Deviņpadsmitajā gadsimtā daudzās jomās tika veikta spēcīga reformācija, tostarp ķīmijā. Mendeļejeva periodiskā sistēma, kas formulēta 1869. gadā, radīja vienotu izpratni par vienkāršo vielu stāvokļa atkarību periodiskajā tabulā, kas noteica attiecības starp elementa relatīvo atommasu, valenci un īpašību.
Pirms Mendeles ķīmijas periods
Nedaudz agrāk, deviņpadsmitā gadsimta sākumā, tika veikti atkārtoti mēģinājumi sistematizēt ķīmiskos elementus. Vācu ķīmiķis Dēbereiners veica pirmo nopietno sistematizācijas darbu ķīmijas jomā. Viņš noteica, ka vairākas līdzīgas vielas pēc īpašībām var apvienot grupās – triādēs.
Vācu zinātnieka viltus idejas
Prezentētā Dēbereinera triādes likuma būtību noteica fakts, ka vēlamās vielas atomu masa ir tuvu pusei no triādes tabulas pēdējo divu elementu atomu masu summas (vidējās vērtības).
Tomēr magnija trūkums vienā kalcija, stroncija un bārija apakšgrupā bijakļūdains.
Šī pieeja bija analogu vielu mākslīgā ierobežojuma sekas tikai trīspusējām savienībām. Dēbereiners skaidri saskatīja fosfora un arsēna, bismuta un antimona ķīmisko parametru līdzību. Tomēr viņš aprobežojās ar triādes meklēšanu. Rezultātā viņš nevarēja izdomāt pareizu ķīmisko elementu klasifikāciju.
Döbereiner noteikti neizdevās sadalīt esošos elementus triādēs, likums skaidri norādīja uz sakarību starp relatīvo atommasu un vienkāršu ķīmisko vielu īpašībām.
Ķīmisko elementu sistematizācijas process
Visi turpmākie sistematizācijas mēģinājumi balstījās uz elementu sadalījumu atkarībā no to atommasas. Pēc tam Dēbereinera hipotēzi izmantoja citi ķīmiķi. Parādījās triādes, tetrādes un pentādes veidošanās (savienojoties trīs, četru un piecu elementu grupās).
Deviņpadsmitā gadsimta otrajā pusē vienlaikus parādījās vairāki darbi, uz kuru pamata Dmitrijs Ivanovičs Mendeļejevs noveda ķīmiju līdz pilnīgai ķīmisko elementu sistematizēšanai. Atšķirīga Mendeļejeva periodiskās sistēmas struktūra radīja revolucionāru izpratni un pierādījumus par vienkāršu vielu izplatīšanas mehānismu.
Periodiskā Mendeļejeva elementu sistēma
Krievu ķīmijas kopienas sanāksmē 1869. gada pavasarī krievu zinātnieks D. I. Mendeļejevs nolasīja paziņojumu par viņa ķīmisko elementu periodiskā likuma atklāšanu.
Tā paša gada beigās tika publicēts pirmais darbs"Ķīmijas pamati" ietvēra pirmo periodisko elementu sistēmu.
1870. gada novembrī viņš saviem kolēģiem parādīja papildinājumu "Dabiskā elementu sistēma un tās izmantošana neatklātu elementu īpašību norādīšanā". Šajā darbā D. I. Mendeļejevs pirmo reizi izmantoja terminu "periodiskais likums". Mendeļejeva elementu sistēma, pamatojoties uz periodisko likumu, noteica neatklātu vienkāršu vielu pastāvēšanas iespējamību un skaidri norādīja to īpašības.
Labojumi un precizējumi
Tā rezultātā līdz 1971. gadam periodisko likumu un Mendeļejeva elementu periodisko sistēmu pabeidza un papildināja krievu ķīmiķis.
Noslēguma rakstā "Ķīmisko elementu periodiskais likums" zinātnieks noteica periodiskā likuma definīciju, kas norāda, ka vienkāršu ķermeņu īpašības, savienojumu īpašības, kā arī to veidotie sarežģītie ķermeņi., nosaka tieša atkarība no to atommasas.
Nedaudz vēlāk, 1872. gadā, Mendeļejeva periodiskās sistēmas struktūra tika reorganizēta klasiskā formā (īstermiņa sadales metode).
Atšķirībā no saviem priekšgājējiem krievu ķīmiķis pilnībā sastādīja tabulu, ieviesa ķīmisko elementu atommasas likumsakarības jēdzienu.
Mendeļejeva periodiskās sistēmas elementu raksturojums un atvasinātie modeļi ļāva zinātniekam aprakstīt vēl neatklāto elementu īpašības. Mendeļejevs paļāvās uz faktu, ka katras vielas īpašības var noteikt pēc divu blakus esošo īpašībāmelementi. Viņš to sauca par "zvaigžņu" likumu. Tās būtība ir tāda, ka ķīmisko elementu tabulā, lai noteiktu izvēlētā elementa īpašības, ķīmisko elementu tabulā ir jāpārvietojas horizontāli un vertikāli.
Mendeļejeva periodiskā sistēma spēj paredzēt…
Elementu periodisko tabulu, neskatoties uz tās precizitāti un precizitāti, zinātnieku aprindas pilnībā neatzina. Daži no pasaules izcilajiem zinātniekiem atklāti izsmēja spēju paredzēt neatklāta elementa īpašības. Un tikai 1885. gadā pēc prognozēto elementu - ekaalumīnija, ekabora un ekasilīcija (gallija, skandija un germānija) atklāšanas, jaunā Mendeļejeva klasifikācijas sistēma un periodiskais likums tika atzīts par ķīmijas teorētisko pamatu.
Divdesmitā gadsimta sākumā Mendeļejeva periodiskās sistēmas struktūra tika vairākkārt koriģēta. Jaunu zinātnisku datu iegūšanas procesā D. I. Mendeļejevs un viņa kolēģis V. Remzijs nonāca pie secinājuma, ka ir nepieciešams ieviest nulles grupu. Tas ietver inertās gāzes (hēliju, neonu, argonu, kriptonu, ksenonu un radonu).
1911. gadā F. Sodijs ierosināja vienā tabulas šūnā ievietot neatšķiramos ķīmiskos elementus - izotopus.
Ilga un rūpīga darba procesā Mendeļejeva ķīmisko elementu periodiskās tabulas tabula beidzot tika pabeigta un ieguva mūsdienīgu izskatu. Tas sastāv no astoņām grupām un septiņiem periodiem. Grupas ir vertikālas kolonnas, periodi ir horizontāli. Grupas ir sadalītas apakšgrupās.
Elementa pozīcija tabulā norāda tā valenci, tīros elektronus un ķīmiskās īpašības. Kā vēlāk izrādījās, tabulas izstrādes laikā D. I. Mendeļejevs atklāja elementa elektronu skaita nejaušu sakritību ar tā sērijas numuru.
Šis fakts vēl vairāk vienkāršoja izpratni par vienkāršu vielu mijiedarbības un sarežģīto veidošanās principu. Un arī process otrādi. Teorētiski kļuvis pieejams iegūtās vielas daudzuma, kā arī ķīmiskās reakcijas norisei nepieciešamā daudzuma aprēķins.
Mendeļejeva atklājuma loma mūsdienu zinātnē
Mendeļejeva sistēma un viņa pieeja ķīmisko elementu sakārtošanai noteica ķīmijas tālāko attīstību. Pateicoties pareizai izpratnei par ķīmisko konstantu saistību un analīzi, Mendeļejevs spēja pareizi sakārtot un grupēt elementus atbilstoši to īpašībām.
Jaunā elementu tabula ļauj skaidri un precīzi aprēķināt datus pirms ķīmiskās reakcijas sākuma, prognozēt jaunus elementus un to īpašības.
Krievu zinātnieka atklājums tieši ietekmēja zinātnes un tehnikas tālāko attīstības gaitu. Nav tādas tehnoloģijas jomas, kurā nebūtu ietvertas zināšanas ķīmijā. Iespējams, ja šāds atklājums nebūtu noticis, tad mūsu civilizācija būtu izvēlējusies citu attīstības ceļu.
