Im 19. Jahrhundert erlebten viele Bereiche eine starke Reformation, so auch die Chemie. Das 1869 formulierte Periodensystem von Mendeleev führte zu einem gemeinsamen Verständnis der Abhängigkeit der Position einfacher Substanzen im Periodensystem, das den Zusammenhang zwischen relativer Atommasse, Wertigkeit und Eigenschaft des Elements herstellte.
Prä-Mendelesche Periode der Chemie
Etwas früher, zu Beginn des 19. Jahrhunderts, wurde immer wieder versucht, die chemischen Elemente zu systematisieren. Der deutsche Chemiker Döbereiner leistete die erste ernsthafte Systematisierungsarbeit auf dem Gebiet der Chemie. Er stellte fest, dass eine Reihe ähnlicher Substanzen in ihren Eigenschaften in Gruppen zusammengefasst werden können - Triaden.
Falschvorstellungen eines deutschen Wissenschaftlers
Das Wesen des vorgestellten Döbereiner Triadengesetzes wurde durch die Tatsache bestimmt, dass die Atommasse des gesuchten Stoffes nahezu der Hälfte der Summe (Mittelwert) der Atommassen der letzten beiden Elemente der Triadentabelle entspricht.
Allerdings fehlte Magnesium in einer einzigen Untergruppe von Calcium, Strontium und Bariumfehlerhaft.
Dieser Ansatz war eine Folge der künstlichen Beschränkung analoger Substanzen auf nur dreigliedrige Vereinigungen. Döbereiner sah deutlich die Ähnlichkeit in den chemischen Parametern von Phosphor und Arsen, Wismut und Antimon. Allerdings beschränkte er sich auf die Suche nach Triaden. Infolgedessen konnte er keine korrekte Klassifizierung der chemischen Elemente finden.
Döbereiner hat es sicherlich versäumt, die vorhandenen Elemente in Triaden einzuteilen, das Gesetz deutete eindeutig auf das Vorhandensein einer Beziehung zwischen der relativen Atommasse und den Eigenschaften einfacher chemischer Substanzen hin.
Der Prozess der Systematisierung chemischer Elemente
Alle nachfolgenden Systematisierungsversuche stützten sich auf die Verteilung der Elemente in Abhängigkeit von ihrer Atommasse. Anschließend wurde Döbereiners Hypothese von anderen Chemikern verwendet. Die Bildung von Triaden, Tetraden und Pentaden erschien (Kombination in Gruppen von drei, vier und fünf Elementen).
In der zweiten Hälfte des neunzehnten Jahrhunderts erschienen mehrere Werke gleichzeitig, auf deren Grundlage Dmitri Iwanowitsch Mendelejew die Chemie zu einer vollständigen Systematisierung der chemischen Elemente führte. Eine andere Struktur von Mendeleevs Periodensystem führte zu einem revolutionären Verständnis und Nachweis des Verteilungsmechanismus einfacher Substanzen.
Periodensystem der Elemente von Mendelejew
Bei einem Treffen der russischen Chemiegemeinschaft im Frühjahr 1869 verlas der russische Wissenschaftler D. I. Mendeleev eine Mitteilung über seine Entdeckung des Periodengesetzes der chemischen Elemente.
Ende desselben Jahres wurde das erste Werk veröffentlicht"Grundlagen der Chemie", beinh altete das erste Periodensystem der Elemente.
Im November 1870 zeigte er seinen Kollegen den Zusatz "Das natürliche System der Elemente und seine Verwendung zur Angabe der Qualitäten unentdeckter Elemente". In dieser Arbeit verwendete D. I. Mendeleev erstmals den Begriff "periodisches Gesetz". Das System der Elemente von Mendeleev hat auf der Grundlage des Periodengesetzes die Möglichkeit der Existenz unentdeckter einfacher Substanzen bestimmt und ihre Eigenschaften eindeutig angegeben.
Korrekturen und Klarstellungen
Infolgedessen wurden 1971 das Periodengesetz und das Periodensystem der Elemente von Mendelejew fertiggestellt und von einem russischen Chemiker ergänzt.
Im abschließenden Artikel "Periodengesetz der chemischen Elemente" hat der Wissenschaftler die Definition des Periodengesetzes festgelegt, die auf die Eigenschaften einfacher Körper, die Eigenschaften von Verbindungen sowie die von ihnen gebildeten komplexen Körper hinweist, werden durch direkte Abhängigkeit nach ihrem Atomgewicht bestimmt.
Etwas später, im Jahr 1872, wurde die Struktur von Mendelejews Periodensystem in eine klassische Form (kurzperiodisches Verteilungsverfahren) umstrukturiert.
Im Gegensatz zu seinen Vorgängern hat der russische Chemiker eine Tabelle vollständig zusammengestellt und das Konzept der Regelmäßigkeit des Atomgewichts chemischer Elemente eingeführt.
Eigenschaften der Elemente des Periodensystems von Mendeleev und die abgeleiteten Muster ermöglichten es dem Wissenschaftler, die Eigenschaften von Elementen zu beschreiben, die noch nicht entdeckt wurden. Mendeleev stützte sich auf die Tatsache, dass die Eigenschaften jeder Substanz anhand der Eigenschaften von zwei benachbarten bestimmt werden könnenElemente. Er nannte dies die „Star“-Regel. Das Wesentliche ist, dass in der Tabelle der chemischen Elemente zur Bestimmung der Eigenschaften des ausgewählten Elements horizontal und vertikal in der Tabelle der chemischen Elemente navigiert werden muss.
Mendelejews Periodensystem kann vorhersagen…
Das Periodensystem der Elemente wurde trotz seiner Genauigkeit und Treue von der wissenschaftlichen Gemeinschaft nicht vollständig anerkannt. Einige der weltbesten Wissenschaftler machten sich offen über die Fähigkeit lustig, die Eigenschaften eines unentdeckten Elements vorherzusagen. Und erst 1885, nach der Entdeckung der vorhergesagten Elemente - Ekaaluminium, Ekabor und Ekasilicium (Gallium, Scandium und Germanium), wurden das neue Klassifikationssystem von Mendelejew und das Periodengesetz als theoretische Grundlage der Chemie anerkannt.
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurde die Struktur des Mendelejewschen Periodensystems mehrfach korrigiert. Bei der Gewinnung neuer wissenschaftlicher Daten kamen D. I. Mendeleev und sein Kollege W. Ramsay zu dem Schluss, dass es notwendig sei, eine Nullgruppe einzuführen. Es enthält Edelgase (Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon und Radon).
Im Jahr 1911 schlug F. Soddy vor, nicht unterscheidbare chemische Elemente - Isotope - in eine Zelle der Tabelle einzutragen.
In langer und mühevoller Arbeit wurde das Periodensystem der chemischen Elemente von Mendeleev schließlich fertiggestellt und erhielt ein modernes Aussehen. Es besteht aus acht Gruppen und sieben Perioden. Gruppen sind vertikale Sp alten, Punkte sind horizontal. Gruppen werden in Untergruppen unterteilt.
Die Position eines Elements in der Tabelle gibt seine Wertigkeit, reine Elektronen und chemische Eigenschaften an. Wie sich später herausstellte, entdeckte D. I. Mendeleev während der Entwicklung der Tabelle eine zufällige Übereinstimmung der Anzahl der Elektronen eines Elements mit seiner Seriennummer.
Diese Tatsache vereinfachte das Verständnis des Prinzips der Wechselwirkung einfacher Substanzen und der Bildung komplexer Substanzen weiter. Und auch der umgekehrte Vorgang. Die Berechnung der Menge der erh altenen Substanz sowie der für den Ablauf der chemischen Reaktion erforderlichen Menge ist theoretisch verfügbar geworden.
Die Rolle von Mendelejews Entdeckung in der modernen Wissenschaft
Mendeleevs System und seine Herangehensweise an die Ordnung chemischer Elemente bestimmten die weitere Entwicklung der Chemie. Dank eines korrekten Verständnisses der Beziehung zwischen chemischen Konstanten und Analyse war Mendeleev in der Lage, Elemente gemäß ihren Eigenschaften richtig anzuordnen und zu gruppieren.
Die neue Elementtabelle ermöglicht es, Daten vor Beginn einer chemischen Reaktion übersichtlich und genau zu berechnen, um neue Elemente und ihre Eigenschaften vorherzusagen.
Die Entdeckung des russischen Wissenschaftlers hatte direkte Auswirkungen auf den weiteren Verlauf der Entwicklung von Wissenschaft und Technik. Es gibt kein technologisches Gebiet, das nicht das Wissen der Chemie beinh altet. Wenn eine solche Entdeckung nicht stattgefunden hätte, hätte unsere Zivilisation vielleicht einen anderen Entwicklungsweg eingeschlagen.
