останнім - інертний газ. У I періоді знаходяться 2 елементи, у II та III – по 8 елементів, у IV та V – по 18, у VI – 32 та у VII (не завершеному періоді) – 17 елементів.

Перші три періоди називають малими періодами, кожен із них складається з одного горизонтального ряду; інші - великими періодами, кожен із яких (виключаючи VII період) і двох горизонтальних рядів - парного (верхнього) і непарного (нижнього). У парних лавах великих періодів знаходяться лише метали. Властивості елементів у цих рядах із зростанням порядкового номера змінюються слабко. Властивості елементів у непарних лавах великих періодів змінюються. У VI періоді за лантаном слідують 14 елементів, дуже подібних за хімічними властивостями. Ці елементи, які називають лантаноїдами, наведені окремо під основною таблицею. Аналогічно представлені в таблиці та актиноїди - елементи, що йдуть за актинієм.

У таблиці є дев'ять вертикальних груп. Номер групи, за рідкісним винятком, дорівнює найвищої позитивної валентності елементів цієї групи. Кожна група, виключаючи нульову та восьму, поділяється на підгрупи. - головну (розташована правіше) та побічну. У основних підгрупах зі збільшенням порядкового номера посилюються металеві та слабшають неметалеві властивості елементів.

Таким чином, хімічні та ряд фізичних властивостей елементів визначаються місцем, яке займає цей елемент у періодичній системі.

Біогенні елементи, тобто елементи, що входять до складу організмів та виконують у ньому певну біологічну роль, займають верхню частину таблиці Менделєєва. У блакитний колір пофарбовані клітини, які займають елементи, що становлять основну масу (більше 99%) живої речовини, у рожевий колір - клітини, які займають мікроелементи (див.).

Періодична система хімічних елементів є найбільшим досягненням сучасного природознавства та яскравим виразом найбільш загальних діалектичних законів природи.

також , Атомна вага.

Періодична система хімічних елементів – природна класифікація хімічних елементів, створена Д. І. Менделєєвим на основі відкритого ним у 1869 р. періодичного закону.

У початковому формулюванні періодичний закон Д. І. Менделєєва стверджував: властивості хімічних елементів, а також форми та властивості їх сполук перебувають у періодичній залежності від величини атомних ваг елементів. Надалі з розвитком вчення про будову атома було показано, що точнішою характеристикою кожного елемента є не атомна вага (див.), а величина позитивного заряду ядра атома елемента, що дорівнює порядковому (атомному) номеру цього елемента в періодичній системі Д. І. Менделєєва . Число позитивних зарядів ядра атома дорівнює числу електронів, що оточують ядро ​​атома, оскільки атоми електронейтральні. У світлі цих даних періодичний закон формулюється так: властивості хімічних елементів, а також форми та властивості їх сполук знаходяться у періодичній залежності від величини позитивного заряду ядер їх атомів. Це означає, що у безперервному ряду елементів, розташованих у порядку зростання позитивних зарядів ядер їх атомів, періодично повторюватимуться елементи зі подібними властивостями.

Таблична форма періодичної системи хімічних елементів представлена ​​у її сучасному вигляді. Вона складається з періодів, рядів та груп. Період є послідовним горизонтальним рядом елементів, розташованих у порядку зростання позитивного заряду ядер їх атомів.

На початку кожного періоду (за винятком першого) знаходиться елемент із яскраво вираженими металевими властивостями (лужний метал). Потім у міру збільшення порядкового номера поступово слабшають металеві та наростають неметалеві властивості елементів. Передостаннім елементом у кожному періоді є елемент із яскраво вираженими неметалевими властивостями (галоген), а останнім – інертний газ. І період складається з двох елементів, роль лужного металу та галогену тут одночасно виконує водень. II та III періоди включають по 8 елементів, названих Менделєєвим типовими. IV та V періоди нараховують по 18 елементів, VI-32. VII період ще не завершений і поповнюється штучно створюваними елементами; Нині у цьому періоді налічується 17 елементів. I, II і III періоди називають малими, кожен із новачків складається з одного горизонтального ряду, IV-VII- великими: вони (крім VII) включають два горизонтальних ряду - парний (верхній) і непарний (нижній). У парних рядах великих періодів знаходяться лише метали, і зміна властивостей елементів у ряду зліва направо виражена слабо.

У непарних рядах великих періодів властивості елементів у ряду змінюються так само, як властивості типових елементів. У парному ряду VI періоду після лантану слідує 14 елементів [званих лантанідами (див.), лантаноїдами, рідкісноземельними елементами], подібних за хімічними властивостями з лантаном і між собою. Список їх наводиться окремо під таблицею.

Окремо виписані та наведені під таблицею елементи, що йдуть за актинієм-актиніди (актиноїди).

У періодичній системі хімічних елементів за вертикалями розташовано дев'ять груп. Номер групи дорівнює вищій позитивній валентності елементів цієї групи. Виняток становлять фтор (буває лише негативно одновалентним) та бром (не буває семивалентним); крім того, мідь, срібло, золото можуть виявляти валентність більше +1 (Cu-1 і 2, Ag і Au-1 і 3), а з елементів VIII групи валентністю +8 мають тільки осмій та рутеній. Кожна група, за винятком восьмої та нульової, ділиться на дві підгрупи: головну (розташована правіше) та побічну. До основних підгруп входять типові елементи та елементи великих періодів, у побічні - тільки елементи великих періодів і до того ж метали.

За хімічними властивостями елементи кожної підгрупи цієї групи значно відрізняються один від одного і лише вища позитивна валентність однакова всім елементів цієї групи. У основних підгрупах зверху вниз посилюються металеві властивості елементів і слабшають неметалеві (так, францій є елементом з найбільш яскраво вираженими металевими властивостями, а фтор - неметалічні). Таким чином, місце елемента в періодичній системі Менделєєва (порядковий номер) визначає його властивості, які є середньою з властивостей сусідніх елементів по вертикалі та горизонталі.

Деякі групи елементів мають особливі назви. Так, елементи головних підгруп I групи називають лужними металами, II групи - лужноземельними металами, VII групи - галогенами, елементи, розташовані за ураном - трансурановими. Елементи, які входять до складу організмів, беруть участь у процесах обміну речовин і мають явно виражену біологічну роль, називають біогенними елементами. Усі вони займають верхню частину таблиці Д. І. Менделєєва. Це насамперед ПРО, С, Н, N, Са, Р, К, S, Na, Cl, Mg і Fe, що становлять основну масу живої речовини (більше 99%). Місця, які займають ці елементи в періодичній системі, пофарбовані в світло-блакитний колір. Біогенні елементи, яких в організмі дуже мало (від 10-3 до 10-14%), називають мікроелементами (див.). У клітинах періодичної системи, забарвлених у жовтий колір, вміщено мікроелементи, життєво важливе значення яких для людини доведено.

Згідно з теорією будови атомів (див. Атом) хімічні властивості елементів залежать в основному від числа електронів на зовнішній електронній оболонці. p align="justify"> Періодична зміна властивостей елементів зі збільшенням позитивного заряду атомних ядер пояснюється періодичним повторенням будови зовнішньої електронної оболонки (енергетичного рівня) атомів.

У малих періодах із збільшенням позитивного заряду ядра зростає кількість електронів на зовнішній оболонці від 1 до 2 у I періоді та від 1 до 8 у II та III періодах. Звідси зміна властивостей елементів періоді від лужного металу до інертного газу. Зовнішня електронна оболонка, що містить 8 електронів, є завершеною та енергетично стійкою (елементи нульової групи хімічно інертні).

У великих періодах парних рядах зі зростанням позитивного заряду ядер число електронів на зовнішній оболонці залишається постійним (1 або 2) і йде заповнення електронами другої зовні оболонки. Звідси повільне зміна властивостей елементів парних рядах. У непарних рядах великих періодів зі збільшенням заряду ядер йде заповнення електронами зовнішньої оболонки (від 1 до 8) і властивості елементів змінюються так, як і типові елементи.

Число електронних оболонок в атомі дорівнює номеру періоду. Атоми елементів основних підгруп мають на зовнішніх оболонках число електронів, що дорівнює номеру групи. Атоми елементів побічних підгруп містять на зовнішніх оболонках один або два електрони. Цим пояснюється різниця у властивостях елементів головної та побічної підгруп. Номер групи вказує можливу кількість електронів, які можуть брати участь в утворенні хімічних зв'язків (див. Молекула), тому такі електрони називають валентними. У елементів побічних підгруп валентними є електрони зовнішніх оболонок, а й передостанніх. Число і будова електронних оболонок зазначено в періодичній системі хімічних елементів, що додається.

Періодичний закон Д. І. Менделєєва та заснована на ньому система мають виключно велике значення у науці та практиці. Періодичний закон і система стали основою для відкриття нових хімічних елементів, точного визначення їх атомних ваг, розвитку вчення про будову атомів, встановлення геохімічних законів розподілу елементів у земній корі та розвитку сучасних уявлень про живу речовину, склад якої та пов'язані з нею закономірності знаходяться у відповідності із періодичною системою. Біологічна активність елементів та його вміст в організмі також багато в чому визначаються місцем, яке вони займають у періодичній системі Менделєєва. Так, зі збільшенням порядкового номера у ряді груп зростає токсичність елементів та зменшується їх вміст у організмі. Періодичний закон є яскравим виразом найзагальніших діалектичних законів розвитку природи.