Квантові числа

КВАНТОВА МЕХАНІКА І КОРПУСКУЛЯРНО-ХВИЛЬОВИЙ ДУАЛІЗМ ВИПРОМІНЮВАННЯ

РАННІ УЯВЛЕННЯ ПРО СКЛАДНІСТЬ СТРУКТУРИ АТОМА

ПЕРІОДИЧНА СИСТЕМА ЕЛЕМЕНТІВ

ІСТОРІЯ ВІДКРИТТЯ ПЕРІОДИЧНОГО ЗАКОНУ Д.І. МЕНДЕЛЄЄВА

ПЛАН

ПЕРІОДИЧНИЙ ЗАКОН Д. і. МЕНДЕЛЄЄВА І БУДОВА АТОМА

Л І Т Е Р А Т У Р А:

1. Ахметов Н.С. “Общая и неорганическая химия.: Учебник для ВУЗов. – М.: В.школа. – 1981 – 679 с.

2. Басов В.П., Родіонов В.М., Юрченко О.Г. Хімія. Навчальний посібник для самопідготовки до іспитів. К.: Каравела, Львів,: Новий світ – 2000, 2002 – 280с.

3. Глинка Н.Л. Общая химия. Изд. 17,1975, с. 728

4.Рейтер Л.Г., Степаненко О.М., Басов В.П. Теоретичні розділи загальної хімії.: Навчальний посібник.: -К.: Каравела, 2003 - 344 с.

5. Романова Н.В. Загальна та неорганічна хімія. Підручний для студентів вищих навчальних закладів. – К.: Ірпінь. ВТФ “Перун”, 2002 – 480 с.

6. Сегеда А.С. Загальна й неорганічна хімія в тестах, задачах, вправах. Київ: ЦУП, Фітосоціоцентр, 2003 – 592 с.

7. Хомченко И.Г., Сборник задач и упражнений по химии: Учебное пособие для нехимических техникумов.: - М.: В.школа, 1989 – 256 с.

Література: Л.1.(с.7-40), Л.2.(с.19-37), Л.3.(с.44-107), Л.4.(с.28-62), Л.5.(с.27-63), Л.6.(с.50-92), Л.7.(с.23-37), конспект лекції №3.

Найважливішою подією в хімії після розробки атомно-молекулярної теорії було відкриття періодичного закону. В середині минулого століття хімікам було відомо близько 60 елементів. Спроби класифікувати хімічні елементи робились ще А. Л. Лавуазьє та Й. Я. Берцеліусом, які поділили всі елементи на метали та неметали. Ця перша класифікація, незважаючи на обмеженість, не позбавлена логічної основи. Для опису властивостей того чи іншого еле­мента ми й досі користуємось ґрунтовними ознаками, які властиві металам та неметалам. Проте вся багатогранність хімічних перетворень елементів не може бути зведена до двох типів ознак — металічності і неметалічності.

У XIX ст. до питання класифікації хімічних елементів приверталась увага багатьох хіміків-дослідників. З відкриттям подібності властивостей багатьох елементів учені почали пошуки взаємозв'язку між хімічними елементами.

Так, німецький хімік Й. В. Деберейнер, який звернув увагу на існування ряду потрійних аналогій серед хімічних елементів, у 1829 р. сформулював тралило тріад. Між трьома спорідненими елементами в кожному ряду існує залежність: атомна маса середнього елемента є середнім арифметичним

атомних мас легшого та важчого елементів. Наприклад, у ряду СІ, Вг, І атомна маса Брому обчислюєтеся як середнє арифметичне атомних мас Хлору та Йоду, тобто (35,5+ 127): 2 =80.

Проте Й. В. Деберейнер не зміг згрупувати всі елементи в тріади (він вия­вив тільки п'ять тріад), крім того, відкрите ним часткове правило не забезпе­чувало можливості наукового передбачення.

Ідея Й. В. Деберейнера знайшла розвиток у дослідженнях Д. П. Кука, М. Петтенкофера, Ж. Б. Дюма, Е. Ленсена, однак і ці учені не змогли згрупувати в тріади всі елементи, окремі тріади були представлені одним або двома елементами.

Другу групу класифікацій елементів становлять, спроби об'єднати еле­менти за валентністю або за іншими ознаками. Так, у 1857р.Ф. В. Гінрікс запропонував радіально-колову таблицю, де на кожному з одинадцяти радіу­сів були розміщені подібні елементи (галогени, лужні метали тощо).

Французький геолог Б. де Шанкуртуа в 1863 р. розмістив всі елементи в порядку зростання їхніх атомних мас по висхідній спіралі і виявив подібність між елементами, що потрапляли на одну й ту саму твірну циліндра.

У 1864 р. англійський хімік Дж. Ньюлендс виділив вісім груп подібних елементів, розмістивши їх у порядку зростання атомних мас. Він помітив, що кожний восьмий елемент за властивостями подібний до першого (правило октав). Проте часто дуже подібні елементи не попадали в один ряд, елементи розміщувались не закономірно, а підганялись під емпіричне правило. Заслу­гою Дж. Ньюлендса є те, шо він вперше почав оперувати поняттям «поряд­ковий номер» (за сучасною термінологією «протонне число»).

Німецький хімік Л. Мейєр найближче підійшов до відкриття періодичного закону. У 1864 р. він опублікував схему, в якій елементи було розділено на шість груп за валентністю.

Л. Мейєр розмістив елементи в порядку зростання їхніх атомних мас і помітив, що подібні елементи знаходяться в одних і тих самих вертикальних стовпчиках. Проте Л. Мейєр не зміг зробити жодних теоретичних висновків із своїх спостережень. У 1870 р. Л. Мейєр вдруге опублікував цю схему у формі таблиці, в якій елементи були розділені на дев'ять стовпчиків, а в поясню­вальному тексті говорилось про хімічну періодичність. Однак ця робота була виконана під впливом повідомлення Д. 1. Менделєєва про періодичну систе­му, яке було зроблено на рік раніше, у 1869р.

Попередники Д. І. Менделєєва не змогли відкрити періодичний закон з двох причин: по-перше, всі вони зосереджували увагу не на законі, що пови­нен визначати природу класифікації елементів, а на правилах цієї класи­фікації; по-друге, метод їхніх досліджень був метафізичним. У зв'язку з цим Д. І. Менделєєв, характеризуючи попередні спроби класифікації, хімічних елементів, підкреслював штучність попередніх систем, оскільки їм не ви­стачало об'єктивної основи. Формальна логіка, застосована попередниками Д. І. Менделєєва як основний метод пізнання, зумовила поділ елементів на групи, різко відділені одна від одної, не давала змоги за подібністю виявити відмінність. Водночас Д. І. Менделєєв завжди наголошував, що всі попередні спроби класифікації хімічних елементів мали велике значення і стали перед­умовою відкриття періодичного закону.

Історія відкриття періодичного закону підкреслює, яке величезне значення в творчості вченого мав матеріалістичний світогляд.

Д. І. Менделєєв відкрив періодичний закон у 1869 р. і сформулював його так: властивості простих тіл, а також форми і властивості сполук елементів перебувають у періодичній залежності від величини атомних ваг елементів.

Розмішуючи всі елементи в порядку зростання їхніх атомних мас, Д. І. Менделєєв дійшов висновку, що подібні елементи чергуються через пра­вильні інтервали, іноді розміщуються поряд, що для елементів дуже важли­вим є місце, яке вони займають у природному ряду. Талановитий учений розглядав кожний елемент не ізольовано від інших, а в їх органічному взаємо­зв'язку. Саме це дало йому змогу виявити закономірний характер зміни влас­тивостей як подібних, так і відмінних за хімічною природою елементів у їх загальному ряду.

Періодичний закон не можна звести до короткої формули. Зміст його слід виражати положеннями, наведеними нижче.

1. Всі види речовин складаються з хімічних елементів — різних типів атомів.

2. Хімічні елементи можна розмістити в ряд, у якому кожний елемент характеризується тільки йому властивим протонним числом, і в якому всі елементи перебувають у тісному взаємозв'язку і взаємозалежності.

3. Знаючи місце хімічного елемента у природному ряду, можна описати його властивості, визначити валентність, атомну масу, передбачити синтез нових сполук, до складу яких входитимуть ті чи інші елементи.

4. Із збільшенням протонних чисел хімічних елементів їхні властивості змінюються періодично. Через певне число номерів (не завжди одне й те саме) повторюються валентності елементів, загальні формули їхніх хімічних сполук тощо.

5. Подібні елементи, крім періодично віддалених, можуть розміщуватись поряд. Знаючи послідовність розподілу елементів і характер подібності між ними, можна передбачати існування нових елементів, прогнозувати їхні влас­тивості.

6. Періодичний закон конкретизовано виражений у вигляді періодичної системи елементів (періодичної таблиці).

Кожне з цих положень є важливим для правильного розуміння значення відкриття, зробленого Д. І. Менделєєвим.

Дата добавления: 2014-01-05