6.2: Періодична таблиця Менделєєва

Last updated
Save as PDF

Page ID: 19361

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Коли ви вчитеся на тест, як ви підходите до завдання?

Одним з корисних способів навчання на тест є використання карток. Щоб зробити їх, запишіть словникові слова, терміни іноземної мови, математичні формули, хімічні реакції - все, що ви хочете вивчити. Потім відсортуйте ці картки за категоріями та темами, які йдуть разом. Така організація інформації допомагає бачити закономірності в матеріалі, щоб ви могли зв'язати різні ідеї разом і краще зрозуміти їх.

Таблиця Менделєєва вперше була побудована з використанням набору карт. За допомогою цієї стратегії Дмитро Менделєєв, творець таблиці Менделєєва, міг організовувати і переставляти матеріал до появи закономірностей.

Менделєєва періодична таблиця

У 1869 році російський хімік і педагог Дмитро Менделєєв (1836-1907) опублікував періодичну таблицю елементів. У наступному році німецький хімік Лотар Мейер самостійно опублікував дуже схожу таблицю. Менделєєву, як правило, надається більше заслуг, ніж Мейєру, тому що його таблиця була опублікована першою, і через кілька ключових висновків, які він зробив щодо таблиці.

Ілюстрація\(\PageIndex{2}\): Дмитро Менделєєв. (Кредит: Невідомий; Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:DIMendeleevCab.jpg(opens в новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)

Менделєєв писав підручник з хімії для своїх учнів і хотів організувати всі відомі на той момент елементи за їх хімічними властивостями. Він чудово організував інформацію для кожного елемента на окремих картках нот, які потім легко переставляти за потребою. Він виявив, що коли він розміщував їх у порядку збільшення атомної маси, певні подібності в хімічній поведінці повторювалися через рівні проміжки часу. Цей тип повторюваного візерунка називається «періодичним». Маятник, який гойдається вперед і назад в заданий часовий проміжок, є періодичним, як і рух Місяця навколо Землі.

Малюнок\(\PageIndex{3}\): Менделєєва 1869 р. Менделєєва. (Кредит: Дмитро Менделєєв; Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mendeleev%2527s_1869_periodic_table.png(opens в новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)

На малюнку вище атомна маса збільшується зверху вниз вертикальних стовпців, а послідовні стовпці йдуть зліва направо. В результаті елементи, що знаходяться в одному горизонтальному ряду, є групами елементів, які, як відомо, проявляють подібні хімічні властивості. Одне з уявлень Менделєєва ілюструється елементами телуру\(\left( \ce{Te} \right)\) і йоду\(\left( \ce{I} \right)\). Зверніть увагу, що телур перерахований перед йодом, хоча його атомна маса вище. Менделєєв змінив порядок, оскільки знав, що властивості йоду набагато більше схожі на властивості фтору\(\left( \ce{F} \right)\), хлору та брому\(\left( \ce{Cl} \right)\),\(\left( \ce{Br} \right)\) ніж вони були з киснем\(\left( \ce{O} \right)\)\(\left( \ce{S} \right)\), сіркою та селеном\(\left( \ce{Se} \right)\). Він просто припускав, що є помилка у визначенні однієї або обох атомних мас. Це виявилося не так, але Менделєєв дійсно був правильно згрупувати ці два елементи так, як він це робив.

Зверніть увагу, що в таблиці є кілька місць, які не мають хімічного символу, але замість цього позначені знаком питання. Між цинком\(\left( {Zn} \right)\) і миш'яком\(\left( \ce{As} \right)\) знаходяться два таких відсутніх елемента. Менделєєв вважав, що елементи з атомними масами 68 і 70 в кінцевому підсумку будуть виявлені і що вони хімічно впишуться в кожен з цих просторів. Перераховані в таблиці нижче інші властивості, які Менделєєв передбачив для першого з цих двох відсутніх елементів, які він назвав «ека-алюміній», в порівнянні з елементом галій.

Менделєєва передбачувані властивості для ЕКА-алюмінію і галію.
	Еко-алюміній\(\left( \ce{Ea} \right)\)	Галій\(\left( \ce{Ga} \right)\)
Атомна маса	\ (\ left (\ ce {Ea}\ праворуч)\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; вирівнювання тексту: центр; ">\(68 \: \text{amu}\)	\ (\ left (\ ce {Ga}\ праворуч)\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; вирівнювання тексту: центр; ">\(69.9 \: \text{amu}\)
Точка плавлення	\ (\ left (\ ce {Ea}\ праворуч)\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; вирівнювання тексту: центр; "> Низький	\ (\ left (\ ce {Ga}\ праворуч)\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; вирівнювання тексту: центр; ">\(30.15^\text{o} \text{C}\)
Щільність	\ (\ left (\ ce {Ea}\ праворуч)\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; вирівнювання тексту: центр; ">\(5.9 \: \text{g/cm}^3\)	\ (\ left (\ ce {Ga}\ праворуч)\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; вирівнювання тексту: центр; ">\(5.94 \: \text{g/cm}^3\)
Формула оксиду	\ (\ left (\ ce {Ea}\ праворуч)\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; вирівнювання тексту: центр; ">\(\ce{Ea_2O_3}\)	\ (\ left (\ ce {Ga}\ праворуч)\)» style="вертикальне вирівнювання: середина; вирівнювання тексту: центр; ">\(\ce{Ga_2O_3}\)

Елемент галій був виявлений через чотири роки після публікації таблиці Менделєєва, і його властивості чудово поєднувалися з ека-алюмінієм, вписуючись в таблицю саме там, де він передбачав. Це було також у випадку з елементом, який слідував за галієм, який зрештою був названий германієм.

Менделєєва таблиця Менделєєва отримала широке визнання у науковому співтоваристві і заслужила йому заслугу як першовідкривача періодичного права. Елемент № 101, синтезований в 1955 році, названий менделевієм на честь засновника таблиці Менделєєва. Це було, однак, через кілька років після того, як Менделєєв помер, перш ніж можна було пояснити кілька розбіжностей з атомними масами, і раніше причини повторення хімічних властивостей можна було повністю пояснити.

Резюме

Менделєєв опублікував свою таблицю Менделєєва в 1869 році.
Його організація елементів базувалася на атомній масі.
Менделєєва таблиця Менделєєва дозволила передбачити властивості елементів, які ще не були відкриті.

Рецензія

Коли Менделєєв опублікував свою таблицю Менделєєва?
Хто ще вийшов з таблицею Менделєєва приблизно в той же час?
Чому таблиця Менделєєва вважалася вищою?
Який елемент передбачив існування Менделєєв?
Який елемент був названий на честь Менделєєва?