Tablica Mendelejewa – Układ okresowy pierwiastków
Układ okresowy (lub układ okresowy pierwiastków chemicznych lub Tablica Mendelejewa) jest układem, który kwalifikuje pierwiastki chemiczne według różnych właściwości zależnych od ładunku jądra atomowego. Układ ten wyraża, w formie tabeli, okresowe prawo pierwiastków chemicznych, które zostało odkryte w 1869 r. Przez rosyjskiego naukowca chemika D.I. Mendelejew. W pierwszej wersji tabeli, opracowanej przez Mendelejewa w latach 1869–1871, określił on zależność właściwości pierwiastków chemicznych od masy atomowej (wówczas nazywano ją ciężarem atomowym). Zaproponowano kilkaset różnych opcji obrazowania właściwości pierwiastków chemicznych, od krzywych analitycznych po wykresy i różne kształty geometryczne. Ale naukowcy ostatecznie zgodzili się, że najwygodniejszą opcją byłby obraz w postaci dwuwymiarowej tabeli, w której każda kolumna wskaże właściwości fizykochemiczne elementu, a okresy elementów blisko siebie określą rzędy tabeli .
Tablica Mendelejewa
Kim był Dmitrij Iwanowicz Mendelejew
Rosyjski chemik Dmitrij Iwanowicz Mendelejew urodził się w Tobolsku w rodzinie dyrektora gimnazjum. Podczas nauki w gimnazjum Mendelejew miał bardzo przeciętne oceny, szczególnie w języku łacińskim. W 1850 r. Wstąpił na Wydział Nauk Przyrodniczych Wydziału Fizyki i Matematyki Głównego Instytutu Pedagogicznego w Sankt Petersburgu. Wśród profesorów instytutu byli tak wybitni naukowcy, jak fizyk E. Kh. Lenz, chemik A. A. Voskresensky i matematyk N. V. Ostrogradsky. W 1855 r. Mendelejew ukończył instytut ze złotym medalem i został mianowany starszym nauczycielem gimnazjum w Symferopolu, ale z powodu wybuchu wojny krymskiej został przeniesiony do Odessy, gdzie pracował jako nauczyciel w liceum w Richelieu.
Osiągnięcia Mendelejewa
W 1856 r. Mendelejew obronił pracę magisterską na uniwersytecie w Petersburgu, w 1857 r. Został zatwierdzony przez prywatnego doktora tego uniwersytetu i tam wykładał chemię organiczną. W latach 1859–1861 Mendelejew odbył naukową podróż do Niemiec, gdzie pracował w laboratorium R. Bunsena i G. Kirchhoffa na Uniwersytecie w Heidelbergu. Jedno z ważnych odkryć Mendelejewa należy do tego okresu – definicja „bezwzględnej temperatury wrzenia cieczy”, znanej obecnie jako temperatura krytyczna. W 1860 r. Mendelejew wraz z innymi rosyjskimi chemikami uczestniczył w pracach Międzynarodowego Kongresu Chemików w Karlsruhe, podczas którego S. Cannizzaro dokonał interpretacji teorii molekularnej A. Avogadro. Ta prezentacja i omówienie rozróżnienia między pojęciami atomu, cząsteczki i ekwiwalentu służyła jako ważny warunek wstępny do odkrycia prawa okresowego.
Po powrocie do Rosji w 1861 r. Mendelejew kontynuował wykład na uniwersytecie w Petersburgu. W 1861 r. Opublikował podręcznik chemii organicznej, który otrzymał nagrodę Akademii Nauk Petersburga Demidowa. W 1864 roku Mendelejew został wybrany profesorem chemii w Instytucie Technologicznym w Petersburgu. W 1865 r. Obronił rozprawę doktorską „O mieszance alkoholu z wodą” (temat rozprawy jest często używany do uzasadnienia legendy o jego wynalazku wódki 40-stopniowej). W tym samym roku Mendelejew został zatwierdzony jako profesor chemii technicznej na uniwersytecie w Petersburgu, a dwa lata później kierował działem chemii nieorganicznej.
Po przeczytaniu kursu chemii nieorganicznej na uniwersytecie w Petersburgu Mendelejew, nie znajdując ani jednego podręcznika, który można by polecić studentom, zaczął pisać swoją klasyczną pracę, Podstawy chemii. W przedmowie do drugiego wydania pierwszej części podręcznika, opublikowanej w 1869 r., Mendelejew przedstawił tabelę pierwiastków zatytułowaną „Doświadczenie w systemie pierwiastków opartym na ich masie atomowej i podobieństwie chemicznym”, a w marcu 1869 r. Na spotkaniu Rosyjskiego Towarzystwa Chemicznego N. A Menshutkin poinformował w imieniu Mendelejewa o swoim okresowym systemie pierwiastków. Prawo okresowe było fundamentem, na którym Mendelejew stworzył swój podręcznik. Za życia Mendelejewa „Podstawy chemii” ukazały się w Rosji 8 razy, kolejne pięć wydań zostało przetłumaczonych na angielski, niemiecki i francuski.
W ciągu następnych dwóch lat Mendelejew wprowadził szereg poprawek i udoskonaleń do początkowej wersji układu okresowego, aw 1871 r. Opublikował dwa klasyczne artykuły – „Naturalny układ pierwiastków i jego zastosowanie do wskazania właściwości niektórych pierwiastków” (w języku rosyjskim) oraz „Okresowa legalność substancji chemicznych” elementy ”(w języku niemieckim w„ Annals ”J. Liebiga). W oparciu o swój system Mendelejew poprawił masy atomowe niektórych znanych pierwiastków, a także założył istnienie nieznanych pierwiastków i zaryzykował przewidywanie właściwości niektórych z nich. Początkowo sam system, poprawki i prognozy dokonane przez Mendelejewa spotkały się z powściągliwością społeczności naukowej. Jednak po odkryciu przewidywanych przez Mendelejewa „ekaaluminium” (galu), „ecaborum” (skandium) i „ecasilicium” (german), odpowiednio w 1875, 1879 i 1886 r., Prawo okresowe zaczęło być rozpoznawane.
Wykonane na przełomie XIX i XX wieku. odkrycia gazów obojętnych i pierwiastków promieniotwórczych nie wstrząsnęły prawem okresowym, a jedynie je wzmocniły. Odkrycie izotopów wyjaśniło niektóre naruszenia sekwencji pierwiastków w kolejności rosnących mas atomowych (tak zwane „anomalie”). Stworzenie teorii budowy atomu ostatecznie potwierdziło poprawne położenie pierwiastków przez Mendelejewa i pozwoliło rozwiać wszelkie wątpliwości dotyczące miejsca lantanowców w układzie okresowym.
Mendelejew rozwijał doktrynę okresowości do końca życia. Wśród innych prac naukowych Mendelejewa można wymienić serię prac nad badaniem rozwiązań i opracowaniem uwodnionej teorii rozwiązań (1865–1887). W 1872 r. Zaczął badać elastyczność gazów, w wyniku czego zaproponowano w 1874 r. Uogólnione równanie stanu gazu doskonałego (równanie Klaiperona – Mendelejewa). W latach 1880–1885 Mendelejew zajął się problemami rafinacji ropy naftowej, zaproponował zasadę destylacji frakcyjnej. W 1888 r. Wyraził ideę podziemnego zgazowania węgla, a w latach 1891–1892. opracował technologię produkcji nowego rodzaju bezdymnego proszku.
W 1890 r. Mendelejew został zmuszony do opuszczenia uniwersytetu w Petersburgu z powodu sprzeczności z ministrem edukacji. W 1892 r. Został mianowany kustoszem składu wzorcowych miar i ciężarów (który w 1893 r. Z jego inicjatywy został przekształcony w Główną Izbę Wag i Miar). Z udziałem i pod przywództwem Mendelejewa wznowiono prototypy funta i arszina w komorze, a rosyjskie standardy miar porównano z angielskimi i metrycznymi (1893–1898). Mendelejew uznał za konieczne wprowadzenie metrycznego systemu miar w Rosji, który pod jego naciskiem w 1899 r. Był opcjonalnie dozwolony.
Mendelejew był jednym z założycieli Rosyjskiego Towarzystwa Chemicznego (1868) i był wielokrotnie wybierany na jego prezydenta. W 1876 r. Mendelejew został członkiem korespondentem Petersburskiej Akademii Nauk, ale kandydatura Mendelejewa na akademików została odrzucona w 1880 r. Głosowanie Akademii Nauk im. Mendelejewa w Petersburgu wywołało ostry protest opinii publicznej w Rosji.
