Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации

Классификация химических элементов до Менделеева. Как это? Что нужно ответить.

Поиски классификации химических элементов и их систематизации начались задолго до открытия Периодического закона. Но в начале XIX в. число известных химических элементов было ещё слишком невелико, а принятые значения атомных масс многих элементов неточны, что вызывало значительные трудности

Л. Гмелин показал, что взаимосвязь между свойствами элементов и их атомными массами значительно сложнее, чем триады. В 1843 он опубликовал таблицу, в которой химически сходные элементы были расставлены по группам в порядке возрастания соединительных весов. Элементы составляли триады, а также тетрады и пентады, а электроотрицательность элементов в таблице плавно изменялась сверху вниз

В 1850-х М. фон Петтенкофер и Ж. Дюма предложили дифференциальные системы, направленные на выявление общих закономерностей в изменении атомного веса элементов, которые детально разработали немецкие химики А. Штреккер и Г. Чермак

Дж. Ньюлендс в 1864 опубликовал таблицу элементов, отражающую предложенный им закон октав: в ряду элементов, размещённых в порядке возрастания атомных весов, свойства восьмого элемента сходны со свойствами первого. Он пытался придать этой зависимости, действительно имеющей место для лёгких элементов, всеобщий характер. В таблице в горизонтальных рядах располагались сходные элементы, но в том же ряду оказывались и элементы совершенно отличные по свойствам. В некоторых ячейках Ньюлендс вынужден был разместить по два элемента. Таблица не содержала свободных мест

В 1864 У. Одлинг опубликовал таблицу, где элементы были размещены согласно их атомным весам и сходству химических свойств

В октябре 1871 Менделеев дал окончательную формулировку Периодического закона:
«…свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости от их атомного веса»

Источник

Попытки систематизации химических элементов до Д.И. Менделеева, их значение и недостатки

Автор: Пользователь скрыл имя, 16 Декабря 2011 в 22:06, реферат

Описание работы

Поиски основы естественной классификации химических элементов и их систематизации начались задолго до открытия Периодического закона. За первую половину XIX века химики открыли 25 новых химических элементов. В течение короткого времени были выделены платиновые металлы, получены в чистом виде щелочные и щелочноземельные металлы. К середине XIX века число известных элементов приблизилось к шестидесяти. Многие химики пытались найти связь между химическими свойствами и атомным весом давно известных и вновь открытых элементов. Это были Иоганн Дёберейнер, Александр Шанкуртуа, Джон Ньюлендс, Уильям Олдинг, Лотар Мейер и другие. Трудности, с которыми сталкивались учёные, которые первыми работали в этой области, были вызваны недостаточностью экспериментальных данных: в начале XIX века число известных химических элементов было ещё слишком мало, а принятые значения атомных масс многих элементов неточны.

Содержание

1.Введение
2. Основная часть:
А) Триады Дёберейнера
Б) Спираль де Шанкуртуа
В) Октавы Ньюлендса
Г) Таблицы Одлинга и Мейера
3. Заключение
4. Список использованной литератур

Работа содержит 1 файл

РЕФЕРАТ ПО НЕОРГАНИКЕ.docx

А) Триады Дёберейнера

Б) Спираль де Шанкуртуа

В) Октавы Ньюлендса

Г) Таблицы Одлинга и Мейера

4. Список использованной литературы

Поиски основы естественной классификации химических элементов и их систематизации начались задолго до открытия Периодического закона. За первую половину XIX века химики открыли 25 новых химических элементов. В течение короткого времени были выделены платиновые металлы, получены в чистом виде щелочные и щелочноземельные металлы. К середине XIX века число известных элементов приблизилось к шестидесяти. Многие химики пытались найти связь между химическими свойствами и атомным весом давно известных и вновь открытых элементов. Это были Иоганн Дёберейнер, Александр Шанкуртуа, Джон Ньюлендс, Уильям Олдинг, Лотар Мейер и другие. Трудности, с которыми сталкивались учёные, которые первыми работали в этой области, были вызваны недостаточностью экспериментальных данных: в начале XIX века число известных химических элементов было ещё слишком мало, а принятые значения атомных масс многих элементов неточны.

В 1817 году немецкий химик Иоганн Вольфганг Дёберейнер предпринял первую значимую попытку систематизации элементов. Он заметил, что некоторые сходные по своим свойствам элементы можно объединить по три в группы, которые он назвал триадами. Он объединил химические элементы в группы на основе относительной атомной массы.. При этом выяснилось, что относительная атомная масса и величины этих элементов находятся в арифметической прогрессии и для каждого второго элемента Ar можно найти как среднее арифметическое двух крайних элементов, делённое на 2.

Хотя разбить все известные элементы на триады Дёберейнеру, естественно, не удалось, закон триад явно указывал на наличие взаимосвязи между атомной массой и свойствами элементов и их соединений. Все дальнейшие попытки систематизации основывались на размещении элементов в соответствии с их атомными массами.

Спираль де Шанкуртуа

В 1865 году английский учёный Джон Ньюлендс сделал попытку сопоставить химические свойства элементов с их атомными массами. Располагая элементы в порядке возрастания их атомной массы, начиная с водорода, обнаружил у них повторяемость химических свойств, подобную повторяемости нот в музыкальных октавах.

доремифасольляси
HLiBeBCNO
FNaMgAlSiPS
ClKCaTiCrMnFe
Co NiCuVZnInAsSe

Он писал, что в такой последовательности повторяются свойства элементов, эквивалентные веса которых отличаются на 7 единиц, или на значение, кратное 7, т. е. как будто бы восьмой по порядку элемент повторяет свойства первого, как в музыке восьмая нота повторяет первую. В его таблице в горизонтальных рядах располагались сходные элементы, однако в том же ряду часто оказывались и элементы совершенно отличные по свойствам.

По общему мнению, попытка Ньюлендса явилась шагом в правильном направлении. Тем не менее, к его классификации можно предъявить три следующие серьёзные претензии:

1. В ней не было места новым ещё не открытым элементам.

2. Система Ньюлендса не позволяла научно определять атомные массы, прогнозировать свойства элементов.

3. И, наконец, некоторые элементы представлялись неудачно помещенными: Si и Ti, P и Mn, S и Fe.

Однако заслуга английского ученого в том, что он впервые уловил явление периодичности изменения свойств химических элементов.

Таблицы Одлинга и Мейера

В 1864 году Уильям Одлинг опубликовал таблицу, в которой элементы были размещены согласно их атомным весам и сходству химических свойств, не сопроводив её, однако, какими-либо комментариями.

16

16

45

45

90

Общее число попыток классификации элементов до Д.И.Менделеева, считая варианты упомянутых таблиц, достигает пятидесяти. В них принимали участие ученые разных стран. Некоторым из них удалось подойти к предчувствию периодического закона, даже вступить на порог открытия его.

И все же им не удалось довести свои попытки до конца. Их работы не были приняты учеными в качестве естественной классификации, так как все попытки сводились к объединению известных элементов в небольшие группы, установлению свойств между ними. Но не поднимались до обобщения, когда установленная закономерность естественного изменения свойств элементов способна не только отражать и объяснять известные факты, но и предвидеть ещё не познанные, предсказывать их закономерность. На эту ступень научного подвига смог подняться только гений Д.И.Менделеев.

Дёберейнер, Ньюлендс, Шанкуртуа, Мейер – двигались по одной и той же дороге научного исследования. Все они по очереди подходили к лежавшему на пути науки драгоценному, но не обработанному камню. Каждый из них держал его в руках и каждый чувствовал, что камень этот не прост. Но один лишь гениальный Д.И.Менделеев оказался настолько проницательным, что не отбросил его в сторону, а смело принялся шлифовать и отрабатывать до тех пор, пока в руках у него не засияло во всём блеске величайшая ценность – ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ – фундаментальный закон природы.

Список использованной литературы:

1) Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. – М.: Высшая школа, 2004.

2) Глинка Н.Л. Общая химия. – Л.: Химия, 2003

3) Корольков Д. В. Основы неорганической химии. – М.: Просвещение, 1982

Казахский Национальный Университет имени Аль-Фараби

Факультет химии и химической технологии

«Попытки систематизации химических элементов до

Источник

Валентность и степень окисления

Строение атомных ядер. Изотопы.

Согласно современным представлениям, атомные ядра состоят из протонов и нейтронов. Протон (от греч. «протос» — первый) — элементарная частица, обладающая массой 1,00728 а. е. м. и положительным зарядом, равным по абсолютной величине заряду электрона. Нейтрон также представляет собой элементарную частицу, но не обладающую электрическим зарядом; масса нейтрона составляет 1,00867 а. е. м. Протон принято обозначать символом, Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть картинку Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Картинка про Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации, нейтрон — n.

Сумма числа протонов и числа нейтронов, содержащихся в ядре атома, называется массовым числом атома (ядра). Поскольку и протон, и нейтрон имеют массу, очень близкую к атомной единице массы, то массовое число атома приближенно выражает его атомную массу. Но число протонов равно числу положительных зарядов, т. е. порядковому номеру элемента; следовательно, число нейтронов равняется разности между массовым числом и порядковым номером элемента.

Между образующими ядро частицами действуют два вида сил: электростатические силы взаимного отталкивания положительно заряженных протонов и силы притяжения между всеми частицами, входящими в состав ядра, называемые ядерными силами. С возрастанием расстояния между взаимодействующими частицами ядерные силы убывают гораздо более резко, чем силы электростатического взаимодействия. Поэтому их действие заметно проявляется только между очень близко расположенными частицами. Но при ничтожных расстояниях между частицами, составляющими атомное ядро, ядерные силы притяжения превышают силы отталкивания, вызываемые присутствием одноименных зарядов, и обеспечивают устойчивость ядер.

Не всякое сочетание протонов с нейтронами устойчиво. Ядра атомов более легких элементов устойчивы, когда число нейтронов примерно равно числу протонов. По мере увеличения заряда ядра относительное число нейтронов, необходимых для устойчивости, растет, достигая в последних рядах периодической системы значительного перевеса над числом протонов. Так, у висмута (ат. масса 209) на 83 протона приходится уже 126 нейтронов; ядра более тяжелых элементов вообще неустойчивы.

Масса ядра атома лишь приближенно равна сумме масс протонов и нейтронов, образующих ядро. Если, приняв во внимание точные величины масс протона и нейтрона, подсчитать, чему должны равняться массы различных ядер, то получается некоторое расхождение с величинами, найденными экспериментальным путем.

Вычислим, например, массу ядра гелия, состоящего из двух протонов и двух нейтронов. Сумма масс протонов и нейтронов, образующих ядро гелия, равна

Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть картинку Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Картинка про Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации

тогда как в действительности масса ядра гелия равна 4,0026, т. е. примерно на 0,03 а. е. м. меньше.

Аналогичные результаты получаются при подсчете масс других ядер. Оказывается, что масса ядра всегда меньше суммы масс всех составляющих ядро частиц, т. е. всех протонов и нейтронов, рассматриваемых отделенными друг от друга. Это явление получило название дефекта массы.

изотопы впервые получили искусственно в 1934 г. Ф. и И. Жолио-Кюри. Они обнаружили, что при облучении потоком альфа-частиц ядра изотопа алюминия 2713 Al превращаются в ядра изотопа фосфора 3015P, при этом испускаются свободные нейтроны:

2713 Al + 42He = 3015P + 10n (15)

Искусственно полученный изотоп фосфора 3015P оказался радиоактивным; его ядро распадается с испусканием позитрона:

3015P = 3014Si + 01e +00νe (16)

Последующие опыты по бомбардировке атомных ядер стабильных изотопов альфа-частицами, протонами, нейтронами и другими частицами показали, что искусственные радиоактивные изотопы могут быть получены практически у всех элементов.

Среди изотопов легких элементов (до кальция) стабильными являются те, в которых содержание протонов и нейтронов примерно одинаково. Нестабильными по отношению к электронному бета-распаду оказываются ядра, в которых число нейтронов заметно больше числа протонов. Изотопы с избытком протонов над числом нейтронов в ядре испытывают позитронный бета-распад.

Источник

Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации

На данном уроке дана подробная историческая справка о попытках классификации химических элементов учеными-химиками, формируется представление о структуре периодического закона химических элементов Д.И. Менделеева, подчеркивается значение этого закона для химической науки.

I. Классификация химических элементов

1. Триады Дёберейнера

По­пыт­ки клас­си­фи­ка­ции хи­ми­че­ских эле­мен­тов на­ча­лись за­дол­го до от­кры­тия Д.И.Мен­де­ле­е­вым пе­ри­о­ди­че­ско­го за­ко­на. Есте­ство­ис­пы­та­те­ли в на­ча­ле XIX стал­ки­ва­лись с боль­ши­ми труд­но­стя­ми в этом на­прав­ле­нии, по­то­му что хи­ми­че­ских эле­мен­тов было из­вест­но всего 63, а атом­ные массы были опре­де­ле­ны для них неточ­но.

Три­а­ды Дё­бе­рей­не­ра

Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть картинку Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Картинка про Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации

В 1829 году немец­кий химик И.В.Дё­бе­рей­нер за­ме­тил, что неко­то­рые сход­ные по своим свой­ствам эле­мен­ты можно объ­еди­нить по три в груп­пы. Он на­звал их три­а­да­ми.

Сущ­ность дан­ной клас­си­фи­ка­ции за­клю­ча­ет­ся в сле­ду­ю­щем: в каж­дой три­а­де есть сред­ний эле­мент, масса атома ко­то­ро­го будет равна сред­ней ариф­ме­ти­че­ской массе двух край­них эле­мен­тов.

На­при­мер, рас­смот­рим первую три­а­ду: Li, Na, K.

Их атом­ные массы со­от­вет­ствен­но равны 7, 23, 39.

Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть картинку Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Картинка про Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации

Си­сте­ма клас­си­фи­ка­ции И.В.Дё­бе­рей­не­ра ока­за­лась несо­вер­шен­ной. Неко­то­рые три­а­ды не со­дер­жа­ли тех эле­мен­тов, ко­то­рые были бы по­хо­жи с ними по хи­ми­че­ским свой­ствам.

Ошиб­ка И.В.Дё­бе­рей­не­ра за­клю­ча­лась в том, что он огра­ни­чил себя по­ис­ком трой­ствен­ных со­ю­зов, т.е. триад.

Но И.В.Дё­бе­рей­нер был пер­вым из есте­ство­ис­пы­та­те­лей, ко­то­рый свя­зал свой­ства хи­ми­че­ских эле­мен­тов с их атом­ны­ми мас­са­ми. Все даль­ней­шие по­пыт­ки клас­си­фи­ка­ции хи­ми­че­ских эле­мен­тов ос­но­вы­ва­лись на связи масс ато­мов с их хи­ми­че­ски­ми свой­ства­ми.

2. Спираль Шанкурту

Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть картинку Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Картинка про Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации

В се­ре­дине XIX века по­яви­лось много работ уче­ных, ко­то­рые пы­та­лись клас­си­фи­ци­ро­вать хи­ми­че­ские эле­мен­ты. Фран­цуз­ский гео­лог и химик А.Э. Шан­кур­туа в 1862 году пред­ло­жил свою клас­си­фи­ка­цию хи­ми­че­ских эле­мен­тов.

Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть картинку Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Картинка про Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации

Рис. 1. Спи­раль Шан­кур­туа

Он рас­по­ло­жил все из­вест­ные к тому вре­ме­ни хи­ми­че­ские эле­мен­ты в по­ряд­ке воз­рас­та­ния их атом­ных масс, а по­лу­чен­ный ряд нанес на по­верх­ность ци­лин­дра, по линии ис­хо­дя из его ос­но­ва­ния под углом 45Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть картинку Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Картинка про Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификациик плос­ко­сти ос­но­ва­ния, так на­зы­ва­е­мая зем­ная спи­раль. Рис.1.

После раз­вер­ты­ва­ния этого ци­лин­дра ока­за­лось, что на вер­ти­каль­ных ли­ни­ях, па­рал­лель­ных оси ци­лин­дра, на­хо­дят­ся хи­ми­че­ские эле­мен­ты со сход­ны­ми хи­ми­че­ски­ми свой­ства­ми. Так на одну вер­ти­каль по­па­да­ли Li, Na, K; а также Be, Mg, Ca. Кис­ло­род, сера, тел­лур. Недо­стат­ком спи­ра­ли Шан­кур­туа было то, что в вер­ти­каль­ную груп­пу хи­ми­че­ских эле­мен­тов по­па­да­ли не име­ю­щие ни­че­го сход­но­го с ними хи­ми­че­ские эле­мен­ты. Так в груп­пу ще­лоч­ных ме­тал­лов, по­па­дал мар­га­нец. А в груп­пу кис­ло­ро­да и серы, по­па­дал титан.

3. Октавы Ньюлендса

Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть картинку Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Картинка про Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации

В 1865 году 18 ав­гу­ста ан­глий­ский уче­ный Дж.А.Нью­лендс рас­по­ло­жил хи­ми­че­ские эле­мен­ты в по­ряд­ке воз­рас­та­ния их атом­ных масс. В ре­зуль­та­те он за­ме­тил, что каж­дый вось­мой эле­мент на­по­ми­на­ет по свой­ствам пер­вый эле­мент. Най­ден­ную за­ко­но­мер­ность, он на­звал за­ко­ном октав по ана­ло­гии с семью ин­тер­ва­ла­ми му­зы­каль­ной гаммы.Рис.2.Закон октав он сфор­му­ли­ро­вал сле­ду­ю­щим об­ра­зом:

Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть картинку Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Картинка про Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации

Рис. 2. Ок­та­вы Нью­ленд­са

«Но­ме­ра ана­ло­гич­ных эле­мен­тов, как пра­ви­ло, от­ли­ча­ют­ся или на целое число семь или на крат­ное семи; дру­ги­ми сло­ва­ми члены одной и той же груп­пы со­от­но­сят­ся друг с дру­гом в том же от­но­ше­нии, как и край­ние точки одной или боль­ше октав в му­зы­ке».

В 1864 году ан­глий­ский химик У. Од­линг опуб­ли­ко­вал таб­ли­цу, в ко­то­рой эле­мен­ты были раз­ме­ще­ны, со­глас­но их атом­ным весам и сход­ствам хи­ми­че­ских свойств. Но он не дал ни­ка­ких ком­мен­та­ри­ев к своей ра­бо­те, и она не была за­ме­че­на.

Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть картинку Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Картинка про Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации

4. Таблица химических элементов Мейера

Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть картинку Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Картинка про Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации

Рис. 3. Таб­ли­ца хи­ми­че­ских эле­мен­тов Мей­е­ра

В 1870 году по­яви­лась пер­вая таб­ли­ца немец­ко­го хи­ми­ка Ю.Л. Мей­е­ра под на­зва­ни­ем « При­ро­да эле­мен­та, как функ­ция их атом­но­го веса». В неё были вклю­че­ны 28 эле­мен­тов, раз­ме­щен­ные в 6 столб­цов, со­глас­но их ва­лент­но­сти. Ю.Л. Мейер на­ме­рен­но огра­ни­чил число эле­мен­тов в таб­ли­це, чтобы под­черк­нуть за­ко­но­мер­ные из­ме­не­ния атом­ной массы в рядах сход­ных эле­мен­тов. Рис. 3.Сход­ные эле­мен­ты рас­по­ла­га­ют­ся в вер­ти­каль­ных рядах таб­ли­цы. Неко­то­рые ячей­ки Ю.Л. Мейер оста­вил неза­пол­нен­ны­ми.

Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть картинку Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Картинка про Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации

5. Открытие периодического закона Д.И.Менделеевым

В марте 1869 года рус­ский химик Д. И. Мен­де­ле­ев пред­ста­вил рус­ско­му хи­ми­че­ско­му об­ще­ству со­об­ще­ние об от­кры­тии им пе­ри­о­ди­че­ско­го за­ко­на хи­ми­че­ских эле­мен­тов. В том же году вышло пер­вое из­да­ние Мен­де­ле­ев­ско­го учеб­ни­ка «Ос­но­вы химии», в ко­то­ром была при­ве­де­на его пе­ри­о­ди­че­ская таб­ли­ца.

В конце 1870 года Д. И. Мен­де­ле­ев де­ла­ет до­клад рус­ско­му хи­ми­че­ско­му об­ще­ству под на­зва­ни­ем «Есте­ствен­ные си­сте­мы хи­ми­че­ских эле­мен­тов и при­ме­не­ние её к ука­за­нию свойств еще неиз­вест­ных эле­мен­тов». В этом до­кла­де Д. И. Мен­де­ле­ев пред­ска­зы­ва­ет су­ще­ство­ва­ние трех еще неиз­вест­ных эле­мен­тов: эка­си­ли­ций, эка­бор и эка­а­лю­ми­ний. Он утвер­жда­ет, что свой­ства хи­ми­че­ских эле­мен­тов, сто­я­щих в одной груп­пе, будут нечто сред­ним между свой­ства­ми эле­мен­тов, сто­я­щих свер­ху и снизу дан­но­го эле­мен­та. Если рас­смат­ри­вать этот эле­мент в пе­ри­о­де, то он будет об­ла­дать сред­ни­ми свой­ства­ми эле­мен­тов, сто­я­щи­ми слева и спра­ва от него.

Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть картинку Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Картинка про Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации

Рис. 4. Таб­ли­ца хи­ми­че­ских эле­мен­тов Мен­де­ле­е­ва

Еще алхимики пытались найти закон природы, на основе которого можно было бы систематизировать химические элементы. Но им недоставало надежных и подробных сведений об элементах. К середине XIX в. знаний о химических элементах стало достаточно, а число элементов возросло настолько, что в науке возникла естественная потребность в их классификации. Первые попытки классификации элементов на металлы и неметаллы оказались несостоятельными. Предшественники Д.И.Менделеева (И. В. Деберейнер, Дж. А. Ньюлендс, Л. Ю. Мейер) многое сделали для подготовки открытия периодического закона, но не смогли постичь истину. Дмитрий Иванович установил связь между массой элементов и их свойствами.

Дмитрий Иванович родился в г. Тобольске. Он был семнадцатым ребенком в семье. Закончив в родном городе гимназию, Дмитрий Иванович поступил в Санкт-Петербурге в Главный педагогический институт, после окончания которого с золотой медалью уехал на два года в научную командировку за границу. После возвращения его пригласили в Петербургский университет. Приступая к чтению лекций по химии, Менделеев не нашел ничего, что можно было бы рекомендовать студентам в качестве учебного пособия. И он решил написать новую книгу – «Основы химии».

Открытию периодического закона предшествовало 15 лет напряженной работы. 1 марта 1869 г. Дмитрий Иванович предполагал выехать из Петербурга в губернии по делам.

Видео-фильм о Д.И. Менделееве

II. Открытие Периодического закона

Периодический закон был открыт на основе характеристики атома – относительной атомной массы.

Менделеев расположил химические элементы в порядке возрастания их атомных масс и заметил, что свойства элементов повторяются через определенный промежуток – период, Дмитрий Иванович расположил периоды друг под другом., так, чтобы сходные элементы располагались друг под другом – на одной вертикали, так была построена периодическая система элементов.

1 марта 1869г. Формулировка периодического закона Д.И. Менделеева.

Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов.

К сожалению, сторонников периодического закона сначала было очень мало, даже среди русских ученых. Противников – много, особенно в Германии и Англии.
Открытие периодического закона – это блестящий образец научного предвидения: в 1870 г. Дмитрий Иванович предсказал существование трех еще неизвестных тогда элементов, которые назвал экасилицием, экаалюминием и экабором. Он сумел правильно предсказать и важнейшие свойства новых элементов. И вот через 5 лет, в 1875 г., французский ученый П.Э. Лекок де Буабодран, ничего не знавший о работах Дмитрия Ивановича, открыл новый металл, назвав его галлием. По ряду свойств и способу открытия галлий совпадал с экаалюминием, предсказанным Менделеевым. Но его вес оказался меньше предсказанного. Несмотря на это, Дмитрий Иванович послал во Францию письмо, настаивая на своем предсказании.
Ученый мир был ошеломлен тем, что предсказание Менделеевым свойств экаалюминияоказалось таким точным. С этого момента периодический закон начинает утверждаться в химии.
В 1879 г. Л. Нильсон в Швеции открыл скандий, в котором воплотился предсказанный Дмитрием Ивановичем экабор.
В 1886 г. К. Винклер в Германии открыл германий, который оказался экасилицием.

Но гениальность Дмитрия Ивановича Менделеева и его открытия — не только эти предсказания!

В четырёх местах периодической системы Д. И. Менделеев расположил элементы не в порядке возрастания атомных масс:

Ещё в конце 19 века Д.И. Менделеев писал, что, по-видимому, атом состоит из других более мелких частиц. После его смерти в 1907 г. было доказано, что атом состоит из элементарных частиц. Теория строения атома подтвердила правоту Менделеева, перестановки данных элементов не в соответствии с ростом атомных масс полностью оправданы.

Современная формулировка периодического закона.

Свойства химических элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от величины заряда ядер их атомов, выражающейся в периодической повторяемости структуры внешней валентной электронной оболочки.
И вот спустя более 130 лет после открытия периодического закона мы можем вернуться к словам Дмитрия Ивановича, взятым в качестве девиза нашего урока: «Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройка и развитие обещаются». Сколько химических элементов открыто на данный момент? И это далеко не предел.

III. Периодическая система химических элементов

Графическим изображением периодического закона является периодическая система химических элементов. Это краткий конспект всей химии элементов и их соединений.

Изменения свойств в периодической системе с ростом величины атомных весов в периоде (слева направо):

1. Металлические свойства уменьшаются

2. Неметаллические свойства возрастают

3. Валентность элементов в формулах высших оксидов возрастает от I до VII, а в формулах летучих водородных соединений уменьшается от IV до I.

Основные принципы построения периодической системы

Как устанавливается последовательность элементов по номерам? (что положено в основу п.с.?)

Элементы расставлены в порядке увеличения их относительных атомных масс. При этом есть исключения.

Принцип объединения элементов в группы.

Качественный признак. Сходство свойств простых веществ и однотипных сложных.

Принцип объединения элементов в периоды.

Совокупность элементов по мере роста относительной атомной массы от одного щелочного металла до другого.

На се­го­дняш­ний день от­кры­то 118 хи­ми­че­ских эле­мен­тов, каж­дый из ко­то­рых занял свою ячей­ку в Пе­ри­о­ди­че­ской си­сте­ме. Новые от­кры­ва­е­мые эле­мен­ты имеют боль­шую от­но­си­тель­ную атом­ную массу, чем уже из­вест­ные и по­па­да­ют в конец таб­ли­цы. В на­сто­я­щее время ис­поль­зу­ют­ся длин­ная и ко­рот­кая формы пе­ри­о­ди­че­ских таб­лиц.

В ячей­ке таб­ли­цы за­пи­сы­ва­ет­ся сим­вол хи­ми­че­ско­го эле­мен­та, его на­зва­ние и по­ряд­ко­вый номер, зна­че­ние от­но­си­тель­ной атом­ной массы.

Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть картинку Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Картинка про Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации

Рис. Ин­фор­ма­ция о хи­ми­че­ском эле­мен­те кис­ло­ро­де

При изу­че­нии школь­но­го курса химии, как пра­ви­ло, поль­зу­ют­ся ко­рот­кой фор­мой Пе­ри­о­ди­че­ской таб­ли­цы. Она со­дер­жит 8 вер­ти­каль­ных столб­цов (групп), ко­то­рые ну­ме­ру­ют­ся рим­ски­ми циф­ра­ми. Каж­дая груп­па вклю­ча­ет в себя глав­ную (А) и по­боч­ную (В) под­груп­пы.

У эле­мен­тов глав­ных под­групп выс­шая ва­лент­ность, как пра­ви­ло, равна но­ме­ру груп­пы. Од­ни­ми из ис­клю­че­ний этого пра­ви­ла яв­ля­ют­ся кис­ло­род (его ва­лент­ность все­гда равна II) и фтор (выс­шая ва­лент­ность ко­то­ро­го – I).

С по­мо­щью Пе­ри­о­ди­че­ской таб­ли­цы можно опре­де­лить и низ­шую ва­лент­ность эле­мен­та. Для этого из 8 (мак­си­маль­но­го числа групп) надо вы­честь номер груп­пы, в ко­то­рой на­хо­дит­ся эле­мент. На­при­мер, выс­шая ва­лент­ность фос­фо­ра равна V (т. к. фос­фор на­хо­дит­ся в V груп­пе), а низ­шая равна III. Толь­ко это пра­ви­ло при­ме­ни­мо для эле­мен­тов глав­ных под­групп V–VII групп.

Го­ри­зон­таль­ные ряды хи­ми­че­ских эле­мен­тов в Пе­ри­о­ди­че­ской таб­ли­це на­зы­ва­ют­ся пе­ри­о­да­ми. Пока их 7. Пер­вые три пе­ри­о­да на­зы­ва­ют ма­лы­ми (пер­вый пе­ри­од со­дер­жит всего 2 хим. эле­мен­та, а 2 и 3 – по 8 эле­мен­тов). Пе­ри­о­ды 4, 5, 6, 7 на­зы­ва­ют­ся боль­ши­ми.

По по­ло­же­нию эле­мен­та в Пе­ри­о­ди­че­ской си­сте­ме можно опре­де­лить его при­над­леж­ность к ме­тал­лам или неме­тал­лам. Для этого в ко­рот­кой форме таб­ли­цы нужно про­ве­сти диа­го­наль от бе­рил­лия к аста­ту. Эле­мен­ты глав­ных под­групп, на­хо­дя­щи­е­ся выше этой диа­го­на­ли (плюс во­до­род), от­но­сят­ся к неме­тал­лам. Все осталь­ные эле­мен­ты – ме­тал­лы. Инерт­ные газы He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn не от­но­сят ни к ме­тал­лам, ни к неме­тал­лам.

В длин­ной форме таб­ли­цы можно про­ве­сти диа­го­наль от бора к аста­ту. Все эле­мен­ты, ко­то­рые на­хо­дят­ся ниже этой диа­го­на­ли, об­ра­зу­ют про­стые ве­ще­ства ме­тал­лы.

Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть картинку Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Картинка про Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации

Рис. Длин­ная форма пе­ри­о­ди­че­ской си­сте­мы хи­ми­че­ских эле­мен­тов

По по­ло­же­нию эле­мен­та в пе­ри­о­ди­че­ской си­сте­ме можно по­лу­чить ин­фор­ма­цию о его выс­шем ок­си­де и гид­рок­си­де. У неме­тал­лов выс­ший оксид и гид­рок­сид имеют кис­лот­ный ха­рак­тер, у ме­тал­лов – ос­нов­ный, у пе­ре­ход­ных ме­тал­лов оксид и гид­рок­сид, как пра­ви­ло, ам­фо­тер­ные (см. рис.).

Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Смотреть картинку Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Картинка про Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации. Фото Укажите в чем основные недостатки до менделеевских подходов к классификации

Рис. Связь свойств эле­мен­тов и об­ра­зо­ван­ных ими со­еди­не­ний

От­кры­тие новых хи­ми­че­ских эле­мен­тов

С этого мо­мен­та пе­ри­о­ди­че­ский закон и пе­ри­о­ди­че­ская си­сте­ма Д. И. Мен­де­ле­е­ва ста­но­вит­ся об­ще­при­знан­ной всем ми­ро­вым хи­ми­че­ским со­об­ще­ством. Осо­бая за­слу­га Д. И. Мен­де­ле­е­ва за­клю­ча­ет­ся в том, что он не толь­ко рас­по­ло­жил хи­ми­че­ские эле­мен­ты в опре­де­лен­ной по­сле­до­ва­тель­но­сти, но и дал опи­са­тель­ную ха­рак­те­ри­сти­ку своей пе­ри­о­ди­че­ской си­сте­мы. При по­мо­щи её можно было пред­ска­зы­вать хи­ми­че­ские свой­ства раз­лич­ных хи­ми­че­ских эле­мен­тов.

Д. И. Мен­де­ле­ев взял на себя сме­лость оста­вить пу­стые клет­ки в своей таб­ли­це и ис­пра­вить неко­то­рые зна­че­ния атом­ных масс хи­ми­че­ских эле­мен­тов, пред­ска­зать свой­ства еще неот­кры­тых целых групп со­еди­не­ний. Таким об­ра­зом, Д. И. Мен­де­ле­ев яв­ля­ет­ся пер­во­от­кры­ва­те­лем од­но­го из глав­ных за­ко­нов при­ро­ды.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Валентность IVВалентность IIIВалентность IIВалентность IВалентность IВалентность IIРазность масс
I рядLiBe
II рядCNOFNaMg
III рядSiPSClKCa
IV рядAsSeBrRbSr
V рядSnSbTeICsBa
VI рядPbBiTl