Periodinė lentelė yra grafinis ir konceptualus įrankis, suskirstantis visus žmogui žinomus cheminius elementus pagal jų atominį skaičių (tai yra protonų skaičių branduolyje) ir kitas pagrindines chemines savybes. Daugelis žmonių gerai nežino periodinės lentelės kilmė.
Todėl mes jums papasakosime apie periodinės lentelės kilmę, istoriją ir svarbą chemijai.
Periodinės lentelės kilmė
Pirmąją šio konceptualaus modelio versiją 1869 m. Vokietijoje paskelbė rusų kilmės chemikas Dimitrijus Mendelejevas (1834–1907), atradęs atpažįstamą schemą, padedančią juos suskirstyti į kategorijas ir grafiškai sutvarkyti. Jo pavadinimas kilęs iš Mendelejevo hipotezės kad atominė masė lemia periodines elementų savybes.
Pirmoji periodinė elementų lentelė tuo metu atrastus 63 elementus suskirstė į šešias stulpelius, kas yra visuotinai priimta ir gerbiama šios disciplinos mokslininkų. Tai laikoma pirmuoju bandymu susisteminti Antoine'o Lavoisier arba André-Emile'o Bégueille de Champs Courtois pasiūlytus elementus. Žymiai patobulinti pirmieji stalai, kuriuos sukūrė Béguyer de Chancourtois („antžeminis sraigtas“) 1862 m. ir Julius Lothar Meyer 1864 m.
Be periodinės lentelės sukūrimo, Mendelejevas naudojo jį kaip įrankį, leidžiantį daryti išvadą apie neišvengiamą dar neatrastų elementų egzistavimą, prognozė, kuri vėliau išsipildė, kai buvo pradėta atrasti daugelis elementų, užpildančių jo lentelės spragas.
Tačiau nuo to laiko periodinė lentelė buvo keletą kartų išrasta ir perrašyta, išplečiant vėliau atrastus ar susintetintus atomus. Pats Mendelejevas 1871 m. sukūrė antrąją versiją. Dabartinę struktūrą pagal originalią lentelę sugalvojo šveicarų chemikas Alfredas Werneris (1866-1919), o standartinės figūros dizainas priskiriamas amerikiečių chemikui Horace'ui Grovesui Demingui.
Nauja lentelės versija, kurią pasiūlė kostarikietis Gil Chaverri (1921-2005), atsižvelgiama į elektronines elementų struktūras, o ne į jų protonų skaičių. Tačiau dabartinis tradicinės versijos pripažinimas yra absoliutus.
Periodinės lentelės istorija
XIX amžiuje chemikai pradėjo klasifikuoti žinomus elementus pagal jų fizinių ir cheminių savybių panašumą. Šių tyrimų pabaigoje buvo sukurta šiuolaikinė periodinė elementų lentelė, kaip mes ją žinome.
Tarp 1817 ir 1829, vokiečių chemikas Johanas Dobereineris kai kuriuos elementus sugrupavo į tris grupes, vadinamas trynukais, nes jų cheminės savybės buvo panašios. Pavyzdžiui, chloro (Cl), bromo (Br) ir jodo (I) triplete pastebėjote, kad Br atominė masė buvo labai artima vidutinei Cl ir I masei. Deja, ne visi elementai yra klasifikuojami trynukai ir jo pastangomis nepavyko pasiekti elementų klasifikacijos.
Britų chemikas Johnas Newlandsas 1863 m suskirstė elementus į grupes ir pasiūlė oktavų dėsnį, susidedantis iš didėjančios atominės masės elementų, kuriuose tam tikros savybės kartojasi kas 8 elementus.
1869 m. rusų chemikas Dmitrijus Mendelejevas paskelbė savo pirmąją periodinę lentelę, kurioje elementai buvo išvardyti atominės masės didėjimo tvarka. Tuo pačiu metu vokiečių chemikas Lotharas Meyeris paskelbė savo periodinę lentelę, kurioje elementai buvo išdėstyti nuo mažiausios iki didžiausios atominės masės. Mendelejevas jų lenteles išdėstė horizontaliai, palikdamas tuščias vietas, kuriose jie turėjo pridėti ką nors dar neatrastų. Mendelejevas organizacijoje numatė skirtingą modelį: elementai su panašiomis cheminėmis savybėmis reguliariais (arba periodiškais) intervalais pasirodo vertikaliuose lentelės stulpeliuose. Po galio (Ga), skandžio (Sc) ir germanio (Ge) atradimo 1874–1885 m., Mendelejevo prognozės buvo paremtos jas patalpinus į tas spragas, dėl kurių jo periodinė lentelė tapo labiau vertingu ir pripažintu pasauliu.
1913 m. britų chemikas Henry Moseley, atlikdamas rentgeno tyrimus, nustatė elementų branduolinį krūvį (atominį skaičių) ir sugrupavo juos pagal didėjantį atominį skaičių, kaip žinome šiandien.
Kokios yra periodinės elementų lentelės grupės?
Chemijoje periodinės lentelės grupė yra sudedamųjų elementų stulpelis, atitinkantis cheminių elementų grupę, turinčią daug atominių savybių. Faktiškai, pagrindinė periodinės lentelės funkcija, kurią sukūrė rusų chemikas Dmitrijus Mendelejevas (1834–1907), turėjo būti kaip diagrama, skirta klasifikuoti ir organizuoti įvairias žinomų cheminių elementų grupes, kurioms jo populiacija yra vienas iš svarbiausių komponentų.
Grupės vaizduojamos lentelės stulpeliuose, o eilutės sudaro taškus. Yra 18 skirtingų grupių, sunumeruotų nuo 1 iki 18, kurių kiekviename yra įvairus cheminių elementų skaičius. Kiekvienos elementų grupės paskutiniame atominiame apvalkale yra tiek pat elektronų, todėl jų cheminės savybės yra panašios, nes cheminių elementų cheminės savybės yra glaudžiai susijusios su elektronais, esančiais paskutiniame atomo apvalkale.
Skirtingų grupių numeraciją lentelėje šiuo metu nustato Tarptautinė grynosios ir taikomosios chemijos sąjunga (IUPAC) ir ji atitinka arabiškus skaičius (1, 2, 3...18), pakeičiančius tradicinį europietišką metodą, kuris naudojo romėniškus skaitmenis ir raidėse (IA, IIA, IIIA…VIIIA) ir amerikietiškame metode taip pat naudojami romėniški skaitmenys ir raidės, tačiau kitaip nei europietiškas metodas.
- IUPAC. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18.
- Europos sistema. IA, IIA, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, VIIIA, VIIIA, VIIIA, IB, IIB, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB.
- Amerikos sistema. IA, IIA, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, VIIIB, VIIIB, IB, IIB, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, VIIIA.
Tokiu būdu kiekvienas periodinėje lentelėje pasirodantis elementas visada atitinka konkrečią grupę ir laikotarpį, atspindintį būdą, kuriuo vystosi humanitarinis mokslas, klasifikuojantis materiją.
Kaip matote, periodinė lentelė buvo didžiulė chemijos pažanga per visą istoriją ir šiandien. Tikiuosi, kad naudodamiesi šia informacija galėsite daugiau sužinoti apie periodinės lentelės kilmę ir jos ypatybes.