1867-68 kışında Mendeleev, "Kimyanın Temelleri" ders kitabını yazmaya başladı ve gerçek materyali sistemleştirmede hemen zorluklarla karşılaştı. 1869 Şubat ortasına kadar, ders kitabının yapısını düşünürken, yavaş yavaş basit maddelerin özelliklerinin (ve bu, kimyasal elementlerin serbest halde varlığının biçimidir) ve elementlerin atomik kütlelerinin olduğu sonucuna vardı. belirli bir desenle bağlanır.
Mendeleev, seleflerinin kimyasal elementleri artan atom kütlelerine göre düzenleme girişimleri ve bu durumda ortaya çıkan olaylar hakkında fazla bir şey bilmiyordu. Örneğin, Chancourtois, Newlands ve Meyer'in çalışmaları hakkında neredeyse hiçbir bilgisi yoktu.
Düşüncelerinin belirleyici aşaması 1 Mart 1869'da geldi (14 Şubat, eski tarz). Bir gün önce Mendeleev, Tver eyaletindeki artel peynir fabrikalarını denetlemek için on günlük bir tatil talebi yazdı: Serbest Ekonomik Toplumun liderlerinden biri olan A. I. Khodnev'den peynir üretimini inceleme önerileri içeren bir mektup aldı.
Petersburg o gün bulutlu ve soğuktu. Mendeleyev'in dairesinin pencerelerinin dışarı baktığı üniversite bahçesindeki ağaçlar rüzgarda gıcırdıyordu. Dmitry Ivanovich hala yataktayken bir bardak ılık süt içti, sonra kalktı, yıkandı ve kahvaltıya gitti. Ruh hali harikaydı.
Kahvaltıda Mendeleev'in beklenmedik bir fikri vardı: çeşitli kimyasal elementlerin yakın atom kütlelerini ve kimyasal özelliklerini karşılaştırmak.
İki kere düşünmeden, Khodnev'in mektubunun arka tarafına, sırasıyla 35.5 ve 39'a eşit olan oldukça benzer atom kütlelerine sahip klor Cl ve potasyum K sembollerini yazdı (fark sadece 3.5 birimdir). Aynı mektupta Mendeleev, aralarında benzer "paradoksal" çiftler arayan diğer elementlerin sembollerini çizdi: florin F ve sodyum Na, bromin Br ve rubidyum Rb, iyot I ve sezyum Cs, bunun için kütle farkı 4.0'dan 5.0'a yükselir. ve ardından 6.0'a. O zaman Mendeleev, açık metal olmayanlar ve metaller arasındaki "belirsiz bölge"nin elementler içerdiğini bilmiyordu - keşfi daha sonra Periyodik Tabloyu önemli ölçüde değiştirecek olan soy gazlar.
Kahvaltıdan sonra Mendeleyev kendini ofisine kapattı. Masadan bir paket kartvizit çıkardı ve elementlerin sembollerini ve ana kimyasal özelliklerini arka taraflarına yazmaya başladı.
Bir süre sonra hane, ofisten nasıl duyulmaya başladığını duydu: "Uuu! Boynuzlu. Vay, ne boynuzlu! Onları yeneceğim. Onları öldüreceğim!" Bu ünlemler, Dmitry Ivanovich'in yaratıcı bir ilhama sahip olduğu anlamına geliyordu.
Mendeleev, atom kütlesinin değerleri ve aynı elementin atomlarının oluşturduğu basit maddelerin özellikleri tarafından yönlendirilen kartları bir yatay sıradan diğerine kaydırdı. Bir kez daha, kapsamlı bir inorganik kimya bilgisi yardımına geldi. Yavaş yavaş, kimyasal elementlerin gelecekteki Periyodik Tablosunun görünümü şekillenmeye başladı.
Bu nedenle, ilk önce berilyum Be (atomik kütle 14) ile alüminyum elementi Al (atomik kütle 27,4) kartının yanına, o zamanki geleneğe göre, bir alüminyum analogu için berilyum alarak bir kart koydu. Ancak daha sonra kimyasal özellikleri karşılaştırarak berilyumu magnezyum Mg'nin üzerine yerleştirdi. Berilyum atom kütlesinin o zamanlar genel olarak kabul edilen değerinden şüphe ederek, onu 9.4 olarak değiştirdi ve berilyum oksit formülünü Be2O3'ten BeO'ya (magnezyum oksit MgO gibi) değiştirdi. Bu arada, berilyumun atom kütlesinin "düzeltilmiş" değeri sadece on yıl sonra doğrulandı. Diğer durumlarda da aynı cesurca davrandı.
Yavaş yavaş, Dmitry Ivanovich, atom kütlelerine göre artan düzende düzenlenmiş elementlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerde net bir periyodiklik gösterdiği sonucuna vardı.
Mendeleev gün boyunca elementler sistemi üzerinde çalıştı, kızı Olga ile oynamak, öğle ve akşam yemeği yemek için kısa molalar verdi.
1 Mart 1869 akşamı hazırladığı tabloyu badanalayarak "Atomik ağırlıklarına ve kimyasal benzerliklerine göre bir elementler sistemi deneyi" başlığı altında matbaacıya göndererek dizgiciler için notlar aldı ve "17 Şubat 1869" tarihi (eski üsluba göre).
Böylece, modern formülasyonu aşağıdaki gibi olan Periyodik Kanun keşfedildi: “Basit maddelerin özellikleri ile elementlerin bileşiklerinin formları ve özellikleri, atomlarının çekirdeğinin yüküne periyodik olarak bağımlıdır. ”
Mendeleev o zaman sadece 35 yaşındaydı.
Mendeleev, birçok yerli ve yabancı kimyagere bir element tablosu içeren basılı sayfalar gönderdi ve ancak bundan sonra peynir fabrikalarını incelemek için St. Petersburg'dan ayrıldı.
Ayrılmadan önce, hala bir organik kimyager ve gelecekteki kimya tarihçisi olan NA Menshutkin'e, "Özelliklerin elementlerin atom ağırlığı ile ilişkisi" makalesinin el yazması - Rus Kimya Derneği Dergisi'nde yayınlanmak üzere teslim etmeyi başardı. ve toplumun yaklaşan toplantısında iletişim için.
18 Mart 1869'da o sırada cemiyetin kâtibi olan Menshutkin, Mendeleev adına Periyodik Kanun hakkında küçük bir rapor hazırladı. Rapor ilk başta kimyagerlerin pek ilgisini çekmedi ve Rus Kimya Derneği Başkanı Akademisyen Nikolai Zinin (1812-1880), Mendeleev'in gerçek bir araştırmacının yapması gerekeni yapmadığını belirtti. Doğru, iki yıl sonra, Dmitry Ivanovich'in "Elementlerin doğal sistemi ve belirli elementlerin özelliklerini belirtmek için uygulanması" makalesini okuduktan sonra, Zinin fikrini değiştirdi ve Mendeleev'e şunları yazdı: "Çok, çok iyi, çok mükemmel yaklaşımlar, hatta eğlenceli okumak için, Tanrı, sonuçlarınızın deneysel olarak doğrulanmasında size iyi şanslar versin.Size içtenlikle bağlı ve size derinden saygı duyuyorum N. Zinin.
Mendeleyev'in Periyodik Yasanın keşfinden sonra hala yapacak çok şeyi vardı. Elementlerin özelliklerindeki periyodik değişimin nedeni bilinmiyordu ve özelliklerin sekizinci elementteki yedi element üzerinden tekrarlandığı Periyodik Tablonun yapısı bir açıklama bulamadı. Bununla birlikte, bu sayılardaki ilk gizem perdesi kaldırıldı: sistemin ikinci ve üçüncü dönemlerinde, her biri sadece yedi element vardı.
Mendeleev, tüm elementleri artan atom kütlelerine göre yerleştirmedi; bazı durumlarda, kimyasal özelliklerin benzerliği tarafından daha çok yönlendirildi. Bu nedenle, kobalt Co, nikel Ni'den daha büyük bir atom kütlesine sahiptir, tellür Te ayrıca iyot I'den daha büyük bir atom kütlesine sahiptir, ancak Mendeleev bunları Co - Ni, Te - I sırasına yerleştirdi ve tersi değil. Aksi takdirde, tellür halojenler grubuna girer ve iyot, selenyum Se'nin akrabası olur.
Periyodik Kanunun keşfindeki en önemli şey, henüz keşfedilmemiş kimyasal elementlerin varlığının öngörülmesidir. Alüminyum Al altında, Mendeleev analogu "ekaalüminyum" için, bor B altında - "ekabor" için ve silikon Si altında - "ekasilikon" için bir yer bıraktı. Mendeleyev henüz keşfedilmemiş kimyasal elementleri böyle adlandırdı. Hatta onlara El, Eb ve Es sembollerini bile verdi.
"Ecasilicon" elementi ile ilgili olarak Mendeleev şunları yazdı: "Bana göre şüphesiz eksik metallerin en ilginç olanı IV karbon analogları grubuna, yani III serisine ait olacak. Bu bir metal olacak. silikonu hemen takip ediyor ve bu nedenle onun hızlandırmasını adlandıracağız." Gerçekten de, bu henüz keşfedilmemiş element, iki tipik metal olmayan - karbon C ve silikon Si - iki tipik metal - kalay Sn ve kurşun Pb ile birleştiren bir tür "kilit" haline gelmiş olmalıdır.
Tüm yabancı kimyagerler Mendeleev'in keşfinin önemini hemen takdir etmediler. Yerleşik fikirlerin dünyasında çok şey değişti. Böylece, geleceğin Nobel Ödülü sahibi Alman fiziksel kimyager Wilhelm Ostwald, keşfedilenin yasa değil, "belirsiz bir şeyi" sınıflandırma ilkesi olduğunu savundu. 1861'de iki yeni alkali elementi, rubidyum Rb ve sezyum Cs'yi keşfeden Alman kimyager Robert Bunsen, Mendeleev'in kimyagerleri "saf soyutlamaların çok zorlanmış bir dünyasına" götürdüğünü yazdı.
Leipzig Üniversitesi'nde profesör olan Hermann Kolbe, Mendeleev'in keşfini 1870'te "spekülatif" olarak nitelendirdi. Kolbe, kimyadaki yeni teorik görüşlerin kabalığı ve reddi ile ayırt edildi. Özellikle, organik bileşiklerin yapısı teorisinin bir rakibiydi ve bir zamanlar Jacob van't Hoff'un "Uzayda Kimya" makalesine sert bir şekilde saldırdı. Van't Hoff daha sonra araştırması için ilk Nobel ödüllü oldu. Ancak Kolbe, van't Hoff gibi araştırmacıların "gerçek bilim adamlarının saflarından dışlanmasını ve onları maneviyatçıların kampına kaydettirmesini" önerdi!
Her yıl Periyodik Kanun giderek daha fazla destekçi ve onun keşfedicisi - giderek daha fazla tanınma kazandı. Deniz bölümü başkanı Grand Duke Konstantin Nikolayevich bile dahil olmak üzere Mendeleev'in laboratuvarında üst düzey ziyaretçiler görünmeye başladı.
Spor salonunda D. I. Mendeleev ilk başta vasat okudu. Arşivinde saklanan üç aylık ifadelerde pek çok tatmin edici dereceler var ve alt ve orta derecelerde bunlardan daha fazlası var. Lisede, D. I. Mendeleev, fizik ve matematik bilimlerinin yanı sıra tarih ve coğrafya ile ilgilenmeye başladı, aynı zamanda evrenin yapısıyla da ilgilendi. Yavaş yavaş, genç öğrencinin başarısı, 14 Temmuz 1849'da alınan mezuniyet belgesinde arttı. sadece iki tatmin edici işaret vardı: Tanrı'nın yasasına göre (sevmediği bir konu) ve Rus edebiyatında (Mendeleev Slav Kilisesi'ni iyi bilmediğinden bu konuda iyi bir not olamazdı). Spor salonu D. I. Mendeleev'in ruhunda öğretmenlerin birçok parlak anısını bıraktı: Pyotr Pavlovich Ershov hakkında - ("Küçük Kambur At" masalının yazarı), önce akıl hocası, sonra Tobolsk spor salonunun yöneticisi; ondan önce doğayı bilmenin yollarını açan I. K. Rummel - (fizik ve matematik öğretmeni) hakkında. Yaz 1850 beladan geçti. İlk olarak, D. I. Mendeleev Tıp ve Cerrahi Akademisi'ne belgeler sundu, ancak ilk testi geçemedi - anatomik tiyatrodaki varlığı. Annem başka bir yol önerdi - öğretmen olmak. Ancak Ana Pedagoji Enstitüsü'nde işe alım bir yıl sonra ve sadece 1850'de yapıldı. resepsiyon yoktu. Neyse ki dilekçe etkili oldu, devlet desteğiyle enstitüye kaydoldu. Dmitry Ivanovich zaten ikinci yılında, laboratuvarlardaki dersler, ilginç dersler tarafından taşındı.
1855'te D. I. Mendeleev enstitüden altın madalya ile parlak bir şekilde mezun oldu. Kıdemli öğretmen unvanını aldı. 27 Ağustos 1855 Mendeleev, Simferopol'de kıdemli bir öğretmen olarak atanmasına ilişkin belgeler aldı. Dmitry Ivanovich çok çalışıyor: matematik, fizik, biyoloji, fiziki coğrafya öğretiyor. İki yılda Milli Eğitim Bakanlığı Dergisi'nde 70 makale yayınladı.
Nisan 1859'da genç bilim adamı Mendeleev, "bilimlerde gelişme için" yurtdışına gönderildi. Ünlü kimyager M. Berthelot ile Rus kimyager N. N. Beketov ile tanışır.
1860 yılında, D. I. Mendeleev, Almanya'nın Karlsruhe şehrinde düzenlenen ilk Uluslararası Kimyagerler Kongresi'ne katıldı.
Aralık 1861'de Mendeleev üniversitenin rektörü oldu.
Mendeleev, kendi görüşüne göre, periyodik yasanın keşfine katkıda bulunan üç koşul gördü:
İlk olarak, bilinen kimyasal elementlerin çoğunun atom ağırlıkları aşağı yukarı doğru olarak belirlenmiştir;
İkinci olarak, kimyasal özelliklerde (doğal gruplar) benzer element grupları hakkında net bir kavram ortaya çıktı;
Üçüncüsü, 1869'a kadar. Pek çok nadir elementin kimyası, herhangi bir genellemeye varmanın zor olacağı bilgisi olmadan çalışıldı.
Son olarak, yasanın keşfine yönelik belirleyici adım, Mendeleev'in tüm elementleri atom ağırlıklarının büyüklüğüne göre birbirleriyle karşılaştırmasıydı.
Eylül 1869'da D. I. Mendeleev, basit maddelerin atom hacimlerinin atom ağırlıklarına periyodik olarak bağımlı olduğunu gösterdi ve Ekim ayında tuz oluşturan oksitlerdeki elementlerin değerlerini keşfetti.
1870 yazında Mendeleyev, yanlış belirlenmiş indiyum, seryum, itriyum, toryum ve uranyum atom ağırlıklarını değiştirmenin gerekli olduğunu düşündü ve bununla bağlantılı olarak bu elementlerin sistemdeki yerleşimini değiştirdi. Böylece, uranyum, doğal serideki atom ağırlığı açısından en ağır olan son element oldu.
Yeni kimyasal elementler keşfedildikçe, sistematik hale getirilmesi ihtiyacı giderek daha fazla hissedildi. 1869'da D. I. Mendeleev, periyodik elementler sistemini yarattı ve bunun altında yatan yasayı keşfetti. Bu keşif, 10. yüzyılın önceki tüm gelişmelerinin teorik bir senteziydi. : Mendeleev, o zamanlar bilinen 63 kimyasal elementin fiziksel ve kimyasal özelliklerini atom ağırlıklarıyla karşılaştırdı ve tüm kimyanın üzerine inşa edildiği atomların kantitatif olarak ölçülen en önemli iki özelliği arasındaki ilişkiyi ortaya çıkardı - atom ağırlığı ve değerlik.
Yıllar sonra Mendeleev, sistemini şöyle tanımladı: "Bu, elementlerin periyodikliği hakkındaki görüşlerimin ve düşüncelerimin en iyi seti." Mendeleev ilk kez, fiziksel gerekçesinden önce var olan periyodik yasanın kanonik formülasyonunu verdi. : “Elementlerin özellikleri, dolayısıyla onların oluşturdukları basit ve karmaşık cisimlerin özellikleri, atom ağırlıklarıyla periyodik bir ilişki içindedir.
Altı yıldan kısa bir süre içinde, haberler dünyaya yayıldı: 1875'te. Genç Fransız spektroskopist P. Lecoq de Boisbaudran, Pireneler'de çıkarılan bir mineralden yeni bir element izole etti. Boisbaudran, mineralin tayfında, bilinen kimyasal elementlerin hiçbirine atfedilemeyen soluk bir menekşe çizgisiyle izlendi. Boisbaudran, eski zamanlarda Galya olarak adlandırılan anavatanının onuruna yeni element galyum adını verdi. Galyum çok nadir bulunan bir metaldir ve Boisbaudran, bir toplu iğne başından biraz daha fazla miktarlarda onu çıkarmakta daha fazla zorluk çekmiştir. Boisbaudran'ın Paris Bilimler Akademisi aracılığıyla Rus damgalı bir mektup aldığında sürprizi neydi: galyum özelliklerinin açıklamasında yoğunluk dışında her şey doğrudur: galyum sudan ağırdır 4.7 değil Boisbaudran'ın iddia ettiği gibi, 5, 9 kez. Daha önce galyumu keşfeden var mı? Boisbaudran, metali daha kapsamlı bir saflaştırmaya tabi tutarak galyum yoğunluğunu yeniden belirledi. Ve yanıldığı ortaya çıktı ve mektubun yazarı - elbette galyumu görmeyen Mendeleev'di - haklıydı: galyumun göreceli yoğunluğu 4.7 değil, 5.9 idi.
Ve Mendeleev'in tahmininden 16 yıl sonra, Alman kimyager K. Winkler yeni bir element keşfetti (1886) ve ona germanyum adını verdi. Bu kez Mendeleev'in kendisi, yeni keşfedilen bu unsurun daha önce kendisi tarafından da tahmin edildiğini belirtmek zorunda değildi. Winkler, germanyumun Mendeleev'in ekasilisyonuna tamamen karşılık geldiğini kaydetti. Winkler çalışmasında şunları yazdı: “Yeni keşfedilen bir elementte olduğu gibi, periyodiklik doktrininin geçerliliğine dair daha çarpıcı başka bir kanıt bulmak pek mümkün değil. Bu sadece cesur bir teorinin teyidi değil, burada kimyasal bakış açısında bariz bir genişleme görüyoruz, bilgi alanında güçlü bir adım.
Doğada kimsenin bilmediği ondan fazla yeni elementin varlığı Mendeleev'in kendisi tarafından tahmin edildi. Bir düzine element için tahmin etti
doğru atom ağırlığı Doğada yeni elementler için sonraki tüm araştırmalar, periyodik yasa ve periyodik sistem kullanılarak araştırmacılar tarafından gerçekleştirildi. Bilim adamlarına sadece gerçeği aramalarında yardımcı olmadılar, aynı zamanda bilimdeki hataların ve yanlış anlamaların düzeltilmesine de katkıda bulundular.
Mendeleev'in tahminleri zekice doğrulandı - üç yeni element keşfedildi: galyum, skandiyum, germanyum. Bilim adamlarını uzun süredir çileden çıkaran berilyum bilmecesi çözüldü. Atom ağırlığı nihayet kesin olarak belirlendi ve elementin lityumun yanındaki yeri kesin olarak doğrulandı. 19. yüzyılın 90'larına kadar. Mendeleev'e göre, "periyodik yasallık güçlendirildi." Farklı ülkelerdeki kimya ders kitaplarında şüphesiz Mendeleev'in periyodik sistemine yer verilmeye başlandı. Büyük keşif evrensel kabul gördü.
Büyük keşiflerin kaderi bazen çok zordur. Yolda, bazen keşfin gerçekliği konusunda şüphe uyandıran testler var. Periyodik element tablosunda da böyleydi.
İnert veya soy gazlar olarak adlandırılan bir dizi gaz halindeki kimyasal elementin beklenmedik keşfi ile ilişkilendirildi. Bunlardan ilki helyumdur. Hemen hemen tüm referans kitapları ve ansiklopediler, 1868'de helyumun keşfini tarihlendirir. ve bu olayı Fransız astronom J. Jansen ve İngiliz astrofizikçi N. Lockyer ile ilişkilendirin. Jansen, Ağustos 1868'de Hindistan'daki tam güneş tutulmasında hazır bulundu. Ve asıl meziyeti, tutulma sona erdikten sonra güneşteki çıkıntıları gözlemleyebilmesiydi. Sadece bir tutulma sırasında gözlemlendiler. Lockyer ayrıca öne çıkanları da gözlemledi. Aynı yılın Ekim ayının ortalarında Britanya Adaları'ndan ayrılmadan. Her iki bilim insanı da gözlemlerinin açıklamalarını Paris Bilimler Akademisi'ne gönderdi. Ancak Londra, Paris'e Kalküta'dan çok daha yakın olduğu için, mektuplar neredeyse aynı anda 26 Ekim'de muhatabına ulaştı. Güneş'te bulunduğu iddia edilen herhangi bir yeni elementle ilgili değil. Bu mektuplarda tek kelime yoktu.
Bilim adamları, öne çıkanların spektrumlarını ayrıntılı olarak incelemeye başladılar. Ve çok geçmeden, Dünya'da var olan hiçbir elementin spektrumuna ait olamayacak bir çizgi içerdiklerine dair raporlar geldi. Ocak 1869'da İtalyan astronom A. Secchi onu olarak tanımladı. Böyle bir kayıtta, spektral bir "kıta" olarak bilim tarihine girmiştir. 3 Ağustos 1871'de fizikçi V. Thomson, İngiliz bilim adamlarının yıllık toplantısında yeni güneş elementi hakkında halka açık bir şekilde konuştu.
Bu, Güneş'te helyumun keşfinin gerçek hikayesidir. Uzun zamandır kimse bu elementin ne olduğunu, hangi özelliklere sahip olduğunu söyleyemedi. Bazı bilim adamları, yalnızca yüksek sıcaklıklarda var olabileceğinden, genellikle yeryüzündeki helyumun varlığını reddetti. Helyum sadece 1895'te Dünya'da bulundu.
D. I. Mendeleev'in tablosunun kökeninin doğası budur.
Periyodik kimyasal elementler tablosunun keşfi, kimyanın bir bilim olarak gelişim tarihindeki önemli kilometre taşlarından biriydi. Tablonun öncüsü Rus bilim adamı Dmitry Mendeleev'di. En geniş bilimsel ufuklara sahip olağanüstü bir bilim adamı, kimyasal elementlerin doğası hakkındaki tüm fikirleri tek bir tutarlı kavramda birleştirmeyi başardı.
Bu makalede, M24.RU, periyodik elementler tablosunun keşfinin tarihi, Mendeleev'i çevreleyen yeni elementlerin ve halk hikayelerinin keşfi ile ilgili ilginç gerçekler ve oluşturduğu kimyasal elementler tablosu hakkında bilgi verecektir.
Tablo açılış geçmişi
19. yüzyılın ortalarına gelindiğinde, 63 kimyasal element keşfedilmişti ve dünyanın her yerindeki bilim adamları defalarca mevcut tüm elementleri tek bir kavramda birleştirmeye çalıştılar. Elementlerin artan atom kütlesi sırasına göre yerleştirilmesi ve kimyasal özelliklerinin benzerliğine göre gruplara ayrılması önerildi.
1863'te kimyager ve müzisyen John Alexander Newland, Mendeleev tarafından keşfedilenlere benzer bir kimyasal element düzeni öneren teorisini önerdi, ancak yazarın bilimsel topluluk tarafından ciddiye alınmaması nedeniyle bilim insanının çalışması ciddiye alınmadı. armoni arayışı ve müziğin kimya ile bağlantısı tarafından sürüklendi.
1869'da Mendeleev, Rus Kimya Derneği'nin dergisinde periyodik tablo şemasını yayınladı ve dünyanın önde gelen bilim adamlarına keşifle ilgili bir bildiri gönderdi. Gelecekte, kimyager, tanıdık biçimini alana kadar şemayı tekrar tekrar rafine etti ve geliştirdi.
Mendeleev'in keşfinin özü, atom kütlesindeki bir artışla, elementlerin kimyasal özelliklerinin monoton olarak değil, periyodik olarak değişmesidir. Farklı özelliklere sahip belirli sayıda elemandan sonra, özellikler tekrar etmeye başlar. Böylece potasyum sodyuma, flor klora benzer ve altın gümüş ve bakıra benzer.
1871'de Mendeleev sonunda fikirleri Periyodik Kanunda birleştirdi. Bilim adamları, birkaç yeni kimyasal elementin keşfini tahmin ettiler ve kimyasal özelliklerini tanımladılar. Daha sonra, kimyagerin hesaplamaları tamamen doğrulandı - galyum, skandiyum ve germanyum, Mendeleev'in kendilerine atfettiği özelliklere tam olarak karşılık geldi.
Mendeleyev hakkında hikayeler
Ünlü bilim adamı ve keşifleri hakkında birçok hikaye vardı. O zamanlar insanlar kimya hakkında çok az fikre sahipti ve kimya yapmanın endüstriyel ölçekte bebek çorbası yemek ve hırsızlık yapmak gibi bir şey olduğuna inanıyorlardı. Bu nedenle, Mendeleev'in faaliyetleri hızla bir sürü söylenti ve efsane edindi.
Efsanelerden biri, Mendeleev'in uykusunda kimyasal elementler tablosunu keşfettiğini söylüyor. Durum tek değil, benzen halkasının formülünü hayal eden August Kekule, keşfinden de aynı şekilde bahsetti. Ancak Mendeleev sadece eleştirmenlere güldü. Bilim adamı bir keresinde keşfi hakkında “Belki yirmi yıldır düşünüyorum ve siz: Birdenbire oturuyordum ... hazır!” diyorsunuz.
Başka bir hikaye Mendeleev'e votka keşfini borçludur. 1865 yılında, büyük bilim adamı “Alkolün su ile birleşimi üzerine söylem” konulu tezini savundu ve bu hemen yeni bir efsaneye yol açtı. Kimyagerin çağdaşları, bilim insanının “su ile birleştirilmiş alkolün etkisi altında başarılı olduğunu” söyleyerek güldü ve sonraki nesiller zaten Mendeleev'i votka keşfedicisi olarak adlandırdı.
Ayrıca bilim adamının yaşam tarzına ve özellikle Mendeleev'in laboratuvarını büyük bir meşe oyukta donatmasına güldüler.
Ayrıca, çağdaşlar Mendeleev'in bavul tutkusunu alay etti. Bilim adamı, Simferopol'deki istemsiz hareketsizliği sırasında, bavul dokuyarak zaman geçirmek zorunda kaldı. Gelecekte, laboratuvarın ihtiyaçları için bağımsız olarak karton kaplar yaptı. Bu hobinin açıkça "amatör" doğasına rağmen, Mendeleev'e genellikle "bavul ustası" denirdi.
Radyumun keşfi
Kimya tarihinin en trajik ve aynı zamanda en ünlü sayfalarından biri ve periyodik tabloda yeni elementlerin ortaya çıkması radyumun keşfi ile ilişkilidir. Uranyumun uranyum cevherinden ayrılmasından sonra kalan atığın saf uranyumdan daha radyoaktif olduğunu keşfeden eşler Marie ve Pierre Curie tarafından yeni bir kimyasal element keşfedildi.
O zamanlar kimse radyoaktivitenin ne olduğunu bilmediğinden, söylenti hızla iyileştirici özellikler ve bilimde bilinen hemen hemen tüm hastalıkları tedavi etme kabiliyetini yeni elemente bağladı. Radyum gıda ürünlerine, diş macunlarına, yüz kremlerine dahil edildi. Zenginler, kadranları radyum içeren boyayla boyanmış saatler takarlardı. Radyoaktif element, gücü artırmak ve stresi azaltmak için bir araç olarak önerildi.
Bu "üretim" yirmi tam yıl sürdü - bilim adamlarının radyoaktivitenin gerçek özelliklerini keşfettikleri ve radyasyonun insan vücudu üzerindeki etkisinin ne kadar zararlı olduğunu keşfettikleri yirminci yüzyılın 30'lu yıllarına kadar.
Marie Curie, 1934'te radyuma uzun süre maruz kalmanın neden olduğu radyasyon hastalığından öldü.
Nebulium ve Koronyum
Periyodik tablo sadece kimyasal elementleri tek bir tutarlı sistem halinde sıralamakla kalmadı, aynı zamanda birçok yeni element keşfini tahmin etmeyi de mümkün kıldı. Aynı zamanda, periyodik yasa kavramına uymadıkları için bazı kimyasal "elementlerin" var olmadığı ilan edildi. En ünlü hikaye, nebulyum ve koronyumun yeni unsurlarının "keşfi"dir.
Gökbilimciler güneş atmosferini incelerken, dünyada bilinen kimyasal elementlerin hiçbiriyle tanımlayamadıkları tayfsal çizgiler keşfettiler. Bilim adamları, bu çizgilerin koronyum adı verilen yeni bir elemente ait olduğunu öne sürdüler (çünkü çizgiler, Güneş'in "tacı" - yıldızın atmosferinin dış tabakası - çalışması sırasında keşfedildi).
Birkaç yıl sonra, gökbilimciler gazlı bulutsuların spektrumlarını inceleyerek başka bir keşifte bulundular. Yine karasal hiçbir şeyle tanımlanamayan keşfedilen çizgiler, başka bir kimyasal elemente - nebuliuma atfedildi.
Mendeleev'in periyodik tablosunda artık bulutsu ve koronyum özelliklerine sahip elementlere yer kalmadığı için keşifler eleştirildi. Kontrol ettikten sonra, nebulium'un sıradan karasal oksijen olduğu ve koronyumun yüksek oranda iyonize demir olduğu bulundu.
Materyal, açık kaynaklardan alınan bilgiler temelinde oluşturulmuştur. Vasily Makagonov @vmakagonov tarafından hazırlanmıştır.
Öz
“Periyodik yasanın D.I. tarafından keşfedilmesi ve doğrulanması tarihi. Mendeleyev"
Petersburg 2007
Tanıtım
Periyodik yasa D.I. Mendeleev, atomlarının çekirdeğinin yüklerindeki artışa bağlı olarak kimyasal elementlerin özelliklerinde periyodik bir değişiklik oluşturan temel bir yasadır. D.I tarafından keşfedildi. Şubat 1869'da Mendeleev. O sırada bilinen tüm elementlerin özelliklerini ve atomik kütlelerinin (ağırlıklarının) değerlerini karşılaştırırken. "Periyodik yasa" terimi ilk olarak Kasım 1870'de Mendeleev tarafından kullanıldı ve Ekim 1871'de Periyodik Yasanın son formülasyonunu verdi: "... elementlerin özellikleri ve dolayısıyla basit ve karmaşık cisimlerin özellikleri. form, atom ağırlıklarına periyodik olarak bağımlıdır." Periyodik yasanın grafik (tablo) ifadesi, Mendeleev tarafından geliştirilen periyodik elementler sistemidir.
1. Diğer bilim adamlarının periyodik yasayı türetme girişimleri
Elementlerin periyodik sistemi veya periyodik sınıflandırması, 19. yüzyılın ikinci yarısında inorganik kimyanın gelişimi için büyük önem taşıyordu. Bu değer şu anda muazzamdır, çünkü sistemin kendisi, maddenin yapısının problemlerini incelemenin bir sonucu olarak, sadece atom ağırlıklarını bilmekle elde edilemeyen rasyonellik derecesini yavaş yavaş kazanmıştır. Deneysel düzenlilikten yasaya geçiş, herhangi bir bilimsel teorinin nihai hedefidir.
Kimyasal elementlerin doğal sınıflandırılmasının ve sistemleştirilmesinin temelinin araştırılması, Periyodik Yasanın keşfinden çok önce başladı. Bu alanda ilk kez çalışan doğa bilimcilerin karşılaştığı zorluklar, deneysel verilerin eksikliğinden kaynaklanıyordu: 19. yüzyılın başlarında. bilinen kimyasal elementlerin sayısı hala çok azdı ve birçok elementin atom kütlelerinin kabul edilen değerleri yanlıştı.
Lavoisier ve okulunun kimyasal davranıştaki analoji kriteri temelinde bir element sınıflandırması yapma girişimlerinin yanı sıra, elementlerin periyodik bir sınıflandırmasına yönelik ilk girişim Döbereiner'e aittir.
Döbereiner üçlüleri ve ilk element sistemleri
1829'da Alman kimyager I. Döbereiner elementleri sistematize etmeye çalıştı. Özelliklerinde benzer bazı elementlerin üçlü gruplar halinde birleştirilebileceğini fark etti ve buna triad adını verdi: Li–Na–K; Ca-Sr-Ba; S-Se-Te; P–As–Sb; Cl–Br–I.
Önerilen özü üçlüler yasası Döbereiner, üçlünün orta elemanının atom kütlesinin, üçlünün iki uç elemanının atom kütlelerinin toplamının (aritmetik ortalama) yarısına yakın olduğuydu. Döbereiner, bilinen tüm elementleri doğal olarak üçlülere ayırmada başarısız olmasına rağmen, üçlüler yasası, atom kütlesi ile elementlerin ve bunların bileşiklerinin özellikleri arasında bir ilişkinin varlığını açıkça gösterdi. Sistemleştirmeye yönelik diğer tüm girişimler, elementlerin atom kütlelerine göre yerleştirilmesine dayanıyordu.
Döbereiner'in fikirleri, elementlerin özellikleri ile atom kütleleri arasındaki ilişkinin üçlülerden çok daha karmaşık olduğunu gösteren L. Gmelin tarafından geliştirildi. 1843'te Gmelin, kimyasal olarak benzer elementlerin bağlantı (eşdeğer) ağırlıklarına göre artan düzende gruplar halinde düzenlendiği bir tablo yayınladı. Elementler, üçlülerin yanı sıra dörtlü ve beşli (dört ve beş elementli gruplar) oluşturdu ve tablodaki elementlerin elektronegatifliği yukarıdan aşağıya doğru düzgün bir şekilde değişti.
1850'lerde M. von Pettenkofer ve J. Dumas sözde önerdi. Alman kimyagerler A. Strekker ve G. Chermak tarafından ayrıntılı olarak geliştirilen, elementlerin atom ağırlığındaki değişimdeki genel kalıpları belirlemeyi amaçlayan diferansiyel sistemler.
XIX yüzyılın 60'larının başında. Periyodik Kanun'dan hemen önce gelen birkaç eser aynı anda ortaya çıktı.
Spiral de Chancourtois
A. de Chancourtua, o sırada bilinen tüm kimyasal elementleri atomik kütlelerini artırarak tek bir sırayla düzenledi ve elde edilen seriyi, tabanından düzleme 45 ° 'lik bir açıyla çıkan bir çizgi boyunca silindirin yüzeyine uyguladı. baz (sözde. toprak sarmalı). Silindirin yüzeyi açıldığında, silindirin eksenine paralel dikey çizgiler üzerinde benzer özelliklere sahip kimyasal elementlerin olduğu ortaya çıktı. Böylece, lityum, sodyum, potasyum bir dikeye düştü; berilyum, magnezyum, kalsiyum; oksijen, kükürt, selenyum, tellür vb. De Chancourtois sarmalının dezavantajı, tamamen farklı bir kimyasal davranışa sahip elementlerin, kimyasal doğalarında benzer elementlerle aynı çizgide ortaya çıkmasıydı. Manganez, alkali metaller grubuna, bunlarla ilgisi olmayan titanyum ise oksijen ve kükürt grubuna düştü.
Newlands tablosu
İngiliz bilim adamı J. Newlands, 1864'te, onun tarafından önerilenleri yansıtan bir elementler tablosu yayınladı. oktav yasası. Newlands, artan atom ağırlıklarına göre düzenlenmiş bir dizi elementte, sekizinci elementin özelliklerinin birincisine benzer olduğunu gösterdi. Newlands, aslında hafif elementler için gerçekleşen bu bağımlılığı evrensel bir nitelik kazandırmaya çalışmıştır. Tablosunda, benzer öğeler yatay sıralarda düzenlenmiştir, ancak tamamen farklı özelliklere sahip öğelerin genellikle aynı sırada olduğu ortaya çıkmıştır. Ayrıca Newlands bazı hücrelere iki element yerleştirmek zorunda kaldı; son olarak, masa boş koltuk içermiyordu; sonuç olarak, oktavlar yasası son derece şüpheci bir şekilde kabul edildi.
Odling ve Meyer masaları
Aynı 1864'te Alman kimyager L. Meyer'in ilk tablosu ortaya çıktı; Değerlerine göre altı sütuna yerleştirilmiş 28 element içeriyordu. Meyer, benzer element dizilerinde atom kütlesindeki düzenli (Döbereiner üçlülerine benzer) değişimi vurgulamak için tablodaki elementlerin sayısını kasıtlı olarak sınırladı.
1870 yılında Meyer, dokuz dikey sütundan oluşan, Atom Ağırlıklarının Bir Fonksiyonu Olarak Elementlerin Doğası adlı yeni bir tablo yayınladı. Benzer öğeler tablonun yatay sıralarına yerleştirildi; Meyer bazı hücreleri boş bıraktı. Tabloya, bir elementin atom hacminin, karakteristik bir testere dişi şekline sahip olan ve o zamana kadar Mendeleev tarafından önerilen "periyodiklik" terimini mükemmel bir şekilde gösteren atom ağırlığına bağımlılığının bir grafiği eşlik etti.
2. Büyük keşif gününden önce yapılanlar
Periyodik yasanın keşfi için ön koşullar D.I.'nin kitabında aranmalıdır. Mendeleev (bundan böyle D.I. olarak anılacaktır) "Kimyanın Temelleri". Bu kitabın 2. bölümünün ilk bölümleri D.I. 1869'un başında yazdı. 1. bölüm sodyuma, 2. - analoglarına, 3. - ısı kapasitesine, 4. - alkali toprak metallerine ayrılmıştı. Periyodik yasanın keşfedildiği güne kadar (17 Şubat 1869), muhtemelen, alkali metaller ve halojenürler gibi kutupsal-karşıt elementlerin oranı sorununu ortaya koymayı başardı. atomiklikleri (değerlik) ve ayrıca alkali metallerin atom ağırlıklarına göre oranı hakkında soru. İki kutupsal karşıt element grubunu üyelerinin atom ağırlıkları açısından bir araya getirme ve karşılaştırma konusuna yaklaştı, bu aslında elementleri atomikliklerine göre dağıtma ilkesinin reddedilmesi ve ilkeye geçiş anlamına geliyordu. atom ağırlıklarına göre dağılımları. Bu geçiş, periyodik yasanın keşfi için bir hazırlık değil, zaten keşfin kendisinin başlangıcıydı.
1869'un başında, elementlerin önemli bir kısmı, ortak kimyasal özellikler temelinde ayrı doğal gruplar ve ailelerde birleştirildi; bununla birlikte, diğer kısmı dağınık, özel gruplar halinde birleştirilmeyen ayrı ayrı unsurlardı. Aşağıdakiler kesin olarak kurulmuş kabul edildi:
- bir grup alkali metal - lityum, sodyum, potasyum, rubidyum ve sezyum;
- bir grup alkali toprak metali - kalsiyum, stronsiyum ve baryum;
– oksijen grubu – oksijen, kükürt, selenyum ve tellür;
- nitrojen grubu - nitrojen, fosfor, arsenik ve antimon. Ek olarak, bizmut buraya sıklıkla eklendi ve vanadyum, nitrojen ve arsenik'in eksik bir analoğu olarak kabul edildi;
– karbon grubu – karbon, silikon ve kalay ve titanyum ve zirkonyum, silikon ve kalayın tamamlanmamış analogları olarak kabul edildi;
- bir grup halojen (halojenür) - flor, klor, brom ve iyot;
– bakır grubu – bakır ve gümüş;
– çinko grubu – çinko ve kadmiyum
– demir ailesi – demir, kobalt, nikel, manganez ve krom;
- platin metal ailesi - platin, osmiyum, iridyum, paladyum, rutenyum ve rodyum.
Farklı gruplara veya ailelere atanabilecek bu tür unsurlarla durum daha karmaşıktı:
- kurşun, cıva, magnezyum, altın, bor, hidrojen, alüminyum, talyum, molibden, tungsten.
Ek olarak, özellikleri henüz yeterince incelenmemiş bir dizi element biliniyordu:
- nadir toprak elementleri ailesi - itriyum, "erbiyum", seryum, lantan ve "didim";
– niyobyum ve tantal;
– berilyum;
3. Büyük açılış günü
DI. çok yönlü bir bilim adamıydı. Tarımsal konulara uzun ve çok güçlü bir ilgisi vardı. Üyesi olduğu St. Petersburg'daki Serbest Ekonomik Toplumun (VEO) faaliyetlerinde en yakın rolü aldı. VEO, kuzeydeki birçok ilde artel peyniri yapımını organize etti. Bu girişimin başlatıcılarından biri N.V. Vereshchagin. 1868'in sonunda, yani. D.I. bitmiş konu. Kitabının 2. kitabı olan Vereshchagin, Artel peynir fabrikalarının çalışmalarını yerinde incelemesi için Dernek üyelerinden birini gönderme talebiyle VEO'ya başvurdu. Bu tür bir geziye rıza, D.I. Aralık 1868'de Tver vilayetindeki bir dizi artel peynir fabrikasını inceledi. Anketi tamamlamak için ek bir iş gezisine ihtiyaç vardı. Sadece 17 Şubat 1869'da kalkış planlandı.
Dmitry Ivanovich Mendeleev'in periyodik yasası, kimyasal elementlerin ve basit maddelerin özelliklerinin atomik kütlelerine bağımlılığını birbirine bağlayan temel doğa yasalarından biridir. Şu anda, yasa rafine edilmiştir ve özelliklerin bağımlılığı atom çekirdeğinin yükü ile açıklanmaktadır.
Yasa, 1869'da Rus bilim adamları tarafından keşfedildi. Mendeleev, Rus Kimya Derneği kongresine bir raporda bilimsel topluluğa sundu (Rapor başka bir bilim adamı tarafından yapıldı, çünkü Mendeleev, St. Petersburg Serbest Ekonomik Topluluğu'nun talimatlarıyla acilen ayrılmak zorunda kaldı). Aynı yıl, Dmitry Ivanovich tarafından öğrenciler için yazılan "Kimyanın Temelleri" ders kitabı yayınlandı. İçinde bilim adamı, popüler bileşiklerin özelliklerini tanımladı ve ayrıca kimyasal elementlerin mantıksal bir sistematizasyonunu vermeye çalıştı. Ayrıca ilk kez periyodik yasanın grafiksel bir yorumu olarak periyodik olarak düzenlenmiş öğeler içeren bir tablo sundu. Sonraki tüm yıllarda Mendeleev tablosunu geliştirdi, örneğin 25 yıl sonra keşfedilen bir atıl gaz sütunu ekledi.
Bilim topluluğu, Rusya'da bile büyük Rus kimyagerinin fikirlerini hemen kabul etmedi. Ancak Mendeleev'in ünlü raporunda öngördüğü ve tanımladığı üç yeni elementin (1875'te galyum, 1879'da skandiyum ve 1886'da germanyum) keşfinden sonra, periyodik yasa kabul edildi.
- Bu evrensel bir doğa yasasıdır.
- Yasayı grafiksel olarak temsil eden tablo, yalnızca bilinen tüm unsurları değil, aynı zamanda hala keşfedilenleri de içerir.
- Tüm yeni keşifler, yasanın ve tablonun alaka düzeyini etkilemedi. Tablo geliştirildi ve değiştirildi, ancak özü değişmedi.
- Bazı elementlerin atom ağırlıklarını ve diğer özelliklerini netleştirmeyi, yeni elementlerin varlığını tahmin etmeyi mümkün kıldı.
- Kimyacılar, yeni elementleri nasıl ve nerede arayacaklarına dair güvenilir ipuçları aldılar. Buna ek olarak, yasa, henüz keşfedilmemiş elementlerin özelliklerini önceden belirlemeye yüksek bir olasılıkla izin verir.
- 19. yüzyılda inorganik kimyanın gelişmesinde büyük rol oynadı.
keşif geçmişi
Mendeleyev'in masasını rüyasında gördüğü ve sabah uyandığı ve yazdığı güzel bir efsane var. Aslında, bu sadece bir efsane. Bilim adamının kendisi birçok kez hayatının 20 yılını periyodik element tablosunun yaratılmasına ve geliştirilmesine adadığını söyledi.
Her şey, Dmitry Ivanovich'in o sırada bilinen tüm bilgileri sistematize edeceği öğrenciler için inorganik kimya üzerine bir ders kitabı yazmaya karar vermesiyle başladı. Ve elbette, seleflerinin başarılarına ve keşiflerine güveniyordu. İlk kez, atom ağırlıkları ile elementlerin özellikleri arasındaki ilişkiye, kendisi tarafından bilinen elementleri, belirli bir kurala uyan benzer özelliklere ve ağırlıklara sahip üçlülere ayırmaya çalışan Alman kimyager Döbereiner dikkat çekti. Her üçlüde ortadaki eleman, iki uç elemanın aritmetik ortalamasına yakın bir ağırlığa sahipti. Bilim adamı böylece beş grup oluşturabildi, örneğin Li-Na-K; Cl–Br–I. Ancak bunlar bilinen tüm unsurlardan uzaktı. Ek olarak, element üçlüsü, benzer özelliklere sahip elementlerin listesini açıkça tüketmedi. Ortak bir model bulma girişimleri daha sonra Almanlar Gmelin ve von Pettenkofer, Fransız J. Dumas ve de Chancourtua, İngiliz Newlands ve Odling tarafından yapıldı. Alman bilim adamı Meyer, 1864'te periyodik tabloya çok benzeyen bir tablo derleyen, ancak sadece 28 element içerirken, 63'ü zaten biliniyordu.
Mendeleyev, seleflerinden farklı olarak başarılı oldu. 
belirli bir sistemde bulunan bilinen tüm öğeleri içeren bir tablo yapın. Aynı zamanda, bazı elementlerin atom ağırlıklarını kabaca hesaplayarak ve özelliklerini açıklayarak bazı hücreleri boş bıraktı. Ayrıca Rus bilim adamı, keşfettiği yasanın evrensel bir doğa yasası olduğunu ilan etme cesareti ve ileri görüşlülüğüne sahipti ve buna "periyodik yasa" adını verdi. "a" diyerek daha da ileri gitti ve tabloya sığmayan elementlerin atom ağırlıklarını düzeltti. Daha yakından incelendiğinde, düzeltmelerinin doğru olduğu ve tarif ettiği varsayımsal unsurların keşfinin, yeni yasanın doğruluğunun nihai teyidi olduğu ortaya çıktı: pratik, teorinin geçerliliğini kanıtladı.
