Sa unang kalahati ng ika-19 na siglo, nagkaroon ng iba't ibang pagtatangka na i-systematize ang mga elemento at pagsamahin ang mga metal sa periodic system. Sa panahong ito ng kasaysayan, lumitaw ang isang paraan ng pagsasaliksik gaya ng pagsusuri ng kemikal.
Mula sa kasaysayan ng pagkatuklas ng Periodic Table of Elements
Gamit ang katulad na pamamaraan para sa pagtukoy ng mga partikular na katangian ng kemikal, sinubukan ng mga siyentipiko noong panahong iyon na pagsamahin ang mga elemento sa mga grupo, na ginagabayan ng kanilang mga quantitative na katangian, gayundin ang atomic na timbang.
Paggamit ng atomic weight
Kaya, tinukoy ni I. V. Dubereiner noong 1817 na ang strontium ay may atomic na timbang na katulad ng sa barium at calcium. Nalaman din niya na marami ang pagkakatulad sa pagitan ng mga katangian ng barium, strontium at calcium. Batay sa mga obserbasyon na ito, pinagsama-sama ng sikat na chemist ang tinatawag na triad ng mga elemento. Ang iba pang mga sangkap ay pinagsama sa magkatulad na mga grupo:
- sulfur, selenium, tellurium;
- chlorine, bromine, iodine;
- lithium, sodium, potassium.
Pag-uuri ayon sa mga katangian ng kemikal
L. Si Gmelin noong 1843 ay nagmungkahi ng isang talahanayan kung saan inayos niya ang katuladmga elemento sa isang mahigpit na pagkakasunud-sunod ayon sa kanilang mga kemikal na katangian. Nitrogen, hydrogen, oxygen ay itinuturing niyang pangunahing elemento, inilagay ng chemist na ito sa labas ng kanyang mesa.
Sa ilalim ng oxygen ay naglagay siya ng tetrads (4 na sign bawat isa) at pentads (5 signs bawat isa) ng mga elemento. Ang mga metal sa periodic system ay inilagay ayon sa terminolohiya ng Berzelius. Gaya ng naisip ni Gmelin, ang lahat ng elemento ay natukoy sa pamamagitan ng pagpapababa ng mga katangian ng electronegativity sa loob ng bawat subgroup ng periodic system.
Pagsamahin ang mga elemento nang patayo
Alexander Emile de Chancourtois noong 1863 ay inilagay ang lahat ng elemento sa pataas na atomic weights sa isang silindro, na hinati ito sa ilang patayong guhit. Bilang resulta ng paghahati na ito, ang mga elementong may magkatulad na katangiang pisikal at kemikal ay matatagpuan sa mga patayo.
Batas ng mga oktaba
D. Natuklasan ng Newlands noong 1864 ang isang medyo kawili-wiling pattern. Kapag ang mga elemento ng kemikal ay nakaayos sa pataas na pagkakasunud-sunod ng kanilang mga atomic na timbang, ang bawat ikawalong elemento ay nagpapakita ng pagkakatulad sa una. Tinawag ng Newlands ang katulad na katotohanan na batas ng octaves (walong nota).
Ang kanyang periodic system ay napaka-arbitrary, kaya ang ideya ng isang observant scientist ay tinawag na "octave" na bersyon, na iniuugnay ito sa musika. Ito ang bersyon ng Newlands na pinakamalapit sa modernong istruktura ng PS. Ngunit ayon sa nabanggit na batas ng octaves, 17 elemento lamang ang nagpapanatili ng kanilang mga pana-panahong katangian, habang ang iba pang mga palatandaan ay hindi nagpakita ng ganoong regularidad.
Odling table
U. Nagpakita si Odling ng ilang mga variant ng mga talahanayan ng mga elemento nang sabay-sabay. Sa unabersyon, nilikha noong 1857, iminungkahi niyang hatiin sila sa 9 na grupo. Noong 1861, gumawa ang chemist ng ilang pagsasaayos sa orihinal na bersyon ng talahanayan, na nagpangkat ng mga palatandaan na may katulad na mga katangian ng kemikal.
Isang variant ng talahanayan ni Odling, na iminungkahi noong 1868, ang nagpalagay ng pagsasaayos ng 45 elemento sa pataas na atomic weight. Siyanga pala, ang talahanayang ito na kalaunan ay naging prototype ng periodic system ng D. I. Mendeleev.
Valency division
L. Iminungkahi ni Meyer noong 1864 ang isang talahanayan na may kasamang 44 na elemento. Ang mga ito ay inilagay sa 6 na mga haligi, ayon sa hydrogen valency. Ang mesa ay may dalawang bahagi nang sabay-sabay. Ang pangunahing isa ay nagkakaisa ng anim na grupo, kasama ang 28 mga palatandaan sa pataas na mga timbang ng atom. Sa istraktura nito, ang mga pentad at tetrad ay nakita mula sa mga palatandaan na katulad ng mga katangian ng kemikal. Inilagay ni Meyer ang natitirang mga elemento sa pangalawang talahanayan.
Ang kontribusyon ni D. I. Mendeleev sa paglikha ng talahanayan ng mga elemento
Ang modernong periodic system ng mga elemento ng D. I. Mendeleev ay lumitaw batay sa mga talahanayan ni Mayer na pinagsama-sama noong 1869. Sa pangalawang bersyon, inayos ni Mayer ang mga palatandaan sa 16 na grupo, inilagay ang mga elemento sa mga pentad at tetrad, na isinasaalang-alang ang mga kilalang katangian ng kemikal. At sa halip na valency, gumamit siya ng simpleng pagnunumero para sa mga grupo. Walang boron, thorium, hydrogen, niobium, uranium sa loob nito.
Ang istruktura ng periodic system sa anyo na ipinakita sa modernong mga edisyon ay hindi agad lumabas. Maaaring makilalatatlong pangunahing yugto kung saan nilikha ang periodic system:
- Ang unang bersyon ng talahanayan ay ipinakita sa mga bloke ng gusali. Ang pana-panahong likas na katangian ng ugnayan sa pagitan ng mga katangian ng mga elemento at ang mga halaga ng kanilang mga atomic na timbang ay nasubaybayan. Iminungkahi ni Mendeleev ang bersyong ito ng klasipikasyon ng mga palatandaan noong 1868-1869
- Iniiwan ng scientist ang orihinal na sistema, dahil hindi nito ipinapakita ang pamantayan kung saan mahuhulog ang mga elemento sa isang partikular na column. Iminungkahi niyang maglagay ng mga palatandaan ayon sa pagkakatulad ng mga katangian ng kemikal (Pebrero 1869)
- Noong 1870, ipinakilala ni Dmitri Mendeleev ang makabagong periodic system ng mga elemento sa mundong siyentipiko.
Isinasaalang-alang ng bersyon ng Russian chemist ang posisyon ng mga metal sa periodic system at ang mga katangian ng non-metal. Sa paglipas ng mga taon na lumipas mula noong unang edisyon ng makinang na imbensyon ni Mendeleev, ang talahanayan ay hindi sumailalim sa anumang malalaking pagbabago. At sa mga lugar na iyon na naiwang walang laman noong panahon ni Dmitry Ivanovich, lumitaw ang mga bagong elemento, na natuklasan pagkatapos ng kanyang kamatayan.
Mga tampok ng periodic table
Bakit itinuturing na pana-panahon ang inilarawang sistema? Ito ay dahil sa istruktura ng talahanayan.
Sa kabuuan, naglalaman ito ng 8 grupo, at bawat isa ay may dalawang subgroup: ang pangunahing (pangunahin) at pangalawa. Lumalabas na mayroong 16 na subgroup sa kabuuan. Ang mga ito ay matatagpuan patayo, ibig sabihin, mula sa itaas hanggang sa ibaba.
Bukod dito, ang talahanayan ay mayroon ding mga pahalang na row na tinatawag na mga tuldok. Mayroon din silang kanilangkaragdagang dibisyon sa maliit at malaki. Ang katangian ng periodic system ay nagpapahiwatig ng pagsasaalang-alang sa lokasyon ng elemento: ang pangkat nito, subgroup at panahon.
Paano nagbabago ang mga property sa mga pangunahing subgroup
Lahat ng pangunahing subgroup sa periodic table ay nagsisimula sa mga elemento ng ikalawang yugto. Para sa mga sign na kabilang sa parehong pangunahing subgroup, ang bilang ng mga panlabas na electron ay pareho, ngunit ang distansya sa pagitan ng mga huling electron at ang positibong nucleus ay nag-iiba.
Sa karagdagan, ang pagtaas ng atomic weight (relative atomic mass) ng elemento ay nangyayari sa kanila mula sa itaas. Ang tagapagpahiwatig na ito ang tumutukoy sa kadahilanan sa pagtukoy ng mga pattern ng mga pagbabago sa mga katangian sa loob ng mga pangunahing subgroup.
Dahil ang radius (ang distansya sa pagitan ng positibong nucleus at ang panlabas na negatibong mga electron) sa pangunahing subgroup ay tumataas, ang mga hindi metal na katangian (ang kakayahang tumanggap ng mga electron sa panahon ng mga pagbabagong kemikal) ay bumababa. Kung tungkol sa pagbabago sa mga katangian ng metal (nagbibigay ng mga electron sa ibang mga atom), tataas ito.
Gamit ang periodic system, maaari mong ihambing ang mga katangian ng iba't ibang kinatawan ng parehong pangunahing subgroup. Sa oras na nilikha ni Mendeleev ang periodic system, wala pa ring impormasyon tungkol sa istruktura ng bagay. Ang nakakagulat ay ang katotohanan na pagkatapos ng teorya ng istraktura ng atom ay lumitaw, nag-aral sa mga paaralang pang-edukasyon at mga dalubhasang unibersidad ng kemikal at sa kasalukuyang panahon, kinumpirma nito ang hypothesis ni Mendeleev, at hindi pinabulaanan ang kanyang mga pagpapalagay sa pag-aayos ng mga atomo sa loob ng talahanayan.
Electronegativity saang mga pangunahing subgroup ay bumababa hanggang sa ibaba, iyon ay, mas mababa ang elementong matatagpuan sa pangkat, mas mababa ang kakayahang mag-attach ng mga atomo.
Pagbabago sa mga katangian ng mga atom sa mga side subgroup
Dahil ang sistema ni Mendeleev ay pana-panahon, ang pagbabago sa mga katangian sa naturang mga subgroup ay nangyayari sa reverse order. Ang mga nasabing subgroup ay kinabibilangan ng mga elemento simula sa yugto 4 (mga kinatawan ng d at f na pamilya). Sa ibaba sa mga subgroup na ito, bumababa ang mga katangian ng metal, ngunit pareho ang bilang ng mga panlabas na electron para sa lahat ng kinatawan ng isang subgroup.
Mga tampok ng istruktura ng mga tuldok sa PS
Ang bawat bagong panahon, maliban sa una, sa talahanayan ng Russian chemist ay nagsisimula sa isang aktibong alkali metal. Susunod ay ang amphoteric metal, na nagpapakita ng dalawahang katangian sa mga pagbabagong kemikal. Pagkatapos ay mayroong ilang mga elemento na may mga di-metal na katangian. Ang panahon ay nagtatapos sa isang inert gas (hindi metal, praktikal, hindi nagpapakita ng aktibidad ng kemikal).
Dahil pana-panahon ang system, mayroong pagbabago sa aktibidad sa mga panahon. Mula kaliwa hanggang kanan, ang pagbabawas ng aktibidad (mga katangian ng metal) ay bababa, ang aktibidad ng oxidizing (mga hindi metal na katangian) ay tataas. Kaya, ang pinakamaliwanag na metal sa panahon ay nasa kaliwa, at hindi metal sa kanan.
Sa malalaking yugto, na binubuo ng dalawang hanay (4-7), lumilitaw din ang isang pana-panahong karakter, ngunit dahil sa pagkakaroon ng mga kinatawan ng d o f na pamilya, marami pang metal na elemento sa hanay.
Mga pangalan ng pangunahing subgroup
Bahagi ng mga pangkat ng mga elemento na nasa periodic table ay nakatanggap ng sarili nitong mga pangalan. Ang mga kinatawan ng unang pangkat A ng subgroup ay tinatawag na mga metal na alkali. Utang ng mga metal ang pangalang ito sa kanilang aktibidad sa tubig, na nagreresulta sa pagbuo ng mga caustic alkalis.
Ang pangalawang pangkat A subgroup ay itinuturing na alkaline earth metals. Kapag nakikipag-ugnayan sa tubig, ang mga naturang metal ay bumubuo ng mga oxide, sila ay dating tinatawag na mga lupa. Mula noon ay may katulad na pangalan ang itinalaga sa mga kinatawan ng subgroup na ito.
Ang mga nonmetals ng oxygen subgroup ay tinatawag na chalcogens, at ang mga kinatawan ng 7 A group ay tinatawag na mga halogens. 8 Ang isang subgroup ay tinatawag na inert gas dahil sa kaunting aktibidad ng kemikal nito.
PS sa kursong paaralan
Para sa mga mag-aaral, karaniwang inaalok ang isang variant ng periodic table, kung saan, bilang karagdagan sa mga grupo, subgroup, period, ang mga formula ng mas mataas na volatile compound at mas mataas na oxide ay ipinahiwatig din. Ang ganitong trick ay nagbibigay-daan sa mga mag-aaral na bumuo ng mga kasanayan sa pag-compile ng mas mataas na mga oxide. Ito ay sapat na upang palitan ang tanda ng kinatawan ng subgroup sa halip na ang elemento upang makuha ang natapos na pinakamataas na oksido.
Kung titingnan mong mabuti ang pangkalahatang anyo ng mga pabagu-bagong hydrogen compound, makikita mo na ang mga ito ay katangian lamang ng mga hindi metal. May mga gitling sa pangkat 1-3, dahil ang mga metal ay karaniwang mga kinatawan ng mga pangkat na ito.
Sa karagdagan, sa ilang mga aklat-aralin sa kimika ng paaralan, ang bawat palatandaan ay nagpapahiwatig ng pamamahagi ng mga electron kasamamga antas ng enerhiya. Ang impormasyong ito ay hindi umiral sa panahon ng gawain ni Mendeleev, ang mga katulad na siyentipikong katotohanan ay lumitaw nang maglaon.
Makikita mo rin ang formula ng external na electronic level, kung saan madaling hulaan kung saang pamilya kabilang ang elementong ito. Ang mga naturang tip ay hindi katanggap-tanggap sa mga sesyon ng eksaminasyon, samakatuwid, ang mga nagtapos ng grade 9 at 11, na nagpasyang ipakita ang kanilang kaalaman sa kemikal sa OGE o ang Pinag-isang Estado na Pagsusuri, ay binibigyan ng mga klasikong itim at puti na bersyon ng mga periodic table na hindi naglalaman ng karagdagang impormasyon tungkol sa ang istraktura ng atom, ang mga formula ng mas mataas na oksido, ang komposisyon ng pabagu-bago ng isip na hydrogen compound.
Ang ganitong desisyon ay medyo lohikal at naiintindihan, dahil para sa mga mag-aaral na nagpasyang sumunod sa mga yapak nina Mendeleev at Lomonosov, hindi magiging mahirap na gamitin ang klasikong bersyon ng system, hindi nila kailangan ng mga senyas..
Ito ay ang pana-panahong batas at ang sistema ng D. I. Mendeleev na gumanap ng pinakamahalagang papel sa karagdagang pag-unlad ng atomic at molekular na teorya. Matapos ang paglikha ng sistema, ang mga siyentipiko ay nagsimulang magbayad ng higit na pansin sa pag-aaral ng komposisyon ng elemento. Nakatulong ang talahanayan na linawin ang ilang impormasyon tungkol sa mga simpleng substance, gayundin ang tungkol sa kalikasan at mga katangian ng mga elementong nabuo.
Mendeleev mismo ang nag-akala na ang mga bagong elemento ay malapit nang matuklasan, at ibibigay ang posisyon ng mga metal sa periodic system. Ito ay pagkatapos ng paglitaw ng huli na nagsimula ang isang bagong panahon sa kimika. Bilang karagdagan, ang isang seryosong simula ay ibinigay sa pagbuo ng maraming mga kaugnay na agham na nauugnay sa istraktura ng atom atpagbabago ng mga elemento.
