19-кылымдын 1-жарымында элементтерди системалаштыруу жана мезгилдик системада металлдарды бириктирүү боюнча ар кандай аракеттер болгон. Дал ушул тарыхый мезгилде химиялык анализ сыяктуу изилдөө ыкмасы пайда болгон.
Элементтердин мезгилдик системасынын ачылыш тарыхынан
Ошондой эле белгилүү бир химиялык касиеттерди аныктоо ыкмасын колдонуп, ошол кездеги окумуштуулар элементтерди сандык мүнөздөмөлөрүн жана атомдук салмагын жетекчиликке алып, топторго бириктирүүгө аракет кылышкан.
Атомдук салмакты колдонуу
Ошентип, I. V. Dubereiner 1817-жылы стронцийдин атомдук салмагы барий менен кальцийдикине окшош экенин аныктаган. Ал ошондой эле барий, стронций жана кальций касиеттери ортосунда жалпылык абдан көп экенин аныктоого жетишти. Бул байкоолордун негизинде атактуу химик элементтердин үчилтиги деп аталган нерсени түзгөн. Башка заттар окшош топторго бириктирилген:
- күкүрт, селен, теллур;
- хлор, бром, йод;
- литий, натрий, калий.
Химиялык касиеттери боюнча классификация
Л. Гмелин 1843-жылы ушул сыяктуу тизилген таблицаны сунуш кылганхимиялык касиеттери боюнча катуу тартипте элементтер. Азот, суутек, кычкылтек ал негизги элементтер деп эсептеген, бул химик аларды столунун сыртына койгон.
Кычкылтектин астына элементтердин тетрадаларын (ар бири 4 белги) жана пентадаларды (ар бири 5 белгиден) койгон. Мезгилдик системадагы металлдар Берцелийдин терминологиясы боюнча жайгаштырылды. Гмелин ойлоп тапкандай, бардык элементтер мезгилдик системанын ар бир подгруппасынын ичиндеги электр терс касиеттерин төмөндөтүү жолу менен аныкталган.
Элементтерди тигинен бириктирүү
Александр Эмиль де Шанкуртуа 1863-жылы бардык элементтерди бир нече вертикалдуу тилкелерге бөлүп, көтөрүлүп бара жаткан атомдук салмактардагы цилиндрге салган. Бул бөлүнүүнүн натыйжасында физикалык жана химиялык касиеттери окшош элементтер вертикалдарда жайгашкан.
Октава мыйзамы
D. Newlands 1864-жылы абдан кызыктуу үлгү ачкан. Химиялык элементтер атомдук салмагынын өсүү тартибинде тизилгенде, ар бир сегизинчи элемент биринчиси менен окшоштуктарды көрсөтөт. Ньюлендс окшош фактыны октавалар мыйзамы деп атаган (сегиз нота).
Анын мезгилдик системасы өтө ээн-эркин болгон, ошондуктан байкоочу окумуштуунун идеясы музыка менен байланыштырып, «октава» версиясы деп аталып калган. Бул Newlands версиясы заманбап PS түзүмүнө эң жакын болгон. Бирок айтылган октава мыйзамына ылайык, 17 элемент гана мезгилдик касиеттерин сактап калган, ал эми калган белгилер мындай мыйзамдуулукту көрсөткөн эмес.
Одлинг столдору
U. Одлинг бир эле учурда элементтердин таблицаларынын бир нече варианттарын сунуш кылды. Биринчиденверсиясы, 1857-жылы түзүлгөн, ал аларды 9 топко бөлүүнү сунуш кылган. 1861-жылы химик таблицанын баштапкы версиясына кээ бир оңдоолорду киргизип, химиялык касиеттери окшош белгилерди топтогон.
1868-жылы сунушталган Одлингдин таблицасынын варианты көтөрүлүп бараткан атомдук салмактарда 45 элементтин тизилишин болжолдогон. Айтмакчы, дал ушул таблица кийинчерээк Д. И. Менделеевдин мезгилдик системасынын прототиби болуп калды.
Валенттүүлүк бөлүмү
Л. Мейер 1864-жылы 44 элементти камтыган таблицаны сунуш кылган. Алар суутек валенттүүлүгү боюнча 6 колонкага жайгаштырылды. Стол бир эле учурда эки бөлүктөн турган. Негизгиси алты топту бириктирип, атомдук салмактын жогорулашындагы 28 белгини камтыган. Анын структурасында химиялык касиеттерге окшош белгилерден пентадалар жана тетрадалар көрүнгөн. Мейер калган элементтерди экинчи таблицага койду.
Д. И. Менделеевдин элементтер таблицасын түзүүгө кошкон салымы
Д. И. Менделеевдин элементтеринин азыркы мезгилдик системасы Майердин 1869-жылы түзүлгөн таблицаларынын негизинде пайда болгон. Экинчи вариантта Майер белгилерди 16 топко бөлүп, белгилүү химиялык касиеттерди эске алуу менен элементтерди пентада жана тетрадаларга жайгаштырган. Жана валенттүүлүктүн ордуна ал топтор үчүн жөнөкөй номерлөө колдонду. Анда бор, торий, суутек, ниобий, уран болгон эмес.
Заманбап басылмаларда берилген формадагы мезгилдик системанын түзүлүшү дароо эле пайда болгон эмес. Айырмалоого болотмезгилдик система түзүлгөн үч негизги этаптары:
- Табылдын биринчи версиясы курулуш блокторуна берилген. Элементтердин касиеттери менен алардын атомдук салмактарынын маанилеринин ортосундагы байланыштын мезгилдүү мүнөзү байкалган. Менделеев белгилердин классификациясынын бул версиясын 1868-1869-жылдары сунуш кылган
- Окумуштуу баштапкы системадан баш тартат, анткени ал элементтер кайсы бир тилкеге түшө турган критерийлерди чагылдырбайт. Ал белгилерди химиялык касиеттеринин окшоштугуна жараша коюуну сунуштайт (1869-ж. февраль)
- 1870-жылы Дмитрий Менделеев илимий дүйнөгө элементтердин азыркы мезгилдик системасын киргизген.
Орус химикинин варианты металлдардын мезгилдик системадагы ордун да, металл эместердин касиеттерин да эске алган. Менделеевдин жаркыраган ойлоп табуусунун биринчи басылышынан бери еткен жылдардын ичинде таблица эч кандай олуттуу езгеруулерге дуушар болгон жок. Ал эми Дмитрий Ивановичтин убагында бош калган жерлерде ал өлгөндөн кийин ачылган жаңы элементтер пайда болгон.
Мезгилдик таблицанын өзгөчөлүктөрү
Эмне үчүн сүрөттөлгөн система мезгилдүү деп эсептелет? Бул жадыбалдын түзүлүшүнө байланыштуу.
Жалпысынан ал 8 топту камтыйт жана ар биринде эки подгруппа бар: негизги (негизги) жана кошумча. Бардыгы болуп 16 подгруппа бар экен. Алар вертикалдуу, башкача айтканда, өйдөдөн ылдыйга карай жайгашкан.
Мындан тышкары, таблицада чекиттер деп аталган горизонталдуу саптар да бар. Алардын да өздөрүнүн баркичине жана чоң деп кошумча бөлүү. Мезгилдик системанын мүнөздөмөсү элементтин жайгашкан жерин: анын тобун, топчосун жана мезгилин эске алууну билдирет.
Негизги подгруппаларда касиеттер кантип өзгөрөт
Мезгилдик таблицадагы бардык негизги подгруппалар экинчи мезгилдин элементтеринен башталат. Бир эле негизги топко таандык белгилер үчүн сырткы электрондордун саны бирдей, бирок акыркы электрондор менен оң ядронун ортосундагы аралык ар кандай болот.
Мындан тышкары аларда элементтин атомдук салмагынын (салыштырмалуу атомдук массасынын) жогорулашы жогору жактан болот. Дал ушул көрсөткүч негизги подгруппалардын ичиндеги касиеттердин өзгөрүү схемаларын аныктоодо аныктоочу фактор болуп саналат.
Негизги подгруппадагы радиус (оң ядро менен сырткы терс электрондордун ортосундагы аралык) чоңойгондуктан, металл эмес касиеттери (химиялык трансформациялар учурунда электрондорду кабыл алуу жөндөмдүүлүгү) төмөндөйт. Металлдык касиеттердин өзгөрүшүнө келсек (башка атомдорго электрон берүү), ал жогорулайт.
Мезгилдик системаны колдонуу менен бир эле негизги топтун ар кандай өкүлдөрүнүн касиеттерин салыштыра аласыз. Менделеев мезгилдик системаны түзгөн мезгилде дагы материянын түзүлүшү жөнүндө маалымат жок болчу. Атомдун түзүлүшүнүн теориясы пайда болгондон кийин окуу жайларында жана атайын химиялык университеттерде изилденип, азыркы мезгилде Менделеевдин гипотезасын ырастап, атомдордун таблица ичинде жайгашуусу жөнүндөгү анын божомолдорун жокко чыгарбаганы таң калыштуу.
Электрондуктуулукнегизги подгруппалар ылдыйга чейин төмөндөйт, башкача айтканда, элемент топтун ичинде канчалык төмөн болсо, анын атомдорду бириктирүү жөндөмдүүлүгү ошончолук азыраак болот.
Каптал топтордогу атомдордун касиеттерин өзгөртүү
Менделеевдин системасы мезгилдик болгондуктан, мындай подгруппаларда касиеттердин өзгөрүшү тескери тартипте жүрөт. Мындай подгруппаларга 4-мезгилден баштап элементтер кирет (d жана f үй-бүлөлөрүнүн өкүлдөрү). Бул подгруппалардын ылдый жагына металлдык касиеттери төмөндөйт, бирок тышкы электрондордун саны бир топтун бардык өкүлдөрү үчүн бирдей.
PSте мезгилдердин структурасынын өзгөчөлүктөрү
Орус химикинин таблицасында биринчисин кошпогондо, ар бир жаңы мезгил активдүү щелочтуу металлдан башталат. Андан кийинки орунда амфотердик металлдар турат, алар химиялык өзгөрүүдө кош касиетке ээ. Андан кийин металл эмес касиеттери менен бир нече элементтер бар. Мезгил инерттүү газ менен аяктайт (металл эмес, практикалык, химиялык активдүүлүгү жок).
Система мезгилдүү экенин эске алсак, мезгилдерде активдүүлүктүн өзгөрүшү байкалат. Солдон оңго карай төмөндөтүүчү активдүүлүк (металлдык касиеттери) төмөндөйт, кычкылдануу активдүүлүгү (металлдык эмес касиеттери) жогорулайт. Ошентип, мезгилдеги эң жаркыраган металлдар сол жакта, ал эми оң жакта металл эместер.
Эки катардан (4-7) турган чоң мезгилдерде мезгилдик белги да пайда болот, бирок d же f үй-бүлөсүнүн өкүлдөрүнүн катышуусунан улам катарда металл элементтери алда канча көп болот.
Негизги подгруппалардын аталыштары
Мезгилдик таблицадагы элементтердин топторунун бир бөлүгү өзүнүн аталыштарын алган. А топчасынын биринчи тобунун өкүлдөрү щелочтуу металлдар деп аталат. Металлдардын мындай аталышы суу менен болгон активдүүлүгүнө байланыштуу, натыйжада жегичтүү щелочтор пайда болот.
Экинчи топ А подгруппа щелочтуу жер металлдары болуп эсептелет. Суу менен өз ара аракеттенгенде мындай металлдар оксиддерди пайда кылат, алар бир кезде жер деп аталган. Ошол убактан баштап ушул чакан топтун өкүлдөрүнө окшош ат ыйгарылган.
Кычкылтек подгруппасынын металл эместери халькогендер, ал эми 7 А тобунун өкүлдөрү галогендер деп аталат. 8 Кичи группа минималдуу химиялык активдүүлүгүнөн улам инерттүү газдар деп аталат.
PS мектеп курсунда
Мектеп окуучулары үчүн, адатта, мезгилдик системанын варианты сунушталат, анда топтордон, подгруппалардан, периоддордон тышкары, жогорку учуучу кошулмалардын жана жогорку оксиддердин формулалары да көрсөтүлгөн. Мындай куулук студенттерге жогорку оксиддерди түзүү боюнча көндүмдөрдү өнүктүрүүгө мүмкүндүк берет. Даяр болгон эң жогорку оксидди алуу үчүн элементтин ордуна чакан топтун өкүлүнүн белгисин коюу жетиштүү.
Учуучу суутек бирикмелеринин жалпы көрүнүшүн жакшылап карасаңыз, алар металл эместерге гана мүнөздүү экенин көрүүгө болот. 1-3-топтордо сызыктар бар, анткени металлдар бул топтордун типтүү өкүлдөрү болуп саналат.
Мындан тышкары, кээ бир мектеп химия окуу китептеринде ар бир белги электрондордун бөлүштүрүлүшүн көрсөтөт.энергия деңгээли. Бул маалымат Менделеевдин иштеген мезгилинде болгон эмес, ушуга окшош илимий фактылар кийинчерээк пайда болгон.
Сиз ошондой эле тышкы электрондук деңгээлдин формуласын көрө аласыз, анын жардамы менен бул элемент кайсы үй-бүлөгө таандык экенин оңой эле табууга болот. Мындай кеңештер экзамендик сессияларда кабыл алынбайт, ошондуктан химиялык билимин OGE же Бирдиктүү мамлекеттик экзаменде көрсөтүүнү чечкен 9 жана 11-класстын бүтүрүүчүлөрүнө мезгилдик таблицалардын ак жана кара түстөгү классикалык варианттары берилет, аларда кошумча маалымат жок. атомдун түзүлүшү, жогорку оксиддердин формулалары, учуучу суутек бирикмелеринин курамы.
Мындай чечим абдан логикалуу жана түшүнүктүү, анткени Менделеев менен Ломоносовдун жолун жолдоону чечкен мектеп окуучулары үчүн системанын классикалык версиясын колдонуу кыйынга турбайт, аларга жөн гана эскертүүлөрдүн кереги жок..
Атомдук жана молекулярдык теорияны андан ары өнүктүрүүдө эң маанилүү роль Д. И. Менделеевдин мезгилдик мыйзамы жана системасы болгон. Система түзүлгөндөн кийин окумуштуулар элементтин курамын изилдөөгө көбүрөөк көңүл бура башташты. Таблица жөнөкөй заттар, ошондой эле алар түзүүчү элементтердин табияты жана касиеттери жөнүндө айрым маалыматтарды тактоого жардам берди.
Менделеев өзү жакында жаңы элементтер ачылат деп болжолдоп, металлдардын мезгилдик системадагы ордун камсыз кылган. Бул акыркы пайда болгондон кийин химияда жаңы доор башталган. Мындан тышкары, атомдун түзүлүшү менен байланышкан көптөгөн жакын илимдердин пайда болушуна олуттуу башталыш берилдиэлементтердин трансформациялары.
