Почему потребовалось 20 лет для утверждения закона менделеева в науке


Почему потребовалось 20 лет для утверждения закона менделеева в науке

Открытие периодического закона Менделеевым


Можно сказать, что путь к этому открытию Д.И.Менделеев начинает со своих первых работ, например Изоморфизм и Удельные объемы, в которых при изучении взаимосвязи свойств с составом начинает анализировать сначала свойства отдельных элементов, затем естественных групп и всех классов соединений, включая простые вещества. Но наиболее близко он подходит к этой проблеме при создании своего учебника Основы химии. Дело в том, что среди имевшихся учебников на русском и иностранных языках ни один не удовлетворял его полностью. После Международного конгресса в Карлсруэ требовался учебник химии, основанный на новых принципах, принятых большинством химиков и отражающий все новейшие достижения химической теории и практики.

В процессе подготовки второй части Основ химии и было сделано открытие, не имевшее себе равных в истории науки. В течение двух последующих лет Д.И.Менделеев был занят важными теоретическими и экспериментальными исследованиями, связанными с выяснением ряда вопросов, возникших в связи с этим открытием.

В течение двух последующих лет Д.И.Менделеев был занят важными теоретическими и экспериментальными исследованиями, связанными с выяснением ряда вопросов, возникших в связи с этим открытием. Итогом этой работы стала статья Периодическая законность химических элементов, опубликованная в 1871г. в Анналах химии и фармации. В ней были разработаны и последовательно изложены все стороны открытого им закона, а так же сформулированы важнейшие его приложения, т.е.

Д.И.Менделеев указал путь направленного поиска в химии будущего. После Д.И.Менделеева химики знали, где и как искать неизвестное.

Много замечательных ученых, основываясь на периодическом законе, предсказывали и описывали неизвестные химические элементы и их свойства.

Все предсказанное, новые неизвестные элементы и их свойства и свойства их соединений, законы их поведения в природе – все было найдено, все подтвердилось. История науки не знает другого подобного триумфа. Открыт новый закон природы. Вместо разрозненных, не связанных между собой веществ перед наукой встала единая стройная система, объединившая в одно целое все элементы Вселенной.

Открыт новый закон природы. Вместо разрозненных, не связанных между собой веществ перед наукой встала единая стройная система, объединившая в одно целое все элементы Вселенной.

Но не только в открытии нового заключался научный завет, оставленный Д.И.Менделеевым.

Почему авторство в открытии периодического закона химических элементов принадлежит именно Д. И. Менделееву, хотя свои варианты таблицы элементов предлагали (одновременно с ним и даже ранее него) другие ученые?

Открытие Д.

И. Менделеевым периодического закона химических элементов датируется 17 февраля 1869 года, когда он составил таблицу, озаглавленную

«Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве»

. Это был результат долголетних поисков. Однажды на вопрос, как он открыл периодическую систему, Менделеев ответил:

«Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг… готово»

.

У Менделеева были предшественники.

В 1862 году итальянский химик С. Канниццаро выступил с докладом о роли атомных весов элементов как важнейшем химическом инструменте. В том же 1862 году французский геолог А. де Шантуркуа установил, что элементы можно разместить в порядке возрастания атомных весов в специальной таблице, причем в вертикальные столбцы попадают элементы со сходными свойствами.
де Шантуркуа установил, что элементы можно разместить в порядке возрастания атомных весов в специальной таблице, причем в вертикальные столбцы попадают элементы со сходными свойствами.

Независимо от Шантуркуа к тому же выводу пришел и английский химик Д.

Ньюлендс. Практически одновременно с Менделеевым предложил свой вариант таблицы элементов немецкий ученый Л. Мейер. Признание получила именно таблица Менделеева, который не только проявил смелость и умение при доказательстве своих взглядов, но и развил их дальше своих коллег. Во-первых, периодическая таблица Менделеева (названная так за периодическое чередование элементов со сходными химическими свойствами) имела более полный вид, чем аналогичные таблицы его вышеупомянутых коллег, и более сходную форму с той, которая повсеместно принята в наше время.

Во-вторых, когда свойства того или иного элемента заставляли Менделеева помещать элемент вне принятой последовательности атомных весов, он смело шел на изменение формального порядка, исходя из определяющей роли химических свойств, а не атомного веса.

И всякий раз он оказывался абсолютно прав.

И в-третьих, самое важное: там, где в таблице не хватало элементов для заполнения ячеек, Менделеев оставил свободные места, дерзко предвосхитив будущие открытия новых элементов.

Основываясь на свойствах соседей по периодической таблице, он даже довольно точно описал три элемента, которым еще только предстояло занять свободные ячейки.

Здесь ему сопутствовала явная удача: все три элемента (галлий, скандий и германий) были открыты еще при жизни Менделеева, и он дожил до триумфа своей периодической системы. Периодический закон получил всеобщее признание как один из основных законов химии.

Так сбылось предвидение Менделеева: «Периодическому закону – будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает». Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРес

Де Буабодран так и сделал и обнаружил, что отправитель письма, российский химик Дмитрий Менделеев, был прав.

Плотность элемента была не 4,7 грамма на квадратный сантиметр, как он изначально думал, а 5,9 — практически такая, как предсказал Менделеев. «Именно после этого таблица Менделеева и прославилась на весь мир», — говорит Майкл Гордин (Michael Gordin), профессор современной истории в Принстонском университете и автор книги «Хорошо упорядоченная вещь: Дмитрий Менделеев и тень периодической таблица» (A Well-Ordered Thing: Dmitrii Mendeleev and the Shadow of the Periodic Table).

«Именно после этого таблица Менделеева и прославилась на весь мир»

, — говорит Майкл Гордин (Michael Gordin), профессор современной истории в Принстонском университете и автор книги «Хорошо упорядоченная вещь: Дмитрий Менделеев и тень периодической таблица» (A Well-Ordered Thing: Dmitrii Mendeleev and the Shadow of the Periodic Table). Все началось в Санкт-Петербурге в феврале 1869 года.

Дмитрий Менделеев писал учебник по химии в двух томах.

Первая часть уже была готова: первые 500 страниц книги он посвятил четырем элементам — углероду, кислороду, водороду и азоту. В последней главе Менделеев описывает так называемые галогены: фтор, хлор, бром и йод — группу элементов, чьи свойства очень похожи.

Например, они легко реагируют с металлами и образуют соли, такие как хлорид натрия, то есть обычная пищевая соль. Второй том должен был стать не менее толстым. Но из 63 известных элементов химик рассказал в первой части лишь о восьми.

«У него оставались 55 элементов, которые следовало представить во втором томе. Поэтому он пытался найти способ организовать их так, чтобы можно было описать их как можно более экономично», — говорит Майкл Гордин. 05.02.201910.01.201920.04.2006 Для начала Дмитрий Менделеев задумался о щелочных металлах — литии, натрии, калии и рубидии.

Все это мягкие и легкие металлы, которые активно взаимодействуют с водой, образуя щелочную основу, иными словами — раствор с высоким pH. Сравнив их атомный вес, или атомную массу (показатель, сколько весит один атом вещества), он обнаружил, что разница между двумя щелочными металлами очень похожа на разницу между двумя галогенами.

«Он начал думать, что, возможно, существует некая естественная система, объясняющая это явление»

, — говорит Майкл Гордин.

Есть много распространенных мифов о том, как Дмитрий Менделеев додумался до периодической системы.

Открытие периодического закона Менделеева: дата и суть

В связи с учетом всех этих видов Д.

И. Менделеев смог не только предугадать, расписать свойства веществ, которые являлись не открытыми элементами, но и показать ход их появления, земные ресурсы (руда и соединения), из которых были выявлены простейшие вещества.Суть открытия периодического закона Менделеева заключается в росте атомного веса химических элементов, из-за которого изменения свойств происходят не размеренно, а время от времени. Менделеев разместил периодическую таблицу всех найденных на тот момент элементов в российском журнале и открыл некоторые новые элементы для завершения таблицы.

При появлении системы элементов в немецком журнале Менделеев заявил:

  • Характер элемента зависит от величины атомного веса, так же как и характер сложного тела зависит от величины молекулы.
  • Атомная масса химического элемента позволяет определить определенные характерные свойства данного элемента.
  • Возможно открытие множества неизвестных миру элементов, таких как алюминий Al и кремний Si, которые имеют атомный вес 65 и 75 соответственно.
  • При расположении элементов в таблице в соответствии с их атомной массой проявляется видимая периодичность свойств.
  • Элемент иногда может менять свой атомный вес в соответствии со значениями своих соседних элементов. Например, атомный вес теллура (Te) может меняться от 123 до 126, но не может составлять 128.
  • Элементы или группы элементов расположены в таблице в соответствии с их атомными массами и их валентностями, а также их характерными химическими свойствами. Это можно отследить в ряду: Li — литий, Be — берилий, B — бор, C — углерод, N — азот, O — кислород, F — фтор.
  • У наиболее рассеянных элементов имеется наименьший атомный вес.
  • Элементы, которые сходны химическими свойствами, имеют атомный вес, который либо имеет почти одинаковое значение (пример: платина Pt, иридий Ir, осмий Os), либо постоянно увеличивается (пример: калий K, рубидий Rb, цезий Cs).

Периодическая таблица элементов является отображением открытия периодического закона Менделеева.

Периодический закон Менделеева

Но ученый не стал в тупик.

Он твердо был убежден в существовании периодической зависимости свойств элементов от их атомных весов. И когда он наблюдал нарушения периодичности, для него был возможен лишь один-единственный вывод, — очевидно, неверны или неполны данные, которыми располагала наука.

Он исправлял на основании теоретических расчетов атомные веса некоторых элементов. Так было с индием, платиновыми металлами, ураном и другими элементами; позднейшие, более точные измерения их весов подтвердили правильность этих исправлений.

В 1869 году, опубликовав в журнале Русского химического общества свою работу «Соотношение свойств с атомным весом элементов», Менделеев познакомил ученый мир с открытым им периодическим законом. К статье была приложена таблица периодической системы элементов. Излагая сущность открытого закона, великий ученый указывал также на существование еще неизвестных науке элементов.

В таблице Менделеева химические элементы располагаются в порядке возрастания их атомного веса.

Много мест в своей системе Менделеев оставил для еще не открытых элементов, примерный атомный вес и другие свойства которых ученый высчитал, учитывая характер соседних элементов. Менделеев впервые в истории химии предсказал существование неизвестных элементов. Он писал, что должны существовать еще элементы, которые он назвал экаалюминием, экабором и экакремнием.

Ряд ученых отнесся к предсказанию русского ученого с большим недоверием. Но вот в августе 1875 года французский ученый Лекок де Буа-бодран путем спектрального анализа обнаружил в цинковой обманке новый элемент, названный им галлием (Галлия — старинное наименование Франции). В 1879 году известный шведский химик Нильсон открыл второй из предсказанных Менделеевым элементов.

Свойства скандий, как назвал новый элемент Нильсон, полностью совпали со свойствами предсказанного Менделеевым экабора. Оправдались даже опасения русского ученого, что открытию экабора в минералах будет мешать присутствие другого химического элемента — иттрия.

Закон нулевого уровня

Кроме того, он указал на неправильно определенную массу 9 химических элементов и впоследствии описал еще 8 неизвестных науке элементов.

Глубокий патриот Говорят, что на здоровье [Менделеева] сильно подействовал исход Японской войны. Будучи глубоким патриотом, он очень тяжело переживал наши неудачи на Дальнем Востоке, нередко даже плакал… К 1906 г.

он как-то быстро стал дряхлеть, стал часто прихварывать. В этом году он два раза ездил за границу и как будто поправился.

Но дни его были сочтены, и он сам уже как бы предчувствовал близкий конец. Лев Чугаев, «Дмитрий Менделеев, жизнь и деятельность» Таблица верна Лотар Мейер, который выпустил в 1870 году работу «Природа элементов как функция их атомного веса», уже сослался на таблицу Менделеева.

Мейер писал, что ему не хватило научной дерзости Менделеева, чтобы понять всю систему.

Но в работе русского ученого было столько нового, что часть научного сообщества встретила его исследование с недоверием. Тем более что он указывал на неправильно определенные характеристики уже открытых элементов.

Прямой и жесткий, Менделеев не стеснялся открыто указывать людям на их ошибки — можно себе представить, как встретили академики его открытие. Но в 1875 году во Франции открывают предсказанный «экаалюминий» (галлий), в 1879 году — «экабор» (скандий), а в 1885-м — «экасилиций» (германий).

Характеристики каждого полностью укладываются в значения, предсказанные Менделеевым. И научный мир признает, что эта система — верная. Даже открытые сегодня, спустя 150 лет, химические элементы по-прежнему укладываются в эту систему.

«Можно смело утверждать, что во Вселенной не существует химических элементов вне описанной Менделеевым системы»

,— сказал декан химического факультета МГУ имени Ломоносова, член-корреспондент РАН и один из ведущих радиохимиков мира Степан Калмыков. Фото: Science & Society Picture Library / SSPL / Getty Images Слишком вкусил от физиологии Менделеев дал мне тему, рассказал, как приготовлять вещество, азотистометиловый эфир,

Значение периодического закона Менделеева


С открытием Менделеева изменилась вся мировая наука.

Значение периодического закона химических элементов стало важно не только для химии, но и физики, космологии, геохимии.

Периодический закон был открыт Дмитрием Менделеевым в 1871 году. Разные учёные XIX века пытались найти закономерность и упорядочить все известные элементы. Менделеев установил, что химические свойства элементов меняются и повторяются с возрастанием относительной атомной массы.

Рис. 1. Менделеев. На основе этого он расставил 63 известных элемента по шести периодам и восьми группам. Каждый период начинался металлом и заканчивался неметаллом. Менделеев оставил пробелы в таблице для неоткрытых элементов и сделал перерасчёт относительной атомной массы некоторых элементов.

Например, считалось, что атомная масса бериллия – 13,5, а не 9, как это известно сейчас. По логике Менделеева металл необходимо было поместить между углеродом с атомной массой 12 и азотом с атомной массой 14.

Однако это нарушало бы принцип периодического закона: металл оказался бы между двумя неметаллами. Поэтому Менделеев предположил, что место бериллия между литием (7) и бором (9), т.е.

атомная масса бериллия должна быть примерно 9, а валентность – II или III. Математическая точность Менделеева впоследствии подтвердилась экспериментально, пропущенные учёным клетки постепенно стали заполняться.

При этом Менделеев не знал о существовании элементов, их ещё предстояло открыть, но уже смог определить их порядковый номер, атомную массу, валентность, свойства. В этом заключается главное значение открытия периодического закона Менделеева. Несмотря на новые знания, нахождение новых элементов и расширение таблицы, принцип периодического закона сохраняется и подтверждается до сих пор.

Рис. 2. Современная таблица Менделеева.

Наиболее подробно Менделеев описал три фантомных элемента – экабор, экаалюминий, экасилиций. Они были открыты в 70-80-х годах XIX века и названы соответственно скандием, галлием, германием. Открытие, сделанное Менделеевым, повлияло на развитие науки.

Если раньше новые элементы находились случайно, то с периодической таблицей химики целенаправленно, ориентируясь на пустые клетки, стали искать элементы. Так были открыты многие редко встречающиеся элементы, например, рений. Рис. 3. Рений. Таблица также дополнилась:

  • инертными газами;
  • радиоактивными элементами.

Кроме того, в конце XIX века благодаря теории строения атома стало известно, что свойства элементов находятся в зависимости не от относительной массы атомов, как это вывел Менделеев, а от заряда ядер.

При этом порядковый номер элементов совпал с показателем заряда атома.

Это позволило связать химию и физику и продолжить изучение внутриатомной энергии. Таблица Менделеева охватывает всю неорганическую химию и даёт чёткое представление о химических, физических свойствах элементов и их месте во Вселенной. Периодический закон Менделеева повлиял на развитие химии и других смежных наук.

Менделееву удалось предсказать многие элементы, которые были открыты позже. Он рассчитал для них атомную массу, определил их свойства. Значения подтверждались с нахождением элементов.

Периодическая таблица задала направление химии: учёные стали искать элементы, ориентируясь на её пробелы.

  1. Вопрос 1 из 5
    • В 1859
    • В 1861
    • В 1869
    • В 1871

(новая вкладка) А какая ваша оценка?

Новые тестыБудь в числе первых на доске почета

  • Все
  • Литература
  • Русский язык
  • Чтение
  • География
  • Окружающий мир
  • Физика
  • Английский язык
  • Биология
  • Геометрия
  • Алгебра
  • Математика
  • Обществознание
  • Химия
  • Информатика
  • История России
  • История

О чём Менделеев думал 20 лет

Тема: 09.03.2021 16:16 Автор: Фото: Общественное достояние 1 марта в России отмечали памятную дату — день открытия Дмитрием Менделеевым периодического закона.

Хотя на самом деле в этот день в 1869 году великий русский учёный, которому на тот момент было всего 35 лет, представил лишь первый вариант периодической системы химических элементов, а затем продолжил работу над её усовершенствованием и детализацией. Впервые прообраз таблицы появился в первом издании учебника «Основы химии», который разрабатывал Менделеев.

По мнению историков, именно работа над учебником и заставила его задуматься над природой и взаимосвязью химических элементов и попытаться поместить их в понятную систему. Хотя на самом деле мыслями об этом он был поглощён с самого детства.

«Вы научили любить природу с её правдою, науку с её истиной…»

, — написал он в посвящении своей матери на одном из своих трудов.

Жива в народной памяти легенда, что якобы таблица целиком явилась Менделееву во сне. Современники записали его личное опровержение таких домыслов:

«Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг… готово»

.Читайте также: Уже в апреле о таблице Менделеева узнали в Европе — её опубликовали в лейпцигском «Журнале практической химии». Но по сей день периодический закон и сама система химических элементов за рубежом не носит имени её первооткрывателя.

Ведь Менделеев был вовсе не первым, кто задумался над систематизацией всех известных человеку веществ, из которых состоит вся Вселенная. Однако заслуга Дмитрия Ивановича не просто в том, что он придумал лаконичную и красочную таблицу.

Он первый понял, что с ростом атомной массы свойства элементов периодически повторяются.

В отличие от западных коллег за основу, помимо атомной массы, он взял ещё и химическое сходство веществ.Смелый новатор, на основе своего закона он не стеснялся исправлять общепринятые показатели веществ — и впоследствии его исправления были признаны правильными. Закон Менделеева предсказал и открытие новых элементов — автор не только оставил для них в таблице пустые клетки, но и заранее описал свойства ещё неизвестных веществ. Когда в 1875 году открыли галлий, скандий и германий, учёные были удивлены, обнаружив у них именно те свойства, которые предрёк Менделеев.Сегодня его таблицей пользуется весь мир — от школьников до академиков.

И до сих пор периодический закон ни разу не давал сбоев.

1789

Правда и мифы о создании таблицы Менделеева

Его таблица завершила превращение химической науки из средневекового магического мистицизма алхимии в область современной научной строгости.

Периодическая таблица символизирует не столько составляющие вещества, сколько логическую стройность и принципиальную рациональность науки в целом. Легенда гласит, что Менделеев задумал и создал свою таблицу в один день: 17 февраля 1869 года по русскому календарю (для большей части мира это 1 марта).

Но это, вероятнее всего, преувеличение. Менделеев думал о группировании элементов годами, и другие химики несколько раз рассматривали понятие связей между элементами в предыдущие десятилетия.

На самом деле, немецкий физик Иоганн Вольфганг Доберейнер заметил особенности группирования элементов еще в 1817 году. В те дни химики еще не полностью поняли природу атомов, описанную атомной теорией Джона Дальтона в 1808 году.

В своей «новой системе химической философии» Дальтон объяснил химические реакции, предполагая, что каждое элементарное вещество состоит из атома определенного типа. Дальтон предположил, что химические реакции производили новые вещества, когда атомы разъединяются или соединяются. Он полагал, что любой элемент состоит исключительно из одного вида атома, который отличается от других по весу.

Атомы кислорода весили в восемь раз больше, чем атомы водорода. Дальтон считал, что атомы углерода в шесть раз тяжелее водорода.

Когда элементы объединяются для создания новых веществ, количество реагирующих веществ может быть рассчитано с учетом этих атомных весов. Дальтон ошибался насчет некоторых масс – кислород в действительности в 16 раз тяжелее водорода, а углерод в 12 раз тяжелее водорода.

Но его теория сделала идею об атомах полезной, вдохновив революцию в химии. Точное измерение атомной массы стало основной проблемой химиков на последующие десятилетия.

Размышляя об этих весах, Доберейнер отметил, что определенные наборы из трех элементов (он назвал их триадами) показывают интересную связь. Бром, например, имел атомную массу где-то между массами хлора и йода, и все эти три элемента демонстрировали сходное химическое поведение.

Например, в книге А.

А. Макарени, где автор постарался избегать всякой критики, но отстраненно излагал свой взгляд на проблему.

(Ранее, в написанной совместно с С.

А. Щукарёвым рецензии на подготовленный Б. М. Кедровым том «Периодический закон» в серии «Классики науки», критика касалась слабости собственно научной, химической составляющей трактовок Б. М. Кедрова, в особенности же его смелого заявления, что

«система элементов в принципе может быть выражена также и аналитически, алгебраически, в виде определенного математического уравнения»

.) Исключением же является, по-видимому, лишь примечание в книге В.

И. Семишина относительно формулировки заголовка книги Кедрова: «Это название малоудачное: речь идет о завершающем дне открытия, над которым Д. И. Менделеев работал около 15 лет».

Уже после смерти Б. М. Кедрова историк химии Д. Н. Трифонов, который был единомышленником и соавтором академика, предложил «Версию-2» открытия Периодического закона, в которой шел по стопам Б.

М. Кедрова, но все-таки отверг теорию, что беловая рукопись «Опыта…» была создана в течение одного дня, указывая на уязвимость такой теории именно в соединении всех событий в одном дне и рассматривая эту дату как «день завершения одного великого открытия». Несмотря на в целом скептическое отношение к «Версии-2» Д. Н. Трифонова у позднейших исследователей , в ней есть важный, хотя и скрытый рациональный смысл: показывая сомнительность многих утверждений, которые преподносились Б.

М. Кедровым в качестве безусловной истины, тем самым Д.

Н. Трифонов в значительной степени (может быть, и неосознанно) дезавуирует выводы Б.

М. Кедрова. В любом случае из работ Д. Н. Трифонова становится очевидной совершенная гадательность многих «истин» в истории открытии Периодического закона, чем открывается возможность для будущих исследователей к новым интерпретациям событий. 12 Кедров Б. М. К истории открытия Периодического закона Д.

И. Менделеевым // Д. И. Менделеев: Новые материалы по истории открытия Периодического закона.

Почему периодический закон Менделеева получил такое название?

(3 фото)

Номер периода – это и есть количество энергетических уровней в атоме. В начале каждого периода идет щелочной металл, а в конце – благородный газ. Исключение составляет только первый период.Под группами понимаются вертикальные столбцы, элементы в которых содержат одинаковое количество валентных электронов, равное номеру группы.В состав периодической системы Менделеева входят 7 периодов.

Каждый из них представляет собой горизонтальную последовательность элементов, которые расположены по возрастанию заряда их атомного ядра. 0 Источник: Период становления науки химии был достаточно сложным. Ученым пришлось проделать долгую и скрупулезную работу по систематизации всех имеющихся на тот момент сведений о химических элементах.

Эта задача увлекла и Менделеева, который вел поиски связей, что относились бы ко всем элементам, а не только к части из них.Приоритетной характеристикой элемента ученый считал массу атома. Проанализировав все имеющиеся на тот момент в распоряжении данные о химических элементах и расположив их по возрастанию атомных масс, он и сформулировал периодический закон.

Свое название он получил исходя из периодического изменения свойств элементов. Источник: Ссылки по теме: