Періодична таблиця — це графічний і концептуальний інструмент, який упорядковує всі відомі людині хімічні елементи відповідно до їх атомного номера (тобто кількості протонів у ядрі) та інших фундаментальних хімічних властивостей. Багато людей не знають добре походження періодичної таблиці.
Тому ми збираємося розповісти вам про походження періодичної таблиці, її історію та значення, яке вона має для хімії.
Походження періодичної системи
Перша версія цієї концептуальної моделі була опублікована в Німеччині в 1869 році хіміком російського походження Димитрієм Менделєєвим (1834-1907), який відкрив впізнавану схему, яка допомагає їх класифікувати та графічно впорядковувати. Його назва походить від гіпотези Менделєєва що атомна вага визначає періодичні властивості елементів.
Перша періодична таблиця елементів впорядкувала 63 виявлені на той час елементи в шість стовпців, що загальновизнано та поважається вченими цієї дисципліни. Це вважається першою спробою систематизувати елементи, запропоновані Антуаном Лавуазьє або Андре-Емілем Бегей де Шан Куртуа. Значне вдосконалення в порівнянні з першими таблицями, створеними Бегюй де Шанкуртуа («земний гвинт») у 1862 році та Юліусом Лотаром Мейєром у 1864 році.
Крім створення періодичної системи Менделєєв використовував його як інструмент для висновку про неминуче існування елементів, які ще належить відкрити, передбачення, яке пізніше збулося, коли почали відкриватися багато елементів, які заповнювали прогалини в його таблиці.
Однак з тих пір періодичну таблицю кілька разів переробляли та переформлювали, доповнюючи атоми, відкриті чи синтезовані пізніше. Сам Менделєєв створив другу версію в 1871 році. Нинішня структура була розроблена швейцарським хіміком Альфредом Вернером (1866-1919) на основі оригінальної таблиці, а дизайн стандартної фігури приписується американському хіміку Хорасу Гровсу Демінгу.
Нова версія таблиці, запропонована костариканцем Гілом Чаверрі (1921-2005), враховує електронну структуру елементів, а не їхні протонні числа. Однак поточне визнання традиційної версії є абсолютним.
Історія періодичної таблиці
У XNUMX столітті хіміки почали класифікувати відомі елементи на основі їх подібності фізичних і хімічних властивостей. У результаті цих досліджень була створена сучасна періодична таблиця елементів, яку ми знаємо.
У період з 1817 по 1829 р. німецький хімік Йохан Доберейнер згрупував деякі елементи в групи по три, які називаються триплетами, оскільки вони мали схожі хімічні властивості. Наприклад, у триплеті хлору (Cl), брому (Br) і йоду (I) ви помітили, що атомна маса Br була дуже близькою до середньої маси Cl та I. На жаль, не всі елементи класифікуються в триплетів, і його зусилля не змогли прийти до класифікації елементів.
У 1863 році британський хімік Джон Ньюлендс розділив елементи на групи і запропонував закон октав, що складається з елементів із зростаючою атомною масою, у яких певні властивості повторюються кожні 8 елементів.
У 1869 році російський хімік Дмитро Менделєєв опублікував свою першу періодичну таблицю, перерахувавши елементи в порядку зростання атомної маси. У той же час німецький хімік Лотар Майєр опублікував власну періодичну таблицю, в якій елементи були розташовані від найменшої до найбільшої атомної маси. Менделєєв розташував свої таблиці горизонтально, залишивши порожні місця, де потрібно було додати щось, що ще не було відкрито. Всередині організації Менделєєв передбачив чітку модель: елементи зі схожими хімічними властивостями з’являються через регулярні (або періодичні) проміжки часу у вертикальних стовпцях таблиці. Після відкриття галію (Ga), скандію (Sc) і германію (Ge) між 1874 і 1885 рр., передбачення Менделєєва були підтверджені шляхом розміщення їх у цих проміжках, що зробило його періодичну таблицю світом, який набув більшої цінності та визнання.
У 1913 році британський хімік Генрі Мозлі визначив заряд ядра (атомний номер) елементів за допомогою рентгенівських досліджень і перегрупував їх у порядку збільшення атомного номера, як ми знаємо їх сьогодні.
На які групи складається періодична система елементів?
У хімії група періодичної системи — це стовпець складових елементів, що відповідає групі хімічних елементів з багатьма атомними характеристиками. Насправді, Основна функція періодичної системи, створеної російським хіміком Дмитром Менделєєвим (1834-1907) саме мав служити діаграмою для класифікації та організації різних груп відомих хімічних елементів, для яких їх населення є одним із найважливіших компонентів.
Групи представлені в стовпцях таблиці, а рядки утворюють періоди. Є 18 різних груп, пронумерованих від 1 до 18, кожна з яких містить змінну кількість хімічних елементів. Кожна група елементів має однакову кількість електронів в останній атомній оболонці, тому вони мають подібні хімічні властивості, оскільки хімічні властивості хімічних елементів тісно пов’язані з електронами, розташованими в останній атомній оболонці.
Нумерація різних груп у таблиці наразі встановлена Міжнародним союзом теоретичної та прикладної хімії (IUPAC) і відповідає арабським цифрам (1, 2, 3...18), що замінює традиційний європейський метод, який використовує римські цифри та літери (IA, IIA, IIIA…VIIIA) та американський метод також використовують римські цифри та літери, але в іншому розташуванні, ніж європейський метод.
- IUPAC. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18.
- Європейська система. IA, IIA, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, VIIA, VIIIA, VIIIA, IB, IIB, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB.
- Американська система. IA, IIA, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, VIIIB, VIIIB, IB, IIB, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, VIIIA.
Таким чином, кожен елемент, який з’являється в періодичній таблиці, завжди відповідає певній групі та періоду, що відображає шлях, яким людська наука розвивається для класифікації матерії.
Як бачите, періодична таблиця була величезним прогресом у хімії протягом всієї історії та сьогодні. Я сподіваюся, що з цією інформацією ви зможете дізнатися більше про походження періодичної таблиці та її характеристики.