Тақырыбы: «Периодтық жүйенің шығу тарихы»
Менделеевтің нақыл сөздері
жүктеу/скачать 357,06 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Периодтық заң
- Периодтық заңның маңызы
- Д.И.Менделеевтің периодтық заңы
- Д . И . Менделеевтің злементтер
Менделеевтің нақыл сөздеріҒылымның рөлі қызмет ету, ол - игілікке жету құралы. Ғылым жоқ жерде қазіргі заманғы өнеркәсіптің болуы мүмкін болмаса, өнеркәсіп жоқ жерде қазіргі заманғы ғылым да бола алмайды. Тәжірибе - табиғи құбылыстар мен танымдық қабілеттер арасын байланыстырушы. Пәнді ғылыми оқудың негізгі және соңғы екі мақсаты бар, ол ілгеріні болжай білу және пайдаға асыру. Ғылым - жалпы халық игілігі, олай болса, белгеле бір ақиқатты алғаш рет айтқан адамды ғана емес, оған өзгелерді сендіре білген, сол шындыққа көз жеткізген және оны ғылым игілігіне жаратқан адамды артығырақ құрметту керек. Еңбекті құлап сүймейінше, ешбір талант та, ешбір кемеңгер де шықпайды. Өзге ештеңеден табылмас тынысты еңбектен табасыздар! Жоспарың болмаса, белгілі деректер шытырманында адасу оп-оңай. Адам қоғамдық, мемлекеттік барша мүдделер үшін және бүкіл адамзат үшін неғұрлым пайдалырақ болса соғұрлым кемелдене түседі. Периодтық заңдылықтың болашағы бұзылуды емес, толығып, дами түсуді күтеді. Ұстаздың мерейі шәкірттерінде өзі еккен дәндердің көктеп өсуінде. Периодтық заң зарядтарының артуына байланысты химиялық элементтер қасиеттерінің периодты өзгеретінін тұжырымдайтын табиғаттың негізгі заңы. Бұл заңды 1869 жылы Д.И. Менделеев ашты. Ол оның толық тұжырымдамасын 1871 жылы жариялады. Менделеевтің 1869 жылы жасаған еңбегіэлементтердің периодтық жүйесі – Менделеевтің периодтық заңының графиктік бейнесі. Бұл заң элементтердің периодтық жүйесімен тығыз байланысты және бірін-бірі толықтырып, түсіндіреді. Ядроның заряды (Z) жүйедегі элементтердің атом нөміріне тең. Z өсуі бойынша орналасқан элементтер Z (Н, Нe, Lі, Be…) 7 период түзеді.
1-ші периодта – 2 элемент, 2 мен 3-те – 8-ден, 4 пен 5-те – 18-ден, 6-да – 32 элемент, 7-де – 23 элемент белгілі. Периодта элементтердің қасиеттері сілтілік металдардан инертті газдарға өткенде заңды түрде өзгереді. Вертикальды бағаналар – қасиеттері ұқсас элементтердің топтары болып табылады. Топтың ішінде элементтердің қасиеттері де заңды түрде өзгереді (мысалы, сілтілік металдарда Lі-ден Fr-ға дейін химиялық активтілік өседі). Z=58 – 71, сол сияқты Z=90 – 103 элементтерінің қасиеттері ұқсас болғандықтан лантаноидтар және актиноидтар қатарларына топтастырылған. Элементтер қасиеттерінің периодтылығы атомның сыртқы электрон қабаттарының конфигурациясының периодты қайталануына байланысты. Ауыр ядролар тұрақсыз, мысалы, америций (Z=95) және содан кейінгі элементтер табиғатта табылмаған, оларды жасанды, ядролық реакциялар арқылы алады. Менделеевтің периодтық заңы қазіргі заманға дейінгі химия ғылымының дамуына үлкен әсер етіп, оның біртұтас ғылым болып қалыптасуында басты рөл атқарды. Менделеевтің периодтық заңы мен элементтердің периодтық жүйесіне сүйене отырып, ғалымдар атом құрылысы және химиялық байланыс теорияларын жасады; жер қыртысы мен ғарыштық нысандар зерттеледі. Бұл заның барлық жаратылыстану, техника, технология саласындағы ғылымдар үшін философиялық мәні зор.[1] Периодтық заңның маңызы Периодтық заң ашылған кезде көптеген элементтер белгісіз еді. Д. И. Менделеев аса үлкен болжампаздықпен олардың кейбіреулерінің қасиеттерін сипаттаған болатын (скандий - Л. Нильсон, галлий - Лекок де Буабодран, германий - К. Винклер). Ғалымның көзінің тірісінде ол болжаған элементтер ашылып, периодтық заңның дұрыстығының айғағы болды.
Заңның ашылған кезінде кейбір элементтердің валенттіліктері мен атомдық массалары дұрыс анықталмаған еді. Элементтердің қасиеттерінің өзгеру заңдылықтары сақталатындай етіп, Менделеев бериллийдін, (Be), торийдің (Тһ), церийдің (С1), индийдің (In), т.б. кейбір элементтердің атомдық массаларын түзетті. Периодтық заң табиғаттың дамуы мен бірлігін көрсететін жалпы заңдарға жатады. Бұл заңның құрылымдық кескіні болып табылатын периодтық жүйеде периодтар бойынша элементтердің сыртқы қабаттарында электрондар санының біртіндеп өсуінен (1-8) металдық қасиет екідайлылық арқылы бейметалдыққа ауысады. Бұл заңдылық табиғаттың санның сапаға ауысу заңының бір көрінісі. Табиғаттың тағы бір жалпы заңы — терісті терістеу бір периодтан екіншісіне өткенде байқалады. Әрбір келесі периодтың элементі өзіне ұқсас алдыңғы периодтың (III—>11) элементінің (К—>Na, CI—>Ғ) қасиетін қайталағанымен, оның касиеті алдыңғы элементтікінен аздап өзгешеленеді, яғни олардың белсенділігі жоғарырақ екенін көреміз. Қарама-қарсылықтың күресі мен бірлігі - периодтың басынан аяғына жеткенде байқалады (Na - CI; К - Вг). Периодтық заңға сүйеніп радиобелсенді элементтер ашылды, бұл еңбектер әлі де жалғасуда. Осы айтылғандардың барлығы Менделеевтің периодтық заңды ашуы сәті түскен іс емес, терең ғылыми танымдық маңызы бар табиғаттың іргелі заңдарының бірі екенін дәлелдейді.[2] Д.И.Менделеевтің периодтық заңы Х1Х ғасырдың екінші жартысында алпыстан астам химиялық элементтер ашылып, олардың қасиеттері және ол элементтердің қосылыстарының қасиеттері зерттелді. Осындай толып жатқан материалдарды бір жүйеге келтіру қажет болды. Элементтерді жүйеге келтіру мәселесін орыстың ұлы ғалымы Д. И. Менделеев (1834—1907 ж.) шешті. Ол 1869 жылы периодтық заңды ашып, 1871 жылы анықтамасын берді және сол заңның негізінде элементтердің периодтық жүйесін жасады. Элементтерді жүйеге келтірудің негізі етіп олардың атомдық массаларын алды. Д. И. Менделеев сол кезде белгілі химиялық элементтерді атомдык массаларынын, өсу ретімен бір қатарға орналастырып, олардың касиеттері белгілі бір элементтердің санынан кейін қайтадан қанталап отыратынын байқадым. Элементтердің қасиеттерінің өзгеруін және периодты түрде өзгеруін литийден кальцийге дейінгі элементтер қатарынан көруге болады. Элементтің астына атомдық массасы мен жоғары оксидінің формуласы жазылған Li Be - В С N О F Na Mg Al Si P 7 9' 11 12 14 16 19 23 24 27 28 3! BeO B2O3 CO, NaO5-------Na2O MgO Al2Oa SiO2 P2O5 S Cl К Са... 32 35,5 39 40 SO3 СЬО7-КаО СаО... Периодтық жүйені жасауда Д. И. Менделеев элементтерді атомдық массаларын негізге алумен қатар, олардың касиеттері де ескеріп отырды. Кейбір жағдайларда кестедегі элементтерді атомдық массалары өсу ретімен орналасу тәртібі бұзылғаны байқалады. Мысалы, теллурдың атомдық массасы иодтан ауыр болса да, оны иодтан бұрын, қасиеттері ұқсас элементтермен бірге, алтыншы топқа орлаластырған. Д.И. Менделеев болжаған үш элемент онын тірі кезінде 1875 жылы француз Лекок де Буабодран № 31 элемент галлийді, 1979 жылы швед Нильсон № 21 элемент скандиді, 1886 жылы неміс Винклер № 32 элемент германийді ашты. Д. И. Менделеев болжаған жаңа элементтердің ашылуы және олардың қасиеттерінің тәжәрибе нәтижелерімен сәйкес келуі периодтық заңды бүкіл дүние жүзі ғалымдарының тауына әкелді. Д.И.Менделеев периодтық заң ары қарай жаңа мәліметтермен толықтырылуы және дамуға тиіс деп түсінді. Д. И. Менделеевтің злементтер периодтық жүйесі Элементтердің периодтық жүйесі Д. И. Менделеевтің периодтық заңының графикалық көрінісі. Үлкен периодтар жұп және тақ қатарлардан тұрады Бұл периодта элементтер қасиеттері өзгеруінің периодтылығы екі рет байқалады. Жұп қатарда бірінші периодтық өзгеру, ал тақ қатарда екінші периодтық өзгеру болады. Мысалы, IV периодтың жұп қатарында калийден маргапецке дейін элементтердің валенттілігі бірден жетіге дейін өседі де, үш элемент — темір, кобальт, никелден кейінгі мыстан бромға дейін валенттік қайтадан бірден жетіге дейін өседі. Осындай периодтық өзгеру басқа үлкен периодта да (5, 6) байқалады. Д. И. Менделеев периодтық жүйесінде вертикаль бағытта орналасқан элементтердің сегіз тобы бар. Ton дегеніміз — оттекті қосылыстарындағы жоғары валенттіктері бірдей элементтердің жинағы. Топтың нөмірі — сол топты түзіп тұрған элементтердің оттекті қосылыстарындағы ең жоғары валенттілігін көрсетеді. Бұл ережеге бірнеше элементтер бағынбайды. Мысалы, фтор VII топта тұр, бірақ ол жеті валентті болмайды. Химиялық қосылыстарда фтор бір валентті. Мыс, күміс, алтын бірінші топта тұр, бірақ олардың ең жоғары валенттілігі 3-ке дейін болады. VIII топтағы элементтерден валенттігі 8 болатын тек осмий мен рутений. Өздерінің қасиеттері жөнінен негізгі топша элементтерінің қосымша топша элементерінен елеулі айырмашылықтар бар. Мысалы, VII топта негізгі топшаға металеместер — фтор, хлор, хром иод, астат, қосымша топшаға металдар — марганец, технеций рений жатады. Сол сияқты бірінші топтың негізгі топшасына сілтілік актив металдар — литий, натрий, калий, рубидий, цезий, ал қосымша топшасына химиялық активтігі өте темен болатын —мыс, күміс, алтын металдары жатады. Негізгі топшаларда жоғарыдан төмен қарай металл еместік қасиет кеміп, металдық қасиет артады. Негізгі және қосымша топшаларды бір-бірінен айыру үшін біреуін солға қарай, екіншісін оңға қарай ығыстыра орналастырған. Сонымен топшаларға өзара өте ұқсас элементтер кіреді. ІV, V, VI, VII топтардағы негізгі топшалардың элементтерінің көпшілігі сутекпен қосылыстар түзеді. Элементтердің сутекті қосылыстарының жалпы формулаларын валенттіліктерінін кему ретімен ЭН4, ЭНз, ЭН2 ЭН түрінде көрсетуге болады. Периодтық заңның маңызы Д. И. Менделеевтің периодтық заңы химия ғылымдарын дамуына зор ықпалын тигізді. Периодтық заң барлық элементтерді бір жүйеге келтірді. Жеке алынған бір элементтің қасиеттерін кестедегі оны қоршаған басқа элементтердің қасиеттері арқылы анықтауға мүмкіндік туды. Периодтық заңды пайдаланып химияда алдын ала ғылыми болжамдар жасауға жол ашылды. Жаңа элементтердің қасиеттері мен олардың қосылыстарының қасиеттерін болжап айтуға мүмкін болды. Д. И. Менделеевтің периодтық заңының негізінде кестедегі бос орындар жаңадан ашылған элементтермен толтырылды және ураннан кейінгі элементтер ашылды. Бұл заңды пайдалана отырып жаңадан ашылатын элементтердің қасиеттерін болжауға болады. Мысалы, егер №118 элементті синтездеу іске асса, ол инертті элементке жатады. Мысалы, бериллий үш валентті деп, ал оның атомдық массасы 13,5 тең деп есептелген. Бірақ периодтық жүйеде берилли үшін бос орын тек магнийдің жоғары жағында болған. Олай болса, кестедегі тұрған орнына байланысты бериллийдің валенттілігі 2, ал атомдық массасы 9 болуға тиіс. Д. И. Менделеевтің периодтық заңы атом құрылысы туралы ілімнің дамуына зор әсер етті, ал атом құрылысы теориясы периодтық заңының физикалық мәнін терең түсінуге жағдай жасады. Атом құрылысы теориясының дамуы нәтижесінде ураннан кейінгі элементтерді синтездеу мүмкін болды және атом энергиясын ашып оны халық шаруашылығында пайдалану іске асырылды. Периодтык заң химиямен байланысты басқа да ғылымдардың дамуына аса үлкен әсерін тигізді 1. Д. И. Менделеевтің ашқан периодты заңы мен соған негізделе отырып 1869 жылы жасалған периодтық жүйе химиялық элементтердің алғашқы екпінді ғылыми жіктелуі болып саналады. Соның нәтижесінде азғана химиялық элементтерін, түзілген сан алуан химиялық қосылыстарды бір жүйеге келтіруге және оларды одан ары қарай оқып үйренуге мүмкіндік туды. Периодтық заң химиялық элемент жайындағы барлық білімді қорытындылады, бір жүйеге келтірді. 2. Д. И. Менделеев өзінің ашқан периодтық заңында көптеген элементтердің атомдық массасы дұрыс емес деді және оларды химиялық қасиеттері бойынша өз орындарында орналастырып, теория жүзінде атомдық массасын қайта жөндеді. Ол мысалы, мына 10 элементтің атомдық массасын жөндеді: Берилий, титан, иттрий, индий, цезий, празеодим, эрбий, торий, уран. Одан кейін көптеген ғалымдар периодты жүйеге сүйене отырып 20 элементтің атомдық массасын қайта жөндеді. 3. Д. И. Менделеев өз кестесін құрастырғанда ондағы көптеген элементтер әлі ашылмаған еді. Мысалы, қазір 4 – қатарда орналасқан 21 - інші скандий элементі ашылмаған еді. Атомдық массасы бойынша Са – ден кейін осы қатарда титан келеді, бірақ оны кальцийден кейін орналастыру мүмкін емес еді. Себебі онда ол ІІІ топта орналасқан болар еді. Ал, титан IV валентті және басқа қасиеттері жағынан да ІІІ топта емес, ІV топта орналасу керек еді. Сондықтан Д. И. Менделеев бір торкөз тастады, яғни кальциймен титан арасында бос орын қалдырды. Сол сияқты 5 – қатарда мырыш пен мышьяк арасында 2 торкөз қалдырылды. Ал, қазір ол торкөздерде гелий мен германий орналасқан. Периодтық жүйедегі тағы да басқа қатарларда бос орындарда қалдырылды. Ол кезде реттік нөмірі 21, 31, 32, 43, 61, 75, 85, 87 – элементтер белгісіз еді. Д. И. Менделеев периодтық жүйеде бос орындар қалдыра отырып, табиғатта осы орындарды толтыратын элементтер болуы тиіс деген пікір айтты және олардың ашылатынына сенді. Сол ашылуға тиіс болған элементтердің қасиеттерін көрші элементтерге қарай периодтық заңға негіздей отырып, алдын ала сипаттап берді. Мысалы, ол алдын ала скандий, галий, германий, т. б. элементтердің қасиеттерін өте дәл анықтап берді. Д. И. Менделеевтің қасиеттерін, орнын алдың ала айтып берген элементтері көп кешікпей ашылды. Мысалы 1875 жылы француз химигі Лекок – де Буабодран Д. И. Менделеевтің «Экваалюминий» деп сипаттап берген галий элементін ашты. 1873 жылы швед химигі Нильсон Менделеевтің алдын ала сипаттап берген 2 - ші элементті – скандийді ашты, оның қасиеті Менделеевтің «экабор» деп аталған элементіне сәйкес келеді. Ал 1896 жылы неміс оқымыстысы Винклер Менделеев сипаттаған 3 - інші элементті германийді ашты. жүктеу/скачать 357,06 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|