Химия — наука непростая, а в 19 веке — ещё и опасная! Масса неописанных веществ и неисследованных соединений, законы естествознания ещё не раскрыты. Именно в это время в Тобольске в 1834 году родился будущий химик Д.И. Менделеев. Биография учёного — это настоящее противоречие и работа над собой.
Что интересно, будущий гениальный химик в школе считался редкой посредственностью. В институт поступил со второй попытки и то по просьбе матери. Но закончил учёбу с дипломом и золотой медалью.
В 1864 году — Д.И. Менделеев уже профессор химии в Петербургском технологическом университете. В это же время Дмитрий Иванович защищает диссертацию о «О соединении спирта с водой». Позднее некоторые пытливые умы припишут ему изобретение водки. Но самое известное его открытие — периодическая система элементов — ещё в будущем.
Многие известные открытия происходят случайно. В 1866 году Дмитрий Иванович возглавляет кафедру неорганической химии Петербургского технологического университета.
На своих занятиях учёный понимает, что у студентов нет доступного раздаточного материала для работы. И он начинает разработку собственного наглядного пособия, которое в дальнейшем получило название «Периодическая система» и прославило своего изобретателя.
В середине 19 века было известно уже много химических элементов и описаны их свойства. Но единой системы не существовало. Были отдельные попытки создать некоторую классификацию известных элементов, но ни к чему хорошему это не привело.
Дмитрий Иванович решил просто выстроить известные химические элементы по возрастанию их молекулярной массы. Он замечает некоторую закономерность — периодически повторяется цикл — щелочной металл, затем щёлочно-земельный, затем переходные вещества, затем неметаллы и заканчивается благородными газами. И снова все начинается со щелочного металла.
Таким образом, Д.И. Менделеев отметил, что все элементы образуют некие группы с повторяющимися физико-химическими свойствами. Это позволило предугадать открытие новых веществ — галлия, скандия, астата, франция. В 1869 году доклад о периодических свойствах элементов был представлен Русскому химическому обществу.
В 20 веке учёные смогли заглянуть в мельчайшую частицу вещества — атом. И вот тут и стало ясно, что периодическая система — это гениальное открытие!
Деятельность Д.И Менделеева — это череда гениальных открытий и изобретений. Но они меркнут перед главным его детищем — периодической системой химических элементов.
Если это сообщение тебе пригодилось, буда рада видеть тебя в группе ВКонтакте. А ещё — спасибо, если ты нажмёшь на одну из кнопочек «лайков»:Вы можете оставить комментарий к докладу.
www.doklad-na-temu.ru
I. Вступление
II. Периодический закон и Периодическая система
химических элементов
1. Открытие Д.И. Менделеевым Периодического закона
2. Структура Периодической системы
Возможно вы искали - Курсовая работа: Процессы и аппараты химической технологии
а) периоды химических элементов
III. Периодический закон и строение атома
1. Основные сведения о строении атома
2. Изменения в составе ядер атомов химических элементов. Изотопы
3. Строение электронных оболочек атомов
I . Вступление
Похожий материал - Курсовая работа: Расчет двух ректификационных установок непрерывного действия для разделения смеси этилацетат – толуол
Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева – основа современной химии. Они относятся к таким научным закономерностям, которые отражают явления, реально существующие в природе, и поэтому никогда не потеряют своего значения.
Их открытие было подготовлено всем ходом истории развития химии, однако потребовалась гениальность Д. И. Менделеева, его дар научного предвидения, чтобы эти закономерности были сформулированы и графически представлены в виде таблицы.
II . Периодический закон и Периодическая система химических элементов
1. Открытие Менделеевым Периодического закона
Первый вариант Периодической таблицы элементов был опубликован Д. И. Менделеевым в 1869 году - задолго до того, как было изучено строение атома. В это время Менделеев преподавал химию в Петербургском университете. Готовясь к лекциям, собирая материал для своего учебника "Основы химии", Д. И. Менделеев раздумывал над тем, как систематизировать материал таким образом, чтобы сведения о химических свойствах элементов не выглядели набором разрозненных фактов.
Ориентиром в этой работе Д. И. Менделееву послужили атомные массы (атомные веса) элементов. После Всемирного конгресса химиков в 1860 году, в работе которого участвовал и Д. И. Менделеев, проблема правильного определения атомных весов была постоянно в центре внимания многих ведущих химиков мира, в том числе и Д. И. Менделеева.
Располагая элементы в порядке возрастания их атомных весов, Д. И. Менделеев обнаружил фундаментальный закон природы, который теперь известен как Периодический закон:
Очень интересно - Реферат: Свойства титана и его соединений
Свойства элементов периодически изменяются в соответствии с их атомным весом.
Приведенная формулировка нисколько не противоречит современной, в которой понятие "атомный вес" заменено понятием "заряд ядра". Ядро состоит из протонов и нейтронов. Число протонов и нейтронов в ядрах большинства элементов примерно одинаково, поэтому атомный вес увеличивается примерно так же, как увеличивается число протонов в ядре (заряд ядра Z).
Принципиальная новизна Периодического закона заключалась в следующем:
1. Устанавливалась связь между НЕСХОДНЫМИ по своим свойствам элементами. Эта связь заключается в том, что свойства элементов плавно и примерно одинаково изменяются с возрастанием их атомного веса, а затем эти изменения ПЕРИОДИЧЕСКИ ПОВТОРЯЮТСЯ.
2. В тех случаях, когда создавалось впечатление, что в последовательности изменения свойств элементов не хватает какого-нибудь звена, в Периодической таблице предусматривались ПРОБЕЛЫ, которые надо было заполнить еще не открытыми элементами.
Вам будет интересно - Учебное пособие: Физико-химические методы анализа веществ
Во всех предыдущих попытках определить взаимосвязь между элементами другие исследователи стремились создать законченную картину, в которой не было места еще не открытым элементам. Наоборот, Д. И. Менделеев считал важнейшей частью своей Периодической таблицы те ее клеточки, которые оставались пока пустыми. Это давало возможность предсказать существование еще неизвестных элементов.
Достойно восхищения, что свое открытие Д. И. Менделеев сделал в то время, когда атомные веса многих элементов были определены весьма приблизительно, а самих элементов было известно всего 63 - то есть чуть больше половины известных нам сегодня.
В свою Периодическую таблицу, опубликованную в марте 1869 года, Д. И. Менделеев поместил элементов больше, чем было открыто к тому времени!
Глубокое знание химических свойств различных элементов позволило Менделееву не только указать на еще не открытые элементы, но и точно предсказать их свойства! Д. И. Менделеев точно предсказал свойства элемента, названного им "эка-силицием". Спустя 16 лет этот элемент действительно был открыт немецким химиком Винклером и назван германием.
Сопоставление свойств, предсказанных Д. И. Менделеевым для еще не открытого элемента "эка-силиция" со свойствами элемента германия (Ge). В современной Периодической таблице германий занимает место "эка-силиция".
| Свойство | Предсказано Д. И. Менделеевым для "эка-силиция" в 1870 году | Определено для германия Ge, открытого в 1886 году |
| Цвет, внешний вид | коричневый | светло-коричневый |
| Атомный вес | 72 | 72,59 |
| Плотность (г/см3 ) | 5,5 | 5,35 |
| Формула оксида | ХО2 | GeO2 |
| Формула хлорида | XCl4 | GeCl4 |
| Плотность хлорида (г/см3 ) | 1,9 | 1,84 |
Похожий материал - Курсовая работа: Электрофильное ароматическое замещение
Точно так же блестяще подтвердились предсказанные Д. И. Менделеевым свойства "эка-алюминия" (элемент галлий Ga, открыт в 1875 году) и "эка-бора" (открытый в 1879 году элемент скандий Sc).
После этого ученым всего мира стало ясно, что Периодическая таблица Д. И. Менделеева не просто систематизирует элементы, а является графическим выражением фундаментального закона природы - Периодического закона.
2. Структура Периодической системы
На основе Периодического закона Д.И. Менделеев создал Периодическую систему химических элементов, которая состояла из 7 периодов и 8 групп (короткопериодный вариант таблицы). В настоящее время чаще используется длиннопериодный вариант Периодической системы (7 периодов, 8 групп, отдельно показаны элементы - лантаноиды и актиноиды).
Периоды - это горизонтальные ряды таблицы, они подразделяются на малые и большие. В малых периодах находится 2 элемента (1-й период) или 8 элементов (2-й, 3-й периоды), в больших периодах - 18 элементов (4-й, 5-й периоды) или 32 элемента (6-й, 7-й период). Каждый период начинается с типичного металла , а заканчивается неметаллом (галогеном) и благородным газом .
cwetochki.ru
В своей работе 1668 года Роберт Бойль привёл список неразложимых химических элементов. Было их на тот момент всего пятнадцать. При этом учёный не утверждал, что кроме перечисленных им элементов больше не существует и вопрос об их количестве оставался открытым.
Через сто лет французский химик Антуан Лавуазье составил новый список из известных науке элементов. В его реестр попали 35 химических веществ, из которых 23 были впоследствии признаны теми самыми неразложимыми элементами.
Работа по поиску новых элементов велась химиками во всём мире и продвигалась вполне успешно. Решающую роль в этом вопросе сыграл русский учёный-химик Дмитрий Иванович Менделеев: именно ему пришла в голову идея о возможности существования взаимосвязи между атомной массой элементов и их местом в "иерархии". По его собственным словам "надо искать... соответствия между индивидуальными свойствами элементов и их атомными весами".
Сопоставляя между собой известные в то время химические элементы, Менделеев после колоссальной работы обнаружил в итоге ту зависимость, общую закономерную связь между отдельными элементами, в которой они предстают как единое целое, где свойства каждого элемента является не чем-то само собой существующим, а периодически и правильно повторяющимся явлением.
Так в феврале 1869 года был сформулирован периодический закон Менделеева. В том же году 6 марта доклад, подготовленный Д.И. Менделеевым, под названием "Соотношение свойств с атомным весом элементов" был представлен Н.А. Меншуткиным на заседании Русского химического общества.
В том же году публикация появилось в немецком журнале "Zeitschrift für Chemie", а в 1871 году в журнале "Annalen der Chemie" вышла развёрнутая публикация Д.И. Менделеева, посвящённая его открытию — "Die periodische Gesetzmässigkeit der Elemente" (Периодическая закономерность химических элементов).
Несмотря на то, что идея сформировалась у Менделеева за довольно короткий срок, оформить свои умозаключения он долго не мог. Ему было важно представить свою идею в виде ясного обобщения, строгой и наглядной системы. Как сказал однажды сам Д.И. Менделеев в беседе с профессором А.А. Иностранцевым: "Все в голове сложилось, а выразить таблицей не могу".
По данным биографов, после этого разговора учёный работал над созданием таблицы три дня и три ночи, не ложась спать. Он перебирал различные варианты, в которых могли бы быть скомбинированы элементы для организации в таблицу. Осложнялась работа и тем, что на момент создания периодической системы далеко не все химические элементы были известны науке.
В 1869—1871 годах Менделеев продолжал развивать выдвинутые и принятые научным сообществом идеи периодичности. Одним из шагов было введение понятия о месте элемента в периодической системе как совокупности его свойств в сопоставлении со свойствами других элементов.
Именно на основе этого, а также с опорой на результаты, полученные в ходе изучения последовательности изменения стеклообразующих оксидов, Менделеев исправил значения атомных масс 9 элементов, в числе которых были бериллий, индий, уран и другие.
В ходе работы Д.И. Менделеев стремился заполнить пустые клетки составленной им таблицы. В результате в 1870 году им было предсказано открытие неизвестных на тот момент науке элементов. Менделеев вычислил атомные массы и описал свойства трёх ещё не открытых тогда элементов:
Следующие его реализовавшиеся прогнозы - открытие ещё восьми элементов, в том числе полония (открыт в 1898 году), астата (открыт в 1942—1943 годах), технеция (открыт в 1937 году), рения (открыт в 1925 году) и франция (открыт в 1939 году).
В 1900 году Дмитрий Иванович Менделеев и Уильям Рамзай пришли к выводу о необходимости включения в периодическую систему элементов особой, нулевой группы. Сегодня эти элементы называются благородными газами (до 1962 года эти газы называли инертными).
В своей таблице Д.И. Менделеев расположил химические элементы по рядам в порядке возрастания их массы, подобрав длину рядов таким образом, чтобы химические элементы в одной колонке имели похожие химические свойства.
Благородные газы - гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон неохотно реагируют с другими элементами и проявляют низкую химическую активность и потому находятся в крайней правой колонке.
В противоположность этому элементы самой левой колонки — литий, натрий, калий и прочие реагируют с другими веществами бурно, процесс носит взрывной характер. Аналогично ведут себя элементы в других колонках таблицы — внутри колонки эти свойства подобны, но варьируются при переходе от одной колонки к другой.
Периодическая система в своем первом варианте просто отражала существующее в природе положение дел. Первоначально таблица никак не объясняла, почему это должно быть именно так. И только с появлением квантовой механики стал понятен истинный смысл расположения элементов в периодической таблице.
Химические элементы вплоть до урана (содержит 92 протона и 92 электрона) встречаются в природе. Начиная с номера 93 идут искусственные элементы, созданные в лабораторных условиях.
www.poetomu.ru
Периодическая система химическихэлементов Д.И. Менделеева
периоды
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
1
(H)
1 H
1,0079
Водород
2 He
4,0026
Гелий
<img src="/cache/referats/18387/image002.jpg" v:shapes="_x0000_i1025">
2
Li 3
6,939
Литий
Be 4
9,0122
Бериллий
5 B
10,811
Бор
6 C
12,01115
Углерод
7 N
14,0067
Азот
8 O
15,9994
Кислород
9 F
18,9984
Фтор
10 Ne
20,179
Неон
3
Na 11
22,9898
Натрий
Mg 12
24,305
Магний
13 Al
26,9815
Алюминий
14 Si
28,086
Кремний
15 P
30,9738
Фосфор
16 S
32,064
Сера
17 Cl
35,453
Хлор
18 Ar
39,948
Аргон
4
K 19
39,102
Калий
Ca 20
40,08
Кальций
Sc 21
44,956
Скандий
Ti 22
47,90
Титан
V 23
50,942
Ванадий
Cr 24
51,996
Хром
Mn 25
54,9380
Марганец
Fe 26
55,847
Железо
Co 27
58,9330
Кобальт
Ni 28
58,71
Никель
29 Cu
63,546
Медь
30 Zn
65,37
Цинк
31 Ga
69,72
Галлий
32 Ge
72,59
Германий
33 As
74,9216
Мышьяк
34 Se
78,96
Селен
35 Br
79,904
Бром
36 Kr
83,80
Криптон
5
Rb 37
85,47
Рубидий
Sr 38
87,62
Стронций
Y 39
88,905
Иттрий
Zr 40
91,22
Цирконий
Nb 41
92,906
Ниобий
Mo 42
95,94
Молибден
Tc 43
(99)
Технеций
Ru 44
101,07
Рутений
Rh 45
102,905
Родий
Pd 46
106,4
Палладий
47 Ag
107,868
Серебро
48 Cd
112,40
Кадмий
49 In
114,82
Индий
50 Sn
118,69
Олово
51 Sp
121,75
Сурьма
52 Te
127,60
Теллур
53 I
126,9044
Йод
54 Xe
131,30
Ксенон
6
Cs 55
132,905
Цезий
Ba 56
137,34
Барий
La* 57
138,91
Лантан
Hf 72
178,49
Гафний
Ta 73
180,948
Тантал
W 74
183,85
Вольфрам
Re 75
186,2
Рений
Os 76
190,2
Осмий
Ir 77
192,2
Иридий
Pt 78
195,09
Платина
79 Au
196,967
Золото
80 Hg
200,59
Ртуть
81 Tl
204,37
Таллий
82 Pb
207,19
Свинец
83 Bi
208,980
Висмут
84 Po
(210)
Полоний
85 At
(210)
Астат
86 Rn
(222)
Радон
7
Fr 87
(223)
Франций
Ra 88
(226)
Радий
Ac** 89
(227)
Актиний
Rf 104
(261)
Резерфордий
Db 105
(262)
Дубний
Sg 106
(263)
Сиборгий
Bh 107
(262)
Борий
Hs 108
(265)
Хассий
Mt 109
(266)
Мейтнерий
*Лантаноиды **Актиноиды
Ce 58
140,12
Церий
Pr 59
140,907
Празеодим
Nd 60
144,24
Неодим
Pm 61
(147)*
Прометий
Sm 62
150,35
Самарий
Eu 63
151,96
Европий
Gd 64
157,25
Гадолиний
Tb 65
158,924
Тербий
Dy 66
162,50
Диспрозий
Ho 67
164,930
Гольмий
Er 68
167,26
Эрбий
Tm 69
168,934
Тулий
Yb 70
173,04
Иттербий
Lu 71
174,97
Лютеций
Th 90
232,038
Торий
Pa 91
(231)
Протактиний
U 92
238,03
Уран
Np 93
(237)
Нептуний
Pu 94
(244)
Плутоний
Am 95
(243)
Америций
Cm 96
(247)
Кюрий
Bk 97
(247)
Берклий
Cf 98
(251)
Калифорний
Es 99
(254)
Эйнштейний
Fm 100
(257)
Фермий
Md 101
(257)
Менделевий
No 102
(255)
Нобелий
Lr 103
(256)
Лоуренсий
www.ronl.ru
Периодическая система химическихэлементов Д.И. Менделеева
периоды
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
1
(H)
1 H
1,0079
Водород
2 He
4,0026
Гелий
<img src="/cache/referats/18387/image002.jpg" v:shapes="_x0000_i1025">
2
Li 3
6,939
Литий
Be 4
9,0122
Бериллий
5 B
10,811
Бор
6 C
12,01115
Углерод
7 N
14,0067
Азот
8 O
15,9994
Кислород
9 F
18,9984
Фтор
10 Ne
20,179
Неон
3
Na 11
22,9898
Натрий
Mg 12
24,305
Магний
13 Al
26,9815
Алюминий
14 Si
28,086
Кремний
15 P
30,9738
Фосфор
16 S
32,064
Сера
17 Cl
35,453
Хлор
18 Ar
39,948
Аргон
4
K 19
39,102
Калий
Ca 20
40,08
Кальций
Sc 21
44,956
Скандий
Ti 22
47,90
Титан
V 23
50,942
Ванадий
Cr 24
51,996
Хром
Mn 25
54,9380
Марганец
Fe 26
55,847
Железо
Co 27
58,9330
Кобальт
Ni 28
58,71
Никель
29 Cu
63,546
Медь
30 Zn
65,37
Цинк
31 Ga
69,72
Галлий
32 Ge
72,59
Германий
33 As
74,9216
Мышьяк
34 Se
78,96
Селен
35 Br
79,904
Бром
36 Kr
83,80
Криптон
5
Rb 37
85,47
Рубидий
Sr 38
87,62
Стронций
Y 39
88,905
Иттрий
Zr 40
91,22
Цирконий
Nb 41
92,906
Ниобий
Mo 42
95,94
Молибден
Tc 43
(99)
Технеций
Ru 44
101,07
Рутений
Rh 45
102,905
Родий
Pd 46
106,4
Палладий
47 Ag
107,868
Серебро
48 Cd
112,40
Кадмий
49 In
114,82
Индий
50 Sn
118,69
Олово
51 Sp
121,75
Сурьма
52 Te
127,60
Теллур
53 I
126,9044
Йод
54 Xe
131,30
Ксенон
6
Cs 55
132,905
Цезий
Ba 56
137,34
Барий
La* 57
138,91
Лантан
Hf 72
178,49
Гафний
Ta 73
180,948
Тантал
W 74
183,85
Вольфрам
Re 75
186,2
Рений
Os 76
190,2
Осмий
Ir 77
192,2
Иридий
Pt 78
195,09
Платина
79 Au
196,967
Золото
80 Hg
200,59
Ртуть
81 Tl
204,37
Таллий
82 Pb
207,19
Свинец
83 Bi
208,980
Висмут
84 Po
(210)
Полоний
85 At
(210)
Астат
86 Rn
(222)
Радон
7
Fr 87
(223)
Франций
Ra 88
(226)
Радий
Ac** 89
(227)
Актиний
Rf 104
(261)
Резерфордий
Db 105
(262)
Дубний
Sg 106
(263)
Сиборгий
Bh 107
(262)
Борий
Hs 108
(265)
Хассий
Mt 109
(266)
Мейтнерий
*Лантаноиды **Актиноиды
Ce 58
140,12
Церий
Pr 59
140,907
Празеодим
Nd 60
144,24
Неодим
Pm 61
(147)*
Прометий
Sm 62
150,35
Самарий
Eu 63
151,96
Европий
Gd 64
157,25
Гадолиний
Tb 65
158,924
Тербий
Dy 66
162,50
Диспрозий
Ho 67
164,930
Гольмий
Er 68
167,26
Эрбий
Tm 69
168,934
Тулий
Yb 70
173,04
Иттербий
Lu 71
174,97
Лютеций
Th 90
232,038
Торий
Pa 91
(231)
Протактиний
U 92
238,03
Уран
Np 93
(237)
Нептуний
Pu 94
(244)
Плутоний
Am 95
(243)
Америций
Cm 96
(247)
Кюрий
Bk 97
(247)
Берклий
Cf 98
(251)
Калифорний
Es 99
(254)
Эйнштейний
Fm 100
(257)
Фермий
Md 101
(257)
Менделевий
No 102
(255)
Нобелий
Lr 103
(256)
Лоуренсий
www.ronl.ru
