19-asrning birinchi yarmida elementlarni tizimlashtirish va metallarni davriy tizimda birlashtirishga turli urinishlar boʻlgan. Aynan shu tarixiy davrda kimyoviy tahlil kabi tadqiqot usuli paydo bo'ldi.
Elementlarning davriy sistemasining kashf etilishi tarixidan
Ma'lum bir kimyoviy xossalarni aniqlash uchun shunga o'xshash texnikadan foydalangan holda, o'sha davr olimlari elementlarni ularning miqdoriy xususiyatlari va atom og'irligidan kelib chiqqan holda guruhlarga birlashtirishga harakat qilishgan.
Atom vaznidan foydalanish
Shunday qilib, I. V. Dubereyner 1817 yilda stronsiyning atom og'irligi bariy va k altsiynikiga o'xshash ekanligini aniqladi. Shuningdek, u bariy, stronsiy va k altsiyning xossalari o'rtasida juda ko'p umumiylik borligini aniqlashga muvaffaq bo'ldi. Ushbu kuzatishlar asosida mashhur kimyogar elementlar triadasini tuzdi. Boshqa moddalar shu kabi guruhlarga birlashtirilgan:
- oltingugurt, selen, tellur;
- xlor, brom, yod;
- litiy, natriy, kaliy.
Kimyoviy xossalari boʻyicha tasnif
L. 1843 yilda Gmelin shunga o'xshash jadvalni taklif qildielementlarni kimyoviy xossalariga ko'ra qat'iy tartibda. U azot, vodorod, kislorodni asosiy elementlar deb hisoblagan, bu kimyogar ularni o'z stolining tashqarisiga qo'ygan.
Kislorod ostida elementlarning tetradalarini (har biri 4 ta belgi) va pentadalarni (har biri 5 ta belgi) joylashtirdi. Davriy tizimdagi metallar Berzelius terminologiyasiga muvofiq joylashtirilgan. Gmelin tomonidan o'ylab topilganidek, barcha elementlar davriy tizimning har bir kichik guruhida elektronegativlik xususiyatlarini kamaytirish orqali aniqlangan.
Elementlarni vertikal ravishda birlashtirish
Aleksandr Emil de Shankurtua 1863-yilda barcha elementlarni koʻtarilayotgan atom ogʻirliklaridagi silindrga qoʻyib, uni bir necha vertikal chiziqlarga boʻlgan. Bu boʻlinish natijasida oʻxshash fizik va kimyoviy xossalarga ega boʻlgan elementlar vertikallarda joylashgan.
Oktavalar qonuni
D. 1864 yilda Nyulendlar juda qiziqarli naqshni topdilar. Kimyoviy elementlar atom og'irliklarining ortib borish tartibida joylashtirilganda, har sakkizinchi element birinchisiga o'xshashlikni ko'rsatadi. Nyulendlar shunga o'xshash faktni oktavalar qonuni (sakkiz nota) deb atashgan.
Uning davriy tizimi juda o'zboshimchalik bilan edi, shuning uchun kuzatuvchi olimning g'oyasi uni musiqa bilan bog'lab, "oktava" versiyasi deb ataldi. Bu zamonaviy PS tuzilishiga eng yaqin bo'lgan Newlands versiyasi edi. Ammo qayd etilgan oktavalar qonuniga ko'ra, faqat 17 ta element o'zining davriy xususiyatlarini saqlab qolgan, qolgan belgilar esa bunday muntazamlikni ko'rsatmagan.
Odling stollari
U. Odling bir vaqtning o'zida elementlar jadvallarining bir nechta variantlarini taqdim etdi. Birinchisidaversiyasi, 1857 yilda yaratilgan, u ularni 9 guruhga bo'lishni taklif qildi. 1861 yilda kimyogar oʻxshash kimyoviy xossalarga ega boʻlgan belgilarni guruhlab, jadvalning asl nusxasiga baʼzi oʻzgarishlar kiritdi.
Odling jadvalining 1868-yilda taklif qilingan varianti koʻtarilgan atom ogʻirliklarida 45 ta elementning joylashishini nazarda tutgan. Aytgancha, aynan shu jadval keyinchalik D. I. Mendeleyev davriy tizimining prototipiga aylandi.
Valentlik boʻlimi
L. Meyer 1864 yilda 44 elementni o'z ichiga olgan jadvalni taklif qildi. Ular vodorod valentligiga ko'ra 6 ta ustunga joylashtirildi. Jadval bir vaqtning o'zida ikkita qismdan iborat edi. Asosiysi, ko'tarilgan atom og'irliklarida 28 ta belgini o'z ichiga olgan oltita guruhni birlashtirgan. Uning tuzilishida pentadlar va tetradlar kimyoviy xossalarga o'xshash belgilardan ko'rindi. Meyer qolgan elementlarni ikkinchi jadvalga joylashtirdi.
Elementlar jadvalini yaratishda D. I. Mendeleyevning hissasi
D. I. Mendeleyev elementlarining zamonaviy davriy tizimi 1869-yilda tuzilgan Mayer jadvallari asosida paydo boʻlgan. Ikkinchi versiyada Mayer belgilarni 16 guruhga ajratdi, ma'lum kimyoviy xususiyatlarni hisobga olgan holda elementlarni pentad va tetradalarga joylashtirdi. Va valentlik o'rniga u guruhlar uchun oddiy raqamlashdan foydalangan. Unda bor, toriy, vodorod, niobiy, uran yo'q edi.
Davriy tizimning zamonaviy nashrlarda keltirilgan shakldagi tuzilishi darhol paydo bo'lmagan. Ajratish mumkinDavriy tizim yaratilgan uchta asosiy bosqich:
- Jadvalning birinchi versiyasi qurilish bloklarida taqdim etilgan. Elementlarning xossalari va ularning atom og'irliklarining qiymatlari o'rtasidagi munosabatlarning davriy tabiati kuzatildi. Mendeleev belgilar tasnifining ushbu versiyasini 1868-1869 yillarda taklif qilgan
- Olim dastlabki tizimdan voz kechadi, chunki u elementlarning ma'lum bir ustunga tushishi mezonlarini aks ettirmagan. U belgilarni kimyoviy xossalarning o'xshashligiga qarab joylashtirishni taklif qiladi (1869 yil fevral)
- 1870-yilda Dmitriy Mendeleyev elementlarning zamonaviy davriy tizimini fan olamiga kiritdi.
Rossiyalik kimyogarning versiyasi metallarning davriy sistemadagi oʻrnini ham, metall boʻlmaganlarning xossalarini ham hisobga olgan. Mendeleevning ajoyib ixtirosining birinchi nashridan keyin o'tgan yillar davomida jadval hech qanday katta o'zgarishlarga duch kelmadi. Dmitriy Ivanovich davrida bo'sh qolgan joylarda esa uning o'limidan keyin kashf etilgan yangi elementlar paydo bo'ldi.
Davriy jadvalning xususiyatlari
Nega tasvirlangan tizim davriy deb hisoblanadi? Bu jadval tuzilishi bilan bog‘liq.
U jami 8 ta guruhni oʻz ichiga oladi va har birida ikkita kichik guruh mavjud: asosiy (asosiy) va ikkilamchi. Ma'lum bo'lishicha, jami 16 ta kichik guruh mavjud. Ular vertikal ravishda, ya'ni yuqoridan pastgacha joylashgan.
Bundan tashqari, jadvalda nuqtalar deb ataladigan gorizontal qatorlar ham mavjud. Ularning ham o'zqo'shimcha kichik va katta bo'linish. Davriy tizimning xarakteristikasi elementning joylashishini hisobga olishni nazarda tutadi: uning guruhi, kichik guruhi va davri.
Asosiy kichik guruhlarda xususiyatlar qanday oʻzgaradi
Davriy jadvaldagi barcha asosiy kichik guruhlar ikkinchi davr elementlaridan boshlanadi. Bitta asosiy kichik guruhga mansub belgilar uchun tashqi elektronlar soni bir xil, lekin oxirgi elektronlar va musbat yadro orasidagi masofa har xil.
Bundan tashqari, elementning atom og'irligining (nisbiy atom massasi) ortishi ularda yuqoridan sodir bo'ladi. Aynan shu ko'rsatkich asosiy kichik guruhlardagi xususiyatlarning o'zgarishi qonuniyatlarini aniqlashda hal qiluvchi omil hisoblanadi.
Asosiy kichik guruhdagi radius (musbat yadro va tashqi manfiy elektronlar orasidagi masofa) ortganligi sababli, metall bo'lmagan xususiyatlar (kimyoviy o'zgarishlar paytida elektronlarni qabul qilish qobiliyati) pasayadi. Metall xususiyatlarning o'zgarishiga kelsak (elektronlarni boshqa atomlarga berish), u kuchayadi.
Davriy tizimdan foydalanib, siz bir xil asosiy kichik guruhning turli vakillarining xususiyatlarini solishtirishingiz mumkin. Mendeleyev davriy tizimni yaratgan davrda ham materiyaning tuzilishi haqida hech qanday ma'lumot yo'q edi. Atom tuzilishi nazariyasi paydo bo'lganidan so'ng, o'quv maktablari va ixtisoslashtirilgan kimyo universitetlarida o'rganilgan va hozirgi vaqtda u Mendeleevning gipotezasini tasdiqlaganligi va uning jadval ichidagi atomlarning joylashishi haqidagi taxminlarini rad etmaganligi ajablanarli.
Elektromanfiylikasosiy kichik guruhlar pastga tushadi, ya'ni element guruhda qanchalik past joylashgan bo'lsa, uning atomlarni biriktirish qobiliyati shunchalik kam bo'ladi.
Yon kichik guruhlardagi atomlarning xossalarini oʻzgartirish
Mendeleyev tizimi davriy bo’lgani uchun bunday kichik guruhlardagi xossalarning o’zgarishi teskari tartibda sodir bo’ladi. Bunday kichik guruhlarga 4-davrdan boshlanadigan elementlar kiradi (d va f oilalari vakillari). Bu kichik guruhlarda metall xossalari pastga qarab pasayadi, lekin tashqi elektronlar soni bir kichik guruhning barcha vakillari uchun bir xil.
PSda davrlar tuzilishining xususiyatlari
Rus kimyogari jadvalidagi har bir yangi davr, birinchisidan tashqari, faol gidroksidi metal bilan boshlanadi. Keyingi o'rinda amfoter metallar joylashgan bo'lib, ular kimyoviy o'zgarishlarda ikki tomonlama xususiyatga ega. Keyin metall bo'lmagan xususiyatlarga ega bo'lgan bir nechta elementlar mavjud. Davr inert gaz bilan tugaydi (metall bo'lmagan, amaliy, kimyoviy faollik ko'rsatmaydi).
Tizim davriy ekanligini hisobga olsak, davrlarda faollik oʻzgarishi kuzatiladi. Chapdan o'ngga qarab kamaytiruvchi faollik (metall xossalari) pasayadi, oksidlovchi faollik (metall bo'lmagan xususiyatlar) ortadi. Shunday qilib, davrdagi eng yorqin metallar chapda, nometalllar esa o'ngda.
Ikki qatordan (4-7) tashkil topgan katta davrlarda davriy belgi ham paydo boʻladi, lekin d yoki f turkumi vakillari borligi sababli qatorda metall elementlar ancha koʻp boʻladi.
Asosiy kichik guruhlar nomlari
Davriy sistemada mavjud boʻlgan elementlar guruhlarining bir qismi oʻz nomlarini olgan. Kichik guruhning birinchi A guruhi vakillari ishqoriy metallar deyiladi. Metalllarning suv bilan faolligi tufayli bu nom berilgan, natijada gidroksidi gidroksidi hosil bo'ladi.
Ikkinchi guruh A kichik guruhi ishqoriy tuproq metallari hisoblanadi. Suv bilan o'zaro ta'sirlashganda, bunday metallar oksidlarni hosil qiladi, ular bir vaqtlar er deb atalgan. Aynan o'sha paytdan boshlab ushbu kichik guruh vakillariga o'xshash nom berilgan edi.
Kislorod kichik guruhining nometallari xalkogenlar, 7A guruhi vakillari esa galogenlar deb ataladi. 8 Kichik guruh minimal kimyoviy faolligi tufayli inert gazlar deb ataladi.
PS maktab kursida
Maktab o'quvchilari uchun odatda davriy jadvalning varianti taklif etiladi, unda guruhlar, kichik guruhlar, davrlarga qo'shimcha ravishda yuqori uchuvchan birikmalar va yuqori oksidlarning formulalari ham ko'rsatilgan. Bunday hiyla o'quvchilarga yuqori oksidlarni yig'ish ko'nikmalarini rivojlantirishga imkon beradi. Tayyor eng yuqori oksidni olish uchun element oʻrniga kichik guruh vakili belgisini qoʻyish kifoya.
Uchuvchi vodorod birikmalarining umumiy koʻrinishiga diqqat bilan qarasangiz, ular faqat metall boʻlmaganlarga xos ekanligini koʻrishingiz mumkin. 1-3-guruhlarda chiziqlar bor, chunki metallar bu guruhlarning tipik vakillari hisoblanadi.
Bundan tashqari, ba'zi maktab kimyo darsliklarida har bir belgi elektronlar bo'ylab taqsimlanishini bildiradi.energiya darajalari. Mendeleev ishlagan davrda bu ma'lumot yo'q edi, shunga o'xshash ilmiy faktlar ancha keyin paydo bo'ldi.
Shuningdek, siz tashqi elektron daraja formulasini ko'rishingiz mumkin, uning yordamida ushbu element qaysi oilaga tegishli ekanligini aniqlash oson. Imtihon sessiyalarida bunday maslahatlar qabul qilinishi mumkin emas, shuning uchun OGE yoki Yagona davlat imtihonida kimyoviy bilimlarini namoyish etishga qaror qilgan 9 va 11-sinf bitiruvchilariga davriy jadvallarning klassik qora va oq versiyalari beriladi, ularda qo'shimcha ma'lumotlar mavjud emas. atom tuzilishi, yuqori oksidlar formulalari, uchuvchi vodorod birikmalarining tarkibi.
Bunday qaror juda mantiqiy va tushunarli, chunki Mendeleev va Lomonosov izidan borishga qaror qilgan maktab o'quvchilari uchun tizimning klassik versiyasidan foydalanish qiyin bo'lmaydi, ularga shunchaki ko'rsatmalar kerak emas..
Atom va molekulyar nazariyaning keyingi rivojlanishida D. I. Mendeleyevning davriy qonuni va tizimi eng muhim rol oʻynadi. Tizim yaratilgandan keyin olimlar element tarkibini oʻrganishga koʻproq eʼtibor bera boshladilar. Jadval oddiy moddalar, shuningdek, ular hosil qiluvchi elementlarning tabiati va xossalari haqidagi ba'zi ma'lumotlarni aniqlashtirishga yordam berdi.
Mendeleevning o'zi tez orada yangi elementlar kashf etilishini taxmin qilgan va metallarning davriy sistemadagi o'rnini ta'minlagan. Ikkinchisi paydo bo'lgandan keyin kimyoda yangi davr boshlandi. Bundan tashqari, atom tuzilishi bilan bog'liq bo'lgan ko'plab tegishli fanlarning shakllanishiga jiddiy kirishildielementlarni oʻzgartirish.
