Периодический закон

Периодический закон — фундаментальный закон природы, открытый Д. И. Менделеевым в 1869 году при сопоставлении свойств известных в то время химических элементов и величин их атомных масс.

«Если я видел дальше других, то только потому, что стоял на плечах гигантов.»

И. Ньютон

     Д. И. Менделеев соглашается :  «… истинные от­крытия делаются работой не одного ума, а усилием массы дея­телей, из которых иногда один есть только выразитель того, что принадлежит многим,  что есть мысли плод совокупной работы. Таким образом, каждый шаг науки подготавливается пред­шествующим этапом, и каждый ее последующий этап законо­мерно связан с предыдущим». При выборе объектов исследова­ния и выводе законов, связывающих явления, Д.И. Менделеев исходит из ранее установленных законов и теорий существующих в данную эпоху  и опирается на работы предшественников»

Первые попытки систематизации элементов

    Одной из важнейших проблем теоретической химии XIX века после разрешения проблемы атомных весов оставалась систематизация химических элементов, число которых постоянно росло. Со времён античности и средних веков были известны 14 элементов (хотя собственно элементами их стали считать лишь в конце XVIII века). В XVIII веке к ним добавилось 20 новых элементов; к 1860 году число известных элементов возросло до шестидесяти. Проблема упорядочения элементов и отыскания закономерности в изменении их свойств становилась всё более актуальной.

Первую попытку систематизации элементов предпринял немецкий химик Иоган Вольфганг Деберейнер, сформулировавший в 1829 г. закон триад. Дёберейнер обратил внимание на то, что в рядах сходных по свойствам элементов наблюдается закономерное изменение атомной массы. В выделенных Дёберейнером триадах элементов атомный вес среднего элемента триады примерно равен полусумме атомных весов двух крайних элементов: 

Cl  – 35.5
Br  – 80
I  – 125

P  – 31
As  – 75
Sb  – 122

S  – 32
Se  – 79
Te  – 129

Ca  – 41
Sr  – 88
Ba  – 137

Li  – 7
Na  – 23
K  – 39

Хотя разбить все известные элементы на триады Дёберейнеру, естественно, не удалось, тем не менее, закон триад явно указывал на наличие взаимосвязи между атомной массой и свойствами элементов и их соединений. Все дальнейшие попытки систематизации основывались на размещении элементов в порядке возрастания их атомных весов.

В 1843 г. Леопольд Гмелин привёл таблицу химически сходных элементов, расставленных по группам в порядке возрастания "соединительных масс". Вне групп элементов, вверху таблицы, Гмелин поместил три "базисных" элемента – кислород, азот и водород. Под ними были расставлены триады, а также тетрады и пентады (группы из четырех и пяти элементов), причём под кислородом расположены группы металлоидов (по терминологии Берцелиуса), т.е. электроотрицательных элементов; электроположительные и электроотрицательные свойства групп элементов плавно изменялись сверху вниз. 

     Важным этапом систематизации элементов стали т.н. дифференциальные системы, направленные на выявление общих закономерностей в изменении атомного веса элементов. В 1850 г. немецкий врач Макс фон Петтенхофер попытался найти у элементов соотношения, подобные тем, что обнаруживаются в гомологических рядах, т.е. в рядах соединений, отличающихся друг от друга группой CH2. Он указал, что атомные веса некоторых элементов отличаются друг от друга на величину, кратную восьми. На этом основании Петтенкофер высказал предположение, что элементы, возможно, являются сложными образованиями каких-то субэлементарных частиц. На следующий год подобные соображения высказал и французский химик-органикЖан Батист Андре Дюма . В 1859 г. эту идею детально разработал немецкий учёный Адольф Штреккер ; несколько вариантов таблиц предложил в 1857-1868 гг. английский химик Уильям Одлинг.

Александр Эмиль Бугуйе де Шанкуртуа

Comments