Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

Валентність і Періодична таблиця

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    24630

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

    Навички для розвитку

    • Зрозумійте і опишіть, як вперше була організована таблиця Менделєєва

    Багатьом хімікам було цікаво знати «хімічні еквіваленти» різних речовин. Наприклад, яка маса кислоти А нейтралізує основу В? Ці цифри були легко виміряти і практично корисні. Але як щодо елементів? Наприклад, яка маса елемента А реагує з 1 г елемента B? Знання цих чисел може бути дуже корисним, але важко було пов'язати еквівалентні маси з фактичними масами атомів, оскільки вони не знали формул. Існували два хороших способи, щоб зрозуміти це. Однією з них була гіпотеза Авогадро, заснована на законі Гей-Люссака, яка дозволяла хімікам співвідносити еквівалентні маси з еквівалентними обсягами. Іншим був закон Фарадея, який вимірював маси елементів, вироблених встановленою кількістю струму. Однак Берцеліус, який найбільше працював над цією проблемою, не вірив ні Авогадро, ні Фарадею.

    Вірування Берцелія утримували прогрес науки близько 50 років. Врешті-решт Канніццаро відродив гіпотезу Авогадро на великій зустрічі хіміків у 1860 році. Його папір, що пояснює, як розрахувати молекулярні ваги, була поширена всім, включаючи Юліуса Лотара Мейєра, який написав, що коли він прочитав її, «сумніви зникли, і почуття спокійної впевненості зайняло їх місце». Гіпотеза Авогадро дозволила хімікам з'ясувати атомні ваги та формули разом. Після того, як Канніццаро переконав більшість хіміків прийняти його, хіміки змогли вивчити фактичні атомні ваги і формули.

    Вчені незабаром спостерігали закономірності в валентності різних елементів. Валентність - це кількість з'єднань, які атом прагне утворювати. H визначається, щоб мати валентність 1. Наприклад:

    • метан, СН 4: атоми вуглецю мають валентність 4
    • вода, Н 2 О: кисень має валентність 2
    • оксид літію, Li 2 O: літій має валентність 1
    • сірководень, H 2 S: сірка має валентність 2
    • оксид алюмінію, Al 2 O 3: алюміній має валентність 3

    До 1860-х років було відомо ~ 60 елементів. Використовуючи атомні ваги Канніццаро, Менделєєв і Лотар Мейєр зробили велике відкриття, періодичний закон: Якщо розташувати елементи за їх атомними вагами, відбувається періодичне повторення таких властивостей, як валентність. Сучасним варіантом такого періодичного розташування є Періодична таблиця.

    Крім того, всередині групи (поділяють валентність) властивості, такі як щільність, температура кипіння, теплоємність тощо, слідують простому прогресуванню. Менделєєв використовував це для прогнозування властивостей невідкритих елементів.

    Ось зменшена версія періодичної таблиці, яка залишає елементи Менделєєва та Мейєра, знайдені найбільш проблемними (перехідні метали, рідкісні землі) та групу, яка ще не була виявлена (благородні гази). Зверніть увагу, як валентності повторюються кожні 7 елементів, коли вони розташовані відповідно до атомної маси.

    Але виникли деякі проблеми зі столом. Наприклад, телур (Te) явно був халькогеном у сімействі кисню, а йод (I) явно був галогеном, виходячи з їх властивостей, але ваги були неправильними. (Перевірте таблицю!) Менделєєв говорив, що атомні ваги повинні були бути визначені не правильно, але вони були правильними.

    Дописувачі та атрибуція