Периодический закон Д.И. Менделеева

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:

Периодический закон Д.И. Менделеева

Содержание

Введение

Периодический закон Д. И. Менделеева

Периодическая таблица

Выводы

Литература

Введение

Есть красивая легенда о том, что свою таблицу Менделеев увидел во сне, а утром проснулся и записал ее. На самом деле, это просто миф. Сам ученый много раз говорил, что созданию и совершенствованию периодической таблицы элементов он посвятил 20 лет своей жизни.

Все началось с того, что Дмитрий Иванович решил написать для студентов учебник по неорганической химии, в котором собирался систематизировать все известные на этот момент знания. И естественно, он опирался на достижения и открытия своих предшественников. Впервые внимание на взаимосвязь атомных весов и свойств элементов обратил немецкий химик Дёберейнер, который попытался разбить известные ему элементы на триады с похожими свойствами и весами, подчиняющимися определенному правилу. В каждой тройке средний элемент имел вес, близкий к среднему арифметическому двух крайних элементов. Ученый смог таким образом образовать пять групп, например, Li-Na-K; Cl-Br-I. Но это были далеко не все известные элементы. К тому же, тройка элементов явно не исчерпывала список элементов с похожими свойствами. Попытки найти общую закономерность позже предпринимали немцы Гмелин и фон Петтенкофер, французы Ж. Дюма и де Шанкуртуа, англичане Ньюлендс и Одлинг. Дальше всех продвинулся немецкий ученый Мейер, который в 1864-м году составил таблицу, очень похожую на таблицу Менделеева, но она содержала лишь 28 элементов, в то время как было известно уже 63.

В отличие от своих предшественников Менделееву удалось составить таблицу, в которую вошли все известные элементы, расположенные по определенной системе. При этом, некоторые клетки он оставил незаполненными, примерно вычислив атомные веса некоторых элементов и описав их свойства. Кроме этого, русскому ученому хватило смелости и дальновидности заявить, что открытый им закон является всеобщим законом природы и назвал его «периодическим законом». Сказав «а», он пошел дальше и исправил атомные веса элементов, которые не вписывались в таблицу. При более тщательной проверке, оказалось, что его исправления верны, а открытие описанных им гипотетических элементов стало окончательным подтверждением истинности нового закона: практика доказала справедливость теории.

Открытие периодического закона и создание Периодической таблицы химических элементов имеет огромное значение для развития науки.

Периодический закон

Периодический закон был открыт Д.И. Менделеевым в 1868 году. Его современная формулировка: свойства химических элементов и образуемых ими соединений (простых и сложных) находятся в периодической зависимости от величины заряда атомного ядра.

Периодический закон лежит в основе современного учения о строении вещества. Периодическая система Д.И. Менделеева является наглядным отражением периодического закона.

Самое же важное в открытии Периодического закона - предсказание существования еще не открытых химических элементов. Под алюминием Al Менделеев оставил место для его аналога "экаалюминия", под бором B - для "экабора", а под кремнием Si - для "экасилиция". Так назвал Менделеев еще не открытые химические элементы. Он даже дал им символы El, Eb и Es.

С каждым годом Периодический закон завоевывал все большее число сторонников, а его открыватель - все большее признание. В лаборатории Менделеева стали появляться высокопоставленные посетители, в том числе даже великий князь Константин Николаевич, управляющий морским ведомством.

Во времена Д. И. Менделеева основным свойством атомов химических элементов считалась атомная масса. Периодический закон в формулировке Д. И Менделеева звучит так:

Свойства элементов, а также состав и свойства образуемых ими простых веществ и соединений находятся в периодической зависимости от величин их атомных масс.

Позже было изучено строение атома, и стало ясно, что основной характеристикой атома химического элемента является не величина его атомной массы, а величина положительного заряда ядра. Периодический закон стали формулировать иначе. Современная формулировка выглядит следующим образом:

Свойства химических элементов и образуемых ими веществ находятся в периодической зависимости от величин зарядов ядер их атомов.

Заряды ядер атомов элементов, расположенных в ряд, возрастают непрерывно. Объяснить причины периодичности учёные смогли тогда, когда изучили строение электронных оболочек атомов.

Причиной периодического изменения свойств химических элементов и образуемых ими веществ является периодически повторяющееся строение наружных энергетических уровней электронных оболочек атомов.

Периодическая таблица

В периодической таблице элементы расположены в порядке увеличения атомного заряда, группируются в "строки и столбцы" - периоды и группы.

Период - ряд горизонтально расположенных химических элементов. 1, 2 и 3 периоды называются малыми, они состоят из одного ряда элементов. 4, 5, 6 - называются большими периодами, они состоят из двух рядов химических элементов.

Группой называют вертикальный ряд химических элементов в периодической таблице. Элементы собраны в группы на основе степени окисления в высшем оксиде. Каждая из восьми групп состоит из главной подгруппы (а) и побочной подгруппы (б).

В периодической таблице есть 7 периодов по горизонтали, из которых первые три называются малыми, а другие-большими. В первом периоде есть 2 элемента, во втором и третьем-8, в четвертом и пятом-18, в шестом-32, в седьмом (незавершенном) - 21 элемент. Каждый период, кроме первого" начинается с щелочного металла и заканчивается инертным газом (7.Период-незаконченный).

Все элементы периодической таблицы пронумерованы в том порядке, в котором они следуют друг за другом. Номера элементов называются порядковыми номерами или порядковыми номерами.

В Системе 10 Рядов. Каждый малый период состоит из ряда, каждый большой период состоит из двух рядов: четного (верхнего) и нечетного (Нижнего). В четных рядах больших периодов (четвертый, шестой, восьмой и десятый) есть несколько металлов, и свойства элементов в ряду слева направо слабо изменяются. В нечетных рядах больших периодов (пятый, седьмой и девятый) свойства элементов в ряду изменяются слева направо, как и в типичных элементах

Основной особенностью, по которой элементы больших периодов делятся на два ряда, является их степень окисления. Их одинаковые значения повторяются дважды в период с ростом атомных масс элементов. Например, в четвертом периоде степень окисления элементов от К до МН изменяется от - 1 до - 7, Затем следует триада Fe, Co, Ni (это элементы четного ряда), затем происходит такое же повышение степеней окисления в элементах от Cu до Br (это элементы нечетного ряда). То же самое мы видим и в других больших периодах, за исключением седьмого, состоящего из (четного) ряда. Дважды повторяются в большие периоды и формы соединения элементов.

В периодической таблице восемь групп расположены вертикально (обозначены римскими цифрами). Номер группы связан со степенью окисления элементов, которые они проявляют в соединениях. Как правило, самая высокая положительная степень окисления элементов равна номеру группы. Исключение составляют фтор - степень его окисления -1; медь, серебро, золото показывают степень окисления - 1, - 2 и - 3; из элементов VIII группы степень окисления - 8 известна только осмию, рутению и ксенону.

В VIII группе размещаются благородные газы. Ранее считалось, что они не способны образовывать химические соединения.

Каждая группа делится на две подгруппы-основную и второстепенную, что подчеркивается в периодической таблице сдвигом вправо, а остальные - влево. Основная подгруппа состоит из типичных элементов (элементов второго и третьего периодов) и аналогичных химических свойств элементов больших периодов. Побочная подгруппа состоит только из металлов-элементов больших периодов. Группа VIII отличается от остальных. Помимо основной подгруппы гелия, он содержит три второстепенные подгруппы: подгруппу железа, подгруппу кобальта и подгруппу никеля

Химические свойства элементов основной и второстепенной групп существенно различаются. Например, в VII группы главной подгруппы металлами не являются F, С1, Вг, I, Аt, кроме металлов Мn, Тc, Rе. Таким образом, максимально близких к тем сочетать элементы подгрупп друг с другом. химический элемент периодический закон

Все элементы, кроме гелия, неона и аргона, образуют кислородные соединения; существует только 8 форм кислородных соединений. В периодической системе они часто представлены общими формулами, расположенными под каждой группой в порядке возрастания степени окисления элементов: R2O, RO, R2O3, RO2, R2O5, RO3, R2O7, RO4, где R -элемент этой группы. Формулы высших оксидов относятся ко всем элементам группы (основным и второстепенным), за исключением случаев, когда элементы не показывают степень окисления, равную числу группы.

Элементы главных подгрупп, начиная с IV группы, образуют газообразные водородные соединения, форм таких соединений 4. Они также представлены общие формулы в порядке RN4, RN3, RN2, RN. Формулы водородных соединений находятся среди элементов основных подгрупп и относятся только к ним.

Свойства элементов в подгруппах, естественно, меняются: сверху вниз усиливаются металлические свойства, а неметаллические ослабевают. Очевидно, что металлические свойства наиболее выражены во Франции, затем в цезии; неметаллические-в фторе, затем-в кислороде.

Выводы

Перечисляя значение Периодического закон и Периодической система Д.И.Менделеева, можно назвать ее универсальной и уникальной, применимой во всех практических областях.

Металлурги, например, использовали периодическую таблицу, для того, чтобы заменить какой-либо металл для сплава. Да и благодаря графическому изображению в виде таблицы во всех образовательных учреждениях стало легче изучать строение, свойства элемента. Она помогла в решение задач, где приходилось рассчитывать молярный вес химического вещества, способствует составлению конфигурации элемента.

Много можно говорить и приводить примеров того, что периодическая система - это фундаментальное открытие, которое находит место во всех сферах. В ближайшие годы возможно и открытие химических элементов, не вписывающихся в таблицу Менделеева, что, несомненно, заставит расширить границы познания.

Но на этом моя исследовательская заканчивается и теперь остается только обобщить и сделать выводы.

Делая выводы по проделанной работе можно сказать, что поставленная цель достигнута.

Надеюсь, что эта исследовательская работа, систематизирующая информацию по данной теме, будет полезной и интересной. Возможно, она поможет углубить знания о периодической системе, узнать что-то новое для себя и возникнет желание изучить эту тему в более широком формате.

Список литературы

1. Габриелян О.С. и др. Химия 11 кл. М., Дрофа, 2002;

2. Морозов, Н.А. Д.И. Менделеев и значение его периодической системы для химии будущего / Н.А. Морозов. - М.: Книга по Требованию, 2012;

3. Тищенко, В. Е. Дмитрий Иванович Менделеев, его жизнь и деятельность. Университетский период 1861 - 1890 гг. / В.Е. Тищенко, Н М. Н, Младенцев. М.: Наука, 1993;

4. Фигуровский, Н. А. Дмитрий Иванович Менделеев. 1834-1907 / Н.А. Фигуровский. М.: Наука, 1983;

5. https://ru.wikipedia.org;

Размещено на Allbest.ru