Kemiallisten alkuaineiden jaksollinen järjestelmä

Kemiallisten elementtien jaksollinen järjestelmä ( Mendelejevin taulukko ) on kemiallisten alkuaineiden luokitus , joka määrittää alkuaineiden eri ominaisuuksien riippuvuuden niiden atomiytimen varauksesta . Järjestelmä on graafinen ilmaus jaksollisesta laista , jonka venäläinen tiedemies D. I. Mendeleev löysi vuonna 1869 ja joka vahvistaa alkuaineiden ominaisuuksien riippuvuuden niiden atomipainosta (nykyisin termein atomimassasta ).

Alkuperäisen version kehitti D. I. Mendelejev vuonna 1869, ja se tuotiin perinteiseen graafiseen muotoon vuonna 1871. Kaiken kaikkiaan jaksollisen järjestelmän esittämiseen on ehdotettu useita satoja [1] muunnelmia (analyyttisiä käyriä, taulukoita, geometrisia kuvioita jne.). Järjestelmän nykyaikaisessa versiossa elementit on tarkoitus pelkistää kaksiulotteiseksi taulukoksi, jossa jokainen sarake ( ryhmä ) määrittää tärkeimmät fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet ja rivit edustavat jaksoja , jotka ovat keskenään samanlaisia ​​kuin jossain määrin.

Löytöhistoria

1800- luvun puoliväliin mennessä 63 kemiallista alkuainetta oli löydetty, ja tästä sarjasta yritettiin löytää kuvioita toistuvasti. Johann Döbereiner julkaisi vuonna 1829 löytämänsä "kolmioiden lain": monien alkuaineiden atomimassa on suunnilleen yhtä suuri kuin kahden muun alkuaineen aritmeettinen keskiarvo, jotka ovat kemiallisilta ominaisuuksiltaan lähellä alkuperäistä ( strontium , kalsium ja barium ; kloori ). , bromi ja jodi jne.). Ensimmäisen yrityksen järjestää elementit atomipainojen nousevaan järjestykseen teki Alexandre Emile Chancourtois (1862), joka loi "telluriumruuvin" asettamalla elementit kierteelle ja pani merkille kemiallisten ominaisuuksien toistuvan syklisen toistumisen pystysuorassa. Nämä mallit eivät herättäneet tiedeyhteisön huomiota.

Vuonna 1866 kemisti ja muusikko John Alexander Newlands ehdotti oman versionsa jaksollisesta järjestelmästä , jonka malli ("oktaavien laki") näytti hieman Mendelejevin mallilta, mutta tekijän sitkeät yritykset löytää mystistä musiikillista harmoniaa vaaransivat sen. pöytä. Samalla vuosikymmenellä tehtiin useita muitakin yrityksiä systematisoida kemiallisia alkuaineita, ja Julius Lothar Meyer (1864) oli lähimpänä lopullista versiota . Suurin ero hänen mallinsa välillä oli kuitenkin se, että jaksollisuus perustui valenssiin , joka ei ole ainutlaatuinen ja vakio yhdelle elementille, ja siksi tällainen taulukko ei voinut väittää olevan täydellinen kuvaus elementtien fysiikasta eikä heijastanut jaksollinen laki.

Legendan mukaan ajatus kemiallisten alkuaineiden järjestelmästä tuli Mendeleeville unessa, mutta tiedetään, että kerran kysyttäessä, kuinka hän löysi jaksollisen järjestelmän, tiedemies vastasi: "Olen ajatellut sitä pitkään. ehkä kaksikymmentä vuotta, mutta luulet: istuin ja yhtäkkiä… valmis” [2] .

Kirjoitettuaan korteille kunkin elementin pääominaisuudet (niistä tunnettiin tuolloin 63, joista yksi - didyym Di - myöhemmin osoittautui kahden äskettäin löydetyn elementin praseodyymi ja neodyymi sekoitukseksi ), Mendelejev alkaa järjestää näitä uudelleen. kortteja monta kertaa, muodosta niistä rivejä samankaltaisilla ominaisuuselementeillä, sovita rivit toisiinsa [3] .

Tämän "kemiallisen pasianssin" tuloksena 17. helmikuuta (1. maaliskuuta 1869) valmistui ensimmäinen kiinteä versio kemiallisten elementtien jaksollisesta taulukosta, jota kutsuttiin "kokeeksi alkuainejärjestelmän atomipainon perusteella" ja kemiallinen samankaltaisuus" [4] , jossa elementit oli järjestetty yhdeksäntoista vaakasuoraan riviin (samankaltaisten elementtien rivit, joista tuli modernin järjestelmän aikakausien prototyyppejä ) ja kuuteen pystysuoraan sarakkeeseen (tulevien ryhmien prototyyppejä ). Tämä päivämäärä merkitsee Mendelejevin jaksollisen lain löytöä , mutta on oikeampaa pitää tätä päivämäärää löydön alkamisena .

Jaksollisen järjestelmän ensimmäisten julkaisujen lopullisen kronologian mukaan [5] taulukko julkaistiin ensimmäisen kerran 14.–15. maaliskuuta (26.–27. maaliskuuta) 1869 Mendelejevin oppikirjan "Kemian perusteet" ensimmäisessä painoksessa (osa 1). , numero 2). Ja sen jälkeen, kun hän huomasi kahden viikon matkalla ympäri maakuntia löytönsä suuren merkityksen Mendelejevin palattuaan St.:iin postitettavaksi "monille kemisteille". Myöhemmin, toukokuun alussa 1869, "Elementtijärjestelmän kokemus" julkaistiin kemiallisin perustein Mendelejevin ohjelmaartikkelissa "Ominaisuuksien suhde alkuaineiden atomipainoon" [6] (Journal of the Russian Chemical Society ).

Euroopassa jaksollinen järjestelmä tuli tunnetuksi huhtikuussa 1869: ensimmäinen jaksollisen järjestelmän julkaisu kansainvälisessä lehdistössä, tarkan kronologian mukaan [5] , julkaistiin 5. huhtikuuta (17. huhtikuuta) 1869 Leipzigin "Journal of Käytännön kemia" [7] ja siitä tuli maailmantieteen omaisuutta.

Ja vasta yli kuuden kuukauden kuluttua, joulukuussa 1869, julkaistiin saksalaisen kemistin Meyerin teos, joka muutti mielensä D.I.-lain hyväksi. Tämä johtopäätös on kuitenkin suuntaa antava: L. Meyer ei tutkimuksessaan mennyt pidemmälle tuolloin löydettyjen alkuaineiden osan (28/63) järjestystä jatkuvaan sarjaan eikä muotoillut jaksollista lakia ollenkaan. D. I. Mendelejev jätti useita vapaita paikkoja ja ennusti joukon vielä löytämättömien alkuaineiden perusominaisuuksia ja niiden olemassaoloa sekä niiden yhdisteiden ominaisuuksia (ekabor, ekaalumiini, ekasilikium, ekamangaani - vastaavasti skandium , gallium , germanium , teknetium ). Joillakin alkuaineilla, nimittäin berylliumilla , indiumilla , uraanilla , toriumilla , ceriumilla , titaanilla , yttriumilla , oli virheellisesti määritetty atomipaino Mendelejevin jaksollista lakia koskevan työn aikana, ja siksi Mendelejev korjasi niiden atomipainot löytämänsä lain perusteella. Debereiner, Meyer, Newlands tai de Chancourtua eivät pystyneet tähän.

Vuonna 1871 Mendelejev julkaisee kirjassaan "Kemian perusteet" (osa 2, numero 2) jaksollisen järjestelmän toisen version ( "The Natural System of Elements" ), jolla on tutumpi muoto: vaakasuuntaiset sarakkeet[ selventää ] analogiset elementit ovat muuttuneet kahdeksaksi pystysuunnassa järjestetyksi ryhmäksi; ensimmäisen muunnelman kuusi pystysuoraa pylvästä tuli jaksoja, jotka alkoivat alkalimetallilla ja päättyvät halogeeniin . Jokainen jakso jaettiin kahteen riviin; ryhmään kuuluvien eri rivien elementit muodostivat alaryhmiä.

Mendelejevin löydön ydin oli, että kemiallisten alkuaineiden atomimassan kasvaessa niiden ominaisuudet eivät muutu monotonisesti, vaan ajoittain. Kun tietty määrä elementtejä, joilla on eri ominaisuudet ja jotka on järjestetty atomipainon nousevaan järjestykseen, niiden ominaisuudet alkavat toistaa. Esimerkiksi natrium on samanlainen kuin kalium , fluori on samanlainen kuin kloori ja kulta  on samanlainen kuin hopea ja kupari . Ominaisuuksia ei tietenkään toisteta tarkasti, vaan niihin lisätään muutoksia. Ero Mendelejevin työn ja hänen edeltäjiensä teosten välillä oli se, että Mendelejevin alkuaineiden luokittelun perusta ei ollut yksi, vaan kaksi - atomimassa ja kemiallinen samankaltaisuus. Jotta jaksollisuus olisi täysin havaittavissa, Mendelejev otti erittäin rohkeita askeleita: hän korjasi joidenkin alkuaineiden (esimerkiksi beryllium , indium , uraani , torium , cerium , titaani , yttrium ) atomimassat, sijoitti useita alkuaineita järjestelmään päinvastoin. tuolloin hyväksyttyihin käsityksiin niiden samankaltaisuudesta muiden kanssa (esim. alkalimetallina pidetyn talliumin hän sijoitti kolmanteen ryhmään sen todellisen maksimivalenssinsa mukaan ), jätti taulukkoon tyhjiä soluja, joissa alkuaineet, jotka eivät vielä olleet löydetty olisi pitänyt sijoittaa. Vuonna 1871 Mendelejev muotoili näiden teosten perusteella jaksollisen lain , jonka muotoa parani jonkin verran ajan myötä.

Jaksottaisen lain tieteellinen luotettavuus vahvistettiin hyvin pian: vuosina 1875-1886 löydettiin gallium (ekaaalumiinia), skandium (ekabor) ja germanium (ekasilicon), joiden olemassaolon Mendelejev ennusti ja kuvaili jaksollisen järjestelmän perusteella. hämmästyttävä tarkkuus niiden fysikaalisten ominaisuuksien ja kemiallisten ominaisuuksien osalta.

1900-luvun alussa, kun atomin rakenne löydettiin, havaittiin, että alkuaineiden ominaisuuksien muutosten jaksollisuus ei määräydy atomipainon, vaan ydinvarauksen mukaan , joka on yhtä suuri kuin atomiluku . ja elektronien lukumäärä, joiden jakautuminen elementin atomin elektronikuorille määrää sen kemialliset ominaisuudet. Ytimen varausta, joka vastaa alkuaineen numeroa jaksollisessa järjestelmässä, kutsutaan oikeutetusti Mendeleev-luvuksi .

Jaksollisen järjestelmän jatkokehitys liittyy taulukon tyhjien solujen täyttämiseen, joihin sijoitettiin yhä enemmän uusia elementtejä: jalokaasuja , luonnollisia ja keinotekoisesti saatuja radioaktiivisia alkuaineita . Vuonna 2010 elementin 118 synteesillä jaksollisen järjestelmän seitsemäs jakso saatiin päätökseen. Jaksollisen järjestelmän alarajan ongelma on edelleen yksi modernin teoreettisen kemian tärkeimmistä [8] .

Vuosina 2003–2009 IUPAC hyväksyi 113. kemiallisen alkuaineen, jonka löysivät Japanin luonnontieteiden instituutin "Riken" asiantuntijat. 28. marraskuuta 2016 uusi alkuaine nimettiin nihoniumiksi (Nh) [9] . Samana päivänä elementit 115 ja 117 nimettiin moskoviumiksi (Mc) ja tennessiiniksi (Ts) [9] JINR :n , Oak Ridge National Laboratoryn , Vanderbiltin yliopiston ja Livermoren kansallisen laboratorion ehdotusten mukaisesti. Samaan aikaan 118. elementti nimettiin oganessoniksi (Og) [9] , professori Juri Oganesyanin kunniaksi , joka osallistui superraskaiden alkuaineiden tutkimukseen. Nimeä ehdottivat Joint Institute for Nuclear Research ja Livermore National Laboratory [10] .

Rakenne

Yleisimmät ovat kolme jaksollisen järjestelmän muotoa: " lyhyt " (lyhyt jakso), "pitkä" (pitkä jakso) ja "erittäin pitkä". "Erikoispitkässä" versiossa kukin jakso vie täsmälleen yhden rivin. "Pitässä" versiossa lantanidit ja aktinidit poistetaan yleistaulukosta, mikä tekee siitä kompaktimman. "Lyhyessä" merkintämuodossa tämän lisäksi neljäs ja sitä seuraavat jaksot vievät 2 riviä; pää- ja toissijaisten alaryhmien elementtien symbolit on kohdistettu solujen eri reunoihin nähden. Vety sijoitetaan joskus taulukon 7. ("lyhyt" muoto) tai 17. ("pitkä" muoto) ryhmään [11] [12] .

Alla on pitkä versio (pitkän ajanjakson muoto), jonka Kansainvälinen puhtaan ja sovelletun kemian liiton (IUPAC) on hyväksynyt pääversioksi.

  Kemiallisten alkuaineiden jaksollinen järjestelmä
Ryhmä
Jakso
yksi 2 3 neljä 5 6 7 kahdeksan 9 kymmenen yksitoista 12 13 neljätoista viisitoista 16 17 kahdeksantoista
yksi 1
H
vety
2
Helium
_
2
3 Li Litium _
4
Ole
beryllium
5
B
Boori

6C hiili _
7
N
typpeä

8O happea _
9
F
Fluori
10
Neon
_
3 11
Na
natriumia
12
mg
magnesiumia
13
Al
Alumiini
_
14Si- pii
_
15
P
Fosfori

16S rikki _
17Cl klooria
_
18
Ar
Argon
neljä 19K kalium
_
20
Ca
kalsiumia
21
Sc
Scandium
22
Titanium
_
23V Vanadiini
_
24C Chrome
_
25
Mn
mangaania
26
Fe
rautaa
27 koboltti
_
28
Ni
Nikkeli
29
Cu
Kupari
30
Zn
Sinkki
31
Ga
Gallium
32
Ge
Germanium
33 Arseenina
_
34Se seleeni
_
35
Br
Bromi
36
Krypton
_
5 37
Rb
Rubidium
38
Sr
Strontium
39
Y
yttrium
40
Zr
zirkoniumia
41
Nb
niobiumia
42
Mo
Molybdeeni
43
Tc
Technetium
44
Rutenium
_
45
Rh
Rodium
46
Pd
Palladium
47
Ag
hopeaa
48
Cd
kadmium
49
Intiassa
_
50
Sn
Tina
51
Sb
Antimoni
52
Te
Tellurium
53
I
Jodi
54Xe
Xenon_
_
6 55
Cs
Cesium
56
Ba
Barium
* 72
Hf
Hafnium
73
Ta
Tantalum
74
W
volframi
75
Re
Renium
76
Osmium_
_
77
Ir
Iridium
78
Pt
platina
79
Au
kultaa
80
Hg
Mercury
81
Tl
Tallium
82
Pb
Lyijy
83
Bismuth
_
84
Po
Polonium
85
Astanessa
_
86
Rn
radon
7 87
Fr
Ranska
88
Radium
_
** 104
Rf
Rutherfordium
_
105
Db
Dubnium
106
Sg
Seaborgium
107
Bh
Bory
108
Hs
Hassium
109
Mt
Meitnerium
_
110
Ds
Darmstadt
_
111
Rg
_
_
112
Cn
Copernicium
_
113
Nh
Nihonium
114
Fl
Flerovium
115
Mc
Muscovy
116
Lv
Livermory
_
117
Ts
Tennessee
118
Og
Ohaneson
Lantanides * 57
La
Lantan
58
Ce
Cerium
59
Pr
Praseodyymi
60
Nd
neodyymi
61
pm
Promethium
62
Sm
Samaria
63
euroa
Europium
64
Gd
Gadolinium
_
65
Tb
Terbiumia
66
Dy
Dysprosium
_
67
Ho
Holmium
68
Erbium
_
69
Tm
Tuliumia
70
Yb
Ytterbium
71
Lu
Lutetium
aktinidit ** 89
Ac
Actinium
90
Th
Torium
91
Pa
Protactinium_
_
92
U
Uranus
93
Np
Neptunium
94
Pu
Plutonium
95
Am
Americium
96
cm
Curium
97
Bk
Berkelium
98
Vrt
Kalifornia
_
99
Es
Einstein
_
100
Fm
Fermium
101
Md
Mendelevium
_
102
Ei
Nobeliumia
103
Lr
Lawrencium
_
Kemiallisten alkuaineiden perheet
  alkalimetallit   Halogeenit
  maa-alkalimetallit   jalokaasut
  siirtymämetallit   Lantanidit
  Siirtymän jälkeiset metallit   aktinidit
  Puolimetallit - metalloidit   Superaktinidit
  Muut ei-metallit (16. (VI) ryhmä - kalkogeenit )

On myös useita hypoteettisia elementtejä (luvuilla 119-126), joille on annettu väliaikainen systemaattinen nimi : Ununennium , Unbinilium , Unbiunium , Unbibium , Unbitrium , Unbiquadium , Unbipentium , Unbihexium . Joitakin näistä elementeistä (paitsi 123 ja 125) on yritetty saada, mutta ne eivät ole onnistuneet.

IUPAC poisti virallisesti kahdeksan elementtiryhmää sisältävän taulukon lyhyen muodon [13] vuonna 1989 . Huolimatta suosituksesta käyttää pitkää muotoa, lyhyt lomake annetaan edelleen kaikissa koulujen kemian oppikirjoissa ja kaikissa koulujen kemian luokissa, suuressa joukossa venäläisiä hakukirjoja ja käsikirjoja vuoden 1989 jälkeen [14] . Nykyaikaisesta ulkomaisesta kirjallisuudesta lyhyt muoto on jätetty kokonaan pois, ja sen sijaan käytetään pitkää muotoa. Jotkut tutkijat yhdistävät tämän tilanteen taulukon lyhyen muodon näennäiseen rationaaliseen tiiviyteen sekä inertiaan, stereotyyppiseen ajatteluun ja nykyaikaisen (kansainvälisen) tiedon tajuttomuuteen [15] .

Vuonna 1970 Theodor Seaborg ehdotti laajennettua elementtien jaksollista taulukkoa . Niels Bohr kehitti jaksollisen järjestelmän tikkaat (pyramidin). On monia muita, harvoin tai ei ollenkaan käytettyjä, mutta erittäin omaperäisiä tapoja esittää jaksollista lakia graafisesti [16] [17] . Nykyään taulukosta on useita satoja versioita, kun taas tiedemiehet tarjoavat yhä enemmän uusia versioita [18] , myös suuria [19] .

Ryhmät

Ryhmä tai perhe - yksi jaksollisen taulukon sarakkeista. Yleensä ryhmille on ominaista selvemmät jaksolliset trendit kuin jaksoille tai lohkoille. Nykyaikaiset kvanttimekaaniset atomirakenteen teoriat selittävät ryhmien yhteisyyden sillä, että saman ryhmän elementeillä on yleensä samat elektroniset konfiguraatiot valenssikuorissaan [20] . Näin ollen samaan ryhmään kuuluvilla alkuaineilla on perinteisesti samankaltaiset kemialliset ominaisuudet, ja niiden ominaisuuksien muuttuessa on selkeä kuvio atomiluvun kasvaessa [21] . Kuitenkin joillakin taulukon alueilla, kuten d-box ja f-box , vaakasuuntaiset yhtäläisyydet voivat olla yhtä tärkeitä tai jopa selvempiä kuin pystysuorat [22] [23] [24] .

Kansainvälisen nimeämisjärjestelmän mukaisesti ryhmille annetaan numerot 1-18 suunnassa vasemmalta oikealle - alkalimetalleista jalokaasuihin [ 25] . Aikaisemmin niiden tunnistamiseen käytettiin roomalaisia ​​numeroita . Amerikkalaisessa käytännössä roomalaisten numeroiden jälkeen sijoitettiin myös kirjain A (jos ryhmä sijaitsi s- tai p-lohkossa ) tai B (jos ryhmä oli d-lohkossa ). Tällöin käytetyt tunnisteet vastaavat nykyaikaisten numeeristen indikaattoreiden viimeistä numeroa. Esimerkiksi ryhmän 4 elementit vastasivat nimeä IVB ja ne, jotka nyt tunnetaan ryhmänä 14 - IVA. Vastaavaa järjestelmää käytettiin Euroopassa sillä poikkeuksella, että kirjain A viittasi ryhmiin kymmenesosaan asti ja B kymmenennen luvun jälkeisiin ryhmiin. Lisäksi ryhmiä 8, 9 ja 10 pidettiin usein yhtenä kolminaisena ryhmänä, jonka tunniste VIII. Vuonna 1988 uusi IUPAC -merkintä tuli voimaan , ja vanhat ryhmien nimet poistuivat käytöstä [26] .

Joillekin näistä ryhmistä on annettu triviaaleja, ei-systeemisiä nimiä (esimerkiksi " maa- alkalimetallit ", " halogeenit " jne.); Joitakin niistä käytetään kuitenkin harvoin. Kolmannesta neljäntoista luokkaan ryhmillä ei ole tällaisia ​​nimiä, ja ne tunnistetaan joko numeron tai ensimmäisen edustajan nimen perusteella (" titaani ", " koboltti " ja niin edelleen), koska ne osoittavat vähemmän keskenään samankaltaisuudesta tai vähemmän vertikaalisten kuvioiden vastaavuudesta [25] .

Samaan ryhmään kuuluvilla elementeillä on taipumus osoittaa tiettyjä suuntauksia atomisäteessä , ionisaatioenergiassa ja elektronegatiivisuudessa . Ylhäältä alas ryhmän sisällä atomin säde kasvaa (mitä enemmän energiatasoja sillä on, sitä kauempana ytimestä ovat valenssielektronit ) ja ionisaatioenergia pienenee (atomin sidokset heikkenevät, ja siksi se elektronin poistaminen helpottuu), sekä elektronegatiivisuus (joka puolestaan ​​johtuu myös valenssielektronien ja ytimen välisen etäisyyden lisääntymisestä) [27] . Näihin malleihin on kuitenkin poikkeuksia - esimerkiksi ryhmässä 11 elektronegatiivisuus kasvaa ylhäältä alas, eikä vähene [28] .

Jaksot

Jakso  on jaksollisen taulukon rivi. Vaikka ryhmille, kuten edellä mainittiin, ovat ominaisia ​​merkittävämmät trendit ja kuviot, on myös alueita, joilla vaakasuunta on merkittävämpi ja suuntaa osoittavampi kuin pystysuuntainen - tämä koskee esimerkiksi f-lohkoa, jossa lantanidit ja aktinidit muodostavat kaksi tärkeää horisontaalista elementtisarjaa [29] .

Jakson sisällä elementit osoittavat tiettyjä kuvioita kaikissa kolmessa yllä olevassa näkökohdassa (atomisäde, ionisaatioenergia ja elektronegatiivisuus ) sekä elektronien affiniteettienergiassa . "Vasemmalta oikealle" -suunnassa atomin säde yleensä pienenee (johtuen siitä, että jokaisessa seuraavassa elementissä on varautuneiden hiukkasten lukumäärän kasvu ja elektronit vetäytyvät lähemmäs ydintä [30] ), ja rinnakkain se, ionisaatioenergia kasvaa (mitä vahvempi sidos atomissa on, sitä enemmän energiaa tarvitaan elektronin poistamiseen). Myös elektronegatiivisuus kasvaa vastaavasti [27] . Mitä tulee elektroniaffiniteetin energiaan, taulukon vasemmalla puolella oleville metalleille on tunnusomaista tämän indikaattorin pienempi arvo ja oikean puolen epämetalleille vastaavasti suurempi arvo, lukuun ottamatta jalokaasuja [31 ] .

Lohkot

Atomin ulkoisen elektronikuoren tärkeyden vuoksi jaksollisen järjestelmän eri alueita kuvataan joskus lohkoiksi, jotka nimetään sen mukaan, missä kuoressa viimeinen elektroni on [32] . S-lohko sisältää kaksi ensimmäistä ryhmää , eli alkali- ja maa-alkalimetallit sekä vedyn ja heliumin ; P-lohko koostuu kuudesta viimeisestä ryhmästä (13. - 18. IUPAC-nimistandardin mukaan tai IIIA - VIIIA - amerikkalaisen järjestelmän mukaan) ja sisältää muun muassa kaikki metalloidit . D-lohko - nämä ovat ryhmiä 3. - 12. (IUPAC), ne ovat myös IIIB:stä IIB: hen (amerikkalainen järjestelmä), jotka sisältävät kaikki siirtymämetallit . F-lohko , joka yleensä otetaan pois taulukosta, koostuu lantanideista ja aktinideista [33] .

Muut jaksolliset kuviot

Edellä lueteltujen lisäksi jaksollista lakia vastaavat myös eräät muut elementtien ominaisuudet:

Merkitys

D. I. Mendelejevin jaksollisesta järjestelmästä on tullut tärkeä virstanpylväs atomi- ja molekyylitieteen kehityksessä. Hänen ansiostaan ​​tieteelle tuntemattomien kemiallisten alkuaineiden olemassaolo ennustettiin, niiden sijainti suhteessa taulukossa tunnettuihin ja niiden ominaisuudet selvitettiin. Myöhemmin monia elementtejä löydettiin ja ne putosivat Mendelejevin taulukossaan [39] ennustamiin paikkoihin . Hänen ansiostaan ​​muodostui moderni käsite kemiallisesta alkuaineesta , selvennettiin ajatuksia yksinkertaisista aineista ja yhdisteistä.

Mendelejevin itsensä osoittama jaksollisen järjestelmän ennustava rooli ilmeni 1900-luvulla transuraanialkuaineiden kemiallisten ominaisuuksien arvioinnissa .

1800-luvulla osana kemian tiedettä kehitetty jaksollinen järjestelmä oli valmis atomityypeistä 1900-luvun alussa kehitettyjen uusien fysiikan osien - atomifysiikka ja ydinfysiikka - systematisointi . Tutkittaessa atomia fysiikan menetelmin, havaittiin, että alkuaineen sarjanumero jaksollisessa taulukossa ( atominumero , jota kutsutaan myös Mendeleevin numeroksi ) on tämän atomiytimen sähkövarauksen mitta . elementti, vaakasuoran rivin (jakson) numero taulukossa määrittää atomin elektronikuorten lukumäärän, ja pystyrivin (ryhmän) numero on ylemmän elektronikuoren kvanttirakenne, johon ryhmä velkaa kemiallisten ominaisuuksien samankaltaisuuden.

Jaksollisen järjestelmän ilmestyminen ja jaksollisen lain löytäminen avasivat uuden, aidosti tieteellisen aikakauden kemian ja useiden siihen liittyvien tieteiden historiassa - elementtejä ja yhdisteitä koskevien hajautettujen tietojen sijaan D. I. Mendeleev ja hänen seuraajansa loivat harmonisen järjestelmän , jonka perusteella tuli mahdolliseksi yleistää, tehdä johtopäätöksiä, ennakoida.

YK :n päätöksellä 2019 on julistettu kansainväliseksi kemiallisten alkuaineiden jaksollisen järjestelmän vuodeksi [40] .

Katso myös

Muistiinpanot

  1. Kirjassa (V. M. Potapov, G. N. Khomchenko. "Kemia". - M., 1982, s. 26) sanotaan, että niitä on yli 400.
  2. Evseev, Anton . Suureen tiedemieheen Dmitri Mendelejeviin  (venäläinen) liittyvät myytit , Pravda.Ru  (18. marraskuuta 2011). Arkistoitu alkuperäisestä 7. marraskuuta 2017. Haettu 4.11.2017.
  3. Jaksollinen laki: esihistoria, löytö, kehitys (pääsemätön linkki) . D.I.:n museo-arkisto Mendelejev. Haettu 1. syyskuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 5. maaliskuuta 2016. 
  4. Jaksollinen elementtijärjestelmä / D.N. Trifonov  // Suuri Neuvostoliiton tietosanakirja  / ch. toim. A. M. Prokhorov . - 3. painos - M .  : Neuvostoliiton Encyclopedia , 1975. - T. 19: Otomi - Kipsi. - S. 413-417.
  5. 1 2 Druzhinin P.A. "Mendelejevin pöydän" arvoitus: D.I.:n löydön julkaisun historia. Mendelejevin jaksollinen laki. - Moskova: Uusi kirjallisuuskatsaus, 2019. - 164 s. — ISBN 978-5-4448-0976-1 .
  6. Mendelejev, D. (1869). " Alkuaineiden ominaisuuksien suhde niiden atomipainoihin". Journal of the Russian Chemical Society (The Journal of the Russian Chemical Society) [ rus. ]. 1 :60-77. Arkistoitu alkuperäisestä 2021-02-27 . Haettu 2020-05-04 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
  7. Mendelejev, Dmitri (1869). "Versuche eines Systems der Elemente nach ihren Atomgewichten und chemischen Functionen" [Elementtien järjestelmä niiden atomipainon ja kemiallisten toimintojen mukaan]. Journal für Praktische Chemie . 106 :251. Arkistoitu alkuperäisestä 26.02.2021 . Haettu 2020-05-04 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
  8. Professori Witek Nazarewicz. Tutkijat tutkivat elementtien jaksollisen järjestelmän rajoja . Sci-News.com (20. kesäkuuta 2018). Haettu 2. huhtikuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 2. huhtikuuta 2019.
  9. 1 2 3 IUPAC ilmoittaa elementtien 113, 115, 117 ja  118 nimet . IUPAC (30. marraskuuta 2016). Haettu 24. lokakuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 29. heinäkuuta 2018.
  10. Kaksi uutta jaksollisen järjestelmän elementtiä saivat "venäläiset" nimet . IA REGNUM. (1. joulukuuta 2016). Haettu 2. joulukuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 2. joulukuuta 2016.
  11. Nekrasov B.V., Fundamentals of General Chemistry, osa 1, 1973 , s. 29.
  12. Remy G., Epäorgaanisen kemian kurssi, osa 1, 1963 , s. 29.
  13. Esimerkki arkistoitu 18. tammikuuta 2009 Wayback Machinen lyhyen lomakkeen taulukkoon.
  14. Arkady Kurmashin. Puolitoista vuosisataa - jaksollisesta järjestelmästä jaksolliseen järjestelmään  // Tiede ja elämä . - 2019. - Nro 9 . - S. 71-80 .
  15. Saifullin R.S., Saifullin A.R. Uusi jaksollinen järjestelmä  // Chemistry and Life . - 2003. - Ongelma. 12 . - S. 14-17 .
  16. Esimerkiksi vuonna 1997 B. F. Makhov julkaisi kirjan "Symmetric Quantum Periodic System of Elements", jossa elementit, joiden spektritermi on 1 s 0 , toimivat vaakasuuntaisten rivien, jaksojen ja dyadien rajoilla . Taulukon tietyn elementin koordinaatit ovat neljän kvanttiluvun joukko.
  17. Trifonov D. N. Jaksollisen järjestelmän rakenne ja rajat. - M . : Atomizdat, 1969. - 271 s.
  18. Kemistit ehdottavat jaksollisen järjestelmän parantamista . Lenta.Ru (7. lokakuuta 2009). Haettu 7. lokakuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 12. lokakuuta 2009.
  19. Dudin S.A. Tärkeimpien mineraalien ja kivien atlas. - Jekaterinburg: Publishing Solutions, 2016. - 78 s.
  20. Scerri 2007, s. 24
  21. Messler, RW Insinöörien materiaalien olemus  . - Sudbury, MA: Jones & Bartlett Publishers, 2010. - s. 32. - ISBN 0763778338 .
  22. Bagnall, KW (1967), Viimeaikaiset edistysaskeleet aktinidi- ja lantanidikemiassa , julkaisussa Fields, PR & Moeller, T, Advances in chemistry, Lanthanide/Actinide chemistry , voi. 71, American Chemical Society, s. 1–12 , DOI 10.1021/ba-1967-0071 
  23. Day MC, Selbin J. Teoreettinen epäorgaaninen kemia  . – 2. - New York, MA: Reinhold Book Corporation, 1969. - P. 103. - ISBN 0763778338 .
  24. ↑ Holman J. , Hill G.C. Chemistry kontekstissa  . – 5. - Walton-on-Thames: Nelson Thornes, 2000. - s. 40. - ISBN 0174482760 .
  25. 1 2 Leigh, G. J. Epäorgaanisen kemian nimikkeistö : Recommendations 1990  . - Blackwell Science , 1990. - ISBN 0-632-02494-1 .
  26. Fluck E. Uusia merkintöjä jaksollisessa taulukossa  // Pure Appl  . Chem. . - International Union of Pure and Applied Chemistry , 1988. - Voi. 60 . - s. 431-436 . - doi : 10.1351/pac198860030431 .
  27. 12 Moore , s. 111
  28. Greenwood, s. kolmekymmentä
  29. Stoker, Stephen H. Yleistä , orgaaninen ja biologinen kemia  . New York: Houghton Mifflin, 2007. - s. 68. - ISBN 978-0-618-73063-6 .
  30. Mascetta, Joseph. Kemia Helppo tapa . – 4. - New York: Hauppauge, 2003. - s  . 50 . — ISBN 978-0-7641-1978-1 .
  31. Kotz, John; Treichel, Paul; Townsend, John. Kemia ja kemiallinen reaktiivisuus, osa  2 . – 7. - Belmont: Thomson Brooks/Cole, 2009. - S. 324. - ISBN 978-0-495-38712-1 .
  32. Harmaa, s. 12
  33. Jones, Chris. d- ja f-lohkokemia. - New York: J. Wiley & Sons , 2002. - P. 2. - ISBN 978-0-471-22476-1 .
  34. Myers, R. Kemian perusteet . - Westport, CT: Greenwood Publishing Group , 2003. - s  . 61-67 . — ISBN 0313316643 .
  35. Chang, Raymond. Kemia . - 7. - New York: McGraw-Hill Education , 2002. - S.  289 -310; 340-42. — ISBN 0-07-112072-6 .
  36. Yoder, CH; Suydam, FH; Snavely, F. A. Chemistry. – 2. - Harcourt Brace Jovanovich, 1975. - s. 58. - ISBN 0-15-506465-7 .
  37. Sacks, O. Uncle Tungsten : Muistoja kemiallisesta lapsuudesta  . New York: Alfred A. Knopf, 2009. - s. 191, 194. - ISBN 0-375-70404-3 .
  38. Harmaa, s. 9
  39. Kritsman V. A., Stanzo V. V. , Encyclopedic Dictionary of a Young Chemist, 1990 , s. 180 .
  40. Kemiallisten alkuaineiden jaksollisen järjestelmän kansainvälinen vuosi 2019 . UNESCO . Haettu 2. huhtikuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 2. huhtikuuta 2019.

Kirjallisuus

Linkit

Lyhyt muoto D. I. Mendelejevin kemiallisten alkuaineiden jaksollisesta järjestelmästä
Lyhyt versio, 1971
Lyhyt versio, 1995
Lyhyt versio, 2014
Lyhyt versio, 2017