Τον χειμώνα του 1867-68, ο Mendeleev άρχισε να γράφει το σχολικό βιβλίο «Βασικές αρχές της Χημείας» και αμέσως συνάντησε δυσκολίες στη συστηματοποίηση του πραγματικού υλικού. Στα μέσα Φεβρουαρίου 1869, ενώ συλλογιζόταν τη δομή του σχολικού βιβλίου, κατέληξε σταδιακά στο συμπέρασμα ότι οι ιδιότητες των απλών ουσιών (και αυτή είναι η μορφή της ύπαρξης χημικών στοιχείων σε ελεύθερη κατάσταση) και οι ατομικές μάζες των στοιχείων είναι συνδέονται με ένα συγκεκριμένο μοτίβο.
Ο Mendeleev δεν γνώριζε πολλά για τις προσπάθειες των προκατόχων του να τακτοποιήσουν τα χημικά στοιχεία κατά σειρά αύξησης των ατομικών μαζών και για τα περιστατικά που προέκυψαν σε αυτή την περίπτωση. Για παράδειγμα, δεν είχε σχεδόν καμία πληροφορία για το έργο των Chancourtois, Newlands και Meyer.
Το αποφασιστικό στάδιο των σκέψεών του ήρθε την 1η Μαρτίου 1869 (14 Φεβρουαρίου, παλαιού τύπου). Μια μέρα νωρίτερα, ο Mendeleev έγραψε ένα αίτημα για δεκαήμερες διακοπές για να επιθεωρήσει τυροκομεία artel στην επαρχία Tver: έλαβε μια επιστολή με συστάσεις για τη μελέτη της παραγωγής τυριού από τον A. I. Khodnev, έναν από τους ηγέτες της Ελεύθερης Οικονομικής Εταιρείας.
Η Πετρούπολη εκείνη τη μέρα ήταν συννεφιασμένη και παγωμένη. Τα δέντρα έτριζαν στον άνεμο στον κήπο του πανεπιστημίου, όπου τα παράθυρα του διαμερίσματος του Μεντελέεφ έβλεπαν έξω. Ενώ ήταν ακόμη στο κρεβάτι, ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς ήπιε μια κούπα ζεστό γάλα, μετά σηκώθηκε, πλύθηκε και πήγε για πρωινό. Η διάθεσή του ήταν υπέροχη.
Στο πρωινό, ο Mendeleev είχε μια απροσδόκητη ιδέα: να συγκρίνει κοντινές ατομικές μάζες διαφόρων χημικών στοιχείων και τις χημικές τους ιδιότητες.
Χωρίς να το σκεφτεί δύο φορές, στην πίσω πλευρά της επιστολής του Khodnev, έγραψε τα σύμβολα για το χλώριο Cl και το κάλιο Κ με αρκετά παρόμοιες ατομικές μάζες, ίσες με 35,5 και 39, αντίστοιχα (η διαφορά είναι μόνο 3,5 μονάδες). Στο ίδιο γράμμα, ο Mendeleev σκιαγράφησε σύμβολα άλλων στοιχείων, αναζητώντας παρόμοια «παράδοξα» ζεύγη μεταξύ τους: φθόριο F και νάτριο Na, βρώμιο Br και ρουβίδιο Rb, ιώδιο I και καίσιο Cs, για τα οποία η διαφορά μάζας αυξάνεται από 4,0 σε 5,0 και μετά στο 6.0. Εκείνη την εποχή ο Mendeleev δεν μπορούσε να γνωρίζει ότι η «ακαθόριστη ζώνη» μεταξύ ρητών μη μετάλλων και μετάλλων περιείχε στοιχεία - ευγενή αέρια, η ανακάλυψη των οποίων αργότερα θα τροποποιούσε σημαντικά τον Περιοδικό Πίνακα.
Μετά το πρωινό, ο Μεντελέγιεφ κλείστηκε στο γραφείο του. Έβγαλε ένα πακέτο επαγγελματικές κάρτες από το γραφείο και άρχισε να γράφει τα σύμβολα των στοιχείων και τις κύριες χημικές τους ιδιότητες στην πίσω πλευρά τους.
Μετά από λίγη ώρα, το νοικοκυριό άκουσε πώς άρχισε να ακούγεται από το γραφείο: "Ουου! Κέρατα! Πω πω, τι κερασφόρος! Θα τους ξεπεράσω. Θα τους σκοτώσω!" Αυτά τα επιφωνήματα σήμαιναν ότι ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς είχε μια δημιουργική έμπνευση.
Ο Mendeleev μετατόπισε τις κάρτες από τη μια οριζόντια σειρά στην άλλη, καθοδηγούμενος από τις τιμές της ατομικής μάζας και τις ιδιότητες απλών ουσιών που σχηματίζονται από άτομα του ίδιου στοιχείου. Για άλλη μια φορά, μια ενδελεχής γνώση της ανόργανης χημείας ήρθε σε βοήθειά του. Σταδιακά, άρχισε να διαμορφώνεται η εμφάνιση του μελλοντικού Περιοδικού Πίνακα των χημικών στοιχείων.
Έτσι, στην αρχή έβαλε μια κάρτα με το στοιχείο βηρύλλιο Be (ατομική μάζα 14) δίπλα στην κάρτα του στοιχείου αλουμινίου Al (ατομική μάζα 27,4), σύμφωνα με την τότε παράδοση, παίρνοντας το βηρύλλιο για ανάλογο αλουμινίου. Ωστόσο, στη συνέχεια, συγκρίνοντας τις χημικές ιδιότητες, τοποθέτησε το βηρύλλιο πάνω από το μαγνήσιο Mg. Έχοντας αμφισβητήσει την τότε γενικά αποδεκτή τιμή της ατομικής μάζας του βηρυλλίου, την άλλαξε σε 9,4 και άλλαξε τον τύπο του οξειδίου του βηρυλλίου από Be2O3 σε BeO (όπως το οξείδιο του μαγνησίου MgO). Παρεμπιπτόντως, η «διορθωμένη» τιμή της ατομικής μάζας του βηρυλλίου επιβεβαιώθηκε μόλις δέκα χρόνια αργότερα. Ενήργησε το ίδιο τολμηρά και σε άλλες περιπτώσεις.
Σταδιακά, ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς κατέληξε στο τελικό συμπέρασμα ότι τα στοιχεία, διατεταγμένα σε αύξουσα σειρά των ατομικών τους μαζών, δείχνουν μια σαφή περιοδικότητα στις φυσικές και χημικές ιδιότητες.
Καθ' όλη τη διάρκεια της ημέρας, ο Mendeleev δούλευε στο σύστημα των στοιχείων, κάνοντας μικρά διαλείμματα για να παίξει με την κόρη του Όλγα, να γευματίσει και να δειπνήσει.
Το βράδυ της 1ης Μαρτίου 1869, άσπρισε τον πίνακα που είχε συντάξει και, υπό τον τίτλο «Πείραμα ενός συστήματος στοιχείων με βάση το ατομικό τους βάρος και τη χημική τους ομοιότητα», τον έστειλε στον τυπογράφο, κάνοντας σημειώσεις για στοιχειοθέτες και βάζοντας την ημερομηνία «17 Φεβρουαρίου 1869» (σύμφωνα με το παλιό στυλ).
Έτσι, ανακαλύφθηκε ο Περιοδικός Νόμος, η σύγχρονη διατύπωση του οποίου έχει ως εξής: «Οι ιδιότητες των απλών ουσιών, καθώς και οι μορφές και οι ιδιότητες των ενώσεων των στοιχείων, βρίσκονται σε περιοδική εξάρτηση από το φορτίο των πυρήνων των ατόμων τους. ”
Ο Μεντελίεφ ήταν τότε μόλις 35 ετών.
Ο Μεντελέγιεφ έστειλε τυπωμένα φύλλα με πίνακα στοιχείων σε πολλούς εγχώριους και ξένους χημικούς και μόνο μετά από αυτό έφυγε από την Αγία Πετρούπολη για να επιθεωρήσει τυροκομεία.
Πριν από την αναχώρησή του, κατάφερε ακόμα να παραδώσει στον NA Menshutkin, έναν οργανικό χημικό και μελλοντικό ιστορικό της χημείας, το χειρόγραφο του άρθρου "Σχέση ιδιοτήτων με το ατομικό βάρος των στοιχείων" - για δημοσίευση στο Journal of the Russian Chemical Society και για επικοινωνία στην επικείμενη συνάντηση της κοινωνίας.
Στις 18 Μαρτίου 1869, ο Menshutkin, ο οποίος εκείνη την εποχή ήταν ο υπάλληλος της κοινωνίας, έκανε μια μικρή αναφορά για τον Περιοδικό Νόμο για λογαριασμό του Mendeleev. Η έκθεση αρχικά δεν τράβηξε πολύ την προσοχή των χημικών και ο Πρόεδρος της Ρωσικής Χημικής Εταιρείας, Ακαδημαϊκός Νικολάι Ζινίν (1812-1880) δήλωσε ότι ο Μεντελέγιεφ δεν έκανε αυτό που έπρεπε να κάνει ένας πραγματικός ερευνητής. Είναι αλήθεια ότι δύο χρόνια αργότερα, αφού διάβασε το άρθρο του Ντμίτρι Ιβάνοβιτς "Το φυσικό σύστημα των στοιχείων και η εφαρμογή του στην ένδειξη των ιδιοτήτων ορισμένων στοιχείων", ο Ζινίν άλλαξε γνώμη και έγραψε στον Μεντελέεφ: "Πολύ, πολύ καλές, πολύ εξαιρετικές προσεγγίσεις, ακόμη και διασκεδαστικές για να διαβάσω, ο Θεός να σας έχει καλή τύχη στην πειραματική επιβεβαίωση των συμπερασμάτων σας.Ειλικρινά αφοσιωμένος σε σας και με βαθύ σεβασμό N. Zinin.
Ο Μεντελέγιεφ είχε ακόμη πολλά να κάνει μετά την ανακάλυψη του Περιοδικού Νόμου. Ο λόγος για την περιοδική αλλαγή στις ιδιότητες των στοιχείων παρέμεινε άγνωστος και η ίδια η δομή του Περιοδικού Πίνακα, όπου οι ιδιότητες επαναλήφθηκαν μέσω επτά στοιχείων στο όγδοο, δεν βρήκε εξήγηση. Ωστόσο, το πρώτο πέπλο μυστηρίου αφαιρέθηκε από αυτούς τους αριθμούς: στη δεύτερη και τρίτη περίοδο του συστήματος, υπήρχαν τότε μόνο επτά στοιχεία το καθένα.
Ο Mendeleev δεν τοποθέτησε όλα τα στοιχεία σε αύξουσα σειρά ατομικών μαζών. σε ορισμένες περιπτώσεις καθοδηγούνταν περισσότερο από την ομοιότητα των χημικών ιδιοτήτων. Έτσι, το κοβάλτιο Co έχει ατομική μάζα μεγαλύτερη από το νικέλιο Ni, το τελλούριο Te έχει επίσης μεγαλύτερη ατομική μάζα από το ιώδιο Ι, αλλά ο Mendeleev τα τοποθέτησε με τη σειρά Co - Ni, Te - I και όχι το αντίστροφο. Διαφορετικά, το τελλούριο θα έπεφτε στην ομάδα των αλογόνων και το ιώδιο θα γινόταν συγγενής του σεληνίου Se.
Το πιο σημαντικό πράγμα στην ανακάλυψη του Περιοδικού Νόμου είναι η πρόβλεψη της ύπαρξης χημικών στοιχείων που δεν έχουν ανακαλυφθεί ακόμη. Κάτω από το αλουμίνιο Al, ο Mendeleev άφησε μια θέση για το ανάλογό του "ekaaluminum", κάτω από το βόριο B - για το "ekabor", και κάτω από το πυρίτιο Si - για το "ekasilicon". Έτσι ονόμασε ο Mendeleev χημικά στοιχεία που δεν είχαν ακόμη ανακαλυφθεί. Τους έδωσε μάλιστα τα σύμβολα El, Eb και Es.
Σχετικά με το στοιχείο "εκασιλίκο", ο Mendeleev έγραψε: "Μου φαίνεται ότι το πιο ενδιαφέρον από τα μέταλλα που λείπουν αναμφίβολα θα είναι αυτό που ανήκει στην ομάδα IV των αναλόγων άνθρακα, δηλαδή στη σειρά III. Θα είναι μέταλλο αμέσως μετά το πυρίτιο, και ως εκ τούτου θα ονομάσουμε την διέγερσή του». Πράγματι, αυτό το στοιχείο που δεν έχει ανακαλυφθεί ακόμη θα έπρεπε να έχει γίνει ένα είδος «κλειδαριάς» που συνδέει δύο τυπικά αμέταλλα - τον άνθρακα C και το πυρίτιο Si - με δύο τυπικά μέταλλα - τον κασσίτερο Sn και τον μόλυβδο Pb.
Δεν εκτίμησαν αμέσως όλοι οι ξένοι χημικοί τη σημασία της ανακάλυψης του Mendeleev. Άλλαξε πολύ στον κόσμο των καθιερωμένων ιδεών. Έτσι, ο Γερμανός φυσικοχημικός Wilhelm Ostwald, ο μελλοντικός νομπελίστας, υποστήριξε ότι δεν ανακαλύφθηκε ο νόμος, αλλά η αρχή της ταξινόμησης «κάτι αόριστο». Ο Γερμανός χημικός Robert Bunsen, ο οποίος ανακάλυψε το 1861 δύο νέα αλκαλικά στοιχεία, το ρουβίδιο Rb και το καίσιο Cs, έγραψε ότι ο Mendeleev πήγαινε τους χημικούς «σε έναν τραβηγμένο κόσμο καθαρών αφαιρέσεων».
Ο Χέρμαν Κόλμπε, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Λειψίας, χαρακτήρισε την ανακάλυψη του Μεντελέγιεφ «κερδοσκοπική» το 1870. Ο Kolbe διακρίθηκε από την αγένεια και την απόρριψη νέων θεωρητικών απόψεων στη χημεία. Συγκεκριμένα, ήταν πολέμιος της θεωρίας της δομής των οργανικών ενώσεων και κάποτε επιτέθηκε δριμύτατα στο άρθρο του Jacob van't Hoff «Χημεία στο Διάστημα». Ο Van't Hoff έγινε αργότερα ο πρώτος νομπελίστας για την έρευνά του. Όμως ο Κόλμπε πρότεινε ερευνητές όπως ο van't Hoff «να αποκλείσουν από τις τάξεις των πραγματικών επιστημόνων και να τους εγγράψουν στο στρατόπεδο των πνευματιστών»!
Κάθε χρόνο ο Περιοδικός Νόμος κέρδιζε όλο και περισσότερους υποστηρικτές, και ο ανακάλυψή του - όλο και περισσότερη αναγνώριση. Στο εργαστήριο του Μεντελέεφ άρχισαν να εμφανίζονται υψηλόβαθμοι επισκέπτες, συμπεριλαμβανομένου ακόμη και του Μεγάλου Δούκα Konstantin Nikolayevich, επικεφαλής του ναυτικού τμήματος.
Στο γυμνάσιο, ο D. I. Mendeleev σπούδασε μέτρια στην αρχή. Υπάρχουν πολλοί ικανοποιητικοί βαθμοί στις τριμηνιαίες καταστάσεις που σώζονται στο αρχείο του και είναι περισσότεροι στις κατώτερες και μεσαίες τάξεις. Στο γυμνάσιο, ο D. I. Mendeleev άρχισε να ενδιαφέρεται για τις φυσικές και μαθηματικές επιστήμες, καθώς και για την ιστορία και τη γεωγραφία, ενδιαφερόταν επίσης για τη δομή του σύμπαντος. Σταδιακά, η επιτυχία του νεαρού μαθητή μεγάλωσε στο πιστοποιητικό αποφοίτησης που έλαβε στις 14 Ιουλίου 1849. υπήρχαν μόνο δύο ικανοποιητικές βαθμολογίες: σύμφωνα με το νόμο του Θεού (ένα θέμα που δεν του άρεσε) και στη ρωσική λογοτεχνία (καλή βαθμολογία σε αυτό το θέμα δεν θα μπορούσε να είναι, αφού ο Μεντελέγιεφ δεν ήξερε καλά την εκκλησιαστική σλαβική). Το γυμνάσιο άφησε στην ψυχή του D. I. Mendeleev πολλές φωτεινές αναμνήσεις δασκάλων: για τον Pyotr Pavlovich Ershov - (ο συγγραφέας του παραμυθιού "The Little Humpbacked Horse"), ο οποίος ήταν πρώτα μέντορας, στη συνέχεια διευθυντής του γυμνασίου Tobolsk. για τον I. K. Rummel - (δάσκαλος φυσικής και μαθηματικών), που άνοιξε μπροστά του τους δρόμους της γνώσης της φύσης. Καλοκαίρι 1850 πέρασε μπελάδες. Πρώτον, ο D. I. Mendeleev υπέβαλε έγγραφα στην Ιατρική και Χειρουργική Ακαδημία, αλλά δεν πέρασε το πρώτο τεστ - την παρουσία στο ανατομικό θέατρο. Η μητέρα πρότεινε έναν άλλο τρόπο - να γίνει δάσκαλος. Αλλά στο Κύριο Παιδαγωγικό Ινστιτούτο, η πρόσληψη έγινε ένα χρόνο αργότερα και μόλις το 1850. δεν υπήρχε υποδοχή. Ευτυχώς, η αναφορά είχε αποτέλεσμα, εγγράφηκε στο ινστιτούτο κρατικής υποστήριξης. Ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς ήδη στο δεύτερο έτος του παρασύρθηκε από μαθήματα σε εργαστήρια, ενδιαφέρουσες διαλέξεις.
Το 1855, ο D. I. Mendeleev αποφοίτησε έξοχα από το ινστιτούτο με χρυσό μετάλλιο. Του απονεμήθηκε ο τίτλος του ανώτερου καθηγητή. 27 Αυγούστου 1855 Ο Mendeleev έλαβε έγγραφα σχετικά με το διορισμό του ως ανώτερου δάσκαλου στη Συμφερούπολη. Ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς εργάζεται πολύ: διδάσκει μαθηματικά, φυσική, βιολογία, φυσική γεωγραφία. Σε δύο χρόνια δημοσίευσε 70 άρθρα στην Εφημερίδα του Υπουργείου Εθνικής Παιδείας.
Τον Απρίλιο του 1859, ο νεαρός επιστήμονας Mendeleev στάλθηκε στο εξωτερικό «για βελτίωση των επιστημών». Συναντιέται με τον Ρώσο χημικό N. N. Beketov, με τον διάσημο χημικό M. Berthelot.
Το 1860, ο D. I. Mendeleev συμμετείχε στο πρώτο Διεθνές Συνέδριο Χημικών στη γερμανική πόλη της Καρλσρούης.
Τον Δεκέμβριο του 1861, ο Mendeleev έγινε πρύτανης του πανεπιστημίου.
Ο Mendeleev είδε τρεις περιστάσεις που, κατά τη γνώμη του, συνέβαλαν στην ανακάλυψη του περιοδικού νόμου:
Πρώτον, τα ατομικά βάρη των περισσότερων από τα γνωστά χημικά στοιχεία έχουν προσδιοριστεί λίγο πολύ με ακρίβεια.
Δεύτερον, εμφανίστηκε μια σαφής ιδέα για ομάδες στοιχείων παρόμοιων σε χημικές ιδιότητες (φυσικές ομάδες).
Τρίτον, μέχρι το 1869. Μελετήθηκε η χημεία πολλών σπάνιων στοιχείων, χωρίς γνώση των οποίων θα ήταν δύσκολο να καταλήξουμε σε οποιαδήποτε γενίκευση.
Τέλος, το αποφασιστικό βήμα προς την ανακάλυψη του νόμου ήταν ότι ο Mendeleev συνέκρινε όλα τα στοιχεία μεταξύ τους σύμφωνα με το μέγεθος των ατομικών βαρών.
Τον Σεπτέμβριο του 1869 Ο D. I. Mendeleev έδειξε ότι οι ατομικοί όγκοι των απλών ουσιών βρίσκονται σε περιοδική εξάρτηση από τα ατομικά βάρη και τον Οκτώβριο ανακάλυψε τα σθένη των στοιχείων στα οξείδια που σχηματίζουν άλατα.
Το καλοκαίρι του 1870 Ο Mendeleev θεώρησε απαραίτητο να αλλάξει τα εσφαλμένα καθορισμένα ατομικά βάρη του ινδίου, του δημητρίου, του υττρίου, του θορίου και του ουρανίου, και σε σχέση με αυτό άλλαξε την τοποθέτηση αυτών των στοιχείων στο σύστημα. Έτσι, το ουράνιο αποδείχθηκε ότι ήταν το τελευταίο στοιχείο της φυσικής σειράς, το βαρύτερο από άποψη ατομικού βάρους.
Καθώς ανακαλύφθηκαν νέα χημικά στοιχεία, η ανάγκη συστηματοποίησής τους γινόταν όλο και πιο έντονη. Το 1869, ο D. I. Mendeleev δημιούργησε το περιοδικό σύστημα στοιχείων και ανακάλυψε το νόμο που το διέπει. Αυτή η ανακάλυψη ήταν μια θεωρητική σύνθεση όλων των προηγούμενων εξελίξεων του 10ου αιώνα. : Ο Mendeleev συνέκρινε τις φυσικές και χημικές ιδιότητες όλων των τότε γνωστών 63 χημικών στοιχείων με τα ατομικά τους βάρη και αποκάλυψε τη σχέση μεταξύ των δύο πιο σημαντικών ποσοτικά μετρούμενων ιδιοτήτων των ατόμων, πάνω στις οποίες βασίστηκε όλη η χημεία - ατομικό βάρος και σθένος.
Πολλά χρόνια αργότερα, ο Mendeleev περιέγραψε το σύστημά του ως εξής: «Αυτό είναι το καλύτερο σύνολο απόψεων και εκτιμήσεων μου σχετικά με την περιοδικότητα των στοιχείων.» Ο Mendeleev για πρώτη φορά έδωσε την κανονική διατύπωση του περιοδικού νόμου, που υπήρχε πριν από τη φυσική του αιτιολόγηση. : «Οι ιδιότητες των στοιχείων, άρα και οι ιδιότητες των απλών και σύνθετων σωμάτων που σχηματίζονται από αυτά, βρίσκονται σε περιοδική σχέση με το ατομικό τους βάρος.
Σε λιγότερο από έξι χρόνια, τα νέα διαδόθηκαν σε όλο τον κόσμο: το 1875. Ο νεαρός Γάλλος φασματογράφος P. Lecoq de Boisbaudran απομόνωσε ένα νέο στοιχείο από ένα ορυκτό που εξορύσσεται στα Πυρηναία. Το Boisbaudran εντοπίστηκε από μια αμυδρή ιώδη γραμμή στο φάσμα του ορυκτού, η οποία δεν μπορούσε να αποδοθεί σε κανένα από τα γνωστά χημικά στοιχεία. Προς τιμήν της πατρίδας του, που στην αρχαιότητα ονομαζόταν Γαλατία, ο Boisbaudran ονόμασε το νέο στοιχείο γάλλιο. Το γάλλιο είναι ένα πολύ σπάνιο μέταλλο και ο Boisbaudran είχε μεγαλύτερη δυσκολία να το εξάγει σε ποσότητες λίγο περισσότερες από μια κεφαλή καρφίτσας. Ποια ήταν η έκπληξη του Boisbaudran όταν, μέσω της Ακαδημίας Επιστημών του Παρισιού, έλαβε μια επιστολή με ρωσική σφραγίδα, η οποία ανέφερε: στην περιγραφή των ιδιοτήτων του γαλλίου, όλα είναι σωστά, εκτός από την πυκνότητα: το γάλλιο είναι βαρύτερο από το νερό όχι 4,7 φορές, όπως ισχυρίστηκε ο Boisbaudran, αλλά 5, 9 φορές. Έχει ανακαλύψει κανείς άλλος το γάλλιο στο παρελθόν; Ο Boisbaudran προσδιόρισε εκ νέου την πυκνότητα του γαλλίου υποβάλλοντας το μέταλλο σε έναν πιο ενδελεχή καθαρισμό. Και αποδείχθηκε ότι έκανε λάθος και ο συγγραφέας της επιστολής -ήταν, φυσικά, ο Μεντελέγιεφ, που δεν είδε γάλλιο - είχε δίκιο: η σχετική πυκνότητα του γαλλίου δεν ήταν 4,7, αλλά 5,9.
Και 16 χρόνια μετά την πρόβλεψη του Mendeleev, ο Γερμανός χημικός K. Winkler ανακάλυψε ένα νέο στοιχείο (1886) και το ονόμασε γερμάνιο. Αυτή τη φορά, ο ίδιος ο Mendeleev δεν χρειάστηκε να επισημάνει ότι αυτό το στοιχείο που ανακαλύφθηκε πρόσφατα είχε επίσης προβλεφθεί από τον ίδιο νωρίτερα. Ο Winkler σημείωσε ότι το γερμάνιο αντιστοιχεί πλήρως στην εκασίληση του Mendeleev. Ο Winkler έγραψε στο έργο του: «Είναι δύσκολο να βρεθεί άλλη πιο εντυπωσιακή απόδειξη της εγκυρότητας του δόγματος της περιοδικότητας, όπως σε ένα στοιχείο που ανακαλύφθηκε πρόσφατα. Αυτό δεν είναι απλώς επιβεβαίωση μιας τολμηρής θεωρίας, εδώ βλέπουμε μια προφανή επέκταση της χημικής προοπτικής, ένα ισχυρό βήμα στον τομέα της γνώσης.
Η ύπαρξη στη φύση περισσότερων από δέκα νέων στοιχείων άγνωστων σε κανέναν είχε προβλεφθεί από τον ίδιο τον Mendeleev. Για μια ντουζίνα στοιχεία, προέβλεψε
σωστό ατομικό βάρος. Όλες οι επόμενες αναζητήσεις για νέα στοιχεία στη φύση πραγματοποιήθηκαν από ερευνητές χρησιμοποιώντας τον περιοδικό νόμο και το περιοδικό σύστημα. Όχι μόνο βοήθησαν τους επιστήμονες στην αναζήτησή τους για την αλήθεια, αλλά συνέβαλαν επίσης στη διόρθωση λαθών και παρανοήσεων στην επιστήμη.
Οι προβλέψεις του Μεντελέγιεφ δικαιώθηκαν έξοχα - ανακαλύφθηκαν τρία νέα στοιχεία: γάλλιο, σκάνδιο, γερμάνιο. Ο γρίφος του βηρυλλίου, που βασάνιζε εδώ και καιρό τους επιστήμονες, λύθηκε. Το ατομικό του βάρος τελικά καθορίστηκε με ακρίβεια και η θέση του στοιχείου δίπλα στο λίθιο επιβεβαιώθηκε μια για πάντα. Μέχρι τη δεκαετία του '90 του 19ου αιώνα. , σύμφωνα με τον Mendeleev, «η περιοδική νομιμότητα έχει ενισχυθεί». Στα εγχειρίδια για τη χημεία σε διάφορες χώρες, αναμφίβολα, άρχισε να συμπεριλαμβάνεται το περιοδικό σύστημα του Mendeleev. Η μεγάλη ανακάλυψη έλαβε παγκόσμια αναγνώριση.
Η μοίρα των μεγάλων ανακαλύψεων είναι μερικές φορές πολύ δύσκολη. Στο δρόμο τους υπάρχουν δοκιμές που μερικές φορές αμφισβητούν την αλήθεια της ανακάλυψης. Έτσι έγινε και με τον περιοδικό πίνακα των στοιχείων.
Συνδέθηκε με την απροσδόκητη ανακάλυψη ενός συνόλου αέριων χημικών στοιχείων, που ονομάζονται αδρανή ή ευγενή αέρια. Το πρώτο από αυτά είναι το ήλιο. Σχεδόν όλα τα βιβλία αναφοράς και οι εγκυκλοπαίδειες χρονολογούν την ανακάλυψη του ηλίου το 1868. και συσχετίζουν αυτό το γεγονός με τον Γάλλο αστρονόμο J. Jansen και τον Άγγλο αστροφυσικό N. Lockyer. Ο Jansen ήταν παρών στην ολική έκλειψη ηλίου στην Ινδία τον Αύγουστο του 1868. Και το κύριο πλεονέκτημά του είναι ότι μπόρεσε να παρατηρήσει ηλιακές προεξοχές μετά το τέλος της έκλειψης. Παρατηρήθηκαν μόνο κατά τη διάρκεια μιας έκλειψης. Ο Lockyer παρατήρησε επίσης προεξοχές. Χωρίς να φύγει από τις Βρετανικές Νήσους, στα μέσα Οκτωβρίου εκείνης της χρονιάς. Και οι δύο επιστήμονες έστειλαν περιγραφές των παρατηρήσεών τους στην Ακαδημία Επιστημών του Παρισιού. Επειδή όμως το Λονδίνο είναι πολύ πιο κοντά στο Παρίσι από την Καλκούτα, τα γράμματα έφτασαν σχεδόν ταυτόχρονα στον παραλήπτη στις 26 Οκτωβρίου. Όχι για κανένα νέο στοιχείο που φέρεται να υπάρχει στον Ήλιο. Δεν υπήρχε λέξη σε αυτά τα γράμματα.
Οι επιστήμονες άρχισαν να μελετούν λεπτομερώς τα φάσματα των προεξοχών. Και σύντομα υπήρξαν αναφορές ότι περιέχουν μια γραμμή που δεν μπορεί να ανήκει στο φάσμα κανενός από τα στοιχεία που υπάρχουν στη Γη. Τον Ιανουάριο του 1869 ο Ιταλός αστρονόμος A. Secchi το όρισε ως. Σε ένα τέτοιο ρεκόρ μπήκε στην ιστορία της επιστήμης ως φασματική «ήπειρος». Στις 3 Αυγούστου 1871, ο φυσικός V. Thomson μίλησε δημόσια για το νέο ηλιακό στοιχείο στην ετήσια συνάντηση των Βρετανών επιστημόνων.
Αυτή είναι η αληθινή ιστορία της ανακάλυψης ηλίου στον Ήλιο. Για πολύ καιρό, κανείς δεν μπορούσε να πει τι είναι αυτό το στοιχείο, τι ιδιότητες έχει. Ορισμένοι επιστήμονες γενικά απέρριψαν την ύπαρξη ηλίου στη γη, καθώς θα μπορούσε να υπάρχει μόνο σε υψηλές θερμοκρασίες. Το ήλιο βρέθηκε στη Γη μόλις το 1895.
Τέτοια είναι η φύση της προέλευσης του πίνακα του D. I. Mendeleev.
Η ανακάλυψη του πίνακα περιοδικών χημικών στοιχείων ήταν ένα από τα σημαντικά ορόσημα στην ιστορία της ανάπτυξης της χημείας ως επιστήμης. Πρωτοπόρος του πίνακα ήταν ο Ρώσος επιστήμονας Ντμίτρι Μεντελέεφ. Ένας εξαιρετικός επιστήμονας με τους ευρύτερους επιστημονικούς ορίζοντες κατάφερε να συνδυάσει όλες τις ιδέες για τη φύση των χημικών στοιχείων σε μια ενιαία συνεκτική έννοια.
Σχετικά με την ιστορία της ανακάλυψης του πίνακα περιοδικών στοιχείων, ενδιαφέροντα γεγονότα που σχετίζονται με την ανακάλυψη νέων στοιχείων και λαϊκών παραμυθιών που περιέβαλαν τον Mendeleev και τον πίνακα των χημικών στοιχείων που δημιούργησε, το M24.RU θα πει σε αυτό το άρθρο.
Ιστορικό ανοίγματος πίνακα
Μέχρι τα μέσα του 19ου αιώνα, είχαν ανακαλυφθεί 63 χημικά στοιχεία και επιστήμονες σε όλο τον κόσμο προσπάθησαν επανειλημμένα να συνδυάσουν όλα τα υπάρχοντα στοιχεία σε μια ενιαία έννοια. Τα στοιχεία προτάθηκαν να τοποθετηθούν σε αύξουσα σειρά ατομικής μάζας και να χωριστούν σε ομάδες ανάλογα με την ομοιότητα των χημικών ιδιοτήτων.
Το 1863, ο χημικός και μουσικός John Alexander Newland πρότεινε τη θεωρία του, ο οποίος πρότεινε μια διάταξη χημικών στοιχείων παρόμοια με αυτή που ανακάλυψε ο Mendeleev, αλλά το έργο του επιστήμονα δεν ελήφθη σοβαρά υπόψη από την επιστημονική κοινότητα λόγω του γεγονότος ότι ο συγγραφέας ήταν παρασύρθηκε από την αναζήτηση της αρμονίας και τη σύνδεση της μουσικής με τη χημεία.
Το 1869, ο Mendeleev δημοσίευσε το σχέδιο του περιοδικού πίνακα στο περιοδικό της Ρωσικής Χημικής Εταιρείας και έστειλε μια ειδοποίηση για την ανακάλυψη στους κορυφαίους επιστήμονες του κόσμου. Στο μέλλον, ο χημικός επανειλημμένα βελτίωσε και βελτίωσε το σχήμα μέχρι να αποκτήσει τη γνώριμη μορφή του.
Η ουσία της ανακάλυψης του Mendeleev είναι ότι με την αύξηση της ατομικής μάζας, οι χημικές ιδιότητες των στοιχείων δεν αλλάζουν μονότονα, αλλά περιοδικά. Μετά από έναν ορισμένο αριθμό στοιχείων με διαφορετικές ιδιότητες, οι ιδιότητες αρχίζουν να επαναλαμβάνονται. Έτσι, το κάλιο είναι παρόμοιο με το νάτριο, το φθόριο είναι παρόμοιο με το χλώριο και ο χρυσός είναι παρόμοιος με το ασήμι και τον χαλκό.
Το 1871, ο Mendeleev ένωσε τελικά τις ιδέες στον Περιοδικό Νόμο. Οι επιστήμονες προέβλεψαν την ανακάλυψη πολλών νέων χημικών στοιχείων και περιέγραψαν τις χημικές τους ιδιότητες. Στη συνέχεια, οι υπολογισμοί του χημικού επιβεβαιώθηκαν πλήρως - το γάλλιο, το σκάνδιο και το γερμάνιο αντιστοιχούσαν πλήρως στις ιδιότητες που τους απέδωσε ο Mendeleev.
Ιστορίες για τον Mendeleev
Υπήρχαν πολλές ιστορίες για τον διάσημο επιστήμονα και τις ανακαλύψεις του. Οι άνθρωποι εκείνη την εποχή είχαν ελάχιστη ιδέα για τη χημεία και πίστευαν ότι το να κάνεις χημεία ήταν κάτι σαν να τρως σούπα από μωρά και να κλέβεις σε βιομηχανική κλίμακα. Ως εκ τούτου, οι δραστηριότητες του Mendeleev απέκτησαν γρήγορα μια μάζα φημών και θρύλων.
Ένας από τους θρύλους λέει ότι ο Mendeleev ανακάλυψε τον πίνακα των χημικών στοιχείων στον ύπνο του. Η υπόθεση δεν είναι η μόνη, ο August Kekule, που ονειρευόταν τη φόρμουλα του δαχτυλιδιού βενζίνης, μίλησε με τον ίδιο τρόπο για την ανακάλυψή του. Ωστόσο, ο Mendeleev μόνο γέλασε με τους κριτικούς. «Το σκέφτομαι ίσως είκοσι χρόνια και λες: Καθόμουν ξαφνικά... έτοιμος!», είπε κάποτε ο επιστήμονας για την ανακάλυψή του.
Μια άλλη ιστορία πιστώνει στον Mendeleev την ανακάλυψη της βότκας. Το 1865, ο μεγάλος επιστήμονας υπερασπίστηκε τη διατριβή του με θέμα «Λόγος για το συνδυασμό του αλκοόλ με το νερό» και αυτό έδωσε αμέσως την αφορμή για έναν νέο θρύλο. Οι σύγχρονοι του χημικού γέλασαν, λέγοντας ότι ο επιστήμονας «τα πάει καλά υπό την επήρεια αλκοόλ σε συνδυασμό με νερό» και οι επόμενες γενιές ήδη αποκαλούσαν τον Mendeleev τον ανακάλυψε της βότκας.
Γέλασαν επίσης με τον τρόπο ζωής του επιστήμονα και κυρίως με το γεγονός ότι ο Μεντελέγιεφ εξόπλισε το εργαστήριό του στο κοίλωμα μιας τεράστιας βελανιδιάς.
Επίσης, οι σύγχρονοι πείραζαν το πάθος του Mendeleev για τις βαλίτσες. Ο επιστήμονας, την ώρα της ακούσιας αδράνειάς του στη Συμφερούπολη, αναγκάστηκε να περάσει την ώρα υφαίνοντας βαλίτσες. Στο μέλλον κατασκεύασε ανεξάρτητα δοχεία από χαρτόνι για τις ανάγκες του εργαστηρίου. Παρά την ξεκάθαρα «ερασιτεχνική» φύση αυτού του χόμπι, ο Mendeleev αποκαλούνταν συχνά «κύριος της βαλίτσας».
Ανακάλυψη ραδίου
Μια από τις πιο τραγικές και ταυτόχρονα διάσημες σελίδες στην ιστορία της χημείας και η εμφάνιση νέων στοιχείων στον περιοδικό πίνακα συνδέεται με την ανακάλυψη του ραδίου. Ένα νέο χημικό στοιχείο ανακαλύφθηκε από τους συζύγους Marie και Pierre Curie, οι οποίοι ανακάλυψαν ότι τα απόβλητα που απομένουν μετά τον διαχωρισμό του ουρανίου από το μετάλλευμα ουρανίου είναι πιο ραδιενεργά από το καθαρό ουράνιο.
Δεδομένου ότι κανείς δεν ήξερε τι ήταν τότε η ραδιενέργεια, η φήμη απέδωσε γρήγορα θεραπευτικές ιδιότητες και την ικανότητα να θεραπεύει σχεδόν όλες τις γνωστές στην επιστήμη ασθένειες στο νέο στοιχείο. Το ράδιο περιλαμβανόταν σε προϊόντα διατροφής, οδοντόκρεμες, κρέμες προσώπου. Οι πλούσιοι φορούσαν ρολόγια των οποίων τα καντράν ήταν βαμμένα με μπογιά που περιείχε ράδιο. Το ραδιενεργό στοιχείο προτάθηκε ως μέσο για τη βελτίωση της ισχύος και την ανακούφιση του στρες.
Μια τέτοια «παραγωγή» διήρκεσε για είκοσι ολόκληρα χρόνια - μέχρι τη δεκαετία του '30 του εικοστού αιώνα, όταν οι επιστήμονες ανακάλυψαν τις πραγματικές ιδιότητες της ραδιενέργειας και ανακάλυψαν πόσο επιζήμια είναι η επίδραση της ακτινοβολίας στο ανθρώπινο σώμα.
Η Μαρία Κιουρί πέθανε το 1934 από ασθένεια ακτινοβολίας που προκλήθηκε από μακροχρόνια έκθεση στο ράδιο.
Νεφέλωμα και κορώνιο
Ο περιοδικός πίνακας όχι μόνο διέταξε τα χημικά στοιχεία σε ένα ενιαίο συνεκτικό σύστημα, αλλά έκανε επίσης δυνατή την πρόβλεψη πολλών ανακαλύψεων νέων στοιχείων. Παράλληλα, ορισμένα χημικά «στοιχεία» κηρύχθηκαν ανύπαρκτα με το σκεπτικό ότι δεν εντάσσονταν στην έννοια του περιοδικού νόμου. Η πιο διάσημη ιστορία είναι η «ανακάλυψη» νέων στοιχείων νεφελώματος και κορωνίου.
Κατά τη μελέτη της ηλιακής ατμόσφαιρας, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν φασματικές γραμμές που δεν μπορούσαν να προσδιορίσουν με κανένα από τα γνωστά χημικά στοιχεία στη γη. Οι επιστήμονες έχουν προτείνει ότι αυτές οι γραμμές ανήκουν σε ένα νέο στοιχείο, το οποίο ονομάστηκε κορόνιο (επειδή οι γραμμές ανακαλύφθηκαν κατά τη μελέτη του «στέμματος» του Ήλιου - του εξωτερικού στρώματος της ατμόσφαιρας του άστρου).
Λίγα χρόνια αργότερα, οι αστρονόμοι έκαναν μια άλλη ανακάλυψη μελετώντας τα φάσματα των αέριων νεφελωμάτων. Οι γραμμές που ανακαλύφθηκαν, οι οποίες και πάλι δεν μπορούσαν να ταυτιστούν με τίποτα επίγειο, αποδόθηκαν σε ένα άλλο χημικό στοιχείο - το νεφέλωμα.
Οι ανακαλύψεις επικρίθηκαν, αφού ο περιοδικός πίνακας του Mendeleev δεν είχε πλέον χώρο για στοιχεία με τις ιδιότητες του νεφελώματος και του κορωνίου. Μετά από έλεγχο, διαπιστώθηκε ότι το νεφέλωμα είναι συνηθισμένο επίγειο οξυγόνο και το κορόνιο είναι πολύ ιονισμένος σίδηρος.
Το υλικό δημιουργήθηκε με βάση πληροφορίες από ανοιχτές πηγές. Προετοιμάστηκε από τον Vasily Makagonov @vmakagonov
αφηρημένη
«Η ιστορία της ανακάλυψης και επιβεβαίωσης του περιοδικού νόμου από τον D.I. Μεντελέεφ"
Αγία Πετρούπολη 2007
Εισαγωγή
Περιοδικός νόμος Δ.Ι. Ο Mendeleev είναι ένας θεμελιώδης νόμος που καθιερώνει μια περιοδική αλλαγή στις ιδιότητες των χημικών στοιχείων ανάλογα με την αύξηση των φορτίων των πυρήνων των ατόμων τους. Ανακαλύφθηκε από τον D.I. Mendeleev τον Φεβρουάριο του 1869. Όταν συγκρίνουμε τις ιδιότητες όλων των στοιχείων που ήταν γνωστά εκείνη την εποχή και τις τιμές των ατομικών τους μαζών (βάρη). Ο όρος «περιοδικός νόμος» χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Mendeleev τον Νοέμβριο του 1870 και τον Οκτώβριο του 1871 έδωσε την τελική διατύπωση του Περιοδικού Νόμου: «... οι ιδιότητες των στοιχείων, και επομένως οι ιδιότητες των απλών και σύνθετων σωμάτων που μορφή, βρίσκονται σε περιοδική εξάρτηση από το ατομικό τους βάρος». Η γραφική (πίνακας) έκφραση του περιοδικού νόμου είναι το περιοδικό σύστημα στοιχείων που ανέπτυξε ο Mendeleev.
1. Προσπάθειες άλλων επιστημόνων να εξαγάγουν τον περιοδικό νόμο
Το περιοδικό σύστημα ή η περιοδική ταξινόμηση των στοιχείων είχε μεγάλη σημασία για την ανάπτυξη της ανόργανης χημείας στο δεύτερο μισό του 19ου αιώνα. Αυτή η τιμή είναι επί του παρόντος κολοσσιαία, επειδή το ίδιο το σύστημα, ως αποτέλεσμα της μελέτης των προβλημάτων της δομής της ύλης, απέκτησε σταδιακά αυτόν τον βαθμό ορθολογικότητας που δεν μπορούσε να επιτευχθεί με τη γνώση μόνο των ατομικών βαρών. Η μετάβαση από την εμπειρική κανονικότητα στο νόμο είναι ο απώτερος στόχος κάθε επιστημονικής θεωρίας.
Η αναζήτηση της βάσης της φυσικής ταξινόμησης των χημικών στοιχείων και η συστηματοποίησή τους ξεκίνησε πολύ πριν από την ανακάλυψη του Περιοδικού Νόμου. Οι δυσκολίες που αντιμετώπισαν οι φυσικοί επιστήμονες που ήταν οι πρώτοι που εργάστηκαν σε αυτόν τον τομέα προκλήθηκαν από την έλλειψη πειραματικών δεδομένων: στις αρχές του 19ου αιώνα. ο αριθμός των γνωστών χημικών στοιχείων ήταν ακόμα πολύ μικρός και οι αποδεκτές τιμές των ατομικών μαζών πολλών στοιχείων ήταν ανακριβείς.
Εκτός από τις προσπάθειες του Lavoisier και της σχολής του να δώσουν μια ταξινόμηση των στοιχείων με βάση το κριτήριο της αναλογίας στη χημική συμπεριφορά, η πρώτη προσπάθεια περιοδικής ταξινόμησης στοιχείων ανήκει στον Döbereiner.
Οι τριάδες Döbereiner και τα πρώτα συστήματα στοιχείων
Το 1829, ο Γερμανός χημικός I. Döbereiner επιχείρησε να συστηματοποιήσει τα στοιχεία. Παρατήρησε ότι ορισμένα στοιχεία παρόμοια στις ιδιότητές τους μπορούν να συνδυαστούν σε ομάδες των τριών, τις οποίες ονόμασε τριάδες: Li–Na–K; Ca-Sr-Ba; S-Se-Te; P–As–Sb; Cl–Br–I.
Η ουσία του προτεινόμενου ο νόμος των τριάδωνΟ Döbereiner ήταν ότι η ατομική μάζα του μεσαίου στοιχείου της τριάδας ήταν κοντά στο μισό άθροισμα (αριθμητικός μέσος όρος) των ατομικών μαζών των δύο ακραίων στοιχείων της τριάδας. Αν και ο Döbereiner φυσικά απέτυχε να διασπάσει όλα τα γνωστά στοιχεία σε τριάδες, ο νόμος των τριάδων έδειξε ξεκάθαρα την ύπαρξη σχέσης μεταξύ της ατομικής μάζας και των ιδιοτήτων των στοιχείων και των ενώσεων τους. Όλες οι περαιτέρω προσπάθειες συστηματοποίησης βασίστηκαν στην τοποθέτηση των στοιχείων σύμφωνα με τις ατομικές τους μάζες.
Οι ιδέες του Döbereiner αναπτύχθηκαν από τον L. Gmelin, ο οποίος έδειξε ότι η σχέση μεταξύ των ιδιοτήτων των στοιχείων και των ατομικών τους μαζών είναι πολύ πιο περίπλοκη από τις τριάδες. Το 1843, ο Gmelin δημοσίευσε έναν πίνακα στον οποίο χημικά παρόμοια στοιχεία ήταν διατεταγμένα σε ομάδες σε αύξουσα σειρά των συνδετικών (ισοδύναμων) βαρών τους. Τα στοιχεία σχημάτισαν τριάδες, καθώς και τετράδες και πεντάδες (ομάδες τεσσάρων και πέντε στοιχείων) και η ηλεκτραρνητικότητα των στοιχείων στον πίνακα άλλαξε ομαλά από πάνω προς τα κάτω.
Στη δεκαετία του 1850 Οι M. von Pettenkofer και J. Dumas πρότειναν το λεγόμενο. διαφορικά συστήματα που στόχευαν στον εντοπισμό γενικών προτύπων στη μεταβολή του ατομικού βάρους των στοιχείων, τα οποία αναπτύχθηκαν λεπτομερώς από τους Γερμανούς χημικούς A. Strekker και G. Chermak.
Στις αρχές της δεκαετίας του '60 του XIX αιώνα. εμφανίστηκαν ταυτόχρονα πολλά έργα που προηγήθηκαν αμέσως του Περιοδικού Νόμου.
Σπείρα ντε Σανκουρτουά
Ο A. de Chancourtua τακτοποίησε όλα τα χημικά στοιχεία που ήταν γνωστά εκείνη την εποχή σε μια ενιαία ακολουθία αύξησης της ατομικής τους μάζας και εφάρμοσε την προκύπτουσα σειρά στην επιφάνεια του κυλίνδρου κατά μήκος μιας γραμμής που προέρχεται από τη βάση του υπό γωνία 45 ° ως προς το επίπεδο η βάση (το λεγόμενο. γήινη σπείρα). Όταν ξεδιπλώθηκε η επιφάνεια του κυλίνδρου, αποδείχθηκε ότι σε κάθετες γραμμές παράλληλες προς τον άξονα του κυλίνδρου, υπήρχαν χημικά στοιχεία με παρόμοιες ιδιότητες. Έτσι, το λίθιο, το νάτριο, το κάλιο έπεσαν σε ένα κατακόρυφο. βηρύλλιο, μαγνήσιο, ασβέστιο; οξυγόνο, θείο, σελήνιο, τελλούριο κ.λπ. Το μειονέκτημα της σπείρας de Chancourtois ήταν η περίσταση ότι στοιχεία εντελώς διαφορετικής χημικής συμπεριφοράς αποδείχτηκε ότι βρίσκονται στην ίδια γραμμή με στοιχεία που ήταν παρόμοια στη χημική τους φύση. Το μαγγάνιο ανήκε στην ομάδα των αλκαλικών μετάλλων και το τιτάνιο, που δεν είχε καμία σχέση με αυτά, στην ομάδα του οξυγόνου και του θείου.
Τραπέζι Newlands
Ο Άγγλος επιστήμονας J. Newlands το 1864 δημοσίευσε έναν πίνακα στοιχείων που αντικατοπτρίζει τα προτεινόμενα από αυτόν νόμος των οκτάβων. Ο Newlands έδειξε ότι σε μια σειρά στοιχείων που είναι διατεταγμένα σε αύξουσα σειρά ατομικών βαρών, οι ιδιότητες του όγδοου στοιχείου είναι παρόμοιες με αυτές του πρώτου. Ο Newlands προσπάθησε να δώσει σε αυτήν την εξάρτηση, που στην πραγματικότητα λαμβάνει χώρα για τα ελαφριά στοιχεία, έναν παγκόσμιο χαρακτήρα. Στον πίνακά του, παρόμοια στοιχεία ήταν τοποθετημένα σε οριζόντιες σειρές, αλλά στοιχεία τελείως διαφορετικών ιδιοτήτων συχνά αποδεικνύονταν ότι βρίσκονται στην ίδια σειρά. Επιπλέον, ο Newlands αναγκάστηκε να τοποθετήσει δύο στοιχεία σε ορισμένα κελιά. Τέλος, το τραπέζι δεν περιείχε κενές θέσεις. ως αποτέλεσμα, ο νόμος των οκτάβων έγινε δεκτός εξαιρετικά δύσπιστα.
Τραπέζια Odling και Meyer
Το ίδιο 1864, εμφανίστηκε ο πρώτος πίνακας του Γερμανού χημικού L. Meyer. Περιλαμβάνονταν σε αυτό 28 στοιχεία, τοποθετημένα σε έξι στήλες ανάλογα με το σθένος τους. Ο Meyer περιόρισε σκόπιμα τον αριθμό των στοιχείων στον πίνακα για να δώσει έμφαση στην κανονική (παρόμοια με τις τριάδες του Döbereiner) μεταβολή της ατομικής μάζας σε σειρά παρόμοιων στοιχείων.
Το 1870, ο Meyer δημοσίευσε έναν νέο πίνακα με τίτλο «Η φύση των στοιχείων ως συνάρτηση του ατομικού τους βάρους», που αποτελείται από εννέα κάθετες στήλες. Παρόμοια στοιχεία βρίσκονταν στις οριζόντιες σειρές του πίνακα. Ο Μάγιερ άφησε μερικά κελιά κενά. Ο πίνακας συνοδευόταν από ένα γράφημα της εξάρτησης του ατομικού όγκου ενός στοιχείου από το ατομικό βάρος, το οποίο έχει ένα χαρακτηριστικό σχήμα πριονωτή, απεικονίζοντας τέλεια τον όρο "περιοδικότητα", που είχε ήδη προταθεί εκείνη την εποχή από τον Mendeleev.
2. Τι έγινε πριν από την ημέρα της μεγάλης ανακάλυψης
Τα προαπαιτούμενα για την ανακάλυψη του περιοδικού νόμου θα πρέπει να αναζητηθούν στο βιβλίο του Δ.Ι. Mendeleev (στο εξής D.I.) "Βασικές αρχές της Χημείας". Τα πρώτα κεφάλαια του 2ου μέρους αυτού του βιβλίου του D.I. έγραψε στις αρχές του 1869. Το 1ο κεφάλαιο ήταν αφιερωμένο στο νάτριο, το 2ο - στα ανάλογα του, το 3ο - στη θερμοχωρητικότητα, το 4ο - στα μέταλλα των αλκαλικών γαιών. Μέχρι την ημέρα της ανακάλυψης του περιοδικού νόμου (17 Φεβρουαρίου 1869), πιθανότατα κατάφερε ήδη να θέσει το ζήτημα της αναλογίας τέτοιων πολικών-αντιθετικών στοιχείων όπως τα αλκαλικά μέταλλα και τα αλογονίδια, τα οποία ήταν κοντά το ένα στο άλλο από την άποψη της την ατομικότητά τους (σθένος), καθώς και το ερώτημα σχετικά με την αναλογία των ίδιων των αλκαλιμετάλλων ως προς τα ατομικά τους βάρη. Έφτασε κοντά στο θέμα της συγκέντρωσης και σύγκρισης δύο ομάδων πολικών αντίθετων στοιχείων ως προς τα ατομικά βάρη των μελών τους, που στην πραγματικότητα σήμαινε ήδη την απόρριψη της αρχής της κατανομής των στοιχείων σύμφωνα με την ατομικότητά τους και τη μετάβαση στην αρχή της κατανομής τους ανάλογα με τα ατομικά βάρη. Αυτή η μετάβαση δεν ήταν μια προετοιμασία για την ανακάλυψη του περιοδικού νόμου, αλλά ήδη η αρχή της ίδιας της ανακάλυψης.
Στις αρχές του 1869, ένα σημαντικό μέρος των στοιχείων συνδυάστηκαν σε ξεχωριστές φυσικές ομάδες και οικογένειες με βάση κοινές χημικές ιδιότητες. μαζί με αυτό, το άλλο μέρος τους ήταν διασκορπισμένο, ξεχωρίζοντας ξεχωριστά στοιχεία που δεν ήταν ενωμένα σε ειδικές ομάδες. Τα ακόλουθα θεωρήθηκαν σταθερά εδραιωμένα:
- μια ομάδα αλκαλικών μετάλλων - λίθιο, νάτριο, κάλιο, ρουβίδιο και καίσιο.
- μια ομάδα μετάλλων αλκαλικών γαιών - ασβέστιο, στρόντιο και βάριο.
– ομάδα οξυγόνου – οξυγόνο, θείο, σελήνιο και τελλούριο.
- ομάδα αζώτου - άζωτο, φώσφορος, αρσενικό και αντιμόνιο. Επιπλέον, εδώ προστέθηκε συχνά βισμούθιο και το βανάδιο θεωρήθηκε ως ατελές ανάλογο αζώτου και αρσενικού.
- ομάδα άνθρακα - άνθρακας, πυρίτιο και κασσίτερος, και το τιτάνιο και το ζιρκόνιο θεωρήθηκαν ως ελλιπή ανάλογα του πυριτίου και του κασσίτερου.
- μια ομάδα αλογόνων (αλογονίδια) - φθόριο, χλώριο, βρώμιο και ιώδιο.
– ομάδα χαλκού – χαλκός και ασήμι.
– ομάδα ψευδαργύρου – ψευδάργυρος και κάδμιο
– οικογένεια σιδήρου – σίδηρος, κοβάλτιο, νικέλιο, μαγγάνιο και χρώμιο.
- οικογένεια μετάλλων πλατίνας - πλατίνα, όσμιο, ιρίδιο, παλλάδιο, ρουθήνιο και ρόδιο.
Η κατάσταση ήταν πιο περίπλοκη με τέτοια στοιχεία που θα μπορούσαν να ανατεθούν σε διαφορετικές ομάδες ή οικογένειες:
- μόλυβδος, υδράργυρος, μαγνήσιο, χρυσός, βόριο, υδρογόνο, αλουμίνιο, θάλλιο, μολυβδαίνιο, βολφράμιο.
Επιπλέον, ήταν γνωστός ένας αριθμός στοιχείων, οι ιδιότητες των οποίων δεν είχαν ακόμη μελετηθεί επαρκώς:
- μια οικογένεια στοιχείων σπάνιων γαιών - ύττριο, "έρβιο", δημήτριο, λανθάνιο και "διδίμ".
– νιόβιο και ταντάλιο.
– βηρύλλιο;
3. Μεγάλη ημέρα εγκαινίων
DI. ήταν ένας πολύ ευέλικτος επιστήμονας. Είχε μεγάλο και πολύ έντονο ενδιαφέρον για τα αγροτικά θέματα. Πήρε το στενότερο μέρος στις δραστηριότητες της Ελεύθερης Οικονομικής Εταιρείας στην Αγία Πετρούπολη (VEO), της οποίας ήταν μέλος. Η VEO διοργάνωσε τυροκομία artel σε ορισμένες βόρειες επαρχίες. Ένας από τους εμπνευστές αυτής της πρωτοβουλίας ήταν ο N.V. Vereshchagin. Στα τέλη του 1868, δηλ. ενώ ο Δ.Ι. τελειωμένο τεύχος. 2 του βιβλίου του, ο Vereshchagin στράφηκε στο VEO με αίτημα να στείλει ένα από τα μέλη της Εταιρείας για να επιθεωρήσει επιτόπου το έργο των τυροκομείων artel. Συγκατάθεση σε αυτού του είδους τα ταξίδια εξέφρασε ο Δ.Ι. Τον Δεκέμβριο του 1868, εξέτασε μια σειρά από εργοστάσια τυριών artel στην επαρχία Tver. Χρειάστηκε ένα επιπλέον επαγγελματικό ταξίδι για την ολοκλήρωση της έρευνας. Μόλις στις 17 Φεβρουαρίου 1869 ήταν προγραμματισμένη η αναχώρηση.
Ο περιοδικός νόμος του Ντμίτρι Ιβάνοβιτς Μεντελέεφ είναι ένας από τους θεμελιώδεις νόμους της φύσης, ο οποίος συνδέει την εξάρτηση των ιδιοτήτων των χημικών στοιχείων και των απλών ουσιών με τις ατομικές τους μάζες. Προς το παρόν, ο νόμος έχει τελειοποιηθεί και η εξάρτηση των ιδιοτήτων εξηγείται από το φορτίο του ατομικού πυρήνα.
Ο νόμος ανακαλύφθηκε από Ρώσους επιστήμονες το 1869. Ο Mendeleev το παρουσίασε στην επιστημονική κοινότητα σε μια αναφορά στο συνέδριο της Ρωσικής Χημικής Εταιρείας (η αναφορά έγινε από άλλο επιστήμονα, αφού ο Mendeleev αναγκάστηκε να φύγει επειγόντως με οδηγίες της Ελεύθερης Οικονομικής Εταιρείας της Αγίας Πετρούπολης). Την ίδια χρονιά εκδόθηκε το εγχειρίδιο "Βασικές αρχές της Χημείας", που γράφτηκε από τον Ντμίτρι Ιβάνοβιτς για μαθητές. Σε αυτό, ο επιστήμονας περιέγραψε τις ιδιότητες των δημοφιλών ενώσεων και προσπάθησε επίσης να δώσει μια λογική συστηματοποίηση των χημικών στοιχείων. Παρουσίασε επίσης για πρώτη φορά πίνακα με περιοδικά διατεταγμένα στοιχεία ως γραφική ερμηνεία του περιοδικού νόμου. Όλα τα επόμενα χρόνια, ο Mendeleev βελτίωσε τον πίνακα του, για παράδειγμα, πρόσθεσε μια στήλη αδρανών αερίων, τα οποία ανακαλύφθηκαν 25 χρόνια αργότερα.
Η επιστημονική κοινότητα δεν αποδέχτηκε αμέσως τις ιδέες του μεγάλου Ρώσου χημικού, ακόμη και στη Ρωσία. Αλλά μετά την ανακάλυψη τριών νέων στοιχείων (γάλλιο το 1875, σκάνδιο το 1879 και γερμάνιο το 1886), που προέβλεψε και περιέγραψε ο Mendeleev στην περίφημη έκθεσή του, ο περιοδικός νόμος αναγνωρίστηκε.
- Είναι ένας παγκόσμιος νόμος της φύσης.
- Ο πίνακας που αναπαριστά γραφικά τον νόμο περιλαμβάνει όχι μόνο όλα τα γνωστά στοιχεία, αλλά και εκείνα που ακόμη ανακαλύπτονται.
- Όλες οι νέες ανακαλύψεις δεν επηρέασαν τη συνάφεια του νόμου και του πίνακα. Ο πίνακας έχει βελτιωθεί και αλλάξει, αλλά η ουσία του παρέμεινε αμετάβλητη.
- Κατέστησε δυνατή την αποσαφήνιση των ατομικών βαρών και άλλων χαρακτηριστικών ορισμένων στοιχείων, την πρόβλεψη της ύπαρξης νέων στοιχείων.
- Οι χημικοί έχουν λάβει αξιόπιστες ενδείξεις για το πώς και πού να αναζητήσουν νέα στοιχεία. Επιπλέον, ο νόμος επιτρέπει, με μεγάλο βαθμό πιθανότητας, να προσδιορίζονται εκ των προτέρων οι ιδιότητες των στοιχείων που δεν έχουν ανακαλυφθεί ακόμη.
- Έπαιξε τεράστιο ρόλο στην ανάπτυξη της ανόργανης χημείας τον 19ο αιώνα.
Ιστορικό ανακάλυψης
Υπάρχει ένας όμορφος μύθος ότι ο Mendeleev είδε το τραπέζι του σε ένα όνειρο, και ξύπνησε το πρωί και το έγραψε. Στην πραγματικότητα, είναι απλώς ένας μύθος. Ο ίδιος ο επιστήμονας είπε πολλές φορές ότι αφιέρωσε 20 χρόνια από τη ζωή του στη δημιουργία και τη βελτίωση του περιοδικού πίνακα των στοιχείων.
Όλα ξεκίνησαν με το γεγονός ότι ο Ντμίτρι Ιβάνοβιτς αποφάσισε να γράψει ένα εγχειρίδιο για την ανόργανη χημεία για μαθητές, στο οποίο επρόκειτο να συστηματοποιήσει όλη τη γνώση που ήταν γνωστή εκείνη την εποχή. Και φυσικά, βασίστηκε στα επιτεύγματα και τις ανακαλύψεις των προκατόχων του. Για πρώτη φορά, δόθηκε προσοχή στη σχέση μεταξύ των ατομικών βαρών και των ιδιοτήτων των στοιχείων από τον Γερμανό χημικό Döbereiner, ο οποίος προσπάθησε να σπάσει τα γνωστά σε αυτόν στοιχεία σε τριάδες με παρόμοιες ιδιότητες και βάρη που υπακούουν σε έναν συγκεκριμένο κανόνα. Σε κάθε τριπλό, το μεσαίο στοιχείο είχε βάρος κοντά στον αριθμητικό μέσο όρο των δύο ακραίων στοιχείων. Ο επιστήμονας μπόρεσε έτσι να σχηματίσει πέντε ομάδες, για παράδειγμα, Li-Na-K. Cl–Br–I. Αλλά αυτά απείχαν πολύ από όλα τα γνωστά στοιχεία. Επιπλέον, η τριάδα των στοιχείων προφανώς δεν εξάντλησε τη λίστα των στοιχείων με παρόμοιες ιδιότητες. Προσπάθειες να βρουν ένα κοινό πρότυπο έγιναν αργότερα από τους Γερμανούς Gmelin και von Pettenkofer, τους Γάλλους J. Dumas και de Chancourtua, τους Βρετανούς Newlands και τον Odling. Ο Γερμανός επιστήμονας Μάγιερ προχώρησε περισσότερο, ο οποίος το 1864 συνέταξε έναν πίνακα πολύ παρόμοιο με τον περιοδικό πίνακα, αλλά περιείχε μόνο 28 στοιχεία, ενώ 63 ήταν ήδη γνωστά.
Σε αντίθεση με τους προκατόχους του, ο Mendeleev τα κατάφερε 
δημιουργήστε έναν πίνακα που περιλαμβάνει όλα τα γνωστά στοιχεία που βρίσκονται σε ένα συγκεκριμένο σύστημα. Ταυτόχρονα, άφησε ορισμένα κελιά κενά, υπολογίζοντας χονδρικά τα ατομικά βάρη κάποιων στοιχείων και περιγράφοντας τις ιδιότητές τους. Επιπλέον, ο Ρώσος επιστήμονας είχε το θάρρος και την προνοητικότητα να δηλώσει ότι ο νόμος που ανακάλυψε ήταν ένας παγκόσμιος νόμος της φύσης και τον ονόμασε «περιοδικό νόμο». Λέγοντας «α», προχώρησε παραπέρα και διόρθωσε τα ατομικά βάρη των στοιχείων που δεν χωρούσαν στον πίνακα. Μετά από προσεκτικότερη εξέταση, αποδείχθηκε ότι οι διορθώσεις του ήταν σωστές και η ανακάλυψη των υποθετικών στοιχείων που περιέγραψε ήταν η τελική επιβεβαίωση της αλήθειας του νέου νόμου: η πρακτική απέδειξε την εγκυρότητα της θεωρίας.
