Jaksotaulukko on graafinen ja käsitteellinen työkalu, joka järjestää kaikki ihmisen tuntemat kemialliset alkuaineet niiden atomiluvun (eli ytimessä olevien protonien lukumäärän) ja muiden kemiallisten perusominaisuuksien mukaan. Monet ihmiset eivät tiedä hyvin jaksollisen järjestelmän alkuperä.
Siksi aiomme kertoa sinulle jaksollisen järjestelmän alkuperästä, sen historiasta ja sen merkityksestä kemialle.
Jaksollisen taulukon alkuperä
Tämän käsitteellisen mallin ensimmäisen version julkaisi Saksassa vuonna 1869 venäläissyntyinen kemisti Dimitri Mendeleev (1834-1907), joka löysi tunnistettavan järjestelmän, joka auttoi luokittelemaan ja järjestämään ne graafisesti. Sen nimi tulee Mendelejevin hypoteesista että atomipaino määrää alkuaineiden jaksolliset ominaisuudet.
Ensimmäinen elementtien jaksollinen taulukko järjesti tuolloin löydetyt 63 elementtiä kuuteen sarakkeeseen, mikä on tämän tieteenalan tutkijoiden yleisesti hyväksymää ja kunnioittamaa. Sitä pidetään ensimmäisenä yrityksenä systematisoida Antoine Lavoisier'n tai André-Emile Bégueille de Champs Courtoisin ehdottamat elementit. Merkittävä parannus verrattuna ensimmäisiin Béguyer de Chancourtoisin ("maallinen potkuri") vuonna 1862 ja Julius Lothar Meyerin vuonna 1864 luomiin pöytiin.
Jaksollisen taulukon luomisen lisäksi Mendelejev käytti sitä työkaluna päätelläkseen vielä löytämättömien elementtien väistämätöntä olemassaoloa, ennustus, joka myöhemmin toteutui, kun monet taulukon aukot täyttivät elementit alettiin löytää.
Siitä lähtien jaksollinen järjestelmä on kuitenkin keksitty uudelleen ja laadittu uudelleen useita kertoja laajentaen myöhemmin löydettyjä tai syntetisoituja atomeja. Mendelejev itse loi toisen version vuonna 1871. Nykyisen rakenteen on suunnitellut sveitsiläinen kemisti Alfred Werner (1866-1919) alkuperäisestä taulukosta, ja standardihahmon suunnittelu johtuu amerikkalaisen kemistin Horace Groves Demingin ansioista.
Costa Rican Gil Chaverrin (1921-2005) ehdottama uusi versio taulukosta, ottaa huomioon elementtien elektroniset rakenteet pikemminkin kuin niiden protonimäärät. Perinteisen version nykyinen hyväksyntä on kuitenkin ehdoton.
Jaksollisen järjestelmän historia
XNUMX-luvulla kemistit alkoivat luokitella tunnettuja alkuaineita niiden fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien samankaltaisuuden perusteella. Näiden tutkimusten lopussa syntyi nykyaikainen elementtien jaksotaulukko sellaisena kuin me sen tunnemme.
Välillä 1817 ja 1829, saksalainen kemisti Johan Dobereiner ryhmitteli jotkin alkuaineet kolmen kappaleen ryhmiin, joita kutsutaan tripletteiksi, koska niillä oli samanlaiset kemialliset ominaisuudet. Esimerkiksi kloorin (Cl), bromin (Br) ja jodin (I) tripletissä huomasit, että Br:n atomimassa oli hyvin lähellä Cl:n ja I:n keskimääräistä massaa. Valitettavasti kaikkia alkuaineita ei ole luokiteltu kolmoset ja hänen ponnistelunsa eivät päässeet elementtien luokitteluun.
Vuonna 1863 brittiläinen kemisti John Newlands jakoi elementit ryhmiin ja ehdotti oktaavien lakia, joka koostuu kasvavan atomimassan alkuaineista, joissa tietyt ominaisuudet toistuvat joka 8. alkuaine.
Vuonna 1869 venäläinen kemisti Dmitri Mendelejev julkaisi ensimmäisen jaksollisen taulukkonsa, jossa lueteltiin alkuaineet kasvavassa atomimassassa. Samaan aikaan saksalainen kemisti Lothar Meyer julkaisi oman jaksollisen taulukon, jossa alkuaineet oli järjestetty pienimmästä suurimpaan atomimassaan. Mendelejev järjesti pöytänsä vaakasuoraan järjestykseen jättäen tyhjiä kohtia, joihin heidän oli lisättävä jotain vielä löydettävää. Organisaation sisällä Mendelejev visioi erillisen mallin: elementit, joilla on samanlaiset kemialliset ominaisuudet, ilmestyvät säännöllisin (tai säännöllisin) väliajoin taulukon pystysarakkeisiin. Galliumin (Ga), skandiumin (Sc) ja germaniumin (Ge) löytämisen jälkeen vuosina 1874-1885, Mendelejevin ennusteita tuettiin sijoittamalla ne näihin aukkoihin, mikä teki hänen jaksollisesta taulukostaan maailman, joka on saanut enemmän arvoa ja hyväksyntää.
Vuonna 1913 brittiläinen kemisti Henry Moseley määritti alkuaineiden ydinvarauksen (atomiluvun) röntgentutkimusten avulla ja ryhmitteli ne uudelleen kasvavaan atomiluvun järjestykseen, sellaisena kuin me ne nykyään tunnemme.
Mitkä ovat alkuaineiden jaksollisen taulukon ryhmät?
Kemiassa jaksollisen taulukon ryhmä on ainesosien sarake, joka vastaa kemiallisten alkuaineiden ryhmää, jolla on monia atomiominaisuuksia. Itse asiassa, venäläisen kemistin Dmitri Mendelejevin luoman jaksollisen taulukon päätoiminto (1834-1907), oli nimenomaan kaaviona luokitella ja järjestellä tunnettujen kemiallisten alkuaineiden eri ryhmiä, joille sen populaatio on yksi sen tärkeimmistä komponenteista.
Ryhmät on esitetty taulukon sarakkeissa, kun taas rivit muodostavat pisteet. Erilaisia ryhmiä on 18, numerot 1-18, joista jokainen sisältää vaihtelevan määrän kemiallisia alkuaineita. Jokaisella alkuaineryhmällä on sama määrä elektroneja viimeisessä atomikuoressa, minkä vuoksi niillä on samanlaiset kemialliset ominaisuudet, koska kemiallisten alkuaineiden kemialliset ominaisuudet liittyvät läheisesti viimeisessä atomikuoressa sijaitseviin elektroneihin.
Taulukon eri ryhmien numerointi on tällä hetkellä Kansainvälisen puhtaan ja sovelletun kemian liiton (IUPAC) vahvistama, ja se vastaa arabialaisia numeroita (1, 2, 3...18), jotka korvaavat perinteisen eurooppalaisen menetelmän, jossa käytettiin roomalaisia numeroita ja numeroita. kirjaimet (IA, IIA, IIIA…VIIIA) ja amerikkalainen menetelmä käyttävät myös roomalaisia numeroita ja kirjaimia, mutta eri tavalla kuin eurooppalaisessa menetelmässä.
- IUPAC. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18.
- eurooppalainen järjestelmä. IA, IIA, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, VIIIA, VIIIA, VIIIA, IB, IIB, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB.
- Amerikkalainen järjestelmä. IA, IIA, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, VIIIB, VIIIB, IB, IIB, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, VIIIA.
Tällä tavalla jokainen jaksollisessa taulukossa esiintyvä elementti vastaa aina tiettyä ryhmää ja ajanjaksoa, mikä kuvastaa tapaa, jolla ihmistiede kehittyy aineen luokittelemiseksi.
Kuten näette, jaksollinen järjestelmä on ollut valtava edistysaskel kemiassa läpi historian ja nykyään. Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää jaksollisen järjestelmän alkuperästä ja sen ominaisuuksista.