Периодический закон химических элементов

Работая над трудом «Основы химии», Д.И. Менделеев открыл в феврале 1869 г. один из фундаментальных законов природы – периодический закон химических элементов.

Д.И. Менделеев опубликовал свою первую схему периодической таблицы в 1869 г. в статье «Соотношение свойств с атомным весом элементов» (в журнале Русского химического общества), еще ранее (февраль 1869 г.) научное извещение об открытии было им разослано ведущим химикам мира.

По легенде, мысль о системе химических элементов пришла к Менделееву во сне, однако известно, что однажды на вопрос, как он открыл периодическую систему, ученый ответил: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг… готово».

Сущность открытия Менделеева заключалась в том, что с ростом атомной массы химических элементов их свойства меняются не монотонно, а периодически. После определенного количества разных по свойствам элементов, расположенных по возрастанию атомного веса, свойства начинают повторяться. Например, натрий похож на калий, фтор похож на хлор, а золото похоже на серебро и медь. Разумеется, свойства не повторяются в точности, к ним добавляются и изменения. Для того чтобы периодичность полностью соблюдалась, Д.И. Менделеевым были предприняты очень смелые шаги: он исправил атомные массы некоторых элементов (например, бериллия, индия, урана, тория, церия, титана, иттрия), несколько элементов разместил в своей системе вопреки принятым в то время представлениям об их сходстве с другими (например, таллий, считавшийся щелочным металлом, он поместил в третью группу согласно его фактической максимальной валентности), оставил в таблице пустые клетки, где должны были разместиться пока не открытые элементы. В 1871 г. на основе этих работ Менделеев сформулировал Периодический закон.

Научная достоверность Периодического закона получила подтверждение очень скоро: в 1875 – 1886 гг. были открыты галлий (экаалюминий), скандий (экабор) и германий (экасилиций), для которых Д.И. Менделеев, пользуясь периодической системой, предсказал не только возможность их существования, но и, с поразительной точностью, целый ряд физических и химических свойств.

В начале XX века с открытием строения атома было установлено, что периодичность изменения свойств элементов определяется не атомным весом, а зарядом ядра, равным атомному номеру и числу электронов, распределение которых по электронным оболочкам атома элемента определяет его химические свойства.

Дальнейшее развитие периодической системы связано с заполнением пустых клеток таблицы, в которые помещались все новые и новые элементы: благородные газы, природные и искусственно полученные радиоактивные элементы. Седьмой период периодической системы до сих пор не завершен, проблема нижней границы таблицы Менделеева остается одной из важнейших в современной теоретической химии.

(Слайд 39)

Ледокол, сконструированный Д.И. Менделеевым в начале XX века