Видео история открытия периодического закона менделеева кратко
Обновлено: 30.06.2024
К середине XIX века были открыты 63 химических элемента, и попытки найти закономерности в этом наборе предпринимались неоднократно. Первую попытку расположить элементы в порядке возрастания атомных весов предпринял Александр Эмиль Шанкуртуа (1862), который разместил элементы вдоль винтовой линии и отметил частое циклическое повторение химических свойств по вертикали. Обе указанные модели не привлекли внимания научной общественности.
В этом же десятилетии появились ещё несколько попыток систематизации химических элементов; ближе всего к окончательному варианту подошёл Юлиус Лотар Мейер (1864), однако главное отличие было в том, что за основу периодичности была взята валентность, которая не является единственной и постоянной для отдельно взятого элемента. В результате чего такая таблица не может претендовать на полноценное описание физики периодического закона.
По легенде, мысль о системе химических элементов пришла к Менделееву во сне, однако известно, что однажды на вопрос, как он открыл периодическую систему, учёный ответил:
Сущность открытия Менделеева заключалась в том, что с ростом атомной массы химических элементов их свойства меняются не монотонно, а периодически. После определённого количества разных по свойствам элементов, расположенных по возрастанию атомного веса, свойства начинают повторяться. Разумеется, свойства не повторяются в точности, к ним добавляются и изменения. Отличием работы Менделеева от работ его предшественников было то, что основ для классификации элементов у Менделеева была не одна, а две — атомная масса и химическое сходство. Для того, чтобы периодичность полностью соблюдалась, Менделеевым были предприняты очень смелые шаги: он исправил атомные массы некоторых элементов, несколько элементов разместил в своей системе вопреки принятым в то время представлениям об их сходстве с другими, оставил в таблице пустые клетки, где должны были разместиться пока не открытые элементы. В 1871 году на основе этих работ Менделеев сформулировал Периодический закон, форма которого со временем была несколько усовершенствована.
Научная достоверность Периодического закона получила подтверждение очень скоро: в 1875—1886 годах были открыты галлий (экаалюминий), скандий (экабор) и германий (экасилиций), для которых Менделеев, пользуясь периодической системой, предсказал не только возможность их существования, но и с поразительной точностью описал целый ряд физических и химических свойств.
В начале XX века с открытием строения атома было установлено, что периодичность изменения свойств элементов определяется не атомным весом, а зарядом ядра, равным атомному номеру и числу электронов, распределение которых по электронным оболочкам атома элемента определяет его химические свойства.
Дальнейшее развитие периодической системы связано с заполнением пустых клеток таблицы, в которые помещались всё новые и новые элементы: благородные газы, природные и искусственно полученные радиоактивные элементы. В 2010 году, с синтезом 117 элемента, седьмой период периодической системы был завершён, проблема нижней границы таблицы Менделеева остаётся одной из важнейших в современной теоретической химии.
Периодический закон Дмитрия Ивановича Менделеева — один из фундаментальных законов природы, который увязывает зависимость свойств химических элементов и простых веществ с их атомными массами. В настоящее время закон уточнен, и зависимость свойств объясняется зарядом ядра атома.
 |  |  |
| Алюминий гранулированный | Йод кристаллический | Сера молотая |
Научное сообщество далеко не сразу приняло идеи великого русского химика, даже в России. Но после того, как были открыты три новых элемента (галлий в 1875-м, скандий в 1879-м и германий в 1886-м годах), предсказанные и описанные Менделеевым в своем знаменитом докладе, периодический закон был признан.
Периодический закон Менделеева:
- Является всеобщим законом природы.
- В таблицу, графически представляющую закон, включаются не только все известные элементы, но и те, которые открывают до сих пор.
- Все новые открытия не повлияли на актуальность закона и таблицы. Таблица совершенствуется и изменяется, но ее суть осталась неизменной.
- Позволил уточнить атомные веса и другие характеристики некоторых элементов, предсказать существование новых элементов.
- Химики получили надежную подсказку, как и где искать новые элементы. Кроме этого, закон позволяет с высокой долей вероятности заранее определять свойства еще неоткрытых элементов.
- Сыграл огромную роль в развитии неорганической химии в 19-м веке.
История открытия
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.
Фильм состоит из двух частей.
Часть первая - ”Открытие периодического закона” - рассказывает о попытках классификации элементов, которые предпринимали многие выдающиеся учёные прошлого, а также в ней дается краткая биография Д. Менделеева.
Часть вторая - ”Периодическая система элементов”. Она показывает основные принципы построения таблицы.
Часть третья - ”Периодический закон в свете строения атома”. Она знакомит с историей открытий в области строения атома, даёт понятие изотопии и показывает простейшие электронные схемы строения атомов элементов первых трёх периодов.
С помощью этого видеофрагмента, учащиеся смогут представить себя в кабинете Д.И. Менделеева, где он сам расскажет им об открытии Периодической системы химических элементов, а также Периодического закона. Учащиеся смогут сравнить современную Периодическую систему от начальной и понять, что лежит в основе систематизации химических элементов, сравнить формулировку современного Периодического закона, от той, которую дал Д. И. Менделеев, оценить роль Периодического закона и Периодической системы.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Периодический закон и ПСХЭ Д. И. Менделеева"
Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева
С первых дней изучения химии мы используете периодическую таблицу. Она демонстрирует то, что все химические элементы представляют собой единое целое, т.е. систему. Поэтому периодическую таблицу Д.И. Менделеева называют Периодической системой химических элементов.
Д.И. Менделеев — выдающийся русский химик, создатель естественной классификации химических элементов – Периодической системы элементов, являющейся выражением периодического закона химических элементов.
Как же он это сделал? Давайте представим себе …
В качестве основы для систематизации химических элементов он выбрал главную количественную характеристику элемента – его относительную атомную массу (в его время её называли атомным весом). Так делали и многие учёные до него: А. Шанкуртуа, Д. Ньюлендс, Л. Мейер. Но Д. И. Менделеев придавал большое значение и химическим свойствам простых веществ и соединений элементов. Главной задачей для него было увидеть естественную связь между элементами, т.е. такую закономерность, которая объединила бы все элементы в единую систему.
А. Шанкуртуа Д. Ньюлендс Л. Мейер
Установить такую закономерность было непросто, ведь в то время было известно ещё не очень много химических элементов, да и атомные массы большинства из них были определены неточно. Но Д .И. Менделеев для каждого химического элемента записал на карточке: символ элемента, значение относительной атомной массы, формулы и характер высшего оксида и гидроксида.
Так было расположено 63 известных, в то время, химических элементов в одну цепочку в порядке возрастания их относительных атомных масс. Проанализировал эту совокупность, была найдена в ней определённая закономерность. В этой цепочке есть интервалы, в которых свойства элементов и их соединений изменяются сходным образом.
Так, через семь элементов (благородные газы тогда были не открыты), если начинать с лития (Li), появляется снова щелочной металл натрий (Na), ещё через семь элементов – следующий щелочной металл – калий (K).
Точно такая же повторяемость обнаружена и у галогенов (элементов VII A группы): через семь элементов после фтора (F) идёт галоген хлор (Cl).
Запомните: в пределах одного периода с увеличением относительных атомных масс металлические свойства ослабевают, а неметаллические свойства усиливаются, увеличивается степень окисления элементов в высших оксидах от +1 до +8, а степень окисления элементов в летучих водородных соединениях увеличивается от -4 до -1. Основные оксиды через амфотерные сменяются кислотными, а гидроксиды от щелочей через амфотерные гидроксиды сменяются кислородсодержащими кислотами.
Систематизируя химические элементы на основе их относительных атомных масс, уделялось большое внимание свойствам элементов и образованных ими веществ, поэтому и распределялись элементы со сходными свойствами друг под другом, т.е. в группы. Иногда, приходилось ставить элементы с большими значениями относительных атомных впереди элементов с меньшими значениями относительных атомных масс.
Например, кобальт (Co) перед никелем (Ni), теллур (Te) – перед йодом (I). Такой порядок расположения был необходимым потому, что иначе эти элементы попали бы в группу несходных с ними по свойствам элементов. Однако делалось это интуитивно, без возможности объяснить эти исключения из общего правила, как и периодичность изменения свойств элементов и образованных ими веществ. Но уже тогда предполагалось, что эта причина кроется в сложном строении атома.
Эту закономерность была сформулирована в виде Периодического закона в 1869 году:
Д. И. Менделеев пришёл к открытию Периодического закона. Проведя сопоставление свойств и относительных атомных масс химических элементов и уже тогда, сделал несколько прогнозов о свойствах ещё неизвестных в то время элементов, и указал пути их открытия. Для этих химических элементов он оставил пустые клеточки.
Поэтому, в соответствии с современными представлениями строения атома, основой классификации химических элементов является не относительная атомная масса, а заряд ядра атома. И современная формулировка Периодического закона сейчас звучит иначе:
Периодичность в изменении свойств элементов и их соединений объясняется периодической повторяемостью в строении внешних энергетических уровней их атомов. Именно число энергетических уровней, общее число электронов и число электронов на внешнем уровне отражают физический смысл номера периода и группы, порядкового номера. Строение атома позволяет объяснить и причины изменения металлических и неметаллических свойств элементов в пределах группы и периода.
Периодический закон и Периодическая система:
· обобщают знания о химических элементах и образованных ими веществах
· объясняют периодичность в изменении их свойств
· объясняют причину сходства свойств элементов
· позволяют прогнозировать, т.е. предсказывать свойства и пути открытия новых химических элементов.
Учёные-первооткрыватели новых элементов высоко оценили открытие русского учёного.
Например, К. Винклер говорил:
Читайте также: