Periodiskā tabula ir grafisks un konceptuāls rīks, kas sakārto visus cilvēkam zināmos ķīmiskos elementus atbilstoši to atomu skaitam (tas ir, protonu skaitam kodolā) un citām ķīmiskajām pamatīpašībām. Daudzi cilvēki labi nezina Periodiskās tabulas izcelsme.
Tāpēc mēs jums pastāstīsim par periodiskās tabulas izcelsmi, tās vēsturi un nozīmi ķīmijā.
Periodiskās tabulas izcelsme
Pirmo šī konceptuālā modeļa versiju 1869. gadā Vācijā publicēja krievu izcelsmes ķīmiķis Dimitri Mendeļejevs (1834-1907), kurš atklāja atpazīstamu shēmu, kas palīdzēja tos kategorizēt un grafiski sakārtot. Tās nosaukums cēlies no Mendeļejeva hipotēzes ka atomsvars nosaka elementu periodiskās īpašības.
Pirmā periodiskā elementu tabula sakārtoja tolaik atklātos 63 elementus sešās kolonnās, kas ir vispārpieņemts un šīs disciplīnas zinātnieku respekts. Tas tiek uzskatīts par pirmo mēģinājumu sistematizēt Antoine Lavoisier vai André-Emile Bégueille de Champs Courtois ierosinātos elementus. Būtisks uzlabojums salīdzinājumā ar pirmajām tabulām, ko izveidoja Béguyer de Chancourtois ("zemes dzenskrūve") 1862. gadā un Julius Lothar Meyer 1864. gadā.
Papildus periodiskās tabulas izveidei Mendeļejevs izmantoja to kā instrumentu, lai secinātu par elementu neizbēgamu esamību, kas vēl jāatklāj, pareģojums, kas vēlāk piepildījās, kad sāka atklāt daudzus elementus, kas aizpildīja tukšās vietas viņa tabulā.
Tomēr kopš tā laika periodiskā tabula ir vairākkārt izgudrota un atjaunota, paplašinot vēlāk atklātos vai sintezētos atomus. Pats Mendeļejevs izveidoja otro versiju 1871. gadā. Pašreizējo struktūru pēc sākotnējās tabulas izstrādāja Šveices ķīmiķis Alfrēds Verners (1866-1919), un standarta figūras dizains ir piedēvēts amerikāņu ķīmiķim Horace Groves Deming.
Jauna tabulas versija, ko ierosinājis kostarikietis Gils Čaverri (1921-2005), ņem vērā elementu elektroniskās struktūras, nevis to protonu skaitu. Tomēr pašreizējā tradicionālās versijas pieņemšana ir absolūta.
Periodiskās tabulas vēsture
XNUMX. gadsimtā ķīmiķi sāka klasificēt zināmos elementus, pamatojoties uz to fizikālo un ķīmisko īpašību līdzību. Šo pētījumu beigās tika izveidota mūsdienu periodiskā elementu tabula, kā mēs to zinām.
Laikā no 1817. līdz 1829. gadam vācu ķīmiķis Johans Dobereiners dažus elementus sagrupēja trīs grupās, ko sauca par tripletiem, jo tiem bija līdzīgas ķīmiskās īpašības. Piemēram, hlora (Cl), broma (Br) un joda (I) tripletā jūs ievērojāt, ka Br atomu masa bija ļoti tuva Cl un I vidējai masai. Diemžēl ne visi elementi ir klasificēti trīnīši, un viņa pūliņiem neizdevās panākt elementu klasifikāciju.
1863. gadā britu ķīmiķis Džons Ņūlendss sadalīja elementus grupās un ierosināja oktāvu likumu, kas sastāv no pieaugošas atommasas elementiem, kuros noteiktas īpašības atkārtojas ik pēc 8 elementiem.
1869. gadā krievu ķīmiķis Dmitrijs Mendeļejevs publicēja savu pirmo periodisko tabulu, kurā elementi tika uzskaitīti atomu masas pieauguma secībā. Tajā pašā laikā vācu ķīmiķis Lotārs Meiers publicēja savu periodisko tabulu, kurā elementi bija sakārtoti no mazākās līdz lielākajai atommasai. Mendeļejevs sakārtoja savus galdus horizontāli, atstājot tukšas vietas, kur viņiem bija jāpievieno kaut kas vēl jāatklāj. Organizācijā Mendeļejevs paredzēja atšķirīgu modeli: elementi ar līdzīgām ķīmiskajām īpašībām regulāri (vai periodiski) parādās galda vertikālās kolonnās. Pēc gallija (Ga), skandija (Sc) un germānija (Ge) atklāšanas no 1874. līdz 1885. gadam, Mendeļejeva prognozes tika atbalstītas, ievietojot tās tajās spraugās, kas padarīja viņa periodisko tabulu par pasauli, kas ieguvusi lielāku vērtību un pieņemšanu.
1913. gadā britu ķīmiķis Henrijs Mozelijs, izmantojot rentgena pētījumus, noteica elementu kodollādiņu (atomu skaitu) un pārgrupēja tos mūsdienās pazīstamā atomu skaita pieauguma secībā.
Kādas ir elementu periodiskās tabulas grupas?
Ķīmijā periodiskās tabulas grupa ir veidojošo elementu kolonna, kas atbilst ķīmisko elementu grupai ar daudzām atomu īpašībām. Patiesībā, Krievijas ķīmiķa Dmitrija Mendeļejeva izveidotās periodiskās tabulas galvenā funkcija (1834-1907), bija tieši kalpot kā diagramma, lai klasificētu un sakārtotu dažādas zināmo ķīmisko elementu grupas, kurām tās populācija ir viena no svarīgākajām sastāvdaļām.
Grupas ir attēlotas tabulas kolonnās, savukārt rindas veido punktus. Ir 18 dažādas grupas, numurētas no 1 līdz 18, no kuriem katrs satur mainīgu skaitu ķīmisko elementu. Katrai elementu grupai pēdējā atoma apvalkā ir vienāds elektronu skaits, tāpēc tiem ir līdzīgas ķīmiskās īpašības, jo ķīmisko elementu ķīmiskās īpašības ir cieši saistītas ar elektroniem, kas atrodas pēdējā atoma apvalkā.
Dažādo grupu numerāciju tabulā pašlaik nosaka Starptautiskā tīrās un lietišķās ķīmijas savienība (IUPAC), un tā atbilst arābu cipariem (1, 2, 3...18), aizstājot tradicionālo Eiropas metodi, kurā tika izmantoti romiešu cipari un burti (IA, IIA, IIIA…VIIIA) un amerikāņu metode arī izmanto romiešu ciparus un burtus, taču citā izkārtojumā nekā Eiropas metode.
- IUPAC. 1., 2., 3., 4., 5., 6., 7., 8., 9., 10., 11., 12., 13., 14., 15., 16., 17,.
- Eiropas sistēma. IA, IIA, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, VIIIA, VIIIA, VIIIA, IB, IIB, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB.
- Amerikāņu sistēma. IA, IIA, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, VIIIB, VIIIB, IB, IIB, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, VIIIA.
Tādā veidā katrs elements, kas parādās periodiskajā tabulā, vienmēr atbilst noteiktai grupai un periodam, atspoguļojot veidu, kādā attīstās humanitārā zinātne, lai klasificētu vielu.
Kā redzat, periodiskā tabula ir bijis milzīgs sasniegums ķīmijā visā vēsturē un mūsdienās. Es ceru, ka ar šo informāciju jūs varat uzzināt vairāk par periodiskās tabulas izcelsmi un tās īpašībām.