19-р зууны эхний хагаст үечилсэн систем дэх элементүүдийг системчлэх, металлыг нэгтгэх янз бүрийн оролдлого гарч байсан. Яг энэ түүхэн үед химийн шинжилгээ гэх судалгааны арга бий болсон.
Элементүүдийн үелэх систем нээгдсэн түүхээс
Тухайн үеийн эрдэмтэд химийн тодорхой шинж чанарыг тодорхойлох ижил төстэй аргыг ашиглан элементүүдийг тоон шинж чанар, атомын жингээр нь удирдан бүлэг болгон нэгтгэхийг оролдсон.
Атомын жин ашиглах
Тиймээс I. V. Dubereiner 1817 онд стронций нь бари, кальцийн атомын жинтэй төстэй болохыг тогтоосон. Тэрээр мөн бари, стронци, кальцийн шинж чанаруудын хооронд маш олон нийтлэг зүйл байдгийг олж мэдсэн. Эдгээр ажиглалт дээр үндэслэн алдарт химич элементүүдийн гурвалсан гэгдэх зүйлийг эмхэтгэсэн. Бусад бодисыг ижил төстэй бүлэгт нэгтгэсэн:
- хүхэр, селен, теллур;
- хлор, бром, иод;
- лити, натри, кали.
Химийн шинж чанараар нь ангилах
Л. Гмелин 1843 онд үүнтэй төстэй хүснэгтийг санал болговэлементүүдийг химийн шинж чанарын дагуу хатуу дарааллаар. Тэрээр азот, устөрөгч, хүчилтөрөгчийг гол элементүүд гэж үздэг байсан бөгөөд энэ химич тэдгээрийг ширээний гадна байрлуулсан.
Хүчилтөрөгчийн доор тэрээр элементүүдийн тетрад (тус бүр 4 тэмдэг) ба пентад (тус бүр 5 тэмдэг) байрлуулсан. Тогтмол систем дэх металуудыг Берзелиусын нэр томъёоны дагуу байрлуулсан. Гмелиний санаачилсан ёсоор бүх элементүүдийг үечилсэн системийн дэд бүлэг бүрийн цахилгаан сөрөг шинж чанарыг бууруулж тодорхойлсон.
Элементүүдийг босоо байдлаар нэгтгэх
Александр Эмиль де Шанкуртуа 1863 онд өсөн нэмэгдэж буй атомын жингийн бүх элементүүдийг цилиндрт байрлуулж, хэд хэдэн босоо судал болгон хуваасан. Энэ хуваагдлын үр дүнд ижил төстэй физик, химийн шинж чанартай элементүүд босоо чиглэлд байрлана.
Октавын хууль
D. Ньюландс 1864 онд нэлээд сонирхолтой хэв маягийг нээсэн. Химийн элементүүдийг атомын жингийнхээ өсөх дарааллаар байрлуулахад найм дахь элемент бүр эхнийхтэй ижил төстэй байдлыг харуулдаг. Ньюландс ижил төстэй баримтыг октавын хууль (найман нот) гэж нэрлэсэн.
Түүний үечилсэн систем нь маш дур зоргоороо байсан тул ажиглагч эрдэмтний санааг хөгжимтэй холбосон "октав" хувилбар гэж нэрлэдэг байв. Энэ бол орчин үеийн PS-ийн бүтцэд хамгийн ойр байсан Newlands хувилбар байсан. Гэвч дурдсан октавын хуулийн дагуу зөвхөн 17 элемент нь үечилсэн шинж чанараа хадгалсан бол бусад шинж тэмдгүүд нь ийм тогтмол байдлыг харуулаагүй.
Одлинг ширээ
U. Одлинг элементүүдийн хүснэгтийн хэд хэдэн хувилбарыг нэгэн зэрэг танилцуулав. Эхнийх нь1857 онд бүтээсэн хувилбарыг тэрээр 9 бүлэгт хуваахыг санал болгов. 1861 онд химич хүснэгтийн анхны хувилбарт зарим тохируулга хийж, ижил төстэй химийн шинж чанартай тэмдгүүдийг бүлэглэжээ.
1868 онд санал болгосон Одлингийн хүснэгтийн нэг хувилбар нь өсөн нэмэгдэж буй атомын жинд 45 элементийн зохицуулалтыг авч үзсэн. Дашрамд хэлэхэд энэ хүснэгт нь хожим Д. И. Менделеевийн үелэх системийн эх загвар болсон юм.
Валентын хуваалт
Л. Мейер 1864 онд 44 элементийг багтаасан хүснэгтийг санал болгосон. Устөрөгчийн валентийн дагуу тэдгээрийг 6 баганад байрлуулсан. Ширээ нь нэг дор хоёр хэсэгтэй байв. Гол нь зургаан бүлгийг нэгтгэсэн бөгөөд атомын жин нэмэгдэх 28 тэмдгийг багтаасан. Түүний бүтцэд пентад ба тетрадыг химийн шинж чанартай төстэй шинж тэмдгүүдээс харж болно. Мейер үлдсэн элементүүдийг хоёр дахь хүснэгтэд байрлуулсан.
Элементийн хүснэгтийг бүтээхэд Д. И. Менделеевийн оруулсан хувь нэмэр
Д. И. Менделеевийн орчин үеийн үечилсэн систем нь 1869 онд эмхэтгэсэн Майерын хүснэгтийн үндсэн дээр гарч ирэв. Хоёрдахь хувилбарт Майер тэмдгүүдийг 16 бүлэгт хувааж, мэдэгдэж буй химийн шинж чанарыг харгалзан элементүүдийг пентад ба тетрадад байрлуулав. Мөн валентын оронд тэрээр бүлгүүдэд энгийн дугаарлалт ашигласан. Дотор нь бор, торий, устөрөгч, ниобий, уран байгаагүй.
Орчин үеийн хэвлэлд гардаг хэлбэрийн үечилсэн системийн бүтэц тэр даруй гарч ирээгүй. Ялгаж болноТогтмол систем бий болсон гурван үндсэн үе шат:
- Хүснэгтийн анхны хувилбарыг барилгын блокууд дээр үзүүлэв. Элементүүдийн шинж чанар ба тэдгээрийн атомын жингийн утгуудын хоорондын хамаарлын үечилсэн шинж чанарыг ажиглав. Менделеев тэмдгүүдийн ангиллын энэ хувилбарыг 1868-1869 онд санал болгосон
- Тодорхой баганад ямар элементүүд орох шалгуурыг тусгаагүй тул эрдэмтэн анхны системээ орхисон. Тэрээр химийн шинж чанаруудын ижил төстэй байдлын дагуу тэмдгүүдийг байрлуулахыг санал болгож байна (1869 оны 2-р сар)
- 1870 онд Дмитрий Менделеев орчин үеийн элементүүдийн үечилсэн системийг шинжлэх ухааны ертөнцөд нэвтрүүлсэн.
Оросын химичийн хувилбар нь үечилсэн систем дэх металлын байрлал, металл бус шинж чанарыг хоёуланг нь харгалзан үзсэн. Менделеевийн гайхалтай бүтээлийн анхны хэвлэлтээс хойш өнгөрсөн олон жилийн туршид хүснэгтэд ямар ч томоохон өөрчлөлт ороогүй байна. Мөн Дмитрий Ивановичийн үед хоосон үлдсэн газруудад түүнийг нас барсны дараа нээсэн шинэ элементүүд гарч ирэв.
Үелэх системийн онцлог
Тодорхойлсон системийг яагаад үе үе гэж үздэг вэ? Энэ нь хүснэгтийн бүтэцтэй холбоотой.
Нийтдээ 8 бүлэгтэй бөгөөд тус бүр нь үндсэн (үндсэн) болон хоёрдогч гэсэн хоёр дэд бүлэгтэй. Эндээс харахад нийт 16 дэд бүлэг байна. Тэд босоо байрлалтай, өөрөөр хэлбэл дээрээс доошоо байрладаг.
Түүнээс гадна хүснэгтэд цэг гэж нэрлэгддэг хэвтээ мөрүүд байдаг. Тэдэнд ч бас бийжижиг, том гэсэн нэмэлт хуваагдал. Тогтмол системийн шинж чанар нь элементийн байршлыг харгалзан үздэг: түүний бүлэг, дэд бүлэг, үе.
Үндсэн дэд бүлгүүдэд шинж чанарууд хэрхэн өөрчлөгддөг
Үелэх системийн бүх үндсэн дэд бүлгүүд хоёрдугаар үеийн элементүүдээс эхэлдэг. Нэг үндсэн дэд бүлэгт хамаарах тэмдгүүдийн хувьд гаднах электронуудын тоо ижил боловч сүүлийн электронууд болон эерэг цөмийн хоорондох зай харилцан адилгүй байна.
Үүнээс гадна элементийн атомын жин (харьцангуй атомын масс) нэмэгдэх нь дээрээс нь тэдгээрт тохиолддог. Чухамхүү энэ үзүүлэлт нь үндсэн дэд бүлгүүдийн өмчийн өөрчлөлтийн хэв маягийг тодорхойлоход тодорхойлогч хүчин зүйл болдог.
Үндсэн дэд бүлгийн радиус (эерэг цөм ба гадаад сөрөг электронуудын хоорондох зай) ихсэх тусам металл бус шинж чанар (химийн хувиргалт дахь электрон хүлээн авах чадвар) буурдаг. Металлын шинж чанарын өөрчлөлтийн хувьд (бусад атомуудад электрон өгөх) энэ нь нэмэгдэх болно.
Тогтмол системийг ашигласнаар нэг үндсэн дэд бүлгийн өөр өөр төлөөлөгчдийн шинж чанарыг харьцуулж болно. Менделеев үечилсэн системийг бий болгох үед материйн бүтцийн талаар ямар ч мэдээлэл байгаагүй. Гайхалтай нь атомын бүтцийн онол гарч ирсний дараа боловсролын сургууль, химийн тусгай их дээд сургуулиудад суралцаж, өнөө үед Менделеевийн таамаглалыг баталж, хүснэгтийн доторх атомуудын зохион байгуулалтын талаархи түүний таамаглалыг үгүйсгээгүй явдал юм.
Цахим сөрөг чанарүндсэн дэд бүлгүүд доод тал руугаа буурдаг, өөрөөр хэлбэл элемент бүлэгт хэдий чинээ бага байрлана төдий чинээ атомыг холбох чадвар багасна.
Хажуугийн дэд бүлгийн атомуудын шинж чанарыг өөрчлөх
Менделеевийн систем үечилсэн байдаг тул ийм дэд бүлгүүдийн шинж чанарын өөрчлөлт урвуу дарааллаар явагддаг. Ийм дэд бүлгүүдэд 4-р үеэс эхлэн элементүүд орно (d ба f гэр бүлийн төлөөлөл). Эдгээр дэд бүлгийн хамгийн доод хэсэгт металлын шинж чанар буурч байгаа боловч нэг дэд бүлгийн бүх төлөөлөгчийн хувьд гадаад электронуудын тоо ижил байна.
PS дахь үеүүдийн бүтцийн онцлог
Оросын химичийн хүснэгтэд эхний үеийг эс тооцвол шинэ үе бүр идэвхтэй шүлтлэг металлаас эхэлдэг. Дараа нь химийн хувиралд давхар шинж чанарыг харуулдаг амфотер металлууд юм. Дараа нь металл бус шинж чанартай хэд хэдэн элементүүд байдаг. Энэ хугацаа нь идэвхгүй хий (металл бус, практик, химийн идэвхжилгүй) дуусна.
Систем нь үе үе байдаг тул үе үе үйл ажиллагааны өөрчлөлт гардаг. Зүүнээс баруун тийш, бууруулах үйл ажиллагаа (металл шинж чанар) буурч, исэлдүүлэх идэвх (металл бус шинж чанар) нэмэгдэх болно. Ийнхүү тухайн үеийн хамгийн тод металлууд зүүн талд, металл бусууд баруун талд байна.
Хоёр эгнээ (4-7)-аас бүрдэх том үеүүдэд үечилсэн тэмдэгт гарч ирдэг боловч d эсвэл f гэр бүлийн төлөөлөгчид байдаг тул эгнээнд илүү их металл элементүүд байдаг.
Үндсэн дэд бүлгүүдийн нэр
Үелэх системд агуулагдах элементийн бүлгүүдийн нэг хэсэг нь өөрийн гэсэн нэрийг авсан. Дэд бүлгийн эхний А бүлгийн төлөөлөгчдийг шүлтлэг металл гэж нэрлэдэг. Металл нь устай үйлчилдэг тул идэмхий шүлтүүд үүсдэг.
Хоёр дахь бүлгийн А дэд бүлгийг шүлтлэг шороон метал гэж үздэг. Устай харьцахдаа ийм металлууд исэл үүсгэдэг бөгөөд тэдгээрийг нэг удаа дэлхий гэж нэрлэдэг байв. Тэр цагаас хойш энэ дэд бүлгийн төлөөлөгчдөд ижил төстэй нэр өгсөн.
Хүчилтөрөгчийн дэд бүлгийн металл бусыг халькоген, 7 А бүлгийн төлөөлөгчдийг галоген гэж нэрлэдэг. 8 Дэд бүлгийг хамгийн бага химийн идэвхжилтэй тул инерт хий гэж нэрлэдэг.
Сургуулийн хичээлийн PS
Сургуулийн сурагчдын хувьд үечилсэн хүснэгтийн хувилбарыг ихэвчлэн санал болгодог бөгөөд үүнд бүлэг, дэд бүлгүүд, үеүүдээс гадна өндөр дэгдэмхий нэгдлүүд ба өндөр ислийн томъёог зааж өгдөг. Ийм заль мэх нь оюутнуудад дээд ислийг нэгтгэх чадварыг хөгжүүлэх боломжийг олгодог. Дууссан хамгийн өндөр ислийг авахын тулд элементийн оронд дэд бүлгийн төлөөлөгчийн тэмдгийг орлуулахад хангалттай.
Дэгдэмхий устөрөгчийн нэгдлүүдийн ерөнхий дүр төрхийг сайтар ажиглавал тэдгээр нь зөвхөн металл бусд хамаарах шинж чанартай болохыг харж болно. Металл нь эдгээр бүлгүүдийн ердийн төлөөлөл учраас 1-3-р бүлэгт зураастай байна.
Мөн зарим сургуулийн химийн сурах бичигт тэмдэг тус бүр нь электронуудын тархалтыг заадаг.эрчим хүчний түвшин. Менделеев ажиллаж байх үед ийм мэдээлэл байгаагүй, үүнтэй төстэй шинжлэх ухааны баримтууд нэлээд хожуу гарч ирсэн.
Та мөн гадаад электрон түвшний томъёог харж болно, үүгээр энэ элемент аль гэр бүлд хамаарахыг таахад хялбар байдаг. Шалгалтын хуралдаан дээр ийм зөвлөмжийг хүлээн авах боломжгүй тул химийн мэдлэгээ OGE эсвэл Улсын нэгдсэн шалгалтанд үзүүлэхээр шийдсэн 9, 11-р ангийн төгсөгчдөд нэмэлт мэдээлэл агуулаагүй үечилсэн хүснэгтийн сонгодог хар, цагаан хувилбаруудыг өгдөг. атомын бүтэц, дээд ислийн томьёо, дэгдэмхий устөрөгчийн нэгдлүүдийн найрлага.
Ийм шийдвэр нь нэлээд логик бөгөөд ойлгомжтой, учир нь Менделеев, Ломоносовын дагаврыг дагахаар шийдсэн сургуулийн сурагчдын хувьд системийн сонгодог хувилбарыг ашиглах нь тийм ч хэцүү биш бөгөөд тэдэнд зүгээр л заавар шаардлагагүй болно..
Атом, молекулын онолын цаашдын хөгжилд Д. И. Менделеевийн үелэх хууль ба систем хамгийн чухал үүрэг гүйцэтгэсэн. Системийг бүтээсний дараа эрдэмтэд элементийн найрлагыг судлахад ихээхэн анхаарал хандуулж эхэлсэн. Хүснэгт нь энгийн бодис, тэдгээрийн бүрдүүлдэг элементүүдийн шинж чанар, шинж чанарын талаарх зарим мэдээллийг тодруулахад тусалсан.
Менделеев өөрөө удахгүй шинэ элементүүд нээгдэнэ гэж таамаглаж, үелэх систем дэх металлуудын байрлалыг тодорхойлсон. Сүүлийнх нь гарч ирсний дараа химийн шинэ эрин үе эхэлсэн. Нэмж дурдахад атомын бүтэцтэй холбоотой олон шинжлэх ухаан үүсэхэд ноцтой эхлэл тавигдсанэлементүүдийн хувиргалт.
