Тогтмол систем: химийн элементүүдийн ангилал

19-р зууны эхний хагаст элементүүдийг системчилж, үе үе системд металлыг хослуулах янз бүрийн оролдлого хийсэн. Энэ түүхэн үе нь химийн шинжилгээ гэх мэт мөрдөн шалгах арга барилтай байдаг.

Элементүүдийн үечилсэн хүснэгтийг нээсэн түүхээс

Тодорхой химийн шинж чанарыг тодорхойлоход ижил төстэй аргыг хэрэглэснээр тэр үед эрдэмтэд тэдгээрийн тоон шинж чанар, атомын жин дээр үндэслэн элементүүдийг нэгтгэхийг оролдсон.

Атомын жинг ашиглах

1817 онд IV Дерверерер (strontium) атомын жин нь барийн болон кальцийн индексийн индекстэй төстэй болохыг тогтоосон. Тэрбээр бари, стронци болон кальцийн шинж чанарууд хоорондоо ихээхэн ялгаатай болохыг олж мэджээ. Эдгээр ажиглалтын дагуу алдартай химич нь элементүүдийн гурвал гэж нэрлэгддэг. Үүнтэй ижил төстэй бүлгүүдэд бусад бодисуудыг нэгтгэсэн:

• Сульфур, селени, хэллэг;
• Хлор, бром, иод;
• Литум, натри, кали.

Химийн шинж чанарын ангилал

Л. Гмелин 1843 онд химийн бодисын элементүүдтэй төстэй байрлалыг хатуу дарааллаар байрлуулсан. Азот, устөрөгч, хүчилтөрөгч зэрэг нь гол элементүүдийг авч үзсэн бөгөөд тэдний химич түүний ширээнээс гадуур байрлуулсан байдаг.

Хүчилтөрөгчөөр тетродүүд зохион байгуулагдсан (тус бүр 4 тэмдэг) ба pentads (тус бүр 5 тэмдэгт). Тогтмол хүснэгтийн металыг Берзелийн нэр томъёонд оруулсан. Gmelin-ийн төлөвлөгөөний дагуу бүх элементүүд нь үечилсэн тогтолцооны дэд бүлгүүдийн доторх өмчийг электрон засаглалыг багасгах замаар байгуулагдсан.

Алхимын элементүүдийг нэгтгэх

1863 онд Александр Эмил де Чancourtua бүх элементүүд нь цилиндрийн атомын жинг босгож, хэд хэдэн босоо туузанд хуваажээ. Энэ хэлтэс нь босоо тэнхлэгийн хувьд ижил төстэй физик, химийн шинж чанар бүхий элементүүд байрладаг.

Октавын хууль

D. Newlands 1864 онд нэлээд сонирхолтой загварыг олж илрүүлсэн. Атомын туухайг нэмэгдүүлэх химийн элементийн зохион байгуулалтаар найм дахь элемент нь эхнийхтэй төстэй болохыг харуулж байна. Үүнтэй төстэй баримтаар Newlands хуулийн октавууд (найман тэмдэглэл) гэж нэрлэжээ.

Тогтмол шинжтэй систем нь маш тодорхой нөхцөлд байсан тул ажиглагч эрдэмтний санаа нь "октав" гэж нэрлэгдэх болсон бөгөөд түүнийг хөгжимтэй холбож эхэлсэн юм. Энэ бол PS-ийн орчин үеийн бүтцэд хамгийн ойр байсан Ньюlands хувилбар байсан юм. Дээр дурьдсан октавын хуулийн дагуу зөвхөн 17 элемент нь давтагдашгүй шинж чанараа үлдээсэн бол үлдсэн шинж тэмдэг нь иймэрхүү тогтмол байхаа больсон.

Одлингийн ширээ

U. Odling элементийн хүснэгтүүдийн хэд хэдэн хувилбаруудыг нэг дор үзүүлсэн. 1857 онд бүтээсэн анхны хувилбарт тэрээр тэднийг 9 бүлэгт хуваахыг санал болгосон. 1861 онд химич нь хүснэгтийн анхны хувилбарт зарим нэг засвар хийсэн байна.

1868 онд дэвшүүлсэн Одингийн хүснэгтээс өөр нэг хувилбар нь 45 элементийн агууламжийг нэмэгдүүлсэн гэж үзсэн. Дашрамд хэлэхэд, энэ нь дараа нь DI Mendeleyev-ийн үе үеийн систем prototype болсон юм.

Валютын дагуу хуваарилалт

1864 онд Л.Мейер ширээг санал болгосон бөгөөд үүнд 44 элемент орсон байна. Устөрөгчийн үнэтэй холбоотойгоор 6 багана байрлуулсан байна. Хүснэгтэнд зөвхөн хоёр хэсэг байсан. Үндсэн бүлэг нь зургаан бүлэглэлээс бүрддэг ба үүнд атомын туухайг нэмэгдүүлэх 28 шинж тэмдэг орно. Химийн шинж чанар нь химийн шинж чанараас ялгаатай бөгөөд түүний шинж чанарууд нь химийн шинж чанаруудтай ижил байдаг. Үлдсэн элементүүд Мейер хоёрдугаар хүснэгтэд тавьсан.

DI Mendeleyev-ийн элементүүдийн хүснэгтийг бүтээхэд оруулсан хувь нэмэр

DI Mendeleyev-ийн элементүүдийн орчин үеийн систем нь Mayer-ийн хүснэгтүүд дээр тулгуурлан 1869 онд зохиогдсон. Хоёрдугаар хувилбар дээр Mayer 16 бүлэгт зориулсан шинж тэмдгүүдийг зохион бүтээсэн ба энэ нь мэдэгдэж буй химийн шинж чанаруудыг өгдөг pentad болон tetrads бүхий элементүүдийг байрлуулсан. Үнэлгээний оронд тэрээр бүлгийн хувьд энгийн тоон дугаарыг ашигласан. Тэнд борор, тори, устөрөгч, ниоби, уран байгаагүй.

Орчин үеийн хэвлэлд тавигдсан маягтын үечилсэн тогтолцооны бүтэц нэн даруй гарч ирээгүй байна. Үе үе систем бий болсон гурван үндсэн үе шат байдаг:

1. Хүснэгтний эхний хувилбарыг барилгын блок дээр танилцуулсан. Элементийн шинж чанар ба атомын туухайны утгуудын хоорондын уялдаа холбооны шинж тэмдгийн тогтмол шинжийг мөрдсөн болно. Менделеевийн тэмдгийн ангилалыг 1868-1869 онд санал болгосон.
2. Эрдэмтэд анхны тогтолцооноос татгалзаж, элементүүд нь тодорхой баганад унах шалгуурыг тусгаагүй тул энэ системийг татгалздаг. Тэрээр химийн шинж чанарын ижил төсөөтэй шинж тэмдгийг байрлуулахыг санал болгож байна (1869 оны 2-р сар)
3. 1870 онд Дмитрий Менделеевийг элементүүдийн орчин үеийн системүүдийн шинжлэх ухааны ертөнцөд танилцуулсан.

ОХУ-ын химичдийн хувилбар нь үечилсэн систем дэх металлын байршил болон метал биш эдний шинж чанарыг харгалзан үзсэн. Mendeleyev-ийн суут бүтээлийн анхны хэвлэлээс хойш өнгөрсөн жилүүдийн хувьд хүснэгт нь ямар нэг томоохон өөрчлөлт ороогүй байна. Дмитрий Ивановичийн үед хоосон үлдсэн эдгээр газруудад үхлийн дараа нээгдсэн шинэ элементүүд гарч иржээ.

Хуваарийн хүснэгт

Яагаад тодорхойлогдсон систем үе үе байдаг гэж үзэж байна вэ? Энэ нь хүснэгтийн бүтцийн онцлог шинжээр тайлбарлагдана.

Нийтдээ 8 бүлгээс бүрдэх ба тус бүр нь хоёр дэд бүлэг байна: гол (үндсэн) болон хоёрдогч байна. Бүх дэд бүлгүүд 16. Тэдгээр нь босоо байрлалаас дээш байна.

Үүнээс гадна хүснэгтэд хэвтээ мөрүүд байдаг. Тэд бас нэмэлт хуваагдмал жижиг, том хэмжээтэй байна. Системийн онцлог шинж чанар нь элементийн байршлыг харгалзан үзнэ: түүний бүлэг, дэд бүлэг, хугацаа.

Гол дэд бүлгүүдэд өмчийн шинж чанар хэрхэн өөрчлөгдөж байна

Periodic table дахь бүх гол дэд бүлгүүд нь хоёр дахь үе шатны элементүүдээс эхэлдэг. Нэг үндсэн дэд бүлгэд хамаарах шинж тэмдгүүдийн хувьд гаднах электронуудын тоо ижил байдаг боловч сүүлийн электрон хоорондын эерэг цөмийн хоорондох зай өөрчлөгддөг.

Үүнээс гадна элементийн атомын жин (харьцангуй атом массыг) дээрээс дээш гардаг. Энэ нь гол дэд бүлгүүдийн хүрээнд шинж чанаруудын өөрчлөлтийг тодорхойлоход тодорхойлох үзүүлэлт юм.

Цуврал радиус (эерэг цөм ба гадаад сөрөг электронуудын хоорондох зай) гол дэд бүлгийн нэмэгдэж байгаа тул металлын бус шинж чанар (химийн хувиргалт хийх явцад электронуудыг хүлээн авах чадвар буурах). Металл шинж чанар (электрон бусад атом руу эргэх) өөрчлөгдөхөд энэ нь нэмэгдэх болно.

Тогтмол системийг ашиглан нэг үндсэн дэд бүлгийн өөр өөр төлөөлөгчийн шинж чанарыг харьцуулах боломжтой. Менделеев үе үе систем үүсгэж байх үед материалын бүтцэд ямар ч мэдээлэл байсангүй. Боловсролын сургууль болон хими химийн их сургуулиудад сурч байсан атомын бүтцийн онолын дараа Менделеевийн таамаглалыг баталж, хүснэгтийн атомын зохион байгуулалтын талаархи таамаглалыг үгүйсгээгүй юм.

Элементүүдийн гол элементүүдийн электрон элемент нь буурч, элемент нь бүлгийг багасгана, атом хавсаргах чадвар нь бага болно.

Дэд бүлгүүдийн атомын шинж чанарт өөрчлөлт орно

Менделеевын тогтолцоо нь давтамжтай байдаг тул ийм дэд бүлгүүдийн өмч өөрчлөгдөх нь урвуу дарааллаар тохиолддог. Эдгээр дэд бүлгүүд нь 4-р үеэс эхлэн элементүүд (d ба f гэр бүлийн төлөөлөгчид) багтдаг. Эдгээр дэд бүлгүүдийн доод хэсэгт металл шинж чанар буурах боловч гаднах электронуудын тоо нэг дэд бүлгийн бүх төлөөлөгчд адил байна.

ЖС-ийн хугацааны бүтцийн онцлог

Шинэ үе шат бүрийг эхнийхээс бусад тохиолдолд оросын химичдийн хүснэгтэд идэвхтэй шүлтийн металаар эхэлдэг. Цаашилбал, химийн хувиргалтад хос шинж чанарыг харуулсан ампотерик металуудыг харуулсан байна. Дараа нь металлын бус шинж чанартай хэд хэдэн элемент байдаг. Хугацаа нь идэвхгүй хийн (металлын бус, практик, химийн үйл ажиллагаа харуулдаггүй) дуусна.

Систем нь давтамжтай байдаг тул үе үе үйл ажиллагааны өөрчлөлт байдаг. Зүүнээс баруун тийш, үйл ажиллагааг багасгах (металл шинж чанар) багасч, исэлдэлтийн үйл ажиллагаа (металл бус шинж чанар) нэмэгдэх болно. Ийнхүү цагт хамгийн тод металлууд зүүн талд, баруун талд нь металлын бус металлууд байдаг.

Хоёр үе (4-7) -ээс бүрдэх том үеүүдэд тогтмол тэмдэглэгээ гарч ирдэг боловч d эсвэл f гэр бүлийн төлөөлөл байгаа тул цувралын метал элементүүд нь илүү их байдаг.

Гол дэд бүлгийн нэрс

Тогтмол хүснэгтэд байгаа элементүүдийн бүлгийн хэсэг нь өөрийн гэсэн нэртэй байдаг. Эхний бүлгийн төлөөлөгчид дэд бүлгүүдийг шүлтийн метал гэж нэрлэдэг. Үүнтэй ижил төстэй нэртэй метал нь усны үйл ажиллагаанаасаа шалтгаалж, каустерын шүлт үүсэх болно.

А хоёрдогч бүлэг нь шүлтлэг гадаргуугийн металлын дэд бүлэг болж тооцогдоно . Устай харилцан үйлчлэлцэх үед эдгээр металлууд нь исэлдэлтүүдийг нэгэнт газар гэж нэрлэдэг байсан. Тэр үеэс энэ нэр нь энэ дэд бүлгийн төлөөлөгчидэд томилогдсон байв.

Хүчилтөрөгчийн дэд бүлгийн металлын бус металлыг chalcogenes гэж нэрлэдэг ба 7А бүлгүүдийг halogens гэж нэрлэдэг. 8 Дэд бүлэг нь хамгийн бага химийн үйл ажиллагаа учраас инертийн хий юм.

Сургуулийн жилийн PS

Сурагчдын хувьд үечилсэн хүснэгтийн хувилбар нь ихэвчлэн өндөр хэлбэлзэлтэй нэгдлүүд, өндөр концентрацтай исэлдүүлэгчид, дэд бүлгүүд, хугацаа, томьёо зэргийг санал болгодог. Энэ төрлийн заль мэх нь оюутнууд өндөр исэлдэлт үүсэх чадварыг бий болгох боломжийг олгодог. Энэ нь элементийг дэд бүлгийн төлөөлөгчөөр солиход хангалттай байдаг .

Хэрэв та устөрөгчийн устөрөгчийн нэгдлүүдийн ердийн үзэгдэлд анхаарлаа хандуулбал энэ нь тэдгээрийн зөвхөн металлын бус шинж чанар юм. Эдгээр бүлгүүдийн ердийн төлөөлөгчид нь металлын хувьд 1-3 бүлэгт зураас байдаг.

Үүнээс гадна, химийн зарим сургуулийн сурах бичигт тэмдэг тус бүр эрчим хүчний түвшинд байгаа электронуудын хуваарилалтын схемээр тодорхойлогддог. Менделеевийн ажлын явцад энэхүү мэдээлэл байхгүй байсан тул шинжлэх ухааны баримтууд хожим нь гарч ирсэн.

Та гаднах цахим түвшний томъёог харж болно, энэ нь ямар зүйлд хамаатай гэр бүлээ таахад хялбар байдаг. Жишээ нь 9, 11 дүгээр ангийн тєгсєгчид нь OGE эсвэл EGE дээр химийн мэдлэгээ харуулахаар шийдсэн нь атомын бvтэц, нэмэлт исэлдvvлсэн томъёонууд, дэгдэмхий устөрөгчийн нэгдлvvдийн бvтцийн талаар ямар нэгэн нэмэлт мэдээлэл байхгvй, .

Иймэрхүү шийдвэр нь логик, ойлгомжтой байдаг. Учир нь Менделеев, Ломоносов нарын алхмуудыг хийхээр шийдсэн оюутнууд энэ системийн сонгодог хувилбарыг ашиглахад хэцүү биш.

Энэ нь байнгын хууль, ДД Менделеевын систем бөгөөд атомын молекулын онолын цаашдын хөгжилд чухал үүрэг гүйцэтгэсэн юм. Системийг бий болгосоны дараа эрдэмтэд элементийн бүтцийг судлахад илүү анхаарч эхэлсэн байна. Энэ хүснэгт нь энгийн бодисуудын тухай зарим мэдээлэл, тэдгээрийн үүссэн элементүүдийн шинж чанар, шинж чанарыг тодорхой болгосон.

Менделеев өөрөө удахгүй шинэ элементүүд нээгдэж, металын үечилсэн системд байр сууриа олно гэж үзсэн. Энэ нь сүүлийн үед химийн шинэ үе эхэлсэн юм. Үүнээс гадна атомын бүтэц, элементүүдийн хувиралтай холбоотой олон янзын шинжлэх ухааныг бий болгоход ноцтой эхлэлийг тавьсан.