Система химических элементов Д. И. Менделеева 900igr.net

История создания периодической системы В истории каждого научного открытия можно определить два основных этапа: 1) установление частных закономерностей; 2) сам факт открытия и признания этого открытия. До того как Д.И. Менделеев сформулировал периодический закон и предложил его графическое изображение (периодическую систему ) существовали и другие попытки систематизировать знания о свойствах элементов. Ученые предлагали свои таблицы и графики элементов. Некоторые из ученых утверждали, что именно им принадлежит право первенства открытия.

Закон триад Начало 19 века Дж. Дальтон (основатель атомистики) ввел важнейшую характеристику элементов – атомный вес (позже атомная масса). Это понятие позволило изучать и определять важнейшую характеристику – количественный состав простых и сложных тел. Первым, кто применил количественные характеристики элементов был немецкий ученый Иоганн Вольфганг Дёберейнер (1780 – 1849).

В 1829 г он опубликовал таблицу, в которой в группы по 3 элемента объединялись элементы со сходными свойствами. Помимо химического сходства наблюдается и закономерность в отношении масс атомов. Например: 7 Li, 23 Na, 39 K; 40 Ca, 88 Sr, 137 Ba Закон триад: атомная масса среднего элемента равна среднему арифметическому атомных масс двух крайних элементов Ar(Na)= (Ar(Li)+ Ar(K))/2=(7+39)/2=23

Задание. Вычислите атомную массу стронция на основе атомных масс элементов – его соседей в триаде сходных элементов. Ar(Sr)= (Ar(Zn)+ Ar(Cd))/2=(65+112)/2=88

В середине XIX века продолжался поиск такой характеристики элементов, в зависимости о которой находились бы все остальные их свойства г. французский ученый Александр Эмиль Бетье де Шанкуртуа предложил систему элементов в виде графика: Винтовая линия Шанкуртуа – Джон Александер Рейна Ньюлендс, английский химик вывел закон октав – немецкий ученый Юлиус Лотар Мейер расположил сходные элементы в вертикальные столбцы и получил таблицу элементов: Таблица Мейера.

Периодическая система химических элементов была создана Дмитрием Ивановичем Менделеевым в 1869 году. Он настолько увлекся решением этой проблемы, что правильное расположение элементов ему … приснилось во сне. Случилось в Петербурге это. Профессор университета писал учебник для студентов… Задумался невольно он: Как рассказать про элементы? Нельзя ли тут найти закон? Искали многие решенье, но, проходя лишь полпути, бросали. Мучило сомненье: А можно ли закон найти? Мир состоит из Элементов. ( В то время знали шестьдесят.) А сколько их всего? На это нельзя ответить наугад. Но не гадал, а верил он: Тут должен, должен быть закон Упрямо он искал решенье. Был труд, надежда и терпенье, И вера в то, что он найдёт! Он так работал целый год.

Университетская квартира Менделеева, 17 февраля 1869 год. Но вот дела отложены, расчеты прерываются. С утра в поездку дальнюю учёный собирается. Все чемоданы собраны. На козлах кучер мается: Поспеть бы надо к поезду, а барин все копается! А барин одевается и к двери направляется. Он к двери на-прав-ля-ет-ся … и вдруг!!! Шляпа брошена в углу! Он бросается к столу И строчит карандашом. Наконец – то! Он нашел! Он на чём попало пишет. Ничего вокруг не слышит. Наконец – то понят он, в чём разгадка, в чём закон! В любом труде, в любом творенье необходимо вдохновенье. И озарения момент порой – важнейший Элемент! Из кабинета не выходит: Не упустить бы мысли той! Он элементы ставит в строй, но все ж таблица не выходит…

Тогда, усталостью сражен, лег на диван и видит сон… То кружились, то мелькали, то водили хоровод, то взрывались, То пылали, то шипели, то сверкали, то в покое пребывали: Алюминий, Натрий, Калий, Фтор, Бериллий, Водород… Перепутались все свойства, недалёко до беды. Вдруг команда: - Стройся, войско! Стали строиться в ряды. Во втором ряду волненье: все боятся окисленья. - Поглядите! – злится Литий.- Фтор – ужасный окислитель! Я не встану в это ряд! Пусть другие здесь горят!- И Бериллий мрачно мыслит: - Кислород всех нас окислит! И, простите за повтор: как несносен этот Фтор!- Бор кивает головой, но не рвется сразу в бой!

И Азот не лезет в спор. Но зато взорвался Фтор: - Ах! Так мы для вас не пара! Кислород! Поддай им жару! Окисляй! За мной! Вперёд! - Стойте! – крикнул Углерод.- Я и уголь, и алмаз. И за них я и за вас! Я сражаться не горю, я вас лучше помирю! Встану я посередине! Третий ряд! Трубите сбор! Натрий, Магний, Алюминий, Кремний, Фосфор, Сера, Хлор! По порядку, по закону элементы встали в ряд. И выходит, что в колонну все похожие стоят! Кремний встал под Углеродом. Сера схожа с Кислородом. Алюминий встал под Бор - замечательный подбор! Ряд пристраивается к ряду. А – рядов – то десять кряду. Металлы под металлами, едкие под едкими, ковкие под ковкими Идут своими клетками. По порядку все стоит - Вот Природы Алфавит! Кому-то сон весёлый снится, кому-то страшный снится сон. А Менделееву – Таблица приснилась. Он открыл Закон, а так же правило простое: Ученый должен отдыхать, но и во сне не знать покоя, тогда открытие любое вовек не сможет он проспать.

Периодический закон и его графическое отображение 1869 – русский ученый Д.И.Менделеев открыл периодический закон и опубликовал свой первый вариант периодической системы химических элементов «Опыт системы элементов основанный на их атомном весе и химическом сходстве». В этом первоначальном варианте таблицы многое было неясно, требовало уточнений и изменений. На протяжении 37 лет Менделеев продолжает творческую разработку таблицы.

Формулировка периодического закона Д.И Менделеева Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величин атомных весов элементов.

Открытия, позволившие развить периодический закон 1875 – французкий ученый П.Э. Лекок де Буабодран открыл новый элемент галий.

1879 – шведский ученый Ларс Фредерик Нильсон окрыл новый элемент скандий – немецкий ученый Клеменс Александр Винклер –открыл элемент германий. германиевый диод

– английский ученый Уильям Рамзай открыл сначала инертный газ аргон, а позже и остальные.

1913 – английский физик Генри Мозли на основании экспериментальных данных (исследование рентгеновских спектров химических элементов) установил, что порядковый номер элемента совпадает с зарядом ядра атома Периодическое изменение свойств элементов зависит от их порядкового номера.

Современная формулировка периодического закона Свойства химических элементов, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины заряда ядер их атомов.

Структура периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева Период – горизонтальный ряд элементов, расположенных в порядке возрастания атомной массы, свойства элементов изменяются от металлических к неметаллическим. Каждый период начинается с типичного металла, заканчивается типичным неметаллом. Периоды: 1) малые – 1-й (2 элемента), 2-й и 3-й(8 элементов) 2) большие – 4-й, 5-й (18 элементов) 6-й (32 элемента) 7-й (19 элементов, незавершенный) Состоят из 2-х рядов: четный содержит только металлы; нечетный содержит металлы и неметаллы

Группы – вертикальные ряды. Группы делятся на подгруппы. Главные подгрупы (А-подгруппы) Побочные подгруппы(В-подгруппы) Задание. Найдите в периодической таблице пятую группу элементов. Какие элементы образуют главную, какие – побочную подгруппу?

Домашнее задание. П. 12, вопросы на стр. 44: 1, 2(у), 3(п) Доклад с презентацией об истории открытия периодического закона(по желанию)