ENTDECKUNG DES PERIODISCHEN GESETZES

Das periodische Gesetz wurde von D. I. Mendeleev während der Arbeit am Text des Lehrbuchs „Grundlagen der Chemie“ entdeckt, als er auf Schwierigkeiten bei der Systematisierung des Faktenmaterials stieß. Als der Wissenschaftler Mitte Februar 1869 über die Struktur des Lehrbuchs nachdachte, kam er allmählich zu dem Schluss, dass die Eigenschaften einfacher Substanzen und die Atommassen von Elementen durch ein bestimmtes Muster verbunden sind.

Öffnung Periodensystem Die Entdeckung der Elemente erfolgte nicht zufällig, sondern war das Ergebnis enormer, langer und sorgfältiger Arbeit, die von Dmitri Iwanowitsch selbst und vielen Chemikern unter seinen Vorgängern und Zeitgenossen geleistet wurde. „Als ich anfing, meine Klassifizierung der Elemente fertigzustellen, schrieb ich jedes Element und seine Verbindungen auf separate Karten und ordnete sie dann in der Reihenfolge von Gruppen und Reihen an. So erhielt ich die erste visuelle Tabelle des Periodengesetzes. Aber das war nur der Schlussakkord, das Ergebnis aller bisherigen Arbeiten“, sagte der Wissenschaftler. Mendeleev betonte, dass seine Entdeckung das Ergebnis von zwanzig Jahren Nachdenken über die Verbindungen zwischen Elementen und Nachdenken über die Beziehungen der Elemente von allen Seiten war.

Am 17. Februar (1. März) wurde das Manuskript des Artikels, das eine Tabelle mit dem Titel „Ein Experiment über ein System von Elementen auf der Grundlage ihrer Atomgewichte und chemischen Ähnlichkeiten“ enthielt, fertiggestellt und der Presse mit Notizen für Schriftsetzer und dem Datum vorgelegt „17. Februar 1869.“ Die Ankündigung von Mendeleevs Entdeckung erfolgte durch den Herausgeber der Russischen Chemischen Gesellschaft, Professor N.A. Menshutkin, auf einer Sitzung der Gesellschaft am 22. Februar (6. März 1869). Mendeleev selbst war bei der Sitzung nicht anwesend, da zu diesem Zeitpunkt auf Anweisung von Volny Wirtschaftsgesellschaft untersuchte die Käsefabriken der Provinzen Twer und Nowgorod.

In der ersten Version des Systems wurden die Elemente vom Wissenschaftler in neunzehn horizontalen Reihen und sechs vertikalen Spalten angeordnet. Am 17. Februar (1. März) war die Entdeckung des periodischen Gesetzes keineswegs abgeschlossen, sondern begann erst. Dmitry Ivanovich setzte seine Entwicklung und Vertiefung noch fast drei Jahre lang fort. Im Jahr 1870 veröffentlichte Mendelejew in „Grundlagen der Chemie“ („Natürliches System der Elemente“) die zweite Version des Systems: horizontale Spalten analoger Elemente, die in acht vertikal angeordnete Gruppen umgewandelt wurden; Die sechs vertikalen Säulen der ersten Version wurden zu Perioden, die mit Alkalimetall begannen und mit Halogen endeten. Jede Periode war in zwei Serien unterteilt; Elemente verschiedener Serien, die in der Gruppe enthalten waren, bildeten Untergruppen.

Das Wesentliche an Mendelejews Entdeckung war die Zunahme der Atommasse chemische Elemente ihre Eigenschaften ändern sich nicht monoton, sondern periodisch. Nach einer bestimmten Anzahl von Elementen mit unterschiedlichen Eigenschaften, angeordnet in zunehmendem Atomgewicht, beginnen sich die Eigenschaften zu wiederholen. Der Unterschied zwischen Mendelejews Arbeit und der Arbeit seiner Vorgänger bestand darin, dass Mendelejew nicht eine Grundlage für die Klassifizierung von Elementen hatte, sondern zwei – Atommasse und chemische Ähnlichkeit. Damit die Periodizität vollständig eingehalten werden konnte, korrigierte Mendelejew die Atommassen einiger Elemente, ordnete mehrere Elemente entgegen den damals akzeptierten Vorstellungen über ihre Ähnlichkeit mit anderen in sein System ein und ließ in der Tabelle leere Zellen für noch nicht entdeckte Elemente hätte platziert werden sollen.

Basierend auf diesen Werken formulierte Mendeleev 1871 das Periodengesetz, dessen Form im Laufe der Zeit etwas verbessert wurde.

Das Periodensystem der Elemente hatte großen Einfluss auf die weitere Entwicklung der Chemie. Es war nicht nur die erste natürliche Klassifizierung chemischer Elemente, die zeigte, dass sie ein harmonisches System bilden und in enger Verbindung zueinander stehen, sondern es war auch ein wirkungsvolles Werkzeug für die weitere Forschung. Als Mendelejew seine Tabelle auf der Grundlage des von ihm entdeckten Periodengesetzes zusammenstellte, waren viele Elemente noch unbekannt. Mendelejew war nicht nur davon überzeugt, dass es noch unbekannte Elemente geben musste, die diese Räume füllen würden, sondern er sagte auch im Voraus die Eigenschaften solcher Elemente basierend auf ihrer Position unter anderen Elementen des Periodensystems voraus. Im Laufe der nächsten 15 Jahre wurden Mendelejews Vorhersagen auf brillante Weise bestätigt; Alle drei erwarteten Elemente wurden entdeckt (Ga, Sc, Ge), was den größten Triumph des periodischen Gesetzes darstellte.

DI. Mendeleev reichte das Manuskript „Erfahrung eines Systems von Elementen basierend auf ihrem Atomgewicht und ihrer chemischen Ähnlichkeit“ ein // Präsidentenbibliothek // Tag der Geschichte http://www.prlib.ru/History/Pages/Item.aspx?itemid=1006

RUSSISCHE CHEMISCHE GESELLSCHAFT

Die Russische Chemische Gesellschaft ist eine wissenschaftliche Organisation, die 1868 an der Universität St. Petersburg gegründet wurde und ein freiwilliger Zusammenschluss russischer Chemiker war.

Die Notwendigkeit der Gründung der Gesellschaft wurde auf dem 1. Kongress der russischen Naturforscher und Ärzte bekannt gegeben, der Ende Dezember 1867 – Anfang Januar 1868 in St. Petersburg stattfand. Auf dem Kongress wurde die Entscheidung der Teilnehmer der Chemischen Sektion bekannt gegeben :

„Die Chemische Sektion äußerte einstimmig den Wunsch, sich in der Chemischen Gesellschaft zur Kommunikation der bereits etablierten Kräfte russischer Chemiker zusammenzuschließen. Die Sektion geht davon aus, dass diese Gesellschaft Mitglieder in allen Städten Russlands haben wird und dass ihre Veröffentlichung die auf Russisch veröffentlichten Werke aller russischen Chemiker umfassen wird.

Zu diesem Zeitpunkt waren in mehreren Ländern bereits chemische Gesellschaften gegründet worden Europäische Länder: London Chemical Society (1841), French Chemical Society (1857), German Chemical Society (1867); Die American Chemical Society wurde 1876 gegründet.

Die Satzung der Russischen Chemischen Gesellschaft, die hauptsächlich von D. I. Mendeleev zusammengestellt wurde, wurde am 26. Oktober 1868 vom Ministerium für öffentliche Bildung genehmigt, und die erste Sitzung der Gesellschaft fand am 6. November 1868 statt. Anfänglich gehörten ihr 35 Chemiker an St. Petersburg, Kasan, Moskau, Warschau, Kiew, Charkow und Odessa. N. N. Zinin wurde der erste Präsident der Russischen Kulturgesellschaft und N. A. Menshutkin wurde der Sekretär. Mitglieder des Vereins zahlten Mitgliedsbeiträge (10 Rubel pro Jahr), neue Mitglieder wurden nur von der Gesellschaft aufgenommen Empfehlungen von drei aktiv. Im ersten Jahr seines Bestehens wuchs die RCS von 35 auf 60 Mitglieder und wuchs in den folgenden Jahren kontinuierlich weiter (129 im Jahr 1879, 237 im Jahr 1889, 293 im Jahr 1899, 364 im Jahr 1909, 565 im Jahr 1917).

Im Jahr 1869 hatte die Russische Chemische Gesellschaft ihr eigenes gedrucktes Organ – die Zeitschrift der Russischen Chemischen Gesellschaft (ZHRKhO); Das Magazin erschien 9-mal im Jahr (monatlich, außer in den Sommermonaten). Der Herausgeber von ZhRKhO war von 1869 bis 1900 N. A. Menshutkin und von 1901 bis 1930 A. E. Favorsky.

Im Jahr 1878 fusionierte die Russische Chemische Gesellschaft mit der Russischen Physikalischen Gesellschaft (gegründet 1872) zur Russischen Physikalisch-Chemischen Gesellschaft. Die ersten Präsidenten der Russischen Föderalen Chemischen Gesellschaft waren A. M. Butlerov (1878–1882) und D. I. Mendeleev (1883–1887). Im Zusammenhang mit der Vereinigung im Jahr 1879 (ab dem 11. Band) wurde die „Zeitschrift der Russischen Chemischen Gesellschaft“ in „Zeitschrift der Russischen Physiko-Chemischen Gesellschaft“ umbenannt. Die Erscheinungsfrequenz betrug 10 Ausgaben pro Jahr; Das Magazin bestand aus zwei Teilen – einem chemischen (ZhRKhO) und einem physikalischen (ZhRFO).

Viele Werke der Klassiker der russischen Chemie wurden erstmals auf den Seiten von ZhRKhO veröffentlicht. Besonders hervorzuheben sind die Arbeiten von D. I. Mendeleev zur Entstehung und Entwicklung des Periodensystems der Elemente und A. M. Butlerov im Zusammenhang mit der Entwicklung seiner Strukturtheorie organische Verbindungen; Forschung von N. A. Menshutkin, D. P. Konovalov, N. S. Kurnakov, L. A. Chugaev auf dem Gebiet der anorganischen und physikalische Chemie; V. V. Markovnikov, E. E. Vagner, A. M. Zaitsev, S. N. Reformatsky, A. E. Favorsky, N. D. Zelinsky, S. V. Lebedev und A. E. Arbuzov im Feld organische Chemie. Im Zeitraum von 1869 bis 1930 wurden in ZhRKhO 5067 Originalstudien zur Chemie veröffentlicht; es wurden auch Zusammenfassungen und Übersichtsartikel zu bestimmten Themen der Chemie veröffentlicht, die meisten davon in Übersetzungen interessante Werke aus ausländischen Zeitschriften.

RFCS wurde der Gründer des Mendelejew-Kongresses für Allgemeine und Angewandte Chemie; Die ersten drei Kongresse fanden 1907, 1911 und 1922 in St. Petersburg statt. 1919 wurde die Veröffentlichung von ZHRFKhO ausgesetzt und erst 1924 wieder aufgenommen.

Das periodische Gesetz wurde von D.I. Mendelejew im Jahr 1869 formuliert. Zu diesem Zeitpunkt waren \(63\) chemische Elemente bekannt. Mendelejew wählte Elemente als Haupteigenschaft relative Atommasse . Berücksichtigt wurden auch die Zusammensetzung, physikalische und chemische Eigenschaften gebildet aus einem Element einfacher und komplexer Substanzen.

Nachdem er alle bekannten chemischen Elemente nach zunehmender Atommasse geordnet hatte, entdeckte Mendelejew, dass sich Eigenschaften durchweg wiederholen eine bestimmte Anzahl Elemente.

Wiederholen wir Mendelejews Vorgehen unter Berücksichtigung der Tatsache, dass Edelgase zu seiner Zeit noch nicht bekannt waren. Ordnen wir die Elemente nach zunehmender Atommasse (zweite Zeile der Tabelle) und geben dabei metallische und nichtmetallische Elemente an metallische Eigenschaften, Formeln und Eigenschaften höherer Oxide und Hydroxide sowie Formeln gasförmiger Wasserstoffverbindungen.

Wenn Sie die erhaltenen Sequenzen sorgfältig analysieren, können Sie die Wiederholbarkeit metallischer und nichtmetallischer Eigenschaften, Zusammensetzung und Eigenschaften der Verbindungen erkennen. Sieben Elemente aus dem Alkalimetall Lithium in der Reihe sind das Alkalimetall Natrium und sieben Elemente aus dem Fluorhalogen sind das Chlorhalogen. Durch sieben Elemente treten die gleichen Formeln von Oxiden und Wasserstoffverbindungen auf, da sich die Wertigkeitswerte in Verbindungen mit Sauerstoff und Wasserstoff wiederholen. Wir können ihre allgemeinen Formeln erstellen.

Formeln höherer Oxide: R 2 O, RO, R 2 O 3, R O 2, R 2 O 5, R O 3, R 2 O 7.

Flüchtige Wasserstoffverbindungen (für Nichtmetalle): RH 4, RH 3, RH 2, RH.

So stellte Mendelejew fest Häufigkeit von Eigentumsänderungen mit zunehmender Atommasse. In dem Artikel „Periodische Muster chemischer Elemente“ formulierte D. I. Mendeleev das Periodengesetz wie folgt:

„Die Eigenschaften der Elemente und damit die Eigenschaften des Einfachen und.“ komplexe Körper, stehen je nach Atomgewicht periodisch.“

In die moderne Wissenschaftssprache übersetzt klingt es so:

„Die Eigenschaften einfacher Stoffe sowie die Zusammensetzung und Eigenschaften von Elementverbindungen hängen periodisch von den relativen Atommassen ab.“

Mendelejew unterteilte alle Elemente in Perioden.

Zeitraum- eine Reihe von Elementen, die in der Reihenfolge zunehmender relativer Atommasse angeordnet sind, beginnend mit einem Alkalimetall und endend mit Halogen und Inertgas.

Im Zeitraum:

• die metallischen Eigenschaften einfacher Substanzen werden allmählich abgeschwächt und nichtmetallische verstärkt;
• die höchste Wertigkeit der Elemente für Sauerstoff steigt von I (für Alkalimetalle) auf VII (für Halogene);
• die Wertigkeit nichtmetallischer Elemente in flüchtigen Wasserstoffverbindungen nimmt von IV auf I ab (für Halogene);
• Die Eigenschaften höherer Oxide und Hydroxide ändern sich allmählich von basisch über amphoter zu sauer.

Das periodische Gesetz wurde weiterentwickelt, nachdem Physiker die Struktur des Atoms untersucht hatten. Es stellte sich heraus, dass Hauptmerkmal eines chemischen Elements ist nicht die relative Atommasse, sondern die Ladung des Atomkerns. Die moderne Formulierung des Periodengesetzes wurde leicht modifiziert:

„Die Eigenschaften chemischer Elemente und ihrer Verbindungen hängen periodisch von der Ladung der Atomkerne ab.“

Voraussetzungen für die Entdeckung des Periodengesetzes und die Schaffung des Periodensystems von D.I

Versuche, chemische Elemente vor D.I. zu klassifizieren

Die Geschichte der Entdeckung des periodischen Gesetzes. Die Hauptstadien in der Entwicklung der Periodizitätslehre

Vorlesung Nr. 7

1. Versuche, chemische Elemente vor D.I. zu klassifizieren.

2. Voraussetzungen für die Entdeckung des Periodengesetzes und die Schaffung des Periodensystems durch D.I.

3. Entdeckung des Periodengesetzes und des Periodensystems durch D.I.Mendeleev.

4. Der Triumph des periodischen Gesetzes.

Da die Zahl der entdeckten chemischen Elemente zunahm, wurde deren Klassifizierung und Systematisierung äußerst wichtig. Der erste Versuch wurde Ende des 18. Jahrhunderts von A. Lavoisier unternommen und vier Klassen identifiziert: Gase und Flüssigkeiten (Licht und Wärme), Metalle, Nichtmetalle, „Erden“ (die sich als Oxide herausstellten). Diese Klassifizierung legte den Grundstein für viele weitere Versuche.

Im Jahr 1817 hatte der deutsche Wissenschaftler I. Dobereiner alles bekannte Elemente separate Triaden: 1) Li, Na, K; 2)Ca, Sr, Ba; 3) P, As, Sb; 4) S, Se, Te; 5) Cl, Br, J; und offenbart ein interessantes Muster: Die Masse eines Atoms des mittleren Elements ist gleich dem arithmetischen Mittel der Massen der äußersten Elemente, zum Beispiel: ArNa = (Ar Li + Ar K)/2 = (6, 94 + 39,1 )/2 = 23.

Dieses Muster beschäftigte viele Chemiker, und 1857 ordnete Lenseen die damals bekannten 60 Elemente in 20 Triaden an. Viele Wissenschaftler verstanden, dass die Elemente durch eine noch unklare interne Beziehung verbunden waren, aber die Gründe für die offenen Muster wurden nicht identifiziert.

Neben Tischen mit horizontaler und vertikaler Anordnung der Elemente wurden auch andere vorgeschlagen. So ordnet beispielsweise der französische Chemiker Chancourtois 50 Elemente entlang einer Schraubenlinie auf der Oberfläche eines Zylinders an und platziert sie entsprechend ihrem Atomgewicht auf den Linien. Weil Da das System in Tellur endete, wurde dieses System „Tellurschraube“ genannt. Viele ähnliche Elemente auf dem Zylinder lagen vertikal untereinander. Diese Konstruktion drückte die Idee der dialektischen Entwicklung der Materie anschaulich richtig aus.

Interessant ist, dass aus seiner „Schraube“ erstmals die erst seit kurzem allgemein anerkannte Analogie zwischen Wasserstoff und Halogenen hervorgeht

Die vom Wissenschaftler beobachtete periodische Wiederholbarkeit entwickelte sich im unteren Teil des Zylinders nicht, wo keine vertikale Analogie beobachtet wurde.

In den Jahren 1864-1865 erschienen zwei neue Tabellen: der englische Wissenschaftler J. Newlands und der deutsche Wissenschaftler L. Meyer.

Newlands ging von idealistischen Vorstellungen über die universelle Harmonie in der Natur aus, die auch zwischen chemischen Elementen bestehen sollte.

Er ordnete die damals bekannten 62 Elemente in aufsteigender Reihenfolge ihrer Äquivalente und bemerkte, dass in diese Serie oft scheint jedes achte Element die Eigenschaften jedes einzelnen Elements zu wiederholen, das herkömmlicherweise als das erste Element angesehen wird.

H, Li, Be, B usw.; Na – das neunte Element wiederholt die Eigenschaften des zweiten – Li, Ca – das 17. wiederholt die Eigenschaften des 10. – Mg usw.

Er hat 8 vertikale Säulen – Oktaven. Ähnliche Elemente befinden sich auf horizontalen Linien. Er nannte die offenbarten Muster das „Gesetz der Oktaven“. Gleichzeitig gab es in der Newlands-Tabelle viele Harmonieverletzungen: Es gibt keine Ähnlichkeit zwischen Cl und Pt, S, Fe und Au.

Und doch ist Newlands Verdienst unbestritten: Er war der Erste, der die Wiederholbarkeit der Eigenschaften des 8. Elements bemerkte und auf diese Zahl aufmerksam machte.

Die Tabelle von Lothar Meyer basiert auf der Ähnlichkeit von Elementen entsprechend ihrer Wasserstoffwertigkeit.

Zu diesem Zeitpunkt wurde das Konzept der Valenz in der Chemie eingeführt. Mit der Einführung dieses Konzepts erlangte die chemische Ähnlichkeit einen quantitativen Ausdruck. So haben beispielsweise B und Si ähnliche Eigenschaften, unterscheiden sich jedoch in der Wertigkeit (B – 3, Si – 4). Die Tabelle hat 6 vertikale Spalten mit 44 Elementen. Meyer stellt fest, dass der Unterschied zwischen relativ Atommassen Die benachbarten Elemente in jeder Spalte unterscheiden sich durch regelmäßig steigende Zahlen: 16, 16, 45, 45, 90. Er stellt außerdem fest, dass der Unterschied zwischen Ar (Si) und Ar (Sn) ungewöhnlich groß ist (90 statt 45). Gleichzeitig zog er keine Schlussfolgerungen, aber eine solche Schlussfolgerung könnte die Schlussfolgerung über die Existenz von Elementen in der Natur gewesen sein, die zu diesem Zeitpunkt noch nicht bekannt waren.

Meyer war mehr als jeder andere der Entdeckung des Gesetzes nahe (er entdeckte die periodische Abhängigkeit der Atomvolumina von Elementen), wagte jedoch nicht, kühne Schlussfolgerungen zu ziehen.

Allerdings betrug die Zahl der Versuche, Elemente vor D.I. Mendelejew zu klassifizieren, etwa 50. Wissenschaftler aus verschiedene Länder, und einige von ihnen standen an der Schwelle zur Entdeckung des periodischen Gesetzes Οʜᴎ, suchten nach Ähnlichkeiten zwischen eindeutig ähnlichen Elementen und ließen die Existenz von Ähnlichkeiten zwischen Na und Cl nicht zu, zum Beispiel ᴛ.ᴇ. ließen die Vorstellung nicht zu, dass alle Elemente Entwicklungsstadien einer einzigen Materie seien; daher konnten sie das universelle Naturgesetz und ein einheitliches System von Elementen nicht entdecken.

Ende der 60er Jahre des 19. Jahrhunderts wurden folgende Voraussetzungen für die Entdeckung des Periodengesetzes offenbart:

o Die Atommassen der Elemente wurden ermittelt, die den modernen nahe kommen. (Dalton, Berzelius, Regno, Cannizzaro). Im Jahr 1858 gab Cannizzaro mithilfe der Methode zur Bestimmung der Dichte von Gasen zur Bestimmung ihrer Molekülmassen ein neues System relativer Atommassen bestimmter Elemente an. Die Tabelle war bei weitem nicht vollständig, aber die Atommassen waren bis auf wenige Ausnahmen korrekt;

o „natürliche Gruppen“ ähnlicher Elemente wurden etabliert (Dobereiner, Pettenkofer, Dumas, Lenseen, Strecker, Odling, Newlands, Meyer);

o die Lehre von der Wertigkeit chemischer Elemente wurde entwickelt (Frankland, Kekule, Cooper);

o die Ähnlichkeit der kristallinen Formen verschiedener chemischer Elemente wurde entdeckt (Hayuy, Mitscherlich, Berzelius, Rose, Rammelsberg).

Voraussetzungen für die Entdeckung des Periodengesetzes und die Schaffung des Periodensystems von D.I. Mendelejew – Konzept und Typen. Klassifizierung und Merkmale der Kategorie „Voraussetzungen für die Entdeckung des Periodengesetzes und die Schaffung des Periodensystems von D. I. Mendeleev“ 2017, 2018.

Das periodische Gesetz von Dmitri Iwanowitsch Mendelejew ist eines der Grundgesetze der Natur, das die Abhängigkeit der Eigenschaften chemischer Elemente und einfacher Stoffe von ihren Atommassen verknüpft. Derzeit wurde das Gesetz verfeinert und die Abhängigkeit der Eigenschaften durch die Ladung des Atomkerns erklärt.

Das Gesetz wurde 1869 von einem russischen Wissenschaftler entdeckt. Mendelejew stellte es der wissenschaftlichen Gemeinschaft in einem Bericht an den Kongress der Russischen Chemischen Gesellschaft vor (der Bericht wurde von einem anderen Wissenschaftler erstellt, da Mendelejew auf Anweisung der Freien Wirtschaftsgesellschaft von St. Petersburg gezwungen war, dringend abzureisen). Im selben Jahr erschien das Lehrbuch „Grundlagen der Chemie“, das Dmitri Iwanowitsch für Studenten verfasst hatte. Darin beschrieb der Wissenschaftler die Eigenschaften beliebter Verbindungen und versuchte auch, eine logische Systematisierung chemischer Elemente bereitzustellen. Außerdem präsentierte es erstmals eine Tabelle mit periodisch angeordneten Elementen als anschauliche Interpretation des Periodengesetzes. In allen folgenden Jahren verbesserte Mendelejew seine Tabelle, beispielsweise fügte er eine Säule mit Inertgasen hinzu, die 25 Jahre später entdeckt wurde.

Die wissenschaftliche Gemeinschaft akzeptierte die Ideen des großen russischen Chemikers nicht sofort, nicht einmal in Russland. Aber nachdem drei neue Elemente entdeckt wurden (Gallium im Jahr 1875, Scandium im Jahr 1879 und Germanium im Jahr 1886), die von Mendelejew in seinem berühmten Bericht vorhergesagt und beschrieben wurden, wurde das periodische Gesetz anerkannt.

• Ist ein universelles Naturgesetz.
• Die Tabelle, die das Gesetz grafisch darstellt, umfasst nicht nur alle bekannten Elemente, sondern auch diejenigen, die noch entdeckt werden.
• Alle neuen Entdeckungen hatten keinen Einfluss auf die Relevanz des Gesetzes und der Tabelle. Die Tabelle wird verbessert und verändert, ihr Wesen ist jedoch unverändert geblieben.
• Ermöglichte die Klärung der Atomgewichte und anderer Eigenschaften einiger Elemente sowie die Vorhersage der Existenz neuer Elemente.
• Chemiker erhielten einen verlässlichen Hinweis, wie und wo sie nach neuen Elementen suchen sollten. Darüber hinaus ermöglicht das Gesetz mit hoher Wahrscheinlichkeit, die Eigenschaften noch unentdeckter Elemente im Voraus zu bestimmen.
• Spielte eine große Rolle bei der Entwicklung Anorganische Chemie im 19. Jahrhundert.

Geschichte der Entdeckung

Es gibt eine schöne Legende, dass Mendeleev seinen Tisch in einem Traum sah, am Morgen aufwachte und ihn aufschrieb. Tatsächlich ist dies nur ein Mythos. Der Wissenschaftler selbst sagte oft, dass er 20 Jahre seines Lebens der Schaffung und Verbesserung des Periodensystems der Elemente gewidmet habe.

Alles begann damit, dass Dmitri Iwanowitsch beschloss, ein Lehrbuch über anorganische Chemie für Studenten zu schreiben, in dem er das gesamte zu diesem Zeitpunkt bekannte Wissen systematisieren wollte. Und natürlich verließ er sich auf die Errungenschaften und Entdeckungen seiner Vorgänger. Auf den Zusammenhang zwischen Atomgewichten und den Eigenschaften von Elementen aufmerksam gemacht hat erstmals der deutsche Chemiker Döbereiner, der versuchte, die ihm bekannten Elemente in Triaden mit ähnlichen Eigenschaften und Gewichten zu unterteilen, die einer bestimmten Regel gehorchen. In jedem Tripel hatte das mittlere Element eine Gewichtung nahe dem arithmetischen Mittel der beiden äußeren Elemente. So konnte der Wissenschaftler fünf Gruppen bilden, zum Beispiel Li-Na-K; Cl-Br-I. Aber das waren nicht alle bekannten Elemente. Darüber hinaus erschöpfen die drei Elemente die Liste der Elemente mit ähnlichen Eigenschaften eindeutig nicht. Versuche, ein allgemeines Muster zu finden, wurden später von den Deutschen Gmelin und von Pettenkofer, den Franzosen J. Dumas und de Chancourtois sowie den Engländern Newlands und Odling unternommen. Am weitesten fortgeschritten war der deutsche Wissenschaftler Meyer, der 1864 ein dem Periodensystem sehr ähnliches System erstellte, das jedoch nur 28 Elemente enthielt, während 63 bereits bekannt waren.

Im Gegensatz zu seinen Vorgängern war Mendelejew erfolgreich Erstellen Sie eine Tabelle, die alle bekannten Elemente enthält und nach einem bestimmten System angeordnet ist. Gleichzeitig ließ er einige Zellen leer, um die Atomgewichte einiger Elemente näherungsweise zu berechnen und ihre Eigenschaften zu beschreiben. Darüber hinaus hatte der russische Wissenschaftler den Mut und die Weitsicht, das von ihm entdeckte Gesetz für ein universelles Naturgesetz zu erklären und es „periodisches Gesetz“ zu nennen. Nachdem er „Ah“ gesagt hatte, korrigierte er die Atomgewichte der Elemente, die nicht in die Tabelle passten. Bei näherer Betrachtung stellte sich heraus, dass seine Korrekturen richtig waren, und die Entdeckung der von ihm beschriebenen hypothetischen Elemente wurde zur endgültigen Bestätigung der Wahrheit des neuen Gesetzes: Die Praxis bewies die Gültigkeit der Theorie.

Im Buch eines prominenten Sowjetischer Historiker Chemie N.F. Figurovsky „Essay über die allgemeine Geschichte der Chemie. Die Entwicklung der klassischen Chemie im 19. Jahrhundert“ (M., Nauka, 1979).

1. Die Hauptzeiträume der Entdeckung von 63 chemischen Elementen werden von der Antike bis 1869 angegeben – dem Jahr der Einführung des Periodengesetzes durch Dmitri Iwanowitsch Mendelejew (1834–1907): Antike Zeit

Dieser lange Zeitraum geht auf die Bekanntschaft des Menschen mit den sieben Metallen der Antike zurück: Gold, Silber, Kupfer, Blei, Zinn, Eisen und Quecksilber.

Neben diesen elementaren Stoffen waren in der Antike auch Schwefel und Kohlenstoff bekannt, die in freier Form in der Natur vorkommen.

2. Alchemistische Periode.

In dieser Zeit (von 1200 bis 1600) wurde die Existenz mehrerer Elemente nachgewiesen, die entweder im Prozess der alchemistischen Suche nach Möglichkeiten zur Umwandlung von Metallen oder im Prozess der Metallproduktion und Verarbeitung verschiedener Erze durch handwerkliche Metallurgen isoliert wurden. Dazu gehören Arsen, Antimon, Wismut, Zink, Phosphor. 3. Die Zeit der Entstehung und Entwicklung der technischen Chemie ( spätes XVII

um 1751).

Zu dieser Zeit wurde als Ergebnis der praktischen Untersuchung der Eigenschaften verschiedener Metallerze und der Überwindung der Schwierigkeiten, die bei der Isolierung von Metallen auftraten, sowie durch Entdeckungen bei mineralogischen Expeditionen die Existenz von Platin, Kobalt und Nickel nachgewiesen. 4. Die erste Stufe der chemisch-analytischen Periode in der Entwicklung der Chemie (1760-1805).

In dieser Zeit wurden mithilfe qualitativer und gravimetrischer quantitativer Analysen eine Reihe von Elementen entdeckt, einige davon nur in Form von „Erden“: Magnesium, Kalzium (zur Unterscheidung zwischen Kalk und Magnesia), Mangan, Barium ( Baryt), Molybdän, Wolfram, Tellur, Uran (Oxid), Zirkonium (Erde), Strontium (Erde), Titan (Oxid), Chrom, Beryllium (Oxid), Yttrium (Erde), Tantal (Erde), Cer (Erde) , Fluor (Flusssäure), Palladium, Rhodium, Osmium und Iridium. 5. Stufe der pneumatischen Chemie. Zu dieser Zeit (1760–1780) wurden gasförmige Elemente entdeckt – Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Chlor (letzteres wurde in Betracht gezogen). komplexe Substanz - oxidiert Salzsäure

bis 1809). 6. Das Stadium der Gewinnung von Elementen in freiem Zustand durch Elektrolyse (G. Davy, 1807-1808)

und chemisch: Kalium, Natrium, Calcium, Strontium, Barium und Magnesium. Alle von ihnen waren jedoch früher in Form von „brennbaren“ (ätzenden) Alkalien und Erdalkalien bzw. Weichalkalien bekannt. 7. Die zweite Stufe der chemisch-analytischen Periode in der Entwicklung der Chemie (1805-1850). Zu diesem Zeitpunkt aufgrund verbesserter Methoden quantitative Analyse

8. Die Zeit der Entdeckung von Elementen mittels Spektralanalyse, unmittelbar nach der Entwicklung und Einführung dieser Methode in die Praxis (1860-1863): Cäsium, Rubidium, Thallium und Indium.

Die erste „Tabelle der einfachen Körper“ in der Geschichte der Chemie wurde bekanntlich 1787 von A. Lavoisier zusammengestellt. Alle einfachen Stoffe wurden in vier Gruppen eingeteilt: „I. Einfache Substanzen, vertreten in allen drei Naturreichen, die als Elemente von Körpern betrachtet werden können: 1) Licht, 2) Kalorien, 3) Sauerstoff, 4) Stickstoff, 5) Wasserstoff.

II. Einfache nichtmetallische Substanzen, die oxidieren und Säuren produzieren: 1) Antimon, 2) Phosphor, 3) Kohle, 4) Mursäureradikal, 5) Flusssäureradikal, 6) Borsäureradikal.

III. Einfache metallische Substanzen, die oxidiert werden und Säuren produzieren: 1) Antimon, 2) Silber, 3) Arsen, 4) Wismut, 5) Kobalt, 6) Kupfer, 7) Zinn, 8) Eisen, 9) Mangan, 10) Quecksilber, 11) Molybdän, 12) Nickel, 13) Gold, 14) Platin, 15) Blei, 16) Wolfram, 17) Zink. IV. Einfache Stoffe, salzbildend und erdig: 1) Kalk (Kalkerde), 2) Magnesia (Magnesiumsulfatbasis), 3) Baryt (Schwererde), 4) Tonerde (Ton, Alaunerde), 5) Kieselsäure (Kieselerde). ).". Diese Tabelle bildete die Grundlage der von Lavoisier entwickelten chemischen Nomenklatur. D. Dalton führte das wichtigste quantitative Merkmal von Atomen chemischer Elemente in die Wissenschaft ein – das relative Gewicht von Atomen oder das Atomgewicht.

Im Jahr 1829 verglich der deutsche Chemiker I. Debereiner (1780-1849) die Atomgewichte ähnlicher chemischer Elemente: Lithium, Calcium, Chlor, Schwefel, Mangan, Natrium, Strontium, Brom, Selen, Chrom, Kalium, Barium, Jod, Tellur Iron fand heraus, dass das Atomgewicht des mittleren Elements gleich der Hälfte der Summe der Atomgewichte der äußersten Elemente ist. Die Suche nach neuen Triaden führte L. Gmelin (1788-1853) – den Autor des weltberühmten Nachschlagewerks zur Chemie – zur Aufstellung zahlreicher Gruppen ähnlicher Elemente und zur Schaffung ihrer einzigartigen Klassifikation.

In den 60er Jahren Im 19. Jahrhundert gingen Wissenschaftler dazu über, Gruppen chemisch ähnlicher Elemente selbst zu vergleichen.

So ordnete der Professor der Pariser Bergbauschule A. Chancourtois (1820-1886) alle chemischen Elemente auf der Oberfläche des Zylinders in aufsteigender Reihenfolge ihres Atomgewichts an, um eine „Helixlinie“ zu bilden. Bei dieser Anordnung lagen ähnliche Elemente oft auf derselben vertikalen Linie. Im Jahr 1865 veröffentlichte der englische Chemiker D. Newlands (1838-1898) eine Tabelle mit 62 chemischen Elementen. Die Elemente wurden in der Reihenfolge steigender Atomgewichte angeordnet und nummeriert. Newlands nutzte die Nummerierung, um zu betonen, dass sich alle sieben Elemente die Eigenschaften der chemischen Elemente wiederholen. Als Professor J. Foster 1866 in der London Chemical Society über Newlands‘ neuen Artikel diskutierte (der nicht zur Veröffentlichung empfohlen wurde), fragte er sarkastisch: „Haben Sie versucht, die Elemente zu ordnen?“

alphabetische Reihenfolge

ihre Namen und sind Ihnen irgendwelche neuen Muster bei dieser Anordnung aufgefallen?“

Im Jahr 1868 schlug der englische Chemiker W. Olding (1829-1921) eine Tabelle vor, die nach Angaben des Autors eine natürliche Beziehung zwischen allen Elementen aufzeigte.

Im Jahr 1868 begann D.I. Mendeleev mit der Arbeit am Kurs „Grundlagen der Chemie“.

Für eine möglichst logische Anordnung des Materials war es notwendig, die 63 chemischen Elemente irgendwie zu klassifizieren. Die erste Variation des Periodensystems der chemischen Elemente wurde im März 1869 von D. I. Mendelejew vorgeschlagen.

Zwei Wochen später wurde auf einer Tagung der Russischen Chemischen Gesellschaft Mendelejews Bericht „Zusammenhang der Eigenschaften mit dem Atomgewicht der Elemente“ verlesen, in dem mögliche Prinzipien für die Klassifizierung chemischer Elemente diskutiert wurden:

1) entsprechend ihrer Beziehung zum Wasserstoff (Formeln der Hydride); 2) in ihrer Beziehung zu Sauerstoff (Formeln höherer Sauerstoffoxide); 3) nach Wertigkeit;

4) nach Atomgewicht.

Im Jahr 1875 berichtete der französische Chemiker L. de Boisbaudran, dass er bei der Untersuchung der Zinkblende spektroskopisch ein neues Element darin entdeckte. Er gewann Salze dieses Elements und bestimmte seine Eigenschaften. Zu Ehren Frankreichs nannte er das neue Element Gallium (wie die alten Römer Frankreich nannten). Vergleichen wir, was D.I. Mendeleev vorhergesagt hat und was L. de Boisbaudran gefunden hat:

Im ersten Beitrag von L. de Boisbaudran spezifisches Gewicht Gallium wurde mit 4,7 ermittelt. D. I. Mendeleev wies auf seinen Fehler hin. Bei sorgfältigeren Messungen ergab sich ein spezifisches Gewicht von Gallium von 5,96.

Im Jahr 1879 erschien eine Nachricht des schwedischen Chemikers L. Nilsson (1840-1899) über seine Entdeckung eines neuen chemischen Elements – Scandium.

L. Nilsson klassifizierte Scandium als Seltenerdelement. P. T. Kleve wies L. Nilsson darauf hin, dass Scandiumsalze farblos sind, ihr Oxid in Alkalien unlöslich ist und dass Scandium das von D. I. vorhergesagte Ekaboron ist. Vergleichen wir ihre Eigenschaften.

Bei der Analyse eines neuen Minerals im Februar 1886 entdeckte der deutsche Professor K. Winkler (1838-1904) ein neues Element und betrachtete es als Analogon von Antimon und Arsen. Es entstand eine Diskussion. K. Winkler stimmte zu, dass das von ihm entdeckte Element das von D. I. Mendelejew vorhergesagte Eca-Silizium war. K. Winkler nannte dieses Element Germanium. So bestätigten Chemiker dreimal die Existenz der von Mendelejew vorhergesagten chemischen Elemente. Darüber hinaus waren es gerade die von Mendelejew vorhergesagten Eigenschaften dieser Elemente und ihre Position im Periodensystem, die es ermöglichten, die Fehler zu korrigieren, die Experimentatoren unwissentlich gemacht hatten.