Периодическая таблица элементов русского ученого Дмитрия Ивановича Менделеева отметила юбилей. 1 марта (18 февраля по старому стилю) 2019 года ей исполнилось 150 лет!
Таблица Менделеева (или периодический закон Менделеева) - это основополагающее понятие в химии. Данная статья обзорная и расскажет о предпосылках и самом открытии, а так же некоторых выводах из него.
Периодическая система химических элементов (или таблица Менделеева) — это классификация химических элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра.
Предпосылки открытия периодического закона
Попытки классификации химических элементов
Периодический закон был открыт (сформулирован) в 1869 году Д.И. Менделеевым. К тому времени было уже известно более 60-ти химических элементов. По мере открытия новых элементов подтверждалась мысль о том, что многообразие окружающего мира обусловлено различными качественными и количественными сочетаниями химических элементов. Вполне закономерными были попытки исследователей выявить взаимосвязь между химическими элементами как с качественной, так и с количественной стороны.
По мере накопления фактов об элементах возникла необходимость в их классификации. Вначале ученые пытались все химические элементы разделить на две группы – металлы и неметаллы (А.Лавуазье, Й.Я. Берцелиус).
При изучении важнейших классов неорганических соединений выяснилось, что типичные металлы отличаются от типичных неметаллов не только по физическим, но и по химическим свойствам.
Типичные металлы, как например кальций Ca, образуют основные оксиды, которым соответствуют основания:
2Ca O2 → 2CaO
металл основной оксид (кальций) (оксид кальция)
CaO H2O → Ca(OH)2
основной оксид основание
Неметаллы, например сера S, образуют кислотные оксиды, которым соответствуют кислоты:
2S 3O2 → 2SO3
неметалл (сера) — кислотный оксид (оксид серы) SO3 H2O → H2SO4
кислотный оксид — кислота (серная)
Металлы, как правило, реагируют с кислотами, замещая в них атомы водорода H, с образованием солей. Для неметаллов реакция с кислотами нехарактерна.
Позже выяснилось, что классификация химических элементов на металлы и неметаллы является неполной. Так как, существуют химические элементы, которые проявляют двойственную природу. Оксиды и гидроксиды этих элементов способны реагировать и с кислотами и со щелочами (такие оксиды и гидроксиды называются амфотерными)
В 1817 году немецкий химик И.В. Деберейнер на основе сходства некоторых элементов расположил их отдельными триадами (Li, Na, K и Ca, Sr, Ba). При этом он впервые обнаружил, что атомная масса среднего элемента равна среднеарифметической сумме атомных масс крайних. Эта работа была одной из первых по систематизации элементов в зависимости от атомной массы, признанной основной количественной характеристикой элемента.
Предшественники Д.И. Менделеева обнаружили группы элементов, сходных по химическим свойствам, причем разница между атомными массами родственных элементов в группе равна некоторой постоянной величине.
Однако эти авторы не пошли дальше установления частных закономерностей внутри групп. В одних случаях различные естественные группы сопоставлялись чисто эмпирически, в рамках единой таблицы, а в других делались попытки поиска конкретных закономерностей.
Работы предшественников подготовили почву для открытия Д.И. Менделеева.
