165685 (739899), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Висновки по систематиці елементів, які зробили попередники Д. І. Менделєєва, не відповідали вимогам наукового розуміння закону. Дослідники, які, здавалось, могли відкрити періодичний закон, не зрозуміли його суті. Про це говорило перш за все ставлення одного з цих учених - Л. Мейєра до висновків, зроблених Д.І. Менделєєвим. Л. Мейєр віднісся до висновків з періодичного закону як до таких, що грунтуються на хитких принципах, а запропоновану Д.І. Менделєєвим зміну атомної маси деяких елементів він вважав передчасною. І хоча Л. Мейєр після відкриття Д.І. Менделєєвим періодичного закону теж говорив про періодичну залежність властивостей, проте суті закону він так і не зрозумів.
Попередники Д.І. Менделєєва в галузі класифікації елементів не змогли відкрити періодичного закону з двох причин: по-перше, всі вони зосереджували увагу на правилах класифікації, а не на законі, що повинний визначити природу цієї класифікації, і, по-друге, їх метод дослідження був метафізичний. Формальна логіка, застосована як основний метод пізнання, призводила до поділу елементів на відірвані одна від однієї групи, не давала можливості вченим побачити за подібністю відмінності, зблизити протилежні за своїми властивостями елементи.
Всі попередні спроби класифікації вдало охарактеризував Д.І. Менделєєв. Він указував на односторонність методів аналізу відношень між елементами й говорив про те, що попередні системи були штучні, бо їм не вистачало твердих об'єктивних принципів. У той же час Д.І. Менделєєв не раз підкреслював, що всі попередні класифікації малі велике значення, бо в них по зернах нагромаджувались необхідні хімічні знання про кількісні і якісні зміни властивостей елементів, про подібність елементів певних груп, які стали передумовою відкриття періодичного закону.
2.2. Відкриття періодичного закону Д.І. Менделєєва;
Дмитро Менделєєв (1834-1907) народився в Тобольську в родині директора гімназії й піклувальника народних училищ Тобольской губернії Івана Павловича Менделєєва й Марії Дмитрівни Менделєєвої. Виховувала його мати, оскільки батько майбутнього хіміка осліп незабаром після народження свого сина.
Восени 1841 року Митя вступив у Тобольскую гімназію. Він був прийнятий у перший клас з умовою, що залишиться там два роки, поки йому не здійсниться вісім років.
Нещастя переслідували родину Менделєєвих. Восени 1847 року помер батько, а через три місяці - сестра Аполлінарія. Навесні 1849 року Митя закінчив гімназію, і Марія Дмитрівна, розпродавши майно, разом з дітьми відправилася спочатку в Москву, а потім у Петербург. Їй хотілося, щоб молодший син вступив до університету.
Лише завдяки клопотанню матері 9 серпня 1850 року Дмитро був зарахований студентом Головного педагогічного інституту в Петербурзі на фізико-математичний факультет.
Перша наукова праця Менделєєва «Хімічний аналіз ортіту з Фінляндії» була опублікована в 1854 році, наступного року він закінчив інститут. У травні 1855 року Вчена рада присудила Менделєєву титул «Старший учитель» і нагородила золотою медаллю. Лікарі рекомендували йому змінити нездоровий петербурзький клімат і виїхати на південь.
В Одесі Менделєєва призначили викладачем математики, фізики й природничих наук у гімназію при Рішельєвському ліцеї. Багато часу він віддавав роботі над магістерською дисертацією, у якій розглядав проблему «питомих обсягів» з погляду унітарної теорії Жерара, повністю відкинувши дуалістичну теорію Берцеліуса. Ця робота показала дивну здатність Менделєєва до узагальнення і його широкі пізнання в хімії.
Восени Менделєєв блискуче захистив дисертацію, з успіхом прочитав і вступну лекцію «Будова силікатних сполук» і на початку 1857 року став приват-доцентом при Петербурзькому університеті.
В 1859 році він був відряджений за кордон. Два роки Менделєєв провів у Німеччині, де організував власну лабораторію. Наприкінці лютого 1861 року Менделєєв приїхав у Петербург. Знайти викладацьку роботу в середині навчального року було неможливо. І він вирішує написати підручник з органічної хімії. Підручник, що вийшов незабаром у світ, а також переклад «Хімічної технології» Вагнера принесли Менделєєву велику популярність. 1 січня 1864 року Менделєєва було призначено на посаду штатного доцента органічної хімії Петербурзького університету. Одночасно із цією посадою Менделєєв одержав місце професора в Петербурзькому технологічному інституті. Тепер турбот про матеріальне забезпечення родини стало менше, і Менделєєв приступив до роботи над докторською дисертацією. Захист дисертації відбувся 31 січня 1865 року. Через два місяці Менделєєв був призначений екстраординарним професором на кафедрі технічної хімії Петербурзького університету, а в грудні - ординарним професором. У той час виникла гостра необхідність створити новий підручник з неорганічної хімії, який би відображав сучасний рівень розвитку хімічної науки. Ця ідея захопила Менделєєва. Одночасно він почав збирати матеріал для другого випуску підручника, куди повинен був ввійти опис хімічних елементів.
Менделєєв ретельно вивчив опис властивостей елементів і їхніх сполук. Але в якому порядку їх проводити? Ніякої системи розташування елементів не існувало. Тоді вчений зробив картонні картки. На кожну картку він заносив назву елемента, його атомну вагу, формули з'єднань і основні властивості. Поступово кошик наповнювалася картками, що містили відомості про всі відомі до цього часу елементи. Проте, довгий час нічого не виходило. Говорять, що періодичну таблицю елементів учений побачив у сні, залишалося її лише записати й обґрунтувати.
Але, звичайно ж, відкриття було зроблено ним не випадково, тому що в його діяльності органічно поєднувалися теорія й практика, знання фізичної сторони явища, математична інтуїція й філософське осмислення. Крім того, Менделєєв умів критично ставитися до робіт своїх попередників і сучасників. Не перенасичуючи себе інформацією, він ніби пропускав отримані вже дані через призму ще не сформованої концепції й, подібно скульпторові, викидав все зайве.
Поступово Менделєєв зрозумів, що зі зміною атомної ваги змінюються й властивості елементів. Наближався до кінця лютий 1869 року. Через кілька днів рукопис статті, що містив таблицю елементів, був закінчений і зданий до друку.
1 березня 1869 року Д. І. Менделєєв відправив у друкарню листок, на якому був записаний його «Досвід системи елементів, заснованої на їхній атомній масі й хімічній подібності». Через два тижні він представив у Російське хімічне товариство статтю «Співвідношення властивостей з атомною масою елементів». Повідомлення про відкриття Менделєєва було зроблено редактором «Журналу Російського хімічного товариства» професором Н.А. Меншуткіним на засіданні товариства 6 березня 1869 року. Сам Менделєєв на засіданні не був присутній, тому що в цей час за завданням Вільного економічного товариства він обстежував сироварні Тверської і Новгородської губерній.
З того дня, коли за простими рядами символів хімічних елементів Менделєєв побачив прояв закону природи, інші проблеми відійшли на задній план. Він закинув роботу над підручником «Основи хімії», не займався й дослідженнями. Розподіл елементів таблиці здавалося йому недосконалим. На його думку, атомні маси у багатьох випадках були визначені неточно, і тому деякі елементи не потрапляли на місця, що відповідають їхнім властивостям. Взявши за основу періодичний закон, Менделєєв змінив атомні маси цих елементів і поставив їх в один ряд з подібними за властивостями елементами.
У статті, що вийшла німецькою мовою в «Анналах», видаваних Лібіхом, Менделєєв відвів велике місце розділу «Застосування періодичного Закону для визначення властивостей ще не відкритих елементів». Він пророкував і докладно описав властивості трьох невідомих ще науці елементів - ека-бору, ека-алюмінію й ека-кремнію.
Здавалося, для Менделєєва питання про періодичний закон було вичерпане. Але одного разу восени 1875 року, коли Менделєєв переглядав доповіді Паризької Академії наук, погляд його впав на повідомлення Лекока де Буабодрана про відкриття нового елемента, названого ним галієм. Однак французький дослідник вказав питому масу галію - 4,7, а за підрахунками Менделєєва в эка-алюмінію виходило 5,9. Менделєєв вирішив написати вченому, указавши, що, судячи із властивостей відкритого ним галію, це не що інше, як передбачений в 1869 році ека-алюміній.
Дійсно, більш точні визначення питомої маси галію дали значення 5,94. Відкриття галію викликало справжню сенсацію серед учених. Імена Менделєєва й Лекока де Буабодрана відразу стали відомі усьому світу. Вчені, натхненні першим успіхом, почали шукати інші, ще не відкриті елементи, які були передбачені Менделєєвим. У десятках лабораторій Європи закипіла робота, сотні вчених мріяли про незвичайні відкриття.
І успіхи не змусили себе довго чекати. В 1879 році професор Ларе Фредерік Нільсон, що працював в Упсальському університеті (Швеція), відкрив новий елемент, що повністю відповідає описаному Менделєєвим ека-бору. Він назвав його скандієм. Повторне доведення Менделєєва викликало дійсний тріумф. Незабаром стали надходити повідомлення про обрання Менделєєва почесним членом різних європейських університетів і академій.
Прекрасним підтвердженням менделєєвського закону стала й відкрита Рамзаєм група інертних газів, що дала можливість включити в систему «нульову» групу перехідну між лужними металами й металоїдами. Сам Менделєєв писав про «закріплювачів» закону: «Писавши в 1871 році статтю про додаток періодичного закону до визначення властивостей ще невідкритих елементів, я не думав, що доживу до виправдання цього наслідку періодичного закону, але дійсність відповіла інакше. Описані були мною три елементи: экабор, экаалюміній і экасиліцій, і не пройшло 20 років, як я мав уже величезну радість бачити всі три відкритими й отримавши ми свої імена від тих трьох країн, де знайдені рідкі мінерали, їх складові, і де зроблено їхнє відкриття: галію, скандію й германію. Л. де Буабодрана, Нільсона й Вінклера, що їх відкрили, я, зі свого боку, вважаю щирими зміцнювачами періодичного закону. Без них він не був би визнаний у такій мірі, як це трапилося нині. У такій же мірі я вважаю Рамзая утвердителем періодичного закону...»
2.3. Значення періодичного закону для розвитку хімічної науки.
Періодичний закон відіграв виключно важливу роль у розвитку хімічної науки. З ним пов'язаний цілий етан у розвитку хімії. Закон Менделєєва є одним із тих узагальнень в хімії, яке на великий період визначило розвиток науки й накреслило перспективи цього розвитку.
Перш за все періодичний закон дав можливість не тільки більш точно визначити місце для багатьох елементів, таких як уран, торій, індій, берилій, германій і т.д. у системі, але й встановити та виправити для них ряд властивостей і, в першу чергу, атомну масу і валентність. Наприклад, для елемента індію до Менделєєва був відомий лише еквівалент 38,253.
До відкриття періодичного закону хіміки визначали атомну масу елементів лише дослідним шляхом. З відкриттям періодичного закону стало ясно, що кожному елементові, який має певні властивості, у системі загального взаємозв'язку елементів відповідає лише одне й певне місце. Якщо атомна маса і валентність визначені невірно, то елемент буде припадати або на зайняте вже місце, або на таке, куди його неможливо помістити за його властивостями. Періодичний закон дозволив розміщати елементи за сукупністю їх властивостей, а це було вирішальним для визначення валентності. Та обставина, що різниця атомної маси сусідніх елементів послідовно, закономірно змінювалась, стала джерелом теоретичного виправлення атомної маси елементів. З іншого боку, вихідним пунктом при цьому були точно визначені місця елементів, їх валентність, а також дослідно знайдені для них еквіваленти.
Виключно велике значення періодичний закон мав для визначення загальних понять хімії, як, наприклад, «валентність» або «атомність», як її тоді називали, а також для визначення понять хімічний елемент «перекисні», «двоокисні» тощо.
Періодичний закон став тією основою, на якій не тільки одержало визначення саме поняття елемента, але стало можливим також розмежувати поняття елемента і простої речовини, які, як відомо, з часу Р. Бойля і А. Лавуазьє до 70-х років XIX ст. вважались тотожними. Виходячи з періодичного закону, Д.І. Менделєєв прийшов до цілком певного висновку, що поняттю простої речовини відповідає молекула (за винятком інертних газів), а елементові - атом, бо елементами повинні називатись «ті матеріальні складові частини простих тіл і складних тіл, які обумовлюють їх фізичне і хімічне відношення». Не менш важливе значення для науки мав і аналіз змісту «валентності» з точки зору періодичного закону. З 1853 р., коли Є. Франкланд увів поняття «атомності», її майже завжди визначали числом атомів водню або хлору, які здатні з'єднуватись з атомом даного елемента. Звідси бере початок уявлення про абсолютну постійність валентності, яку підтримували ряд авторів. За киснемо валентність не прийнято визначати було аж до 70-х років. Хіміки вважали, що кисень, як двохвалентний елемент, здатний з'єднуватись з іншими елементами в самих різноманітних відношеннях, входячи за допомогою двох одиниць своєї валентності між двома іншими атомами.
Періодичний закон, розкривши діалектику взаємозв'язку й взаємозалежності між атомами елементів у природі, ліквідував у хімії безподільну владу випадковості, перетворив хімію в справжню науку. Періодичний закон, став могутнім факелом наукового пізнання, який осяяв шляхи передбачення ще невідомих елементів.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
