Дмитрий Иванович Менделеев
жүктеу/скачать 0,57 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Дмитрий Иванович Менделеев
- Д . И . Менделеевтің злементтер периодтық жүйесі
- Периодтық заңның маңызы
Дмитрий Иванович Менделеев
Дмитрий Иванович Менделеев (27 қаңтар (8 ақпан) 1834, Тобольск — 20 қаңтар (2 ақпан) 1907, Сән-Питербор) — орыс ғалымы және қоғам қайраткері. Химик, физикохимик, физик, метролог, экономист, технолог, геолог, метеоролог, педагог, энциклопедист. Ең атақты жаңалығы химиялық элементтерінің периодтық кестесі. Мәселен, календарь, сағат немесе көбейту таблицасы тәрізді адам қажет етпей тұра алмайтын бір заттар болады. Химияның дәл сондай «көбейту таблицасы» химиялық элементтердің периодты системасы болып табылады. Оны 1869 жылы өз отандасымыз Д. И. Менделеев жасады. Дмитрий Иванович Тобольск қаласында дүниеге келді. Оның балалық шағы қиыншылықпен өтті. Өзі Тобольск қаласындағы гимназия директорының он жетінші баласы болатын, жастайынан бұғанасы қатпай жетім қалды. Менделеев педагогикалық институтты бітіріп, ең әуелі мұғалімдік қызмет атқарды. Сол кезде көптеген болашақ көрнекті химиктер оның оқушысы, шәкірті болды. Ол «Химия негіздері» деп аталатын тамаша оқулық жазды. Бұл оқулық нағыз химия энциклопедиясы еді. Менделеев оны жаңа ашылған жаңалықтармен толықтырып, үнемі жетілдіріп отырды. «Химия негіздерімен» айналыса жүріп, ол химиялық элементтердің атақты периодты системасын да жасады. Д. И. Менделеев егер элементтерді ең жеңіл – сутегінен бастапең ауыр – уранға дейін олардың атомдық салмағының өсуі реті бойынша орналастырса, сол кезде белгілі болған 63 химиялық элементтің қасиеттері периодты түрде қайталайтындығын ашты. Бұл заңдылық табиғи заңдылықтарды анықтаған және осы жаңалық ашылғанға дейін химиялық элементтер әлемінде болған шатасушылықты ретке келтірген периодты системаға негіз болды. Өзінің системасына сүйене отырып, Менделеев әлі белгісіз бірнеше элементтердің бар екенін болжады және олардың аса маңызды қасиеттерін сипаттап берді. Ақыр аяғында бұл элементтердің бәрі де ашылды. Сондай-ақ ол химия ғылымындағы ең алғашқы нағыз ғылыми болжам болды. Адам баласына тән қызмет атаулының Менделеев назар аудармаған саласын табудың өзі қиын. Ол мұнай кен орындарын, мұнайдың әр алуан құрамын зерттеп көрді. Сірә, ол мұнайдың отын ретінде ғана емес, одан көптеген аса маңызды заттар алудың көзі ретінде де құнды дүние екендігіналғаш тұжырымдаған да болуы керек. Ол жер атмосферасын зерттеді және қорықпастан жалғыз өзөі әуе шарымен көкке ұшты. Ол Арктиканы игеру ісіне де көңіл бөліп, мұзжарғыш кеменің жобасын жасады. Бірақ бұл мұзжарғыш кемені жасау ісі қолдау таппай қалды. Ол көп жылдар бойы өлшем мен салмақ бас палатасына директор болып, дәл өлшемдер жөніндегі ғылымның дамуына ықпал жасады. Менделеев ауыл шаруашылығымен айналысты, сауда ісін зерттеді, түтінсіз дәрі құрамын жасап шығарды, әуеде ұшу ісіне де көңіл аударды... Оның Толық шығармалар жинағы қалың-қалың жиырма бес томнан тұрады. Ол дүние жүзінің көптеген елдерінің академиялары мен ғылыми қоғамдарына құрметті мүше болып сайланды. Бір күні Бобловада (Менделеевтің имениесі) шаруалар Менделеевтен: «Дмитрий Иванович, сенің егінің қалайша осылай бітік болып шықты. Бұл өзі саған біткен талант па, әлде бақыт па, осыны түсіндірші бізге?»- деп сұрайды. Сонда Менделеев оларға күлімсірей қарап: «Әлбетте, талант, бауырларым!» - деп жауап беріпті. Шынында да, ол ешқандай асырып айтпаған еді. Оның әрбір ісі нағыз таланттың, талант болғанда да үздіксіз еңбекпен еселенген толассыз таланттың туындысы болатын. Ол өзін кемеңгер деп атағанды ұнатпайтын. «Қайдағы кемеңгерлік дейсің. Өмір бойы еңбектендім, міне соның нәтижесі», - дейтін өз еңбегі жайында. Менделеевтің дүние салуы – бүкіл ел қабырғасын қайыстырған ауыр қаза болды. Мыңдаған адам оны ақырғы сапарға аза тұтып шығарып салды. Менделеев Петербургтегі Волково зиратына жерленді. Азалы шеруге қатысушылар өздерімен бірге элементтердің периодты системасының үлкен кестесін алып жүрді. Ол Менделеевтің өзінен кейінгі ғалымдар ұрпағына қалдырған өсиеті сияқты еді. 
Д.И.Менделеевтің периодтық заңыХ1Х 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 жүктеу/скачать 0,57 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|