Народна Освіта » Хімія » Періодичний закон і періодична система елементів

НАРОДНА ОСВІТА

Періодичний закон і періодична система елементів

Чого доесягли вчені світу в наукових дослідженнях речовин і їх властивостей?

Геніальні висновки багатьох науковців про те, що всі хімічні елементи взаємонов’язані і мають підпорядковуватись певній послідовності, привели до відкриття фундаментального закону, яким користуються дослідники в усьому світі й понині. Це відкриття здійснив визначний хімік Дмитро Іванович Менделєєв (мал. 11). Він порівнював елементи за двома кількісними ознаками: відносною атомною масою та валентністю. А також брав до уваги властивості простих і складних речовин. Саме цю інформацію Менделєєв записав на окремі картки із символами елементів. Далі розклав і пронумерував кара'ки в порядку зростання відносних атомних мас. Він помітив, що зі зростанням відносної атомної маси хімічного елемента властивості його сполук змінюються не послідовно, а періодично. Тобто після певної кількості різних за властивостями елементів, розташованих за збільшенням відносної атомної маси, їхні властивості починають повторюватися. Наприклад, літій схожий на натрій, фтор на хлор. Менделєєв перемістив картки елементів з подібними властивостями сполук одну під іншу та отримав таким чином ряди елементів, що починались металічним елементом і закінчувались неметал ічним. У кожному такому ряду Літій — Флуор або Натрій — Хлор валентність елементів у сполуках за Оксигеном збільшувалася від І до VlI (табл. 1).

Таблиця 1

Валентність елементів, Ar, характер простої речовини

І

Il

НІ

Н"

рг-

П*г-

Vll

Li = 7

Лужний

метал

Be = 9 Метал

В = 11 Неметал

C = 12 Неметал

N = 14 Неметал

O = 16 Неметал

F = 19

Дуже активний неметал — галоген

Na = 23 Лужний метал

Mg = 24 Лужноземельний метал

Al = 27 Метал

Si = 28 Неметал

Р=31

Неметал

S=32

Неметал

Cl = 35.5 Дуже аіаивний неметал — галоген

 

Відомі на той час 63 хімічні елементи Менделєєв записав у таблицю спочатку вертикально, але згодом змінив формат на горизонтальний, який використовують і зараз. Така таблиця отримала назву «Періодична система хімічних елементів Д. 1. Менделєєва*.

Перший варіант таблиці було викладено у його листі іншим вченим від 1 березня 1869 року. Менделєєв назвав цю розробку «ОПЫТЪ СИСТЕМЫ ЭЛЕМЕНТОВЪ, основанной на ихъ атомномъ весе и химическомъ сходстве» (мал. 12).

 

Геніальний учений залишив тоді кілька вільних комірок таблиці і иоставив там знаки питання. Яка ж у цьому причина? У самого Менделєєва ніяких сумнівів не було — у цих комірках мають знаходитись елементи, які існують у природі, але ще на той час не були відкриті (табл. 2).

Великий учений сирогнозував також властивості сиолук невідомих елементів, розрахував за принципом Деберейнера відносні атомні маси та виправив значення відносних атомних мас багатьох вже існуючих елементів, наприклад, відносну атомну масу Берилію з 13,5 на 9 та ін.

Таблиця 2

Фрагмент таблиці, який складено за роботами Д. І. Менделєєва

H

1

 

       

?

?

?

     

Li

Be

в

C

N

O

F

     

7

13.5-?

 

12

14

16

19

     

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

     

23

24

27

28

31

32

35,5

     

K

Ca

?

Ті

V

Cr

Mn

 

Fe

Co

Ni

39

40

45

50

51

52

55

 

56

59

58

Cu

Zn

?

? І

As

Se

Br

       

64

65

70

73

75

79

80

     

За аналізом властивостей сиолук Менделєєв змінив порядок розташування деяких пар елементів: Аргону та Калію, Кобальту та Нікелю, Телуру та Йоду. Він вважав, що якісні характеристики сполук не менш важливі для визначення місця елементів у системі, ніж кількісні.

За подібністю властивостей Менделєєв назвав елементи із порядковими номерами 21, 31 і 32 відповідно Екабор, Екаалюміній та Екасиліцій. 1 згодом вони були дійсно відкриті й названі за географічними назвами — Скандій, Галій та Германій.

Пізніше були відкриті інертні (благородні) гази. Гелій — у результаті аналізів випромінювання Сонця. Через 25 років Вільям Рамзай виділив новий газ із но-вітря в лабораторії і назвав його аргон — «лінивий», бо його неможливо було примусити реагувати з будь-якими речовинами. Менделєєв передбачав існування благородних газів, бо вважав, що не може бути в природі такого різкого переходу від галогенів до лужних елементів. Після відкриття цієї груїш елементів ряди, складені Менделєєвим, набули логічної завершеності. І иеріодична система набула завершений вигляд.

Встановлену залежність властивостей сполук елементів Д. І. Менделєєв сформулював як фундаментальний періодичний закон:

Властивості елементів, а тому й властивості утворених ними простих і складних речовин перебувають у періодичній залежності від атомних мас елементів.

Таким чином Періодичний закон розкрив взаємозв’язок усіх хімічних елементів у Всесвіті. Було створено наукову класифікацію, що системно охоплю-вала всі відомі на той час знання про хімічні елементи та їхні сполуки.

Придумайте сценарій відеоролика про цікаві факти та певні невідповідності у періодичній системі за малюнком.

1.    Порівняйте підходи до класифікації Майєра та Менделєєва.

2.    Чому закон, відкритий Менделєєвим називається періодичним?

3.    Чому Менделєєв, зіставивши дані, отримані різними дослідниками про відносну атомну масу Берилію, вибрав значення 9, а не 13,5?

4.    Проста речовина елемента з порядковим номером 37 чи 38 має бути більш активною? Відповідь обґрунтуйте.

5.    Користуючись періодичною системою, встановіть по кілька елементів, подібних Гелію, Калію, Германію.

6.    Розташуйте елементи в порядку посилення їхніх металічних властивостей.

А Станум    Б    Йод    В    Ксенон    Г    Кадмій

7.    Вкажіть просту речовину, яка не є інертним газом.

А неон    Б    аргон    В    озон    Г    гелій

8.    Встановіть відповідність законів та їхніх відкривачів.

1 закон збереження маси речовин    А Л. Майєр

2 періодичний закон хімічних елементів    Б М. Ломоносов

В Д. Менделєєв

9.    Знайдіть додаткову інформацію про відкриття елементів: Скандію, Галію та Германію. Скористайтесь інтернет-ресурсами.

 

Це матеріал з підручника Хімія 8 клас Василенко

 

Категорія: Хімія

Автор: admin от 21-10-2016, 21:32, Переглядів: 1643