Periodni sistem je grafično in konceptualno orodje, ki organizira vse človeku znane kemične elemente glede na njihovo atomsko število (to je število protonov v jedru) in druge temeljne kemične lastnosti. Marsikdo ne pozna dobro izvor periodnega sistema.
Zato vam bomo povedali o izvoru periodnega sistema, njegovi zgodovini in pomenu, ki ga ima za kemijo.
Izvor periodnega sistema
Prvo različico tega konceptualnega modela je leta 1869 v Nemčiji objavil v Rusiji rojeni kemik Dimitrij Mendelejev (1834-1907), ki je odkril prepoznavno shemo, ki jim pomaga kategorizirati in grafično organizirati. Njegovo ime izhaja iz hipoteze Mendelejeva da atomska teža določa periodične lastnosti elementov.
Prvi periodični sistem elementov je 63 takrat odkritih elementov razporedil v šest stolpcev, kar je splošno sprejeto in spoštovano med učenjaki te stroke. Velja za prvi poskus sistematizacije elementov, ki sta jih predlagala Antoine Lavoisier ali André-Emile Bégueille de Champs Courtois. Pomembna izboljšava v primerjavi s prvimi tabelami, ki sta jih ustvarila Béguyer de Chancourtois ("zemeljski propeler") leta 1862 in Julius Lothar Meyer leta 1864.
Poleg ustvarjanja periodnega sistema je Mendelejev uporabil kot orodje za sklepanje o neizogibnem obstoju elementov, ki jih je treba še odkriti, napoved, ki se je pozneje uresničila, ko so začeli odkrivati številne elemente, ki so zapolnili vrzeli v njegovi tabeli.
Od takrat pa je bil periodični sistem večkrat na novo odkrit in preoblikovan, pri čemer se je razširil na atome, odkrite ali sintetizirane pozneje. Mendelejev je sam ustvaril drugo različico leta 1871. Sedanjo strukturo je iz prvotne tabele zasnoval švicarski kemik Alfred Werner (1866-1919), oblikovanje standardne figure pa pripisujejo ameriškemu kemiku Horaceu Grovesu Demingu.
Nova različica tabele, ki jo je predlagal Kostaričan Gil Chaverri (1921-2005), upošteva elektronske strukture elementov in ne njihovih protonskih števil. Trenutno sprejetje tradicionalne različice pa je absolutno.
Zgodovina periodnega sistema
V XNUMX. stoletju so kemiki začeli razvrščati znane elemente na podlagi njihove podobnosti v fizikalnih in kemijskih lastnostih. Konec teh študij je ustvaril sodoben periodni sistem elementov, kot ga poznamo.
Med 1817 in 1829 nemški kemik Johan Dobereiner je nekatere elemente združil v skupine po tri, imenovane tripleti, ker imata podobne kemijske lastnosti. Na primer, v trojčku klora (Cl), broma (Br) in joda (I) ste opazili, da je bila atomska masa Br zelo blizu povprečni masi Cl in I. Na žalost niso vsi elementi razvrščeni v trojčki in njegova prizadevanja niso uspela priti do klasifikacije elementov.
Leta 1863 je britanski kemik John Newlands elemente razdelil v skupine in predlagal zakon oktav, sestavljen iz elementov z naraščajočo atomsko maso, v katerih se določene lastnosti ponavljajo vsakih 8 elementov.
Leta 1869 je ruski kemik Dmitrij Mendelejev objavil svoj prvi periodni sistem, v katerem je navedel elemente po naraščajoči atomski masi. Istočasno je nemški kemik Lothar Meyer izdal svoj periodični sistem, v katerem so bili elementi razporejeni od najmanjše do največje atomske mase. Mendelejev je njihove tabele razporedil vodoravno in pustil prazne prostore, kjer so morali dodati nekaj, kar je bilo treba še odkriti. Znotraj organizacije si je Mendelejev zamislil poseben vzorec: elementi s podobnimi kemičnimi lastnostmi se pojavljajo v rednih (ali periodičnih) intervalih v navpičnih stolpcih na mizi. Po odkritju galija (Ga), skandija (Sc) in germanija (Ge) med letoma 1874 in 1885, so bile Mendelejevove napovedi podprte z umestitvijo v te vrzeli, zaradi česar je njegov periodični sistem postal svet, ki je pridobil večjo vrednost in sprejetost.
Leta 1913 je britanski kemik Henry Moseley z rentgenskimi študijami določil jedrski naboj (atomsko število) elementov in jih ponovno združil po naraščajočem atomskem številu, kot jih poznamo danes.
Katere so skupine periodnega sistema elementov?
V kemiji je skupina periodnega sistema stolpec sestavnih elementov, ki ustreza skupini kemičnih elementov z mnogimi atomskimi značilnostmi. Pravzaprav, glavna funkcija periodnega sistema, ki ga je ustvaril ruski kemik Dmitrij Mendelejev (1834-1907), naj bi služil kot diagram za razvrščanje in organiziranje različnih skupin znanih kemičnih elementov, za katere je njihova populacija ena najpomembnejših komponent.
Skupine so predstavljene v stolpcih tabele, medtem ko vrstice tvorijo obdobja. Obstaja 18 različnih skupin, oštevilčenih od 1 do 18, od katerih vsaka vsebuje različno število kemičnih elementov. Vsaka skupina elementov ima v svoji zadnji atomski lupini enako število elektronov, zato imajo podobne kemijske lastnosti, saj so kemijske lastnosti kemičnih elementov tesno povezane z elektroni, ki se nahajajo v zadnji atomski lupini.
Številčenje različnih skupin v tabeli trenutno določa Mednarodna zveza za čisto in uporabno kemijo (IUPAC) in ustreza arabskim številkam (1, 2, 3...18), ki nadomeščajo tradicionalno evropsko metodo, ki je uporabljala rimske številke in črke (IA, IIA, IIIA…VIIIA) in ameriška metoda uporablja tudi rimske številke in črke, vendar v drugačni razporeditvi kot evropska metoda.
- IUPAC. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18.
- evropski sistem. IA, IIA, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, VIIA, VIIA, VIIIA, IB, IIB, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB.
- ameriški sistem. IA, IIA, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, VIIIB, VIIIB, IB, IIB, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, VIIIA.
Na ta način vsak element, ki se pojavi v periodnem sistemu, vedno ustreza določeni skupini in obdobju, kar odraža način, na katerega se človeška znanost razvija za razvrščanje snovi.
Kot lahko vidite, je bil periodni sistem velik napredek v kemiji skozi zgodovino in danes. Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o izvoru periodnega sistema in njegovih značilnostih.