Значення періодичного закону

Матеріал параграфа допоможе вам:

• усвідомити значення періодичного закону для розвитку хімії та інших природничих наук;

• зрозуміти важливість використання періодичного закону і періодичної системи при вивченні хімії.

Сучасну хімію неможливо уявити без періодичного закону і періодичної системи хімічних елементів. Періодичний закон, або закон періодичності, акумулює найважливіші знання про хімічні елементи, утворені ними прості та складні речовини. Він дає змогу пояснити багато хімічних фактів, допомагає усвідомити та обґрунтувати різні закономірності у світі хімічних елементів, речовин та їх перетворень, передбачити можливості добування нових, невідомих нині сполук.

У своїй періодичній системі Д. І. Менделєєв залишив порожні клітинки і вважав, що вони мають належати ще не відкритим, але існуючим у природі елементам. Невдовзі було відкрито перший елемент, передбачений Менделєєвим (його назвали Галієм), потім — другий (Скандій), третій (Германій). Це був тріумф періодичного закону, який виявив не лише узагальнювальну, а й передбачувальну силу.

Відкриття Д. І. Менделєєвим періодичного закону спонукало до пошуків причин періодичності серед елементів, простих речовин та однотипних сполук. Учені сконцентрували свої зусилля на дослідженні атомів, їх природи. Виявлення на межі XIX—XX ст. складної будови атома, а пізніше — й атомного ядра, відкриття ізотопів допомогли підтвердити розміщення деяких елементів у періодичній системі, яке не узгоджувалося з їх відносними атомними масами. При цьому періодичний закон не втратив сили, а отримав нове формулювання і розкрив свою фізичну суть (§ 8). Менделєєв писав, що «періодичному закону майбутнє не загрожує руйнуванням, а лише надбудову й розвиток обіцяє».

Значення періодичного закону для хімічної науки величезне. Його успішно використовують і в інших природничих науках; цей закон допомагає осягнути наукову картину матеріального світу. Учені-біологи довели, що подібні елементи та їх сполуки можуть виконувати схожі функції в організмі, іноді — замінювати одне одного. На підставі хімічних аналізів багатьох гірських порід, мінералів, руд геологи виявили, що подібні елементи часто трапляються в природі разом. Досліджуючи сполуки аналогічного складу, фізики встановили схожість їх внутрішньої будови і фізичних властивостей.

Періодичний закон і періодична система становлять основу вивчення хімії елементів. Учням і студентам не варто запам’ятовувати склад і хімічні властивості великої кількості речовин. Це й неможливо зробити. Логіка вивчення хімії в університетах ґрунтується на порівнянні складу і властивостей простих речовин та сполук елементів кожної групи періодичної системи, а також кожної підгрупи. Вам потрібно навчитися виділяти, розуміти і передбачати головне про хімічні елементи та речовини, спираючись на періодичний закон і використовуючи періодичну систему.

Характер змін властивостей простих речовин та сполук елементів у періодах і групах дає змогу виявити та обґрунтувати подібність деяких елементів 2-го і 3-го періодів, розміщених у періодичній системі по діагоналі. Так, схожими за хімічними властивостями є сполуки Літію і Магнію, Берилію і Алюмінію, хоча елементи в кожній парі мають різні значення валентності. Прості речовини бор і силіцій — напівпровідники; вони мають дуже високі температури плавлення. Подібними за будовою і властивостями є бінарні сполуки неметалічних елементів з Оксигеном і Хлором. Зокрема, оксиди та хлориди Фосфору реагують із водою; продуктами цих реакцій є кислоти.

Періодичний закон — основний закон хімії. Він встановлює зв'язок між усіма хімічними елементами, дає змогу передбачити їх характер, властивості простих речовин і сполук.

Періодичний закон використовують фізики, біологи, геологи, учені, які працюють в інших галузях.

Вивчати хімію, не спираючись на періодичний закон і періодичну систему хімічних елементів, неможливо.

76. Чому періодичний закон сприяв відкриттю нових хімічних елементів?

77. Які можливі причини знаходження подібних елементів в одному мінералі?

78. Дізнайтеся з літератури, інтернет-сайтів про те, які вищі навчальні заклади, науково-дослідні інститути мають ім'я Менделєєва, які поштові марки і монети випущено на честь ученого, відкритого ним періодичного закону та створеної періодичної системи. Зробіть повідомлення про результати свого пошуку на уроці хімії.

для допитливих

Перший варіант періодичної системи хімічних елементів

1 березня 1869 року Д. І. Менделєєв на аркуші паперу склав таблицю, яку назвав «Досвід системи елементів, заснованої на їхній атомній вазі та хімічній спорідненості». У цій таблиці (мал. 28) періоди були розміщені по вертикалі, а групи елементів — по горизонталі. Деякі знаки питання вказували на існування невідомих тоді хімічних елементів, для яких учений записав передбачені ним значення відносних атомних мас. Інші знаки питання свідчили про необхідність проведення додаткових досліджень елементів або уточнення розрахунків.

Невдовзі Д. І. Менделєєв назвав свою систему хімічних елементів періодичною, а через два роки сформулював періодичний закон. Проте датою відкриття закону вважають день появи першого варіанту періодичної системи.

Це матеріал з підручника Хімія 8 клас Попель