Хімія підготовка до ЗНО та ДПА
Комплексне видання
ЧАСТИНА І
ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ
ПЕРІОДИЧНИЙ ЗАКОН І ПЕРІОДИЧНА СИСТЕМА ХІМІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ Д. І. МЕНДЕЛЄЄВА
Перші спроби класифікації хімічних елементів
Сімейства хімічних елементів
У міру зростання кількості відомих хімічних елементів учені намагалися виділити з їхнього числа природні родини з подібними властивостями. Калій, наприклад, за багатьма властивостям нагадує натрій. Обидві прості речовини – це легкоплавкі сріблясто-білі метали, такі м’які, що їх можна
Кальцій Са, Стронцій Sr і Барій Ва багато в чому подібні до лужних металів, однак у сполуках двовалентні. їх
Серед неметалів також є групи елементів, подібні за властивостями. Хлор при взаємодії з металами утворює солі соляної кислоти – хлориди. Подібно до хлору з металами реагують фтор, бром та йод. Хімічні елементи, які утворюють ці прості речовини (Фтор F, Хлор СІ, Бром Вг і Йод І), також об’єднують у родину галогенів.
Галогени – це найбільш активні неметали. Вони легко вступають у реакції з металами й лугами, але не реагують із киснем. У сполуках з Гідрогеном і металами галогени одновалентні, а водні розчини галогеноводнів є кислотами.
Хімічні елементи Оксиген, Сульфур, Селен і Телур об’єднують у сімейство халькогенів. Прості речовини халькогени – неметали й взаємодіють із металами з утворенням солей. Хімічні елементи халькогени в сполуках з Гідрогеном двовалентні, а в сполуках з Оксигеном можуть бути чотири – і шестивалентними. А елементи п’ятої групи (Нітроген N, Фосфор Р, Арсен As тощо) називають пніктогенами.
Ще одну родину утворюють елементи восьмої групи: Гелій Не, Неон Ne, Аргон Аг, Криптон Кг, Ксенон Хе, Радон Rn. їх називають інертними, або благородними газами. Прості речовини, які вони утворюють, складаються з одноатомних молекул. Усі вони у звичайних умовах є газами, які в невеликих кількостях містяться в повітрі. Донедавна вчені вважали, що інертні гази взагалі не утворюють хімічних сполук, про що свідчить їхня назва. Однак за останні кілька десятків років ученим вдалося здобути багато сполук Криптону, Ксенону й Радону (в основному це оксиди та фториди).
Тріади Деберейнера
Йоганн Деберейнер – перший учений, якому вдалося встановити деякі закономірності у властивостях хімічних елементів та їхніх сполук. Проаналізувавши відомі на той час хімічні елементи на підставі їхніх властивостей та характерних ознак, він вказав на наявність сімейств елементів, які містили на той час по три елементи (тріади). Першою тріадою в 1817 році були лужноземельні металічні елементи Кальцій, Стронцій і Барій. Через 12 років Деберейнер установив іще дві тріади: лужних металічних елементів (Літій, Натрій і Калій) та халькогенів (Сульфур, Селен і Телур). Також учений помітив, що в рамках цих тріад відносна атомна маса середнього елемента приблизно дорівнює середньому арифметичному мас першого й третього. Пізніше було встановлено, що характер класифікації елементів значно складніший, але закон тріад Деберейнера підготував основу для систематизації елементів.
Октави Ньюлендса
У 1864 році Джон Ньюлендс уперше розташував відомі на той час хімічні елементи за збільшенням їхніх відносних атомних мас. Він зазначив, що в цьому ряду спостерігається періодична поява хімічно подібних елементів. Пронумерувавши елементи в цьому ряду (елементи, які мали однакові маси, мали й однаковий номер) і порівнявши номери з властивостями елементів, він зробив висновок, що кожен восьмий елемент є подібним за властивостями до першого елемента. Так само, як у музиці восьма нота в октаві є подібною до першої. Своє відкриття вчений назвав “законом октав”: номери подібних елементів відрізняються на сім або на число, яке кратне семи.
Таким чином, Ньюлендс уперше висунув припущення про періодичність змін властивостей елементів. Однак, навіть запропонувавши введення порядкового номера елемента, Ньюлендс не зміг виявити фізичний зміст у своєму відкритті. Утім, насправді відкриття Ньюлендса на той час було однією з багатьох спроб класифікації хімічних елементів і тому не привернуло до себе особливої уваги.
Таблиця Лотара Меєра
У 1864 році свою першу таблицю опублікував німецький хімік Лотар Меєр. До неї входило 43 елементи із 63 відомих на той час. Він розташував елементи за збільшенням відношення молярної маси речовини, яка утворює елемент, до молярного об’єму. Щодо цього він спостерігав періодичну зміну, і таке розташування відповідало валентностям елементів та збільшенню їхніх відносних атомних мас. Але робота Меєра не мала систематичного характеру й не мала характеру закону. На відміну від Менделєєва, Лотар Меєр навіть не підозрював, що для деяких елементів атомні маси встановлені невірно, що вносило певні помилки в його відкриття й не давало загального розуміння класифікації хімічних елементів.
(2 votes, average: 5,00 out of 5)