Менделеевийн үелэх системийн элементүүдийн картууд.

Хими бол сонирхолтой боловч хэцүү хичээл юм. Хэрэв сургуульд туршилт хийх дагалдах хэрэгсэл хараахан байхгүй байсан бол үүнийг бүрэн өнгөрөөсөн гэж хэлж болно. Гэхдээ хүн бүр дор хаяж бага зэрэг чиглэсэн байх ёстой зүйл байдаг. Энэ бол үечилсэн хүснэгт юм.

Сургуулийн хүүхдүүдийн хувьд үүнийг сурах нь жинхэнэ тамлал юм. Хэрэв тэд түүнийг зүүдэндээ хардаг бол зөвхөн хар дарсан зүүд зүүдэлдэг. Маш олон элемент тус бүр өөрийн гэсэн дугаартай байдаг ... Гэхдээ олон хүүхэдтэй нэг ээж хөгжилтэй арга бодож олжээ. үечилсэн хүснэгтийг хэрхэн сурах. Энэ нь хүүхэд, насанд хүрэгчдэд тохиромжтой бөгөөд хариу үйлдэл нь энэ тухай танд баяртайгаар хэлэх болно "Ийм энгийн!".

Химийн элементүүдийн үечилсэн систем

Дөрвөн хүүхдийн ээж Карин Триппийн хэлснээр зөв хандлагаар юу ч сурах боломжтой. Хавсаргах химийн судалгааТэр ч байтугай бага насны хүүхдүүд ч гэсэн элементүүдийн үечилсэн хүснэгтийг тэнгисийн цэргийн тулааны талбар болгохоор шийджээ.

Тоглоом нь үечилсэн хүснэгт бүхий дөрвөн хуудсыг агуулдаг - тоглогч бүрт хоёр. Тоглогч бүр хөлөг онгоцуудаа нэг ширээн дээр зурж, нөгөө талд нь цохилт, сүйрсэн дайсны хөлөг онгоцыг цэгээр зааж өгөх хэрэгтэй.

Тэнгисийн цэргийн байлдааны дүрэм нь сонгодог тоглоомтой адил юм. Зөвхөн өрсөлдөгчийнхөө завийг буудахын тулд үсэг, тоо биш харин түүнд тохирох химийн элементийг нэрлэх хэрэгтэй.

Энэ техник нь хүүхдүүдэд зөвхөн химийн элементүүдийн нэрийг сурах боломжийг олгоно. Энэ нь санах ой, логик сэтгэлгээг хөгжүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг. Эцсийн эцэст хүүхдүүд серийн дугаар, өнгөт дүн шинжилгээ хийх болно.

Хүүхдүүд эхлээд хүссэн элементээ олоход хялбар болгохын тулд мөр, баганыг тоогоор дугаарлах хэрэгтэй. Гэвч Карины хэлснээр "химийн далайн тулаан" тоглосны дараа хүүхдүүд нь үечилсэн хүснэгтийг төгс жолоодож эхлэв. Тэд бүр элементийн атомын масс, серийн дугаарыг мэддэг байсан.

Цаг хугацаа өнгөрөх тусам тоглоомын дүрмүүд төвөгтэй болж магадгүй юм. Жишээлбэл, хөлөг онгоцыг зөвхөн нэг гэр бүлийн химийн элемент дотор байрлуул.

Сургуульдаа химийн чиглэлээр суралцаж амжаагүй зохион бүтээгч эхийн найман настай охин хүртэл энэ тоглоомыг дуртайяа тоглодог. Мөн насанд хүрэгчдэд энэ нь хөгжилтэй байх сайхан арга юм.

Далайн тулалдаанд зориулсан үечилсэн хүснэгтийн бүх хуудсыг энгийн эсвэл өнгөт принтер дээр хэвлэж, хязгааргүй олон удаа ашиглаж болно.

ХИМИЙН ЭЛЕМЕНТИЙН ҮЕИЙН ХҮССЭНЭ

Тогтмол хуулийн график дүрслэл нь үелэх хүснэгт юм. Үүнд 7 үе, 8 бүлэг багтдаг.

Хүснэгтийн богино хэлбэр D.I. Менделеев.

Хүснэгтийн хагас урт хувилбар D.I. Менделеев.

Хүснэгтийн урт хувилбар бас байдаг бөгөөд энэ нь хагас урт хувилбартай төстэй боловч зөвхөн лантанид ба актинидыг хүснэгтээс хасдаггүй.

Д.И.Менделеевийн анхны хүснэгт

1. Хугацаа - нэг мөрөнд байрлуулсан химийн элементүүд (1 - 7)

Жижиг (1, 2, 3) - нэг эгнээний элементүүдээс бүрдэнэ

Том (4, 5, 6, 7) - тэгш ба сондгой гэсэн хоёр эгнээнээс бүрдэнэ

Үе нь 2 (эхний), 8 (хоёр ба гурав дахь), 18 (дөрөв ба тав дахь) эсвэл 32 (зургаа дахь) элементээс бүрдэж болно. Сүүлийн долоо дахь үе нь бүрэн бус байна.

Бүх үеүүд (эхнийхээс бусад) шүлтлэг металлаар эхэлж, сайхан хийгээр төгсдөг.

Бүх хугацаанд элементүүдийн харьцангуй атомын масс нэмэгдэхийн хэрээр металл бус байдал нэмэгдэж, металлын шинж чанар суларч байна. Удаан хугацааны туршид шинж чанар нь идэвхтэй металаас үнэт хий рүү шилжих нь богино хугацаанд (8 элементийн дараа) илүү удаан явагддаг (18 ба 32 элементийн дараа). Үүнээс гадна зүүнээс баруун тийш богино хугацаанд хүчилтөрөгчтэй нэгдлүүдийн валент нь 1-ээс 7 хүртэл нэмэгддэг (жишээлбэл, Na-аас Cl ). Томоохон хугацаанд эхлээд валент нь 1-ээс 8 хүртэл нэмэгддэг (жишээлбэл, тав дахь үед рубидиумаас рутений хүртэл), дараа нь огцом үсрэлт гарч, мөнгөний хувьд валент нь 1 болж буурч, дараа нь дахин нэмэгддэг.

2. Бүлэг - бүлгийн дугаартай тэнцүү тооны валентийн электронтой элементүүдийн босоо багана. Үндсэн (A) болон хоёрдогч дэд бүлгүүд (B) байдаг.

Үндсэн дэд бүлгүүд жижиг, том хугацааны элементүүдээс бүрдэнэ.

Хажуугийн дэд бүлгүүд зөвхөн том хугацааны элементүүдээс бүрдэнэ.

Үндсэн дэд бүлгүүдэд дээрээс доошоо металлын шинж чанар сайжирч, металл бус шинж чанар нь сулардаг. Үндсэн болон хоёрдогч бүлгийн элементүүд нь шинж чанараараа ихээхэн ялгаатай байдаг.

Бүлгийн дугаар нь элементийн хамгийн өндөр валентыг заана (N-ээс бусад, O, F).

Үндсэн болон хоёрдогч дэд бүлгийн элементүүдийн нийтлэг зүйл бол дээд ислийн (болон тэдгээрийн гидрат) томъёо юм. Өндөр исэл ба тэдгээрийн элементийн гидратуудын хувьд I-III бүлгүүдэд (бороос бусад) үндсэн шинж чанарууд давамгайлж байна, хамт IV-ээс VIII хүртэл - хүчиллэг.

Бүлэг

III

VII

VIII

(инертийн хийнээс бусад)

Дээд оксид

E 2 O

Э.О

E 2 O 3

EO 2

E 2 O 5

EO 3

E 2 O 7

EO 4

Илүү их оксидын гидрат

EON

E(OH) 2

E(OH) 3

H 2 EO 3

H 3 EO 4

H 2 EO 4

NEO 4

H 4 EO 4

Үндсэн дэд бүлгүүдийн элементүүдийн хувьд устөрөгчийн нэгдлүүдийн томъёо нийтлэг байдаг. Үндсэн дэд бүлгүүдийн элементүүд I-III бүлгүүд хатуу бодис үүсгэдэг - гидрид (исэлдэлтийн төлөвт устөрөгч - 1), ба IV-VII бүлгүүд - хий. Үндсэн дэд бүлгийн элементүүдийн устөрөгчийн нэгдлүүд IV бүлгүүд (EN 4) - төвийг сахисан,В бүлгүүд (EN 3) - суурь, VI ба VII бүлгүүд (H 2 E ба NE) - хүчил.

Тогтмол хүснэгтийг хэрхэн ашиглах вэ? Мэдлэггүй хүний ​​хувьд үечилсэн хүснэгтийг унших нь одойг элфүүдийн эртний руныг харахтай адил юм. Мөн үечилсэн хүснэгт нь дэлхийн талаар маш их зүйлийг хэлж чадна.

Энэ нь танд шалгалт өгөхөөс гадна химийн болон физикийн асар олон тооны асуудлыг шийдвэрлэхэд зайлшгүй шаардлагатай юм. Гэхдээ яаж унших вэ? Аз болоход өнөөдөр хүн бүр энэ урлагт суралцах боломжтой. Энэ нийтлэлд бид үечилсэн хүснэгтийг хэрхэн ойлгохыг танд хэлэх болно.

Химийн элементүүдийн үечилсэн систем (Менделеевийн хүснэгт) нь атомын цөмийн цэнэгээс элементүүдийн янз бүрийн шинж чанаруудын хамаарлыг тогтоодог химийн элементүүдийн ангилал юм.

Хүснэгт бий болсон түүх

Дмитрий Иванович Менделеев энгийн химич биш байсан, хэрэв хэн нэгэн тэгж бодож байвал. Тэрээр химич, физикч, геологич, хэмжил зүйч, экологич, эдийн засагч, газрын тосчин, нисгэгч, багажчин, багш мэргэжилтэй. Амьдралынхаа туршид эрдэмтэн мэдлэгийн янз бүрийн чиглэлээр олон суурь судалгаа хийж чадсан. Жишээлбэл, архины хамгийн тохиромжтой хүч болох 40 градусыг Менделеев тооцоолсон гэж олон нийт үздэг.

Менделеев архинд хэрхэн ханддагийг бид мэдэхгүй, гэхдээ түүний "Архи, устай хослуулах тухай яриа" сэдвээр бичсэн диссертаци нь архитай ямар ч холбоогүй бөгөөд архины концентрацийг 70 градусаас авч үзсэн нь баттай мэдэгдэж байна. Эрдэмтний бүхий л ач тусын хамт байгалийн үндсэн хуулиудын нэг болох химийн элементүүдийн үечилсэн хуулийг нээсэн нь түүнд хамгийн өргөн алдар нэрийг авчирсан.


Эрдэмтэд үечилсэн системийг мөрөөддөг байсан домог байдаг бөгөөд үүний дараа тэр зөвхөн гарч ирсэн санаагаа эцэслэх ёстой байв. Гэхдээ, хэрэв бүх зүйл маш энгийн байсан бол .. Тогтмол хүснэгтийг бий болгох энэ хувилбар нь домогоос өөр зүйл биш бололтой. Ширээ хэрхэн нээгдсэнийг асуухад Дмитрий Иванович өөрөө ингэж хариулав. Би энэ тухай хорин жилийн турш бодож байсан бөгөөд та: Би суугаад гэнэт ... бэлэн боллоо гэж бодож байна.

19-р зууны дундуур мэдэгдэж буй химийн элементүүдийг (63 элемент мэдэгдэж байсан) хялбаршуулах оролдлогыг хэд хэдэн эрдэмтэд нэгэн зэрэг хийжээ. Жишээлбэл, 1862 онд Александр Эмиль Шанкуртуа элементүүдийг мушгиа дагуу байрлуулж, химийн шинж чанаруудын мөчлөгийн давталтыг тэмдэглэжээ.

Химич, хөгжимчин Жон Александр Ньюландс 1866 онд үелэх системийн өөрийн хувилбарыг санал болгосон. Сонирхолтой баримт бол элементүүдийн зохион байгуулалтанд эрдэмтэн зарим ид шидийн хөгжмийн зохицлыг олохыг оролдсон явдал юм. Бусад оролдлогуудын дунд амжилттай титэм хүртсэн Менделеевийн оролдлого байв.


1869 онд хүснэгтийн анхны схемийг нийтэлсэн бөгөөд 1869 оны 3-р сарын 1-ний өдрийг үечилсэн хуулийг нээсэн өдөр гэж үздэг. Менделеевийн нээлтийн мөн чанар нь атомын масс нэмэгдэж байгаа элементүүдийн шинж чанар нь нэг хэвийн бус, харин үе үе өөрчлөгддөгт оршино.

Хүснэгтийн эхний хувилбар нь зөвхөн 63 элементийг агуулж байсан боловч Менделеев маш олон стандарт бус шийдвэр гаргасан. Тиймээс тэрээр хараахан нээгдээгүй элементүүдийг хүснэгтэд үлдээхээр таамаглаж, зарим элементийн атомын массыг өөрчилсөн. Менделеевийн гаргасан хуулийн зарчмын үнэн зөв болохыг эрдэмтэд таамаглаж байсан галли, скандий, германийг нээсний дараа тун удалгүй баталжээ.

Үелэх системийн орчин үеийн үзэл бодол

Доорх хүснэгт нь өөрөө юм.

Өнөөдөр атомын жингийн (атомын масс) оронд атомын дугаар (цөм дэх протоны тоо) гэсэн ойлголтыг элементүүдийг эрэмбэлэхэд ашигладаг. Хүснэгт нь атомын дугаар (протоны тоо) -ийн өсөх дарааллаар зүүнээс баруун тийш байрлуулсан 120 элементийг агуулна.

Хүснэгтийн баганууд нь бүлгүүд гэж нэрлэгддэг ба мөрүүд нь цэгүүд юм. Хүснэгтэнд 18 бүлэг, 8 үе байна.

  1. Элементүүдийн металл шинж чанар зүүнээс баруун тийш шилжих үед буурч, эсрэг чиглэлд нэмэгддэг.
  2. Атомын хэмжээс нь үеүүдийн дагуу зүүнээс баруун тийш шилжих тусам багасдаг.
  3. Бүлэгт дээрээс доошоо шилжих үед металлын бууралтын шинж чанар нэмэгддэг.
  4. Исэлдүүлэгч болон металл бус шинж чанарууд зүүнээс баруун тийш хугацааны туршид нэмэгддэг.

Хүснэгтээс элементийн талаар бид юу сурах вэ? Жишээлбэл, хүснэгтийн гурав дахь элемент болох литийг авч үзье, үүнийг нарийвчлан авч үзье.

Юуны өмнө бид элементийн бэлгэдэл, түүний доор түүний нэрийг харж байна. Зүүн дээд буланд элементийн атомын дугаарыг хүснэгтэд байрлуулах дарааллаар бичнэ. Өмнө дурьдсанчлан атомын дугаар нь цөм дэх протоны тоотой тэнцүү байна. Эерэг протоны тоо нь ихэвчлэн атом дахь сөрөг электронуудын тоотой тэнцүү байдаг (изотопуудаас бусад).

Атомын массыг атомын дугаарын доор (хүснэгтийн энэ хувилбарт) зааж өгсөн болно. Хэрэв бид атомын массыг хамгийн ойрын бүхэл тоо хүртэл бөөрөнхийлвөл массын тоо гэж нэрлэгдэх болно. Массын тоо ба атомын дугаар хоёрын ялгаа нь цөм дэх нейтроны тоог өгдөг. Тиймээс гелийн цөм дэх нейтроны тоо хоёр, литид дөрөв байна.

Ингээд "Даммигийн Менделеевийн хүснэгт" хичээл маань дууслаа. Эцэст нь хэлэхэд бид таныг сэдэвчилсэн видео үзэхийг урьж байгаа бөгөөд Менделеевийн үелэх системийг хэрхэн ашиглах тухай асуулт танд илүү тодорхой болсон гэж найдаж байна. Шинэ хичээл сурах нь дангаараа биш, туршлагатай зөвлөгчийн тусламжтайгаар үргэлж илүү үр дүнтэй байдаг гэдгийг бид танд сануулж байна. Тийм ч учраас та бүхэнтэй өөрийн мэдлэг, туршлагаа баяртайгаар хуваалцахыг хэзээ ч мартаж болохгүй.

Чухамдаа Германы физикч Иоганн Вольфганг Доберейнер 1817 онд л элементүүдийн бүлэглэлийг анзаарчээ. Тэр үед химичүүд 1808 онд Жон Далтоны тодорхойлсон атомын мөн чанарыг бүрэн ойлгож амжаагүй байсан. Далтон "Химийн философийн шинэ систем"-дээ элемент бүр нь тодорхой төрлийн атомаас бүрддэг гэж үзэн химийн урвалыг тайлбарласан.

Атомуудыг салгах эсвэл нэгтгэх үед химийн урвалууд шинэ бодис үүсгэдэг гэж Далтон санал болгов. Тэрээр аливаа элемент нь зөвхөн нэг төрлийн атомаас тогтдог бөгөөд энэ нь жингийн хувьд бусдаас ялгаатай байдаг. Хүчилтөрөгчийн атомууд устөрөгчийн атомаас 8 дахин их жинтэй байв. Далтон нүүрстөрөгчийн атомууд устөрөгчөөс зургаа дахин хүнд гэж үздэг. Элементүүд нэгдэж шинэ бодис үүсгэх үед эдгээр атомын жингээс урвалд орох бодисын хэмжээг тооцоолж болно.

Далтон зарим массын талаар буруу байсан - хүчилтөрөгч нь устөрөгчөөс 16 дахин, нүүрстөрөгч нь устөрөгчөөс 12 дахин хүнд байдаг. Гэвч түүний онол нь атомын тухай санааг ашигтай болгож, химийн хувьсгалд түлхэц өгсөн юм. Атомын массыг үнэн зөв хэмжих нь ойрын хэдэн арван жилийн туршид химичүүдийн гол асуудал болсон.

Эдгээр масштабын талаар эргэцүүлэн бодохдоо Доберейнер гурван элементийн тодорхой багцууд (тэр тэднийг гурвалсан гэж нэрлэдэг) сонирхолтой харилцааг харуулж байгааг тэмдэглэв. Жишээлбэл, бром нь хлор, иодын хооронд атомын масстай байсан бөгөөд эдгээр гурван элемент бүгд ижил төстэй химийн шинж чанартай байв. Лити, натри, кали нь мөн гурвалсан байв.

Бусад химичүүд атомын масс ба .-ийн хоорондох холбоог анзаарсан боловч 1860-аад он хүртэл атомын массыг сайтар ойлгож, илүү гүнзгий ойлголттой болгохын тулд хангалттай хэмжиж чадаагүй юм. Английн химич Жон Ньюландс мэдэгдэж буй элементүүдийн атомын массыг нэмэгдүүлэх дарааллаар байрлуулсан нь найм дахь элемент бүрийн химийн шинж чанарыг давтахад хүргэдэг болохыг анзаарчээ. Энэ загварыг тэрээр 1865 онд бичсэн "октавын хууль" гэж нэрлэжээ. Гэвч Ньюландын загвар эхний хоёр октавын дараа сайн тэсвэрлэж чадаагүй тул шүүмжлэгчид түүнийг элементүүдийг цагаан толгойн үсгээр дараалуулна гэж санал болгов. Менделеев удалгүй ойлгосноор элементүүдийн шинж чанар ба атомын массын хоорондын хамаарал арай илүү төвөгтэй байв.

Химийн элементүүдийн зохион байгуулалт

Менделеев 1834 онд Сибирийн Тобольск хотод эцэг эхийнхээ арван долоо дахь хүүхэд болон мэндэлжээ. Тэрээр өнгөлөг амьдралаар амьдарч, өөр өөр ашиг сонирхлыг эрэлхийлж, нэр хүндтэй хүмүүс рүү аялж байв. Санкт-Петербургт сурган хүмүүжүүлэх дээд сургуульд дээд боловсрол эзэмшиж байхдаа хүнд өвчний улмаас нас барах шахсан. Сургуулиа төгссөний дараа тэрээр ахлах сургуульд багшилж (хүрээлэнд цалин авахын тулд энэ нь зайлшгүй шаардлагатай байсан), магистрын зэрэг авахын тулд математик, шинжлэх ухааны чиглэлээр суралцжээ.

Дараа нь тэрээр Европын шилдэг химийн лабораториудад өргөтгөсөн судалгааны аялалд хамрагдах тэтгэлэг авах хүртлээ багш, багшаар ажилласан (мөн эрдэм шинжилгээний өгүүлэл бичсэн).

Санкт-Петербургт буцаж ирээд тэрээр ажилгүй болсон тул их хэмжээний мөнгөн шагнал авах найдлагатайгаар програмчлалын талаар маш сайн гарын авлага бичжээ. 1862 онд тэрээр Демидовын шагналыг хүртжээ. Мөн химийн янз бүрийн салбарт редактор, орчуулагч, зөвлөхөөр ажиллаж байсан. 1865 онд тэрээр судалгааны ажилд эргэн ирж, докторын зэрэг хамгаалж, Санкт-Петербургийн их сургуулийн профессор болжээ.

Үүний дараахан Менделеев органик бус химийн хичээл зааж эхлэв. Энэхүү шинэ (түүний хувьд) салбарыг эзэмшихээр бэлтгэж байхдаа тэрээр бэлэн байгаа сурах бичгүүдэд сэтгэл дундуур байв. Тиймээс би өөрөө бичихээр шийдсэн. Текстийн зохион байгуулалт нь элементүүдийн зохион байгуулалтыг шаарддаг тул тэдгээрийн хамгийн сайн зохион байгуулалтын тухай асуулт түүний толгойд байнга байдаг.

1869 оны эхээр Менделеев ижил төстэй элементүүдийн зарим бүлэгт атомын масс тогтмол нэмэгдэж байгааг ойлгох хангалттай ахиц дэвшил гаргасан; ойролцоогоор ижил атомын масстай бусад элементүүд ижил төстэй шинж чанартай байв. Элементүүдийг атомын жингээр нь эрэмбэлэх нь тэдгээрийг ангилах гол түлхүүр болох нь тогтоогдсон.

Д.Менелеевийн үелэх систем.

Менделеевийн хэлснээр тэрээр тухайн үед мэдэгдэж байсан 63 элемент тус бүрийг тус тусад нь картанд бичиж, сэтгэхүйгээ зохион байгуулсан. Дараа нь нэг төрлийн химийн solitaire тоглоомоор дамжуулан тэрээр хайж байсан загвараа олсон. Атомын масстай босоо баганад картуудыг баганаас өндөр хүртэл байрлуулж, хэвтээ эгнээ бүрт ижил төстэй шинж чанартай элементүүдийг байрлуулав. Менделеевийн үелэх систем үүссэн. Гуравдугаар сарын 1-нд төсөл боловсруулж, хэвлүүлэхээр илгээж, удахгүй хэвлэгдэх сурах бичигтээ оруулсан. Тэрээр мөн Оросын химийн нийгэмлэгт танилцуулах илтгэлийг хурдан бэлтгэв.

"Атомын массын хэмжээгээр эрэмблэгдсэн элементүүд нь тодорхой үечилсэн шинж чанарыг харуулдаг" гэж Менделеев бүтээлдээ бичжээ. "Миний хийсэн бүх харьцуулалт намайг атомын массын хэмжээ нь элементүүдийн мөн чанарыг тодорхойлдог гэсэн дүгнэлтэд хүргэсэн."

Энэ хооронд Германы химич Лотар Майер мөн элементүүдийг зохион байгуулахаар ажиллаж байв. Тэрээр Менделеевтэй төстэй, магадгүй Менделеевээс ч эрт хүснэгтийг бэлтгэсэн. Гэхдээ Менделеев анхныхаа хэвлүүлсэн.

Гэсэн хэдий ч Мейерийг ялахаас илүү чухал зүйл бол Менделеев нээгдээгүй элементүүдийн талаар хүснэгтээ хэрхэн ашигласан явдал байв. Менделеев ширээгээ бэлдэж байхдаа зарим карт дутуу байгааг анзаарчээ. Мэдэгдэж буй элементүүдийг зөв тохируулахын тулд энэ нь хоосон зай үлдээх ёстой байв. Түүний амьд байх хугацаанд ч гэсэн гурван хоосон орон зайг галли, скандий, германий гэх мэт урьд нь үл мэдэгдэх элементүүдээр дүүргэжээ.

Менделеев эдгээр элементүүдийн оршин тогтнохыг урьдчилан таамаглахаас гадна тэдгээрийн шинж чанарыг нарийвчлан тодорхойлсон байдаг. Жишээлбэл, 1875 онд нээсэн галлиум нь атомын масс нь 69.9, нягт нь уснаас зургаа дахин их байв. Менделеев энэ элементийг (түүнийг экаалюминий гэж нэрлэсэн) зөвхөн энэ нягтрал ба атомын массаас 68 гэж таамаглаж байсан. Түүний экосиликоны талаархи таамаглал нь германий (1886 онд нээсэн) атомын масс (72 таамагласан, 72.3 бодит) болон нягттай нягт таарч байв. Тэрээр мөн хүчилтөрөгч, хлортой германий нэгдлүүдийн нягтыг зөв таамагласан.

Тогтмол хүснэгт нь эш үзүүллэг болсон. Энэ тоглоомын төгсгөлд энэ элементийн solitaire илчлэх бололтой. Үүний зэрэгцээ Менделеев өөрөө ширээгээ ашиглахдаа мастер байсан.

Менделеевийн амжилттай таамаглал нь түүнд химийн шидтэний мастер хэмээх домогт статусыг авчирсан. Гэвч өнөөдөр түүхчид таамагласан элементүүдийн нээлт нь түүний үечилсэн хуулийг батлахад нөлөөлсөн эсэх талаар маргаж байна. Хууль батлагдсан нь химийн холбоог тайлбарлах чадвартай холбоотой байж болох юм. Ямар ч байсан Менделеевийн урьдчилан таамаглах нарийвчлал нь түүний хүснэгтийн ач тусын анхаарлыг татсан нь гарцаагүй.

1890-ээд он гэхэд химичүүд түүний хуулийг химийн мэдлэгийн чухал үе гэж хүлээн зөвшөөрсөн. 1900 онд Химийн салбарын ирээдүйн Нобелийн шагналтан Уильям Рамсей үүнийг "химийн шинжлэх ухаанд хийсэн хамгийн агуу ерөнхий дүгнэлт" гэж нэрлэжээ. Тэгээд Менделеев яаж гэдгийг ойлгохгүйгээр үүнийг хийсэн.

математикийн газрын зураг

Шинжлэх ухааны түүхэнд олон тохиолдолд шинэ тэгшитгэл дээр үндэслэсэн агуу таамаг үнэн зөв гарч ирсэн. Математик ямар нэгэн байдлаар байгалийн зарим нууцыг туршихаас өмнө нээж өгдөг. Нэг жишээ нь эсрэг бодис, нөгөө нь орчлон ертөнцийн тэлэлт юм. Менделеевийн хувьд шинэ элементүүдийн таамаглал ямар ч бүтээлч математикгүйгээр бий болсон. Гэвч үнэн хэрэгтээ Менделеев байгалийн гүн гүнзгий математикийн газрын зургийг нээсэн, учир нь түүний хүснэгт нь атомын архитектурыг удирддаг математикийн дүрмийн утгыг тусгасан байв.

Менделеев номондоо "атомыг бүрдүүлдэг бодисын дотоод ялгаа" нь элементүүдийн үе үе давтагдах шинж чанарыг хариуцдаг гэж тэмдэглэжээ. Гэвч тэр энэ бодол санааг дагасангүй. Чухамдаа тэрээр атомын онол түүний ширээнд ямар чухал болохыг олон жилийн турш тунгаан бодсон.

Харин бусад нь хүснэгтийн дотоод захиасыг уншиж чадсан. 1888 онд Германы химич Йоханнес Вислицен массаар эрэмблэгдсэн элементүүдийн шинж чанаруудын үечилсэн байдал нь атомууд нь жижиг хэсгүүдийн тогтмол бүлгүүдээс бүрддэг болохыг харуулж байна гэж мэдэгджээ. Тиймээс, үелэх систем нь атомын нарийн төвөгтэй дотоод бүтцийг урьдчилан харж (мөн нотлох баримтыг өгсөн) утгаараа атом ямар харагддаг, ямар нэгэн дотоод бүтэцтэй эсэхийг хэн ч мэдэхгүй байв.

1907 онд Менделеевийг нас барах үед эрдэмтэд атомууд дараах хэсгүүдэд хуваагддаг, мөн атомыг цахилгаан саармаг болгодог эерэг цэнэгтэй бүрэлдэхүүн хэсэг байдгийг мэддэг байв. 1911 онд Английн Манчестерийн их сургуульд ажиллаж байсан физикч Эрнест Рутерфорд атомын цөмийг нээсэн үед эдгээр хэсгүүд хэрхэн байрлаж байгаагийн гол түлхүүр болсон юм. Үүний дараахан Генри Мозели Рутерфордтой хамтран цөм дэх эерэг цэнэгийн хэмжээ (үүнд агуулагдах протоны тоо буюу "атомын тоо") нь үелэх систем дэх элементүүдийн зөв дарааллыг тодорхойлдог болохыг харуулсан.

Генри Мозли.

Атомын масс нь Мозелийн атомын дугаартай нягт холбоотой байсан - хангалттай ойролцоо байсан тул элементүүдийн массын дараалал нь тооны дарааллаас хэдхэн газарт ялгаатай байв. Менделеев эдгээр массыг буруу, дахин хэмжих шаардлагатай гэж үзсэн бөгөөд зарим тохиолдолд түүний зөв байсан. Цөөн тооны зөрүү үлдсэн ч Мозелигийн атомын дугаар хүснэгтэд маш сайн таарч байна.

Ойролцоогоор тэр үед Данийн физикч Нильс Бор квант онол нь цөмийн эргэн тойрон дахь электронуудын зохион байгуулалтыг тодорхойлж, хамгийн гаднах электронууд нь элементийн химийн шинж чанарыг тодорхойлдог болохыг ойлгосон.

Гадаад электронуудын ижил төстэй зохицуулалтууд нь үе үе давтагдах бөгөөд энэ нь үелэх хүснэгтийн анх илрүүлсэн хэв маягийг тайлбарлах болно. Бор 1922 онд электрон энергийн туршилтын хэмжилтийн үндсэн дээр өөрийн гэсэн хүснэгтийн хувилбарыг бүтээжээ (үечилсэн хуулийн зарим санаануудын хамт).

Борын хүснэгтэд 1869 оноос хойш нээгдсэн элементүүдийг нэмсэн боловч энэ нь Менделеевийн нээсэн үечилсэн дараалалтай ижил байв. Менделеев энэ талаар өчүүхэн ч ойлголтгүйгээр квант физикийн зааж өгсөн атомын архитектурыг тусгасан хүснэгтийг бүтээжээ.

Борын шинэ хүснэгт нь Менделеевийн анхны дизайны анхны хувилбар ч биш, сүүлчийн хувилбар ч биш байв. Үүнээс хойш үечилсэн хүснэгтийн хэдэн зуун хувилбарыг боловсруулж, нийтлэв. Орчин үеийн хэлбэр нь Менделеевийн анхны босоо хувилбараас ялгаатай нь хэвтээ загвартай байсан нь Америкийн химич Гленн Сиборгийн ажлын ачаар Дэлхийн 2-р дайны дараа хүртэл өргөн тархсангүй.

Сиборг болон түүний хамтрагчид нийлэг аргаар хэд хэдэн шинэ элементүүдийг бий болгосон бөгөөд ураны дараа атомын дугаар нь ширээн дээрх хамгийн сүүлчийн байгалийн элемент юм. Сиборг эдгээр элементүүд, трансуран (уранаас өмнөх гурван элемент) нь Менделеевийн таамаглаагүй байсан хүснэгтэд шинэ мөр оруулах шаардлагатай байгааг олж харсан. Сиборгийн хүснэгтэд газрын ховор элементийн ижил төстэй эгнээний доор тэдгээр элементүүдийн эгнээ нэмсэн бөгөөд энэ нь хүснэгтэд бас байхгүй байв.

Сиборгийн химийн салбарт оруулсан хувь нэмэр нь түүнд өөрийн элемент болох seaborgium-ын 106 дугаарыг нэрлэх нэр хүндтэй болсон. Энэ нь алдартай эрдэмтдийн нэрэмжит хэд хэдэн элементийн нэг юм. Мэдээжийн хэрэг, энэ жагсаалтад 1955 онд Сиборг болон түүний хамтрагчид нээсэн 101-р элемент байгаа бөгөөд энэ нь бусад бүхнээс илүү үелэх системд зохих байр суурийг эзэлсэн химичийг хүндэтгэн менделеви гэж нэрлэсэн юм.

Энэ мэт олон мэдээг манай мэдээллийн сувгийг үзээрэй.

Тогтмол хүснэгтийг хэрхэн ашиглах вэ? Мэдлэггүй хүний ​​хувьд үечилсэн хүснэгтийг унших нь одойг элфүүдийн эртний руныг харахтай адил юм. Мөн үечилсэн хүснэгт нь дэлхийн талаар маш их зүйлийг хэлж чадна.

Энэ нь танд шалгалт өгөхөөс гадна химийн болон физикийн асар олон тооны асуудлыг шийдвэрлэхэд зайлшгүй шаардлагатай юм. Гэхдээ яаж унших вэ? Аз болоход өнөөдөр хүн бүр энэ урлагт суралцах боломжтой. Энэ нийтлэлд бид үечилсэн хүснэгтийг хэрхэн ойлгохыг танд хэлэх болно.

Химийн элементүүдийн үечилсэн систем (Менделеевийн хүснэгт) нь атомын цөмийн цэнэгээс элементүүдийн янз бүрийн шинж чанаруудын хамаарлыг тогтоодог химийн элементүүдийн ангилал юм.

Хүснэгт бий болсон түүх

Дмитрий Иванович Менделеев энгийн химич биш байсан, хэрэв хэн нэгэн тэгж бодож байвал. Тэрээр химич, физикч, геологич, хэмжил зүйч, экологич, эдийн засагч, газрын тосчин, нисгэгч, багажчин, багш мэргэжилтэй. Амьдралынхаа туршид эрдэмтэн мэдлэгийн янз бүрийн чиглэлээр олон суурь судалгаа хийж чадсан. Жишээлбэл, архины хамгийн тохиромжтой хүч болох 40 градусыг Менделеев тооцоолсон гэж олон нийт үздэг.

Менделеев архинд хэрхэн ханддагийг бид мэдэхгүй, гэхдээ түүний "Архи, устай хослуулах тухай яриа" сэдвээр бичсэн диссертаци нь архитай ямар ч холбоогүй бөгөөд архины концентрацийг 70 градусаас авч үзсэн нь баттай мэдэгдэж байна. Эрдэмтний бүхий л ач тусын хамт байгалийн үндсэн хуулиудын нэг болох химийн элементүүдийн үечилсэн хуулийг нээсэн нь түүнд хамгийн өргөн алдар нэрийг авчирсан.


Эрдэмтэд үечилсэн системийг мөрөөддөг байсан домог байдаг бөгөөд үүний дараа тэр зөвхөн гарч ирсэн санаагаа эцэслэх ёстой байв. Гэхдээ, хэрэв бүх зүйл маш энгийн байсан бол .. Тогтмол хүснэгтийг бий болгох энэ хувилбар нь домогоос өөр зүйл биш бололтой. Ширээ хэрхэн нээгдсэнийг асуухад Дмитрий Иванович өөрөө ингэж хариулав. Би энэ тухай хорин жилийн турш бодож байсан бөгөөд та: Би суугаад гэнэт ... бэлэн боллоо гэж бодож байна.

19-р зууны дундуур мэдэгдэж буй химийн элементүүдийг (63 элемент мэдэгдэж байсан) хялбаршуулах оролдлогыг хэд хэдэн эрдэмтэд нэгэн зэрэг хийжээ. Жишээлбэл, 1862 онд Александр Эмиль Шанкуртуа элементүүдийг мушгиа дагуу байрлуулж, химийн шинж чанаруудын мөчлөгийн давталтыг тэмдэглэжээ.

Химич, хөгжимчин Жон Александр Ньюландс 1866 онд үелэх системийн өөрийн хувилбарыг санал болгосон. Сонирхолтой баримт бол элементүүдийн зохион байгуулалтанд эрдэмтэн зарим ид шидийн хөгжмийн зохицлыг олохыг оролдсон явдал юм. Бусад оролдлогуудын дунд амжилттай титэм хүртсэн Менделеевийн оролдлого байв.


1869 онд хүснэгтийн анхны схемийг нийтэлсэн бөгөөд 1869 оны 3-р сарын 1-ний өдрийг үечилсэн хуулийг нээсэн өдөр гэж үздэг. Менделеевийн нээлтийн мөн чанар нь атомын масс нэмэгдэж байгаа элементүүдийн шинж чанар нь нэг хэвийн бус, харин үе үе өөрчлөгддөгт оршино.

Хүснэгтийн эхний хувилбар нь зөвхөн 63 элементийг агуулж байсан боловч Менделеев маш олон стандарт бус шийдвэр гаргасан. Тиймээс тэрээр хараахан нээгдээгүй элементүүдийг хүснэгтэд үлдээхээр таамаглаж, зарим элементийн атомын массыг өөрчилсөн. Менделеевийн гаргасан хуулийн зарчмын үнэн зөв болохыг эрдэмтэд таамаглаж байсан галли, скандий, германийг нээсний дараа тун удалгүй баталжээ.

Үелэх системийн орчин үеийн үзэл бодол

Доорх хүснэгт нь өөрөө юм.

Өнөөдөр атомын жингийн (атомын масс) оронд атомын дугаар (цөм дэх протоны тоо) гэсэн ойлголтыг элементүүдийг эрэмбэлэхэд ашигладаг. Хүснэгт нь атомын дугаар (протоны тоо) -ийн өсөх дарааллаар зүүнээс баруун тийш байрлуулсан 120 элементийг агуулна.

Хүснэгтийн баганууд нь бүлгүүд гэж нэрлэгддэг ба мөрүүд нь цэгүүд юм. Хүснэгтэнд 18 бүлэг, 8 үе байна.

  1. Элементүүдийн металл шинж чанар зүүнээс баруун тийш шилжих үед буурч, эсрэг чиглэлд нэмэгддэг.
  2. Атомын хэмжээс нь үеүүдийн дагуу зүүнээс баруун тийш шилжих тусам багасдаг.
  3. Бүлэгт дээрээс доошоо шилжих үед металлын бууралтын шинж чанар нэмэгддэг.
  4. Исэлдүүлэгч болон металл бус шинж чанарууд зүүнээс баруун тийш хугацааны туршид нэмэгддэг.

Хүснэгтээс элементийн талаар бид юу сурах вэ? Жишээлбэл, хүснэгтийн гурав дахь элемент болох литийг авч үзье, үүнийг нарийвчлан авч үзье.

Юуны өмнө бид элементийн бэлгэдэл, түүний доор түүний нэрийг харж байна. Зүүн дээд буланд элементийн атомын дугаарыг хүснэгтэд байрлуулах дарааллаар бичнэ. Өмнө дурьдсанчлан атомын дугаар нь цөм дэх протоны тоотой тэнцүү байна. Эерэг протоны тоо нь ихэвчлэн атом дахь сөрөг электронуудын тоотой тэнцүү байдаг (изотопуудаас бусад).

Атомын массыг атомын дугаарын доор (хүснэгтийн энэ хувилбарт) зааж өгсөн болно. Хэрэв бид атомын массыг хамгийн ойрын бүхэл тоо хүртэл бөөрөнхийлвөл массын тоо гэж нэрлэгдэх болно. Массын тоо ба атомын дугаар хоёрын ялгаа нь цөм дэх нейтроны тоог өгдөг. Тиймээс гелийн цөм дэх нейтроны тоо хоёр, литид дөрөв байна.

Ингээд "Даммигийн Менделеевийн хүснэгт" хичээл маань дууслаа. Эцэст нь хэлэхэд бид таныг сэдэвчилсэн видео үзэхийг урьж байгаа бөгөөд Менделеевийн үелэх системийг хэрхэн ашиглах тухай асуулт танд илүү тодорхой болсон гэж найдаж байна. Шинэ хичээл сурах нь дангаараа биш, туршлагатай зөвлөгчийн тусламжтайгаар үргэлж илүү үр дүнтэй байдаг гэдгийг бид танд сануулж байна. Тийм ч учраас та бүхэнтэй мэдлэг, туршлагаа баяртайгаар хуваалцах оюутны үйлчилгээний талаар хэзээ ч мартаж болохгүй.