كلية كوليفان الزراعية
كلية الهندسة الزراعية

قسم الكيمياء

خلاصة:
معنى القانون الدوري دي مينديليف.

أكملها: طالب في السنة الأولى
مجموعة A-11 من كالينكين ف.
تم التحقق من قبل: المعلم
موجيلينا ف.

كوليفان 2010
محتوى
مقدمة ……………………………………………………………………….3
سيرة وأنشطة موجزة لـ D.I. مندليف …………………….4
تاريخ اكتشاف القانون الدوري ………………………….5
أهمية القانون الدوري للكيمياء والعلوم الطبيعية ............ 6
الخلاصة …………………………………………………….9
قائمة المراجع ……………………………………………..10

مقدمة


من خلال العمل بنفسك، سوف تفعل كل شيء
سواء لأحبائك أو لنفسك ،
وإذا لم يكن هناك نجاح في العمل،
إذا فشلت، فلا يهم، حاول مرة أخرى.
دي مينديليف

هدف: التعرف على معنى القانون الدوري.
مهام : 1) دراسة تاريخ القانون الدوري. 2) التعرف على دور القانون الدوري في الكيمياء والعلوم الطبيعية. 3) استخلاص النتائج.
أهمية الموضوع : هذا الموضوع مثير للاهتمام وجذاب للغاية حيث أن اكتشاف القانون الدوري عام 1869 لم يكن فقط أحد أكبر الأحداث في التاريخ الكيمياء التاسع عشرالقرن الماضي، ولكنه أيضًا، بمعنى ما، أحد أبرز إنجازات الفكر الإنساني في الألفية الماضية.
لا يزال القانون الدوري والجدول الدوري للعناصر الكيميائية لغزا. ولا يزال من غير الممكن فهم الأسباب الفيزيائية العميقة للدورية، وعلى وجه الخصوص، أسباب التكرار الدوري للتكوينات الإلكترونية المماثلة للذرات، على الرغم من أنه من الواضح أن هذه الظاهرة مرتبطة بالتناظر الديناميكي غير المكاني للأنظمة الذرية.
أخيرًا، يظل تاريخ اكتشاف القانون الدوري وإنشاء النظام الدوري غامضًا في كثير من النواحي، على الرغم من تخصيص الكثير من الأدبيات له. اقترح باحثون مختلفون إصدارات مختلفة من تاريخ اكتشاف القانون الدوري.

سيرة وأنشطة موجزة لـ D.I. مندليف
مندليف ديمتري إيفانوفيتش (1834-1907) - ولد كيميائي روسي بارز، مؤلف القانون الدوري، في توبولسك، حيث تخرج من المدرسة الثانوية، وفي عام 1850 تم قبوله في معهد سانت بطرسبرغ التربوي الرئيسي في كلية العلوم. الفيزياء والرياضيات. بعد الدفاع عن أطروحته، تم تعيين مندليف كرئيس للخدمة في عام 1857. وفي عام 1859، ذهب في رحلة عمل إلى الخارج إلى ألمانيا لمدة عامين، حيث عمل في هايدلبرغ مع بنسن وشارك في المؤتمر الكيميائي الدولي في كارلسروه. بعد عودته إلى سانت بطرسبرغ، قام مندلييف بأنشطة علمية وتدريسية واسعة النطاق، وفي عام 1865 دافع عن أطروحة الدكتوراه الخاصة به، والتي حددت الخطوط العريضة لفلسفته. نظرية الهيدراتالحلول وطرح فكرة إمكانية وجود مركبات ذات تركيب متغير في المحاليل.
في عام 1867، تم تعيين مندليف أستاذًا للكيمياء في جامعة سانت بطرسبرغ. بعد أن شغل قسم الكيمياء في جامعة العاصمة، أصبح رئيسًا للكيميائيين الجامعيين في روسيا والمبادر إلى إنشاء الجمعية الكيميائية الروسية (1868). في عام 1868، بدأ مندليف العمل على كتاب "أساسيات الكيمياء". وكتب أن هدفه كان "تعريف الطلاب بالبيانات والاستنتاجات الأساسية للكيمياء في عرض تقديمي علمي متاح للجمهور، للإشارة إلى أهمية هذه الاستنتاجات لفهم كل من طبيعة المادة والظواهر التي تحدث من حولنا، والتطبيقات التي تلقتها الكيمياء في زراعةوالتكنولوجيا." أثناء العمل على الجزء الثاني من الكتاب المدرسي في فبراير 1869، صاغ مندليف القانون الدوري واقترح الشكل الأكثر مثالية لتنفيذه في شكل جدول، والذي أسماه "تجربة نظام من العناصر يعتمد على وزنها الذري وتشابهها الكيميائي." في غضون عامين، عمل مندليف على تطوير وتعميق القانون المفتوح وأعد مقالًا تعميميًا بعنوان "النظام الطبيعي للعناصر وتطبيقه في الإشارة إلى خصائص العناصر غير المكتشفة". وجود:

إيكا الألومنيوم (اكتشف عام 1875 من قبل الفرنسي ليكوك دي بويسبودران وسمي الغاليوم)،
إيكابور (تم اكتشافه عام 1879 على يد السويدي إل إف نيلسون وأطلق عليه اسم سكانديوم)
ekasilicon (اكتشفه الألماني K.A. Winkler عام 1886 وسمي الجرمانيوم).

أهمية القانون الدوري للكيمياء والعلوم الطبيعية
كانت الحداثة الأساسية للقانون الدوري، التي اكتشفها وصياغتها د. آي. مندليف بعد ثلاث سنوات بالضبط، كما يلي:
1. تم إنشاء اتصال بين العناصر التي كانت مختلفة في خصائصها. ويكمن هذا الارتباط في أن خصائص العناصر تتغير بسلاسة وبشكل متساو تقريبًا مع زيادة وزنها الذري، ومن ثم تتكرر هذه التغييرات بشكل دوري.
2. في تلك الحالات التي بدا فيها أن بعض الروابط مفقودة في تسلسل التغييرات في خصائص العناصر، تم توفير الGAPS في الجدول الدوري والتي كان لا بد من ملؤها بالعناصر التي لم يتم اكتشافها بعد. علاوة على ذلك، فإن القانون الدوري جعل من الممكن التنبؤ بخصائص هذه العناصر.
النسخة الأولى من الجدول الدوري، التي نشرها مندليف عام 1869، تبدو غير عادية للقارئ الحديث (الشكل 2 ص 11). لم يتم تعيين الأعداد الذرية بعد، وتقع مجموعات العناصر المستقبلية أفقيًا (والفترات المستقبلية - عموديًا)، ولم يتم اكتشاف الغازات النبيلة بعد، وتم العثور على رموز غير مألوفة للعناصر، وتختلف العديد من الكتل الذرية بشكل ملحوظ عن الكتل الحديثة. ومع ذلك، من المهم بالنسبة لنا أن نرى أنه بالفعل في الإصدار الأول من الجدول الدوري D. I. تضمن مندليف عناصر أكثر مما تم اكتشافه في ذلك الوقت! لقد ترك 4 خلايا من طاولته خالية من العناصر غير المعروفة حتى الآن، وكان قادرًا على تقدير وزنها الذري بشكل صحيح. لم يتم قبول وحدات الكتلة الذرية (amu) بعد وتم قياس الأوزان الذرية للعناصر في "حصص" قريبة من كتلة ذرة الهيدروجين.
العناصر التي تنبأ بها D. I. Mendeleev واكتشفت بالفعل لاحقًا.
في كل المحاولات السابقة لتحديد العلاقة بين العناصر، سعى باحثون آخرون إلى إيجادها انتهىصورة لا يوجد فيها مكان لعناصر لم تكتشف بعد. على العكس من ذلك، D. I. اعتبر منديليف أن الجزء الأكثر أهمية في جدوله الدوري هو تلك الخلايا التي ظلت فارغة (علامات الاستفهام في الشكل 2 ص 11.). هذا جعل من الممكن يتنبأوجود عناصر لا تزال مجهولة.
من المثير للإعجاب أن D. I. Mendeleev قام باكتشافه في وقت تم فيه تحديد الأوزان الذرية للعديد من العناصر بشكل تقريبي، ولم يكن معروفًا سوى 63 عنصرًا - أي ما يزيد قليلاً عن نصف العناصر المعروفة لنا اليوم.
المعرفة العميقة بالخصائص الكيميائية للعناصر المختلفة سمحت لمندليف ليس فقط بالإشارة إلى العناصر التي لم يتم اكتشافها بعد، ولكن أيضًا يتنبأخصائصهم! انظر إلى مدى دقة D. I. توقع مندليف خصائص العنصر الذي أطلق عليه "eka-silicon" (في الشكل 2 ص 11، هذا هو عنصر الجرمانيوم). وبعد 16 عامًا، تم تأكيد تنبؤات دي آي مينديليف ببراعة.
إلخ.................

6. القانون الدوري والنظام الدوري D.I. مندليف هيكل النظام الدوري (الفترة، المجموعة، المجموعة الفرعية). معنى القانون الدوري والنظام الدوري.

دوريةالقانون د. مندليف:خواص الأجسام البسيطة، وكذلك أشكال المركبات وخواصهاالاختلافات في العناصر تعتمد بشكل دوري علىقيم الأوزان الذرية للعناصر (تعتمد خصائص العناصر بشكل دوري على شحنة ذرات نواتها).

الجدول الدوري للعناصر. سلسلة من العناصر تتغير خصائصها بالتتابع، مثل سلسلة العناصر الثمانية من الليثيوم إلى النيون أو من الصوديوم إلى الأرجون، أطلق عليها مندليف اسم الدورات. فإذا كتبنا هاتين الفترتين إحداهما تحت الأخرى بحيث يكون الصوديوم تحت الليثيوم والأرجون تحت النيون نحصل على ترتيب العناصر التالي:

وبهذا الترتيب تحتوي الأعمدة الرأسية على عناصر متشابهة في خصائصها ولها نفس التكافؤ، على سبيل المثال الليثيوم والصوديوم والبريليوم والمغنيسيوم وغيرها.

بعد أن قسم جميع العناصر إلى فترات ووضع فترة تحت أخرى بحيث تقع العناصر المتشابهة في الخصائص ونوع المركبات المتكونة تحت بعضها البعض، قام مندليف بتجميع جدول أطلق عليه اسم النظام الدوري للعناصر حسب المجموعات والسلاسل.

معنى النظام الدورينحن.كان للجدول الدوري للعناصر تأثير كبير على التطور اللاحق للكيمياء. لم يكن هذا أول تصنيف طبيعي للعناصر الكيميائية فحسب، حيث أظهر أنها تشكل نظامًا متناغمًا وترتبط ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض، ولكنه كان أيضًا أداة قوية لمزيد من البحث.

7. التغيرات الدورية في خواص العناصر الكيميائية. نصف القطر الذري والأيوني. طاقة التأين. الإلكترون تقارب. كهرسلبية.

إن اعتماد نصف القطر الذري على شحنة نواة الذرة Z هو أمر دوري. خلال فترة واحدة، مع زيادة Z، هناك ميل لحجم الذرة للتناقص، وهو ما يتم ملاحظته بوضوح بشكل خاص في الفترات القصيرة

مع بداية بناء طبقة إلكترونية جديدة، أكثر بعدًا عن النواة، أي أثناء الانتقال إلى الفترة التالية، يزداد نصف القطر الذري (قارن، على سبيل المثال، نصف قطر ذرات الفلور والصوديوم). ونتيجة لذلك، داخل مجموعة فرعية، مع زيادة الشحنة النووية، تزداد أحجام الذرات.

ففقدان ذرات الإلكترون يؤدي إلى نقص الحجم الفعال لها، كما أن إضافة الإلكترونات الزائدة يؤدي إلى زيادتها. ولذلك، فإن نصف قطر الأيون الموجب الشحنة (الكاتيون) يكون دائمًا أصغر، ونصف قطر الأيون غير (الأنيون) المشحون سالبًا يكون دائمًا أكبر من نصف قطر الذرة المحايدة كهربائيًا المقابلة.

وفي إحدى المجموعات الفرعية، تزداد أنصاف أقطار الأيونات ذات الشحنة نفسها مع زيادة الشحنة النووية، ويُفسَّر هذا النمط بزيادة عدد الطبقات الإلكترونية وتزايد المسافة بين الإلكترونات الخارجية والنواة.

إن أكثر الخصائص الكيميائية المميزة للمعادن هي قدرة ذراتها على التخلي بسهولة عن الإلكترونات الخارجية والتحول إلى أيونات موجبة الشحنة، بينما تتميز غير المعادن، على العكس من ذلك، بالقدرة على إضافة الإلكترونات لتكوين أيونات سالبة. لإزالة إلكترون من الذرة وتحويل الأخير إلى أيون موجب، من الضروري استهلاك بعض الطاقة، تسمى طاقة التأين.

يمكن تحديد طاقة التأين عن طريق قذف الذرات بإلكترونات متسارعة في مجال كهربائي. يُطلق على أدنى جهد للمجال الذي تصبح عنده سرعة الإلكترون كافية لتأين الذرات اسم جهد التأين لذرات عنصر معين ويتم التعبير عنه بالفولت. ومع إنفاق طاقة كافية، يمكن إزالة إلكترونين أو ثلاثة أو أكثر من الذرة. ولذلك يتحدثون عن جهد التأين الأول (طاقة إزالة الإلكترون الأول من الذرة) وجهد التأين الثاني (طاقة إزالة الإلكترون الثاني)

كما ذكرنا سابقًا، لا تستطيع الذرات التبرع فحسب، بل يمكنها أيضًا اكتساب الإلكترونات. تسمى الطاقة المنطلقة عند إضافة إلكترون إلى ذرة حرة بالألفة الإلكترونية للذرة. عادة ما يتم التعبير عن الألفة الإلكترونية، مثل طاقة التأين، بوحدة الإلكترون فولت. وبالتالي، فإن تقارب الإلكترون لذرة الهيدروجين هو 0.75 فولت، والأكسجين - 1.47 فولت، والفلور - 3.52 فولت.

عادة ما تكون الارتباطات الإلكترونية لذرات المعدن قريبة من الصفر أو سلبية؛ ويترتب على ذلك أنه بالنسبة لذرات معظم المعادن فإن إضافة الإلكترونات تكون غير مواتية من الناحية الطاقة. تكون الألفة الإلكترونية للذرات اللافلزية دائمًا موجبة، وكلما كانت اللافلزات أكبر، كلما اقتربت من الغاز النبيل في الجدول الدوري؛ وهذا يدل على زيادة الخواص غير المعدنية مع اقتراب نهاية الفترة.

كان للجدول الدوري للعناصر تأثير كبير على التطور اللاحق للكيمياء.

دميتري إيفانوفيتش مندليف (1834-1907)

ولم يكن هذا أول تصنيف طبيعي للعناصر الكيميائية فحسب، حيث أظهر أنها تشكل نظامًا متناغمًا وترتبط ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض، ولكنه أصبح أيضًا أداة قوية لمزيد من البحث.

في الوقت الذي قام فيه مندليف بتجميع جدوله بناءً على القانون الدوري الذي اكتشفه، كانت العديد من العناصر لا تزال مجهولة. وبالتالي، فإن عنصر سكانديوم الفترة الرابعة غير معروف. من حيث الكتلة الذرية، جاء التيتانيوم بعد الكالسيوم، لكن لا يمكن وضع التيتانيوم مباشرة بعد الكالسيوم، لأنه سيقع ضمن المجموعة الثالثة، بينما يشكل التيتانيوم أكسيدا أعلى، ووفقا لخصائص أخرى يجب أن يصنف في المجموعة الرابعة . لذلك، تخطى مندليف خلية واحدة، أي أنه ترك مساحة حرة بين الكالسيوم والتيتانيوم. وعلى نفس الأساس، في الفترة الرابعة، بقيت خليتين حرتين بين الزنك والزرنيخ، يشغلهما الآن عنصرا الغاليوم والجرمانيوم. ولا تزال هناك مقاعد فارغة في الصفوف الأخرى. لم يكن مندليف مقتنعًا فحسب بأنه لا بد من وجود عناصر غير معروفة حتى الآن من شأنها أن تملأ هذه الفراغات، ولكنه تنبأ أيضًا بخصائص هذه العناصر مسبقًا بناءً على موقعها بين العناصر الأخرى في الجدول الدوري. أعطى اسم إكابور لأحدهم، والذي كان من المقرر أن يأخذ مكانًا بين الكالسيوم والتيتانيوم (حيث كان من المفترض أن تشبه خصائصه البورون)؛ أما الاثنان الآخران، اللذان بقي لهما فراغات في الجدول بين الزنك والزرنيخ، فقد تم تسميتهما بـ eka-aluminum وeca-silicon.

على مدار الخمسة عشر عامًا التالية، تم تأكيد تنبؤات مندليف ببراعة: حيث تم اكتشاف العناصر الثلاثة المتوقعة. أولاً، اكتشف الكيميائي الفرنسي ليكوك دي بويسبودران الغاليوم، الذي يمتلك جميع خصائص إيكا الألومنيوم؛ بعد ذلك، في السويد، اكتشف L. F. Nilsson السكانديوم، الذي له خصائص ekaboron، وأخيراً، بعد بضع سنوات في ألمانيا، اكتشف K. A. Winkler عنصرًا أطلق عليه اسم الجرمانيوم، والذي تبين أنه مطابق للإيكاسيليكون.

للحكم على الدقة المذهلة لبصيرة مندليف، دعونا نقارن خصائص السيليكون الإيكا التي تنبأ بها في عام 1871 مع خصائص الجرمانيوم المكتشفة في عام 1886:

كان اكتشاف الغاليوم والسكانديوم والجرمانيوم أعظم انتصار للقانون الدوري.

كما كان للنظام الدوري أهمية كبيرة في إثبات التكافؤ و الكتل الذريةبعض العناصر. وبالتالي، فإن عنصر البريليوم يعتبر منذ فترة طويلة نظيرًا للألمنيوم وتم تحديد الصيغة لأكسيده. واستنادا إلى التركيبة المئوية والصيغة المتوقعة لأكسيد البريليوم، اعتبرت كتلته الذرية 13.5. أظهر الجدول الدوري أن هناك مكانًا واحدًا فقط للبريليوم في الجدول، وهو فوق المغنيسيوم، لذلك يجب أن يكون لأكسيده الصيغة التي تعطي الكتلة الذرية للبريليوم تساوي عشرة. وسرعان ما تم تأكيد هذا الاستنتاج من خلال تحديد الكتلة الذرية للبريليوم من كثافة بخار كلوريده.

بالضبط وفي الوقت الحاضر، يظل القانون الدوري هو الخيط الموجه والمبدأ الموجه للكيمياء. وعلى أساسها تم إنشاؤها بشكل مصطنع العقود الاخيرةعناصر ما بعد اليورانيوم الموجودة في الجدول الدوري بعد اليورانيوم. واحد منهم - العنصر رقم 101، الذي تم الحصول عليه لأول مرة في عام 1955 - كان اسمه مندليفيوم تكريما للعالم الروسي العظيم.

كان اكتشاف القانون الدوري وإنشاء نظام العناصر الكيميائية ذا أهمية كبيرة ليس فقط للكيمياء، ولكن أيضا للفلسفة، لفهمنا بأكمله للعالم. أظهر مندليف أن العناصر الكيميائية تشكل نظامًا متناغمًا يعتمد على قانون الطبيعة الأساسي. وهذا تعبير عن موقف الديالكتيك المادي من ترابط الظواهر الطبيعية وترابطها. الكشف عن العلاقة بين خصائص العناصر الكيميائية وكتلة ذراتها، كان القانون الدوري تأكيدا رائعا لأحد القوانين العالمية لتطوير الطبيعة - قانون انتقال الكمية إلى الجودة.

إن التطور اللاحق للعلم جعل من الممكن، استنادا إلى القانون الدوري، فهم بنية المادة بشكل أعمق بكثير مما كان ممكنا خلال حياة مندليف.

إن نظرية التركيب الذري التي تطورت في القرن العشرين أعطت بدورها القانون الدوري والنظام الدوري للعناصر إضاءة جديدة أعمق. تم تأكيد كلمات مندليف النبوية ببراعة: "إن القانون الدوري ليس مهددًا بالتدمير، ولكن فقط الوعد بالبنية الفوقية والتنمية".

كتب D. I. Mendeleev: "قبل القانون الدوري، كانت العناصر تمثل فقط ظواهر عشوائية مجزأة للطبيعة؛ لم يكن هناك سبب لتوقع أي جديد، وتلك التي تم العثور عليها مرة أخرى كانت حداثة غير متوقعة تمامًا. كان النمط الدوري هو الأول الذي جعل من الممكن رؤية العناصر غير المكتشفة حتى الآن على مسافة لم تصلها الرؤية بدون هذا النمط بعد.

مع اكتشاف القانون الدوري، لم تعد الكيمياء علمًا وصفيًا، بل أصبحت أداةً للبصيرة العلمية. هذا القانون وعرضه الرسومي - جدول الجدول الدوري للعناصر الكيميائية بقلم D. I. Mendeleev - حقق الوظائف الثلاثة الأكثر أهمية للمعرفة النظرية: التعميم والتفسير والتنبؤ. وعلى أساسهم قال العلماء:

• تنظيم وتلخيص جميع المعلومات حول العناصر الكيميائية والمواد التي تشكلها؛
• أعطى مبررا أنواع مختلفةالاعتماد الدوري الموجود في عالم العناصر الكيميائية، وشرحها على أساس بنية ذرات العناصر؛
• تنبأ ووصف خصائص العناصر الكيميائية غير المكتشفة بعد والمواد التي تشكلها، وأشار أيضًا إلى طرق اكتشافها.

كان على D. I. Mendeleev نفسه تنظيم وتعميم المعلومات حول العناصر الكيميائية عندما اكتشف القانون الدوري، وقام ببناء طاولته وتحسينها. علاوة على ذلك، فإن الأخطاء في قيم الكتل الذرية ووجود عناصر لم يتم اكتشافها بعد خلقت صعوبات إضافية. لكن العالم العظيم كان على قناعة راسخة بحقيقة قانون الطبيعة الذي اكتشفه. واستنادا إلى التشابه في الخواص وإيمانا بالتحديد الصحيح لمكان العناصر في جدول النظام الدوري، قام بتغيير الكتل الذرية والتكافؤ في المركبات بشكل كبير مع الأكسجين من عشرة عناصر مقبولة في ذلك الوقت و"صححها" عشرة آخرين. وقد وضع في الجدول ثمانية عناصر، على عكس الأفكار السائدة في ذلك الوقت حول تشابهها مع الآخرين. على سبيل المثال، استبعد الثاليوم من العائلة الطبيعية للفلزات القلوية ووضعه في المجموعة الثالثة حسب أعلى تكافؤ يظهره؛ قام بنقل البريليوم بكتلة ذرية نسبية محددة بشكل غير صحيح (13) وتكافؤ III من المجموعة III إلى II، مما أدى إلى تغيير قيمة كتلته الذرية النسبية إلى 9 وأعلى تكافؤ إلى II.

نظر معظم العلماء إلى تعديلات D. I. Mendeleev على أنها تافهة علمية ووقاحة لا أساس لها من الصحة. واعتبر القانون الدوري وجدول العناصر الكيميائية بمثابة فرضية، أي افتراض يحتاج إلى التحقق. لقد فهم العالم ذلك وعلى وجه التحديد للتحقق من صحة قانون ونظام العناصر التي اكتشفها، فقد وصف بالتفصيل خصائص العناصر التي لم يتم اكتشافها بعد وحتى طرق اكتشافها، بناءً على مكانها المقصود في النظام. . باستخدام النسخة الأولى من الجدول، قدم أربعة تنبؤات حول وجود عناصر غير معروفة (الجاليوم، الجرمانيوم، الهافنيوم، السكانديوم)، ووفقا للنسخة الثانية المحسنة، قدم سبعة تنبؤات أخرى (التكنيتيوم، الرينيوم، الأستاتين، الفرانسيوم، الراديوم، الأكتينيوم، البروتكتينيوم).

خلال الفترة من 1869 إلى 1886، تم اكتشاف ثلاثة عناصر متوقعة: الغاليوم (P. E. Lecoq de Boisbaudran، فرنسا، 1875)، السكانديوم (L. F. Nilsson، السويد، 1879) والجرمانيوم (C. Winkler، Germany، 1886). إن اكتشاف أول هذه العناصر، والذي أكد صحة تنبؤات العالم الروسي الكبير، لم يثير سوى الاهتمام والدهشة بين زملائه. كان اكتشاف الجرمانيوم بمثابة انتصار حقيقي للقانون الدوري. كتب K. Winkler في مقال "رسالة إلى ألمانيا": "لم يعد هناك شك في أن العنصر الجديد ليس سوى السيليكون الإيكا الذي تنبأ به مندليف قبل خمسة عشر عامًا. من الصعب تقديم دليل أكثر إقناعًا على صحة مبدأ دورية العناصر من تجسيد السيليكون الافتراضي حتى الآن، وهو يمثل حقًا أكثر من مجرد تأكيد بسيط لنظرية تم طرحها بجرأة - فهذا يعني توسع رائع في مجال الرؤية الكيميائي، وخطوة عظيمة في مجال الإدراك."

بناءً على قانون وجدول D. I. Mendeleev، تم التنبؤ بالغازات النبيلة واكتشافها. والآن يعمل هذا القانون كنجم إرشادي لاكتشاف أو إنشاء عناصر كيميائية جديدة بشكل مصطنع. على سبيل المثال، يمكن للمرء أن يجادل بأن العنصر رقم 114 يشبه الرصاص (ekaslead) وأن العنصر رقم 118 سيكون غازًا نبيلًا (ekaradone).

إن اكتشاف القانون الدوري وإنشاء الجدول الدوري للعناصر الكيميائية بواسطة D. I. Mendeleev حفز البحث عن أسباب الترابط بين العناصر، وساهم في تحديد البنية المعقدة للذرة وتطوير عقيدة بنية الذرة. وهذا التعليم بدوره جعل من الممكن الكشف عن المعنى المادي للقانون الدوري وشرح ترتيب العناصر في الجدول الدوري. وأدى إلى اكتشاف الطاقة الذرية واستخدامها لتلبية احتياجات الإنسان.

أسئلة ومهام للفقرة 5

1. تحليل توزيع العناصر الكبيرة الحيوية حسب فترات ومجموعات الجدول الدوري لـ D. I. Mendeleev. دعونا نتذكر أن هذه تشمل C، H، O، N، Ca، S، P، K، Mg، Fe.
2. لماذا تسمى عناصر المجموعات الفرعية الرئيسية للفترتين الثانية والثالثة نظائرها الكيميائية؟ كيف يتجلى هذا التشبيه؟
3. لماذا تم كتابة الهيدروجين، على عكس جميع العناصر الأخرى، مرتين في الجدول الدوري لـ D.I. Mendeleev؟ إثبات صحة الموقع المزدوج للهيدروجين في الجدول الدوري من خلال مقارنة بنية وخواص ذرته والمادة البسيطة والمركبات مع الأشكال المقابلة لوجود العناصر الأخرى - الفلزات القلوية والهالوجينات.
4. لماذا تتشابه خصائص اللانثانم واللانثانيدات والأكتينيوم والأكتينيدات؟
5. ما هي أشكال المركبات التي ستكون هي نفسها بالنسبة لعناصر المجموعتين الفرعيتين الرئيسية والثانوية؟
6. لماذا تكتب الصيغ العامة لمركبات الهيدروجين المتطايرة في الجدول الدوري فقط تحت عناصر المجموعات الفرعية الرئيسية، وصيغ الأكاسيد العليا - تحت عناصر المجموعتين الفرعيتين (في المنتصف)؟
7. ما الصيغة العامة للهيدروكسيد الأعلى المقابل لعناصر المجموعة السابعة؟ ما هي شخصيته؟

في عام 1869، قام D.I. Mendeleev، بناءً على تحليل لخصائص المواد والمركبات البسيطة، بصياغة القانون الدوري: "تعتمد خصائص الأجسام البسيطة ومركبات العناصر بشكل دوري على حجم الكتل الذرية للعناصر."وعلى أساس القانون الدوري تم تجميع النظام الدوري للعناصر. في ذلك، تم دمج العناصر ذات الخصائص المماثلة في أعمدة مجموعة رأسية. وفي بعض الحالات، عند وضع العناصر في الجدول الدوري، كان من الضروري تعطيل تسلسل زيادة الكتل الذرية من أجل الحفاظ على دورية تكرار الخصائص. على سبيل المثال، كان من الضروري "مبادلة" التيلوريوم واليود، وكذلك الأرجون والبوتاسيوم. والسبب هو أن مندليف اقترح القانون الدوري في وقت لم يكن يعرف فيه شيء عن بنية الذرة، وبعد اقتراح النموذج الكوكبي للذرة في القرن العشرين، تمت صياغة القانون الدوري على النحو التالي:

"تعتمد خصائص العناصر والمركبات الكيميائية بشكل دوري على شحنات النوى الذرية."

شحنة النواة تساوي عدد العنصر في الجدول الدوري وعدد الإلكترونات الموجودة في الغلاف الإلكتروني للذرة. أوضحت هذه الصيغة "انتهاكات" القانون الدوري. في الجدول الدوري، عدد الدورة يساوي عدد المستويات الإلكترونية في الذرة، وعدد المجموعة لعناصر المجموعات الفرعية الرئيسية يساوي عدد الإلكترونات في المستوى الخارجي.

الأهمية العلمية للقانون الدوري. جعل القانون الدوري من الممكن تنظيم خصائص العناصر الكيميائية ومركباتها. عند تجميع الجدول الدوري، تنبأ مندليف بوجود العديد من العناصر غير المكتشفة، وترك لها خلايا فارغة، وتنبأ بالعديد من خصائص العناصر غير المكتشفة، مما سهل اكتشافها، وجاء أولها بعد أربع سنوات.

لكن ميزة مندليف العظيمة لا تكمن فقط في اكتشاف أشياء جديدة.

اكتشف مندليف قانونًا جديدًا للطبيعة. فبدلاً من المواد المتباينة وغير المترابطة، واجه العلم نظامًا واحدًا متناغمًا يوحد جميع عناصر الكون في كل واحد؛ وبدأ اعتبار الذرات كما يلي:

1. ترتبط عضويا مع بعضها البعض من خلال نمط مشترك،

2. الكشف عن انتقال التغيرات الكمية في الوزن الذري إلى تغيرات نوعية في المواد الكيميائية. الأفراد,

3. مما يدل على أن العكس معدني. وغير معدنية. خواص الذرات ليست مطلقة، كما كان يعتقد سابقا، ولكنها نسبية فقط في الطبيعة.

24. ظهور النظريات البنيوية في عملية تطور الكيمياء العضوية. العلوم الذرية الجزيئية كأساس نظري للنظريات البنيوية.

الكيمياء العضوية.طوال القرن الثامن عشر. وفي مسألة العلاقات الكيميائية بين الكائنات الحية والمواد، استرشد العلماء بعقيدة الحيوية - وهي عقيدة تعتبر الحياة ظاهرة خاصة لا تخضع لقوانين الكون، بل لتأثير قوى حيوية خاصة. وقد ورث هذا الرأي العديد من علماء القرن التاسع عشر، على الرغم من أن أسسه اهتزت في وقت مبكر من عام 1777، عندما اقترح لافوازييه أن التنفس هو عملية مشابهة للاحتراق.

في عام 1828، حصل الكيميائي الألماني فريدريش فولر (1800-1882)، عن طريق تسخين سيانات الأمونيوم (تم تصنيف هذا المركب دون قيد أو شرط على أنه مادة غير عضوية)، على اليوريا، وهو منتج نفايات للإنسان والحيوان. في عام 1845، قام أدولف كولبي، أحد تلاميذ فولر، بتصنيع حمض الأسيتيك من العناصر الأولية الكربون والهيدروجين والأكسجين. في خمسينيات القرن التاسع عشر، بدأ الكيميائي الفرنسي بيير بيرثيلوت العمل المنهجي على تخليق المركبات العضوية وحصل على الميثيل و الكحول الإيثيليوالميثان والبنزين والأسيتيلين. أظهرت دراسة منهجية للمركبات العضوية الطبيعية أنها تحتوي جميعها على ذرة كربون واحدة أو أكثر ويحتوي الكثير منها على ذرات الهيدروجين. نظرية النوع. أثار اكتشاف وعزل عدد كبير من المركبات المعقدة المحتوية على الكربون مسألة تكوين جزيئاتها وأدى إلى الحاجة إلى مراجعة نظام التصنيف الحالي. بحلول أربعينيات القرن التاسع عشر، أدرك علماء الكيمياء أن أفكار بيرسيليوس الثنائية تنطبق فقط على الأملاح غير العضوية. وفي عام 1853، جرت محاولة لتصنيف جميع المركبات العضوية حسب نوعها. تم اقتراح "نظرية النوع" المعممة من قبل الكيميائي الفرنسي تشارلز فريدريك جيراردالذي اعتقد أن الجمع بين مجموعات مختلفة من الذرات لا يتم تحديده من خلال الشحنة الكهربائية لهذه المجموعات، ولكن من خلال خصائصها الكيميائية المحددة.

الكيمياء الهيكلية. في عام 1857، اقترح كيكولي، بناءً على نظرية التكافؤ (كان يُفهم التكافؤ على أنه عدد ذرات الهيدروجين التي تتحد مع ذرة واحدة من عنصر معين)، أن الكربون رباعي التكافؤ وبالتالي يمكن أن يتحد مع أربع ذرات أخرى، مكونًا سلاسل طويلة - مستقيمة أو متفرعة. لذلك، بدأ تصوير الجزيئات العضوية ليس في شكل مجموعات من الجذور، ولكن في شكل صيغ هيكلية - الذرات والروابط بينهما.

في عام 1874، كيميائي دنماركي جاكوب فانت هوفوقام الكيميائي الفرنسي جوزيف أشيل لو بيل (1847–1930) بتوسيع هذه الفكرة لتشمل ترتيب الذرات في الفضاء. لقد اعتقدوا أن الجزيئات ليست مسطحة، بل هي هياكل ثلاثية الأبعاد. هذا المفهوم جعل من الممكن تفسير العديد من الظواهر المعروفة، على سبيل المثال، الأيزومرية المكانية، ووجود جزيئات من نفس التركيب، ولكن مع خصائص مختلفة. البيانات تتناسب بشكل جيد معها لويس باستورحول ايزومرات حمض الطرطريك.