Е.В. Савинкина, Г.П. Логинова, С.С. Плоткин - История химии. Элективный курс (1118120), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Позднее он обнаружил еще три ряда сходных посвойствам элементов: литий—натрий—калий; сера—селен—теллур и хлор—бром—иод. Дёберейнер назвал такие группыэлементов триадами, У недавно открытого брома из последнейтриады не была еще известна атомная масса. Ее Дёберейнеропределил, используя свое правило. Если у хлора и иодаатомные массы равны соответственно 35,5 и 127, то у бромаона должна быть равной (35,5 + 127)/2 = 81,2, что близко кэкспериментальному значению.В 1849 г. русский химик Г. И. Гесс объединил в четыре группы известные тогда элементы-неметаллы, имевшие большоесходство в химических свойствах: углерод—бор—кремний;азот—фосфор—мышьяк; сера—селен—теллур и хлор—бром—иод.
Гесс не считал свою систему, изложенную в учебнике•Основания чистой химии», законченной. Он писал: «Эта классификация еще очень далека от того, чтобы быть естественной,но она все-таки соединяет элементы в группы весьма сходные,и с распространением наших сведений она может усовершенствоваться». Считается, что именно Гесс впервые ввелв употребление понятие «группа элементов».
Он правильноопределил состав большинства групп неметаллов. Лишь борпришлось исключить из группы углерода и объединить с алюминием, индием и таллием. Позднее в эту группу включилигаллий.В 1857 г. была опубликована первая таблица химическихэлементов английского химика Уильяма Одлинга (1829-1921).В дальнейшем Одлинг составил еще несколько таблиц, включавших 57 элементов, которые были разбиты на семь групп ирасположены в порядке возрастания их атомных масс.
Рядыэтих таблиц были образованы сходными по химическим свойствам элементами. Места еще не открытых элементов Одлингобозначал черточками. Последняя из его таблиц датируется1868 г. Одлинг характеризовал свои таблицы как «чисто арифметическое распределение элементов по сериям в горизонтальном порядке в соответствии с обычно принятыми способамигруппировки элементов» и никогда не выступал с претензиямина приоритет открытия периодического закона.3.1. Периодический законГесс Герман Иванович (1802-1850) — русскийхимик. Много внимания уделял изучениюприродных минералов. Исследовал каталитические свойства платины. Главные трудыпосвящены термохимии.
Сформулировал закон, получивший его имя. Один из разработчиков русской номенклатуры химическихсоединений.59iОдной из попыток упорядочить известные к тому временихимические элементы стала спираль Шанкуртуа. Пытаясь, каки другие химики, найти основу для классификации, французский ученый Александр Эмиль Бегуйе де Шанкуртуа (1820—1886) высказал предположение, что «свойства элементов являются функцией чисел». В 1862 г. он предложил для систематизации химических элементов оригинальную пространственнуюсхему.
Шанкуртуа выдвинул идею спирального расположения элементов в зависимости от их атомных масс. В своемсочинении «Земная спираль» он сгруппировал элементы поспирали вокруг цилиндра в порядке возрастания их атомныхмасс. В спирали Шанкуртуа близкие по химическим свойствамэлементы появляются через 16 единиц атомной массы. Онинаходятся на одной вертикальной линии, образующей цилиндр,на который навертывается спираль. Однако идея расположенияэлементов на оси «земного винта» не привлекла вниманиясовременников Шанкуртуа.В 1865 г.
английский химик Джон Александер Ньюлендс(1838-1898) предложил «закон октав». На основе этого законаон составил таблицу (рис. 3.1), в которой выразил формальнуюаналогию между повторяемостью свойств элементов и музыкальной гаммой. Доклад Ныолендса на заседании Лондонскогохимического общества был встречен равнодушно.
Один из профессоров спросил Ньюлендса, не пробовал ли он расположитьэлементы в таблице в алфавитном порядке и не заметил ли онпри таком расположении каких-либо закономерностей. Журналобщества отверг статью Ньюлендса, в которой он излагалсодержание своего доклада.60Часть 3.Развитие неорганической химии3.1.
Периодический законВ 1864 г. немецкий химик Юлиус Лотар Мейер (1830-1895)в книге «Современные теории химии и их значение для химической статики» привел таблицу, в которой элементы былирасположены в порядке увеличения их атомных весов. В этутаблицу Мейер поместил 27 элементов. Пытаясь сопоставитьгруппы сходных химических элементов в общей системе, он несделал из этого никаких теоретических выводов и обобщений.В 1870 г. Мейер опубликовал статью, где привел общую схемухимических элементов (рис. 3.2). Статья содержала удачнуюиллюстрацию в виде периодической зависимости атомных объемов от атомных весов («кривая Мейера»).22. Co, Ni15.
CI1.Н8.F2. U9. Na16. К23.3. Be10. Mg17. Ca24. Zn4. В11. Al18. Cr25. Y5. С12. Si19. Ti26.6.NIIP20. Mn27. As7.014. S21. Fe28. SeRb,CsInР и с 3.1. В таблице Ныолендса (1865) близкие по свойствам элементы(каждый из которых впервые получил порядковый номер), как и близкие по звучанию ноты в музыкальной октаве, повторялись через семьномеров.IПIIIВ=11,0Al=27,3IVVVIС=11,97 Si=2STi=48N=14,01 P=30,9V=51,2?In=lI3,4Tl=202,7Sn=117,8Pb=206,4Bi=207,5Nb=93,7Cr=52,4Ta=I82,2Te=128?Mo=95,6Bi=79,75W=183,51=126,5Mn=54,8Ru=103,5Os= 198,6Fe=55,9Rh= 104,1Ir=196,7Pd= 106,2Pl-196,7Co=Ni=-58,6 Rb=35,2U=7,01 Na=22,99 K=39,04Cs=132t7Cu=63,3?Ве=9,3 Mg=23,9 Ca=39,9Ag=107,66Sr=87,0Zn=64,9ГХSb=I22,lSe=78F=19,01 CI=35,38VIIIZr=89,7As=74,90=15,96 S=3l,98VII—Au=196,2—Ba=136,7Cd^in.661Hg=199,8Рис.
3.2. В 1870 г. Мейер опубликовал полную таблицу элементов,располагая их в порядке возрастания атомного веса, и показал, чтопериодичность свойств элементов является функцией их атомного веса.Вопросы1. Вычислите атомную массу селена, исходя из атомных масссеры и теллура.
Сравните полученное значение с реальнойвеличиной.2. Чем отличаются таблицы Ньюлендса и Мейера от Периодической системы элементов Д.И.Менделеева?3.1.2. Открытие периодического законаКакал связь существует между химическими свойстваминеорганических соединений и периодическим законом?Периодический закон был открыт выдающимся русскимученым Д. И. Менделеевым в 1869 г. в ходе работы над текстомучебника «Основы химии».
На тот момент было известно осуществовании 63 химических элементов. Ученый столкнулся с трудностями систематизации фактического материала обэлементах и их соединениях. Менделеев постепенно пришел квыводу, что между свойствами и атомными массами элементовсуществует какая-то зависимость. Первым шагом к появлениюпериодического закона стала таблица «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве»(рис. 3.3). Составляя таблицу, Менделеев избежал ошибкиНьюлендса, который считал, что в каждом ряду должно содержаться одинаковое число элементов. Он установил порядокизменения длины этих рядов (периодов).
Менделеев оставил втаблице пустые места, наличие которых он объяснял тем, чтосоответствующие элементы пока еще не открыты.Позднее Менделеев сформулировал сам закон: «Свойстваэлементов, а потому и свойства образуемых ими простых и623.1. Периодический законЧасть 3. Развитие неорганической химииМенделеев Дмитрий Иванович (1834-1907) —русский ученый. В 1861 г, создал первый русский учебник по органической химии.
В 1868 г.приступил к работе над «Основами химии»,в ходе которой открыл периодический закони создал периодическую систему химическихэлементов. Первый вариант таблицы элементовопубликовал в виде отдельного листка 17 февраля (1 марта) 1869 г. Занимался проблемами такназываемых неопределенных химических соединений, создал химическую (гидратную) теорию водных растворов, вывел общее уравнениесостояния газов. Создал физическую теориювесов, разработал методы точного взвешивания.сложных тел находятся в периодической зависимости от ихатомного веса».
Положив в основу своего закона сходствосвойств элементов и их соединений, Менделеев не стал слепоследовать принципу возрастания атомных весов. В некоторыхслучаях он был вынужден поместить элемент с большим весомперед элементом с меньшим весом. Менделеев учитывал, чтодля некоторых элементов атомные веса могли быть определенынедостаточно точно.Со временем понятие веса, которое раньше отождествлялосьс понятием массы, стали использовать только как понятиесилы, возникающей при взаимодействии вещества с гравитационным полем. Для характеристики инерционности вещества иего способности создавать гравитационное поле теперь используется понятие массы. Хотя массу определяют взвешиваниемна весах, результат взвешивания более правильно называть,массой, а не весом.
Поэтому понятие атомного веса замененопонятием «атомная масса». Даже в современной периодическойсистеме известны некоторые исключения в порядке возрастания масс атомов, что связано с особенностями изотопногосостава элементов:С135,5Fe55,8Sb121,8Аг39,9Со58,9Те127,6К39,1Ni58,7I126,9О П Ы Т ЪСИСТЕМЫОСНОВАННОЙ НА ИХЪ АТОМНОМЪЭЛЕМЕНТОВЪ,НЪСЪИ ХИМИЧБСКОМЪ СХОДСТВ*.Ti = 50Cr = 52? = 180Zr = 90Nb = 94 Ta= 182Mo= 96 W = 186.Mn = 55Rh = 104,4 Pt = 197,4V^51Fe-56Ве =9,4В =ПRu = 104,4?=68Ur = 11612Si = 28 ? = 70Sn = 118ш14Р = 31As = 75Sb = 122S = 32Se = 79,4Т е - 128?19щNa = 23l r = 198Pl = 106,6 0 s = 199Ni=Co = 59Cu = 63,4 Ag = 108 H g = 200Mg = 24 Zn = G5,s Cd = 112ж0 = 1663AI = 27,«С1 = 3 5 , 5 B r = 8 GAu = 197?Bi = 210?1 = 127К = 39 Rb = 85,« Cs= 133 Tl = 204Sr = 87,<s Ba= 137 P b = 207Са = 40?=45Ce = 92?Er = 56La=94?Yt~60Di=95?ln = 75,6 Th = 118?Д.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
