Автор періодичної системи хімічних елементів. Історія створення та розвитку
Відкриття таблиці періодичних хімічних елементів стало одним із важливих віх історія розвитку хімії як науки. Першовідкривачем таблиці став російський вчений Дмитро Менделєєв. Неординарний вчений з широким науковим кругозіром зумів об'єднати всі уявлення про природу хімічних елементів у єдину струнку концепцію.
Про історію відкриття таблиці періодичних елементів, цікавих фактах, пов'язаних з відкриттям нових елементів, і народних байках, які оточували Менделєєва та створену ним таблицю хімічних елементів, М24.RU розповість у цій статті.
Історія відкриття таблиці
До середини XIX століття було відкрито 63 хімічні елементи, і вчені всього світу не раз робили спроби об'єднати всі елементи, що існували, в єдину концепцію. Елементи пропонували розмістити у порядку зростання атомної маси та розбити на групи за подібністю хімічних властивостей.
У 1863 році свою теорію запропонував хімік і музикант Джон Олександр Ньюленд, який запропонував схему розміщення хімічних елементів, схожу на ту, що відкрив Менделєєв, але робота вченого не була прийнята всерйоз науковою спільнотою через те, що автор захопився пошуками гармонії та зв'язком музики з хімією.
У 1869 Менделєєв опублікував свою схему періодичної таблиці в журналі Російського хімічного товариства і розіслав повідомлення про відкриття провідним ученим світу. Надалі хімік не раз доопрацьовував і покращував схему, поки вона не набула звичного вигляду.
Суть відкриття Менделєєва у цьому, що із зростанням атомної маси Хімічні властивостіелементів змінюються не монотонно, а періодично. Після певної кількості різних за властивостями елементів властивості починають повторюватися. Так, калій схожий на натрій, фтор - на хлор, а золото схоже на срібло і мідь.
У 1871 року Менделєєв остаточно об'єднав ідеї на періодичний закон. Вчені передбачили відкриття кількох нових хімічних елементів і описав їх хімічні властивості. Надалі розрахунки хіміка повністю підтвердилися – галій, скандій та германій повністю відповідали тим властивостям, які їм приписав Менделєєв.
Байки про Менделєєва
Гравюра, де зображений Менделєєв. Фото: ІТАР-ТАРС
Про відомому вченомута його відкриттях ходило чимало байок. Люди на той час слабо уявляли хімію і вважали, що заняття хімією - це щось на кшталт поїдання супу з немовлят та крадіжки у промислових масштабах. Тому діяльність Менделєєва швидко обросла масою чуток та легенд.
Одна з легенд свідчить, що Менделєєв відкрив таблицю хімічних елементів уві сні. Випадок не єдиний, так само говорив про своє відкриття Август Кекуле, якому наснилася формула бензольного кільця. Проте Менделєєв лише сміявся з критиків. "Я над нею, може, двадцять років думав, а ви кажете: сидів і раптом... готово!", - якось сказав учений про своє відкриття.
Інша байка приписує Менделєєву відкриття горілки. У 1865 році великий вчений захистив дисертацію на тему "Міркування про поєднання спирту з водою", і це одразу дало привід для нової легенди. Сучасники хіміка посміювалися, мовляв, вчений "непогано творить під дією спирту, сполученого з водою", а наступні покоління вже називали Менделєєва першовідкривачем горілки.
Посміхалися і з способу життя вченого, а над тим, що Менделєєв обладнав свою лабораторію в дуплі величезного дуба.
Також сучасники глузували з пристрасті Менделєєва до валіз. Вчений у пору своєї мимовільної бездіяльності у Сімферополі змушений був бавити час за плетінням валіз. Надалі він самостійно майстрував для потреб лабораторії картонні контейнери. Незважаючи на явно "аматорський" характер цього захоплення, Менделєєва часто називали "валізи майстром".
Відкриття радію
Одна з найтрагічніших і водночас відомих сторінок в історії хімії та появи нових елементів у таблиці Менделєєва пов'язана з відкриттям радію. Новий хімічний елемент був відкритий подружжям Марією та П'єром Кюрі, яке виявило, що відходи, що залишаються після виділення урану з уранової рудибільш радіоактивні, ніж чистий уран.
Оскільки про те, що таке радіоактивність, тоді ще ніхто не знав, то новому елементу чутка швидко приписала цілющі властивості та здатність виліковувати чи не від усіх відомих науці хвороб. Радій включили до складу харчових продуктів, зубної пасти, кремів для обличчя. Багачі носили годинник, циферблат якого був пофарбований фарбою, що містить радій. Радіоактивний елемент рекомендували як засіб для покращення потенції та зняття стресу.
Подібне "виробництво" тривало цілих двадцять років - до 30-х років ХХ століття, коли вчені відкрили справжні властивості радіоактивності і з'ясували наскільки згубно вплив радіації на людський організм.
Марія Кюрі померла у 1934 році від променевої хвороби, спричиненої довготривалим впливом радію на організм.
Небулій та короній
Таблиця Менделєєва як упорядкувала хімічні елементи у єдину струнку систему, а й дозволила передбачити багато відкриття нових елементів. У той самий час деякі хімічні " елементи " були визнані неіснуючими виходячи з те, що де вони вкладалися у концепцію періодичного закону. Найбільш відома історія з "відкриттям" нових елементів небулію та коронія.
При дослідженні сонячної атмосфери астрономи виявили спектральні лінії, які не вдалося ототожнити з жодним із відомих землі хімічних елементів. Вчені припустили, що ці лінії належать новому елементу, який отримав назву короній (бо лінії були виявлені при дослідженні "корони" Сонця - зовнішнього шару атмосфери зірки).
За кілька років астрономи зробили ще одне відкриття, вивчаючи спектри газових туманностей. Виявлені лінії, які знову не вдалося ототожнити ні з чим земним, приписали іншому хімічному елементу – небулію.
Відкриття зазнали критики, оскільки в періодичній таблиці Менделєєва вже не залишалося місця для елементів, що володіють властивостями небулію і коронія. Після перевірки виявилося, що небулій є звичайним земним киснем, а короній сильно іонізоване залізо.
Зазначимо, що сьогодні в московському Центральному будинку вчених РАН урочисто відкриті вчені з підмосковної Дубни.
Матеріал створено з урахуванням інформації з відкритих джерел. Підготував Василь Макагонов
Відкриття таблиці періодичних хімічних елементів стало одним із важливих віх історія розвитку хімії як науки. Першовідкривачем таблиці став російський вчений Дмитро Менделєєв. Неординарний вчений з широким науковим кругозіром зумів об'єднати всі уявлення про природу хімічних елементів у єдину струнку концепцію.
Про історію відкриття таблиці періодичних елементів, цікаві факти, пов'язані з відкриттям нових елементів, та народні байки, які оточували Менделєєва та створену ним таблицю хімічних елементів, М24.RU розповість у цій статті.
Історія відкриття таблиці
До середини XIX століття було відкрито 63 хімічні елементи, і вчені всього світу не раз робили спроби об'єднати всі елементи, що існували, в єдину концепцію. Елементи пропонували розмістити у порядку зростання атомної маси та розбити на групи за подібністю хімічних властивостей.
У 1863 році свою теорію запропонував хімік і музикант Джон Олександр Ньюленд, який запропонував схему розміщення хімічних елементів, схожу на ту, що відкрив Менделєєв, але робота вченого не була прийнята всерйоз науковою спільнотою через те, що автор захопився пошуками гармонії та зв'язком музики з хімією.
У 1869 Менделєєв опублікував свою схему періодичної таблиці в журналі Російського хімічного товариства і розіслав повідомлення про відкриття провідним ученим світу. Надалі хімік не раз доопрацьовував і покращував схему, поки вона не набула звичного вигляду.
Суть відкриття Менделєєва у цьому, що із зростанням атомної маси хімічні властивості елементів змінюються не монотонно, а періодично. Після певної кількості різних за властивостями елементів властивості починають повторюватися. Так, калій схожий на натрій, фтор - на хлор, а золото схоже на срібло і мідь.
У 1871 року Менделєєв остаточно об'єднав ідеї на періодичний закон. Вчені передбачили відкриття кількох нових хімічних елементів і описав їх хімічні властивості. Надалі розрахунки хіміка повністю підтвердилися – галій, скандій та германій повністю відповідали тим властивостям, які їм приписав Менделєєв.
Байки про Менделєєва
Гравюра, де зображений Менделєєв. Фото: ІТАР-ТАРС
Про відомого вченого та його відкриття ходило чимало байок. Люди на той час слабо уявляли хімію і вважали, що заняття хімією - це щось на кшталт поїдання супу з немовлят та крадіжки у промислових масштабах. Тому діяльність Менделєєва швидко обросла масою чуток та легенд.
Одна з легенд свідчить, що Менделєєв відкрив таблицю хімічних елементів уві сні. Випадок не єдиний, так само говорив про своє відкриття Август Кекуле, якому наснилася формула бензольного кільця. Проте Менделєєв лише сміявся з критиків. "Я над нею, може, двадцять років думав, а ви кажете: сидів і раптом... готово!", - якось сказав учений про своє відкриття.
Інша байка приписує Менделєєву відкриття горілки. У 1865 році великий вчений захистив дисертацію на тему "Міркування про поєднання спирту з водою", і це одразу дало привід для нової легенди. Сучасники хіміка посміювалися, мовляв, вчений "непогано творить під дією спирту, сполученого з водою", а наступні покоління вже називали Менделєєва першовідкривачем горілки.
Посміхалися і з способу життя вченого, а над тим, що Менделєєв обладнав свою лабораторію в дуплі величезного дуба.
Також сучасники глузували з пристрасті Менделєєва до валіз. Вчений у пору своєї мимовільної бездіяльності у Сімферополі змушений був бавити час за плетінням валіз. Надалі він самостійно майстрував для потреб лабораторії картонні контейнери. Незважаючи на явно "аматорський" характер цього захоплення, Менделєєва часто називали "валізи майстром".
Відкриття радію
Одна з найтрагічніших і водночас відомих сторінок в історії хімії та появи нових елементів у таблиці Менделєєва пов'язана з відкриттям радію. Новий хімічний елемент був відкритий подружжям Марією та П'єром Кюрі, яке виявило, що відходи, що залишаються після виділення урану з уранової руди, більш радіоактивні, ніж чистий уран.
Оскільки про те, що таке радіоактивність, тоді ще ніхто не знав, то новому елементу чутка швидко приписала цілющі властивості та здатність виліковувати чи не від усіх відомих науці хвороб. Радій включили до складу харчових продуктів, зубної пасти, кремів для обличчя. Багачі носили годинник, циферблат якого був пофарбований фарбою, що містить радій. Радіоактивний елемент рекомендували як засіб для покращення потенції та зняття стресу.
Подібне "виробництво" тривало цілих двадцять років - до 30-х років ХХ століття, коли вчені відкрили справжні властивості радіоактивності і з'ясували наскільки згубно вплив радіації на людський організм.
Марія Кюрі померла у 1934 році від променевої хвороби, спричиненої довготривалим впливом радію на організм.
Небулій та короній
Таблиця Менделєєва як упорядкувала хімічні елементи у єдину струнку систему, а й дозволила передбачити багато відкриття нових елементів. У той самий час деякі хімічні " елементи " були визнані неіснуючими виходячи з те, що де вони вкладалися у концепцію періодичного закону. Найбільш відома історія з "відкриттям" нових елементів небулію та коронія.
При дослідженні сонячної атмосфери астрономи виявили спектральні лінії, які не вдалося ототожнити з жодним із відомих землі хімічних елементів. Вчені припустили, що ці лінії належать новому елементу, який отримав назву короній (бо лінії були виявлені при дослідженні "корони" Сонця - зовнішнього шару атмосфери зірки).
За кілька років астрономи зробили ще одне відкриття, вивчаючи спектри газових туманностей. Виявлені лінії, які знову не вдалося ототожнити ні з чим земним, приписали іншому хімічному елементу – небулію.
Відкриття зазнали критики, оскільки в періодичній таблиці Менделєєва вже не залишалося місця для елементів, що володіють властивостями небулію і коронія. Після перевірки виявилося, що небулій є звичайним земним киснем, а короній сильно іонізоване залізо.
Зазначимо, що сьогодні в московському Центральному будинку вчених РАН урочисто відкриті вчені з підмосковної Дубни.
Матеріал створено з урахуванням інформації з відкритих джерел. Підготував Василь Макагонов
Відкриття таблиці періодичних хімічних елементів стало одним із важливих віх історія розвитку хімії як науки. Першовідкривачем таблиці став російський вчений Дмитро Менделєєв. Неординарний вчений з широким науковим кругозіром зумів об'єднати всі уявлення про природу хімічних елементів у єдину струнку концепцію.
Про історію відкриття таблиці періодичних елементів, цікаві факти, пов'язані з відкриттям нових елементів і народних байках, які оточували Менделєєва та створену ним таблицю хімічних елементів, М24.RU розповість у цій статті.
Історія відкриття таблиці
До середини XIX століття було відкрито 63 хімічні елементи, і вчені всього світу не раз робили спроби об'єднати всі елементи, що існували, в єдину концепцію. Елементи пропонували розмістити у порядку зростання атомної маси та розбити на групи за подібністю хімічних властивостей.
У 1863 році свою теорію запропонував хімік і музикант Джон Олександр Ньюленд, який запропонував схему розміщення хімічних елементів, схожу на ту, що відкрив Менделєєв, але робота вченого не була прийнята всерйоз науковою спільнотою через те, що автор захопився пошуками гармонії та зв'язком музики з хімією.
У 1869 Менделєєв опублікував свою схему періодичної таблиці в журналі Російського хімічного товариства і розіслав повідомлення про відкриття провідним ученим світу. Надалі, хімік не раз доопрацьовував і покращував схему, поки вона не набула звичного вигляду.
Суть відкриття Менделєєва у цьому, що із зростанням атомної маси хімічні властивості елементів змінюються не монотонно, а періодично. Після певної кількості різних за властивостями елементів властивості починають повторюватися. Так, калій схожий на натрій, фтор - на хлор, а золото схоже на срібло і мідь.
У 1871 року Менделєєв остаточно об'єднав ідеї на періодичний закон. Вчені передбачили відкриття кількох нових хімічних елементів і описав їх хімічні властивості. Надалі розрахунки хіміка повністю підтвердилися – галій, скандій та германій повністю відповідали тим властивостям, які їм приписав Менделєєв.
Байки про Менделєєва
Про відомого вченого та його відкриття ходило чимало байок. Люди на той час слабо уявляли хімію і вважали, що заняття хімією - це щось на кшталт поїдання супу з немовлят та крадіжки у промислових масштабах. Тому діяльність Менделєєва швидко обросла масою чуток та легенд.
Одна з легенд свідчить, що Менделєєв відкрив таблицю хімічних елементів уві сні. Випадок не єдиний, так само говорив про своє відкриття Август Кекуле, якому наснилася формула бензольного кільця. Проте Менделєєв лише сміявся з критиків. «Я над нею, можливо, двадцять років думав, а ви кажете: сидів раптом… готово!», - якось сказав учений про своє відкриття.
Інша байка приписує Менделєєву відкриття горілки. У 1865 році великий вчений захистив дисертацію на тему «Міркування про поєднання спирту з водою» і це одразу дало привід для нової легенди. Сучасники хіміка посміювалися, мовляв, вчений «непогано творить під дією спирту, з'єднаного з водою», а наступні покоління вже називали Менделєєва першовідкривачем горілки.
Посміхалися і з способу життя вченого, а над тим, що Менделєєв обладнав свою лабораторію в дуплі величезного дуба.
Також сучасники глузували з пристрасті Менделєєва до валіз. Вчений у пору своєї мимовільної бездіяльності в Сімферополі змушений був бавити час за плетінням валіз. Надалі він самостійно майстрував для потреб лабораторії картонні контейнери. Незважаючи на явно «аматорський» характер цього захоплення, Менделєєва часто називали «валізи майстром».
Відкриття радію
Одна з найтрагічніших і водночас відомих сторінок в історії хімії та появи нових елементів у таблиці Менделєєва пов'язана з відкриттям радію. Новий хімічний елемент був відкритий подружжям Марією та П'єром Кюрі, яке виявило, що відходи, що залишаються після виділення урану з уранової руди, більш радіоактивні, ніж чистий уран.
Оскільки про те, що таке радіоактивність, тоді ще ніхто не знав, то новому елементу чутка швидко приписала цілющі властивості та здатність виліковувати чи не від усіх відомих науці хвороб. Радій включили до складу харчових продуктів, зубної пасти, кремів для обличчя. Багачі носили годинник, циферблат якого був пофарбований фарбою, що містить радій. Радіоактивний елемент рекомендували як засіб для покращення потенції та зняття стресу.
Подібне «виробництво» тривало цілих двадцять років - до 30-х років ХХ століття, коли вчені відкрили справжні властивості радіоактивності і з'ясували наскільки згубно вплив радіації на людський організм.
Марія Кюрі померла у 1934 році від променевої хвороби, спричиненої довготривалим впливом радію на організм.
Небулій та короній
Таблиця Менделєєва як упорядкувала хімічні елементи у єдину струнку систему, а й дозволила передбачити багато відкриття нових елементів. Водночас деякі хімічні «елементи» були визнані неіснуючими на підставі того, що вони не вкладалися в концепцію періодичного закону. Найбільш відома історія з «відкриттям» нових елементів небулію та коронія.
При дослідженні сонячної атмосфери астрономи виявили спектральні лінії, які не вдалося ототожнити з жодним із відомих землі хімічних елементів. Вчені припустили, що ці лінії належать новому елементу, який отримав назву короній (бо лінії були виявлені при дослідженні «корони» Сонця - зовнішнього шару атмосфери зірки).
За кілька років астрономи зробили ще одне відкриття, вивчаючи спектри газових туманностей. Виявлені лінії, які знову не вдалося ототожнити ні з чим земним, приписали іншому хімічному елементу – небулію.
Відкриття зазнали критики, оскільки в періодичній таблиці Менделєєва вже не залишалося місця для елементів, що володіють властивостями небулію і коронія. Після перевірки виявилося, що небулій є звичайним земним киснем, а короній сильно іонізоване залізо.
Матеріал створено з урахуванням інформації з відкритих джерел. Підготував Василь Макагонов @vmakagonov
У своїй роботі 1668 Роберт Бойль навів список нерозкладних хімічних елементів. Було їх на той момент лише п'ятнадцять. При цьому вчений не стверджував, що крім перерахованих ним елементів більше не існує і питання їх кількості залишалося відкритим.
Через сто років французький хімік Антуан Лавуазьє склав новий список із відомих науці елементів. До його реєстру потрапили 35 хімічних речовин, З яких 23 були згодом визнані тими самими нерозкладними елементами.
Робота з пошуку нових елементів велася хіміками у всьому світі та просувалася цілком успішно. Вирішальну роль у цьому питанні відіграв російський учений-хімік Дмитро Іванович Менделєєв: саме йому спала на думку ідея про можливість існування взаємозв'язку між атомною масою елементів та їх місцем у "ієрархії". За його словами "треба шукати... відповідності між індивідуальними властивостями елементів та їх атомними вагами".
Порівнюючи між собою відомі на той час хімічні елементи, Менделєєв після колосальної роботи виявив у результаті ту залежність, загальний закономірний зв'язок між окремими елементами, в якому вони постають як єдине ціле, де властивості кожного елемента є не чимось само собою існуючим, а періодично і правильно повторюваним явищем.
Так у лютому 1869 року було сформульовано періодичний закон Менделєєва. У тому року 6 березня доповідь, підготовлений Д.І. Менделєєва, під назвою "Співвідношення властивостей з атомною вагою елементів" був представлений Н.А. Меншуткіна на засіданні Російського хімічного товариства.
У тому ж році публікація з'явилася в німецькому журналі "Zeitschrift für Chemie", а в 1871 в журналі "Annalen der Chemie" вийшла розгорнута публікація Д.І. Менделєєва, присвячена його відкриттю - "Die periodische Gesetzmässigkeit der Elemente" (Періодична закономірність хімічних елементів).
Створення періодичної таблиці
Незважаючи на те, що ідея сформувалася у Менделєєва за досить короткий термін, оформити свої висновки він довго не міг. Йому було важливо уявити свою ідею у вигляді ясного узагальнення, суворої та наочної системи. Як сказав якось сам Д.І. Менделєєв у розмові з професором А.А. Іноземцевим: "Все у голові склалося, а висловити таблицею не можу".
За даними біографів, після цієї розмови вчений працював над створенням таблиці три дні та три ночі, не лягаючи спати. Він перебирав різні варіанти, у яких міг би бути скомбіновані елементи в організацію таблицю. Ускладнювалася робота і тим, що на момент створення періодичної системидалеко ще не всі хімічні елементи були відомі науці.
У 1869-1871 роках Менделєєв продовжував розвивати висунуті та прийняті науковим співтовариством ідеї періодичності. Одним із кроків було введення поняття про місце елемента в періодичній системі як сукупність його властивостей у порівнянні з властивостями інших елементів.
Саме на основі цього, а також з опорою на результати, отримані в ході вивчення послідовності зміни склоутворювальних оксидів, Менделєєв виправив значення атомних мас 9 елементів, серед яких були берилій, індій, уран та інші.
У ході роботи Д.І. Менделєєв прагнув заповнити порожні клітинискладеної ним таблиці. В результаті в 1870 їм було передбачено відкриття невідомих на той момент науці елементів. Менделєєв вирахував атомні масиі описав властивості трьох ще не відкритих тоді елементів:
- "екаалюмінія" - відкрито в 1875 році, названий галієм,
- "Екобор" - відкритий в 1879 році, названий скандією,
- "Екасиліція" - відкрито в 1885 році, названий германієм.
Наступні його прогнози, що реалізувалися, - відкриття ще восьми елементів, у тому числі полонію (відкрито в 1898 році), астату (відкрито в 1942-1943 роках), технецію (відкрито в 1937 році), ренію (відкрито в 1925 році) і францію (відкрито в 1925 році). 1939 року).
У 1900 році Дмитро Іванович Менделєєв та Вільям Рамзай дійшли висновку про необхідність включення до періодичної системи елементів особливої, нульової групи. Сьогодні ці елементи називаються благородними газами (до 1962 ці гази називали інертними).
Принцип організації періодичної системи
У таблиці Д.І. Менделєєв розташував хімічні елементи по рядах у порядку зростання їхньої маси, підібравши довжину рядів таким чином, щоб хімічні елементи в одній колонці мали схожі хімічні властивості.
Шляхетні гази - гелій, неон, аргон, криптон, ксенон і радон неохоче реагують з іншими елементами і виявляють низьку хімічну активність і тому перебувають у крайній правій колонці.
На противагу цьому елементи самої лівої колонки - літій, натрій, калій та інші реагують з іншими речовинами бурхливо, процес має вибуховий характер. Аналогічно поводяться елементи в інших колонках таблиці - усередині колонки ці властивості подібні, але варіюються під час переходу від однієї колонки до іншої.
Періодична система у своєму першому варіанті просто відображала існуючий у природі стан справ. Спочатку таблиця ніяк не пояснювала, чому це має бути саме так. І лише з появою квантової механіки став зрозумілим справжній зміст розташування елементів у періодичній таблиці.
Хімічні елементи аж до урану (містить 92 протони та 92 електрони) зустрічаються в природі. Починаючи з номера 93, йдуть штучні елементи, створені в лабораторних умовах.