Создание периодической системы

Как и его предшественники, Д.И. Менделеев в качестве основной характеристики, однозначно определяющей химический элемент, выбрал атомную массу. Но в отличие от них Д.И. Менделеев искал закономерности в изменении атомных масс не только у химически сходных элементов, внутри одной естественной группы, но и между несходными элементами. Сопоставив крайне противоположные в химическом отношении, но близкие по атомным массам такие члены группы, как щелочные металлы и галогены, и написав первые под вторыми, Д.И. Менделеев расположил под и над ними и другие группы сходных элементов в порядке изменения атомных масс. При этом обнаруживается, что распределение элементов по их атомной массе не только не противоречит их сходству, а, наоборот, прямо на него указывает [1].

Менделеев расположил элементы в порядке увеличения их атомного веса и в 1869 предложил таблицу размещения семейств элементов (табл.1). Модифицированная форма таблицы, в которой семейства (группы) элементов расположены в колонках, была предложена им в 1871 г. и существует до настоящего времени [1].

Таблица 1. Периодическая таблица элементов, опубликованная Менделеевым в 1869 г.(первая версия)

Ti = 50

Zr = 90

? = 180

V = 51

Nb = 94

Ta = 182

Cr = 52

Mo = 96

W = 186

Mn = 55

Rh = 104,4

Pt = 197,4

Fe = 56

Ru = 104,4

Ir = 198

Ni =

Co = 59

Pd = 106,6

Os = 199

H = 1

Cu = 63,4

Ag = 108

Hg = 200

Be = 9,4

Mg = 24

Zn = 65,2

Cd = 112

B = 11

Al = 27,4

? = 68

Ur = 116

Au = 197?

C = 12

Si = 28

? = 70

Sn = 118

N = 14

P = 31

As = 75

Sb = 122

Bi = 210?

O = 16

S = 32

Se = 79,4

Te = 128?

F = 19

Cl = 35,5

Br = 80

I = 127

Li = 7

Na = 23

K = 39

Rb = 85,4

Cs = 133

Tl = 204

Ca = 40

Sr = 87,6

Ba = 137

Pb = 207

? = 45

Ce = 92

?Er = 56

La = 94

?Yt = 60

Di = 95

?In = 75,6

Th = 118

Формулировка периодического закона

Система элементов позволила Д.И. Менделееву сделать основные выводы из нее: 1) у элементов, расположенных по возрастанию атомных масс, проявляется периодичность свойств, т. е. атомная масса определяет свойства элемента; 2) элементы с малыми атомными массами типические, они наиболее распространены в природе и характеризуются ярко выраженными свойствами; 3) можно ожидать открытия еще многих неизвестных элементов; 4) следует иметь в виду дальнейшее уточнение атомных масс элементов. На основании этих выводов был сформулирован периодический закон:

«свойства простых тел, а также формы и свойства соединений, элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных масс (весов) элементов.»

Был установлен главный принцип, гласивший, что физические и химические свойства простых веществ и соединений составляют периодическую функцию атомной массы всех элементов [1,2].

Уверенность Менделеева в правильности периодического закона была так велика, что он не колеблясь исправил известные значения атомных весов на основании открытого закона. Он предсказал существование и довольно точно описал свойства трех новых, еще неизвестных тогда элементов, которые были открыты через несколько лет: галлия (1875), скандия (1879) и германия (1886).

В модифицированной таблице элементы располагаются в колонки, образуя группы, нумеруемые цифрами 0, I, II,..., VIII. Предполагается, что элементы внутри каждой группы проявляют сходные общие химические свойства. Еще большее сходство наблюдается у элементов в подгруппах (A и B), которые образуются из элементов всех групп, кроме 0 и VIII. Подгруппа А называется главной, а В - побочной. Некоторые семейства имеют названия, например, щелочные металлы (группа IA), щелочноземельные металлы (группа IIA), галогены (группа VIIA) и благородные газы (группа 0). В группе VIII находятся переходные металлы: Fe, Co и Ni; Ru, Rh и Pd; Os, Ir и Pt. Находящиеся в середине длинных периодов, эти элементы более сходны друг с другом, чем с элементами, стоящими до и после них. В нескольких случаях порядок увеличения атомных весов (точнее, атомных масс) нарушается. Это «нарушение» необходимо для сохранения сходства элементов в подгруппах.

Диагональ от водорода к радону примерно делит все элементы на металлы и неметаллы, при этом неметаллы находятся выше диагонали. Вдоль этой линии располагаются элементы, которые обладают некоторыми свойствами металлов и неметаллов (металлоиды - устаревшее название таких элементов). При рассмотрении свойств по подгруппам сверху вниз наблюдается увеличение металлических свойств и ослабление неметаллических свойств [2,3].

При цитировании материалов в рефератах, курсовых, дипломных работах правильно указывайте источник цитирования, для удобства можете скопировать из поля ниже:

Поделиться материалом