Навигация
Значення періодичного закону для розвитку хімічної науки
33861
знак
0
таблиц
0
изображений
2.3. Значення періодичного закону для розвитку хімічної науки.
Періодичний закон відіграв виключно важливу роль у розвитку хімічної науки. З ним пов'язаний цілий етан у розвитку хімії. Закон Менделєєва є одним із тих узагальнень в хімії, яке на великий період визначило розвиток науки й накреслило перспективи цього розвитку.
Перш за все періодичний закон дав можливість не тільки більш точно визначити місце для багатьох елементів, таких як уран, торій, індій, берилій, германій і т.д. у системі, але й встановити та виправити для них ряд властивостей і, в першу чергу, атомну масу і валентність. Наприклад, для елемента індію до Менделєєва був відомий лише еквівалент 38,253.
До відкриття періодичного закону хіміки визначали атомну масу елементів лише дослідним шляхом. З відкриттям періодичного закону стало ясно, що кожному елементові, який має певні властивості, у системі загального взаємозв'язку елементів відповідає лише одне й певне місце. Якщо атомна маса і валентність визначені невірно, то елемент буде припадати або на зайняте вже місце, або на таке, куди його неможливо помістити за його властивостями. Періодичний закон дозволив розміщати елементи за сукупністю їх властивостей, а це було вирішальним для визначення валентності. Та обставина, що різниця атомної маси сусідніх елементів послідовно, закономірно змінювалась, стала джерелом теоретичного виправлення атомної маси елементів. З іншого боку, вихідним пунктом при цьому були точно визначені місця елементів, їх валентність, а також дослідно знайдені для них еквіваленти.
Виключно велике значення періодичний закон мав для визначення загальних понять хімії, як, наприклад, «валентність» або «атомність», як її тоді називали, а також для визначення понять хімічний елемент «перекисні», «двоокисні» тощо.
Періодичний закон став тією основою, на якій не тільки одержало визначення саме поняття елемента, але стало можливим також розмежувати поняття елемента і простої речовини, які, як відомо, з часу Р. Бойля і А. Лавуазьє до 70-х років XIX ст. вважались тотожними. Виходячи з періодичного закону, Д.І. Менделєєв прийшов до цілком певного висновку, що поняттю простої речовини відповідає молекула (за винятком інертних газів), а елементові - атом, бо елементами повинні називатись «ті матеріальні складові частини простих тіл і складних тіл, які обумовлюють їх фізичне і хімічне відношення». Не менш важливе значення для науки мав і аналіз змісту «валентності» з точки зору періодичного закону. З 1853 р., коли Є. Франкланд увів поняття «атомності», її майже завжди визначали числом атомів водню або хлору, які здатні з'єднуватись з атомом даного елемента. Звідси бере початок уявлення про абсолютну постійність валентності, яку підтримували ряд авторів. За киснемо валентність не прийнято визначати було аж до 70-х років. Хіміки вважали, що кисень, як двохвалентний елемент, здатний з'єднуватись з іншими елементами в самих різноманітних відношеннях, входячи за допомогою двох одиниць своєї валентності між двома іншими атомами.
Періодичний закон, розкривши діалектику взаємозв'язку й взаємозалежності між атомами елементів у природі, ліквідував у хімії безподільну владу випадковості, перетворив хімію в справжню науку. Періодичний закон, став могутнім факелом наукового пізнання, який осяяв шляхи передбачення ще невідомих елементів.
Експериментальне підтвердження об'єктивного характеру періодичного закону Д.І. Менделєєва було велетенським кроком уперед щодо пізнання речовини. На протязі всієї історії розвитку хімії й фізики ще не було такого випадку, коли наукова теорія давала можливість повніше й глибше передбачити властивості речовини, ніж це здійснюється експериментальним способом. Винайдення в природі елементів, передбачених теорією, нанесло сильний удар по емпіризму в хімії, похитнувши позиції його прибічників, які ігнорували значення наукової теорії, сліпо йшли за фактами, боялися піднестись до сміливих наукових узагальнень. Відкриття елементів, що так геніально були передбачені на базі періодичного закону, сприяло дальшому розвитку цього закону, глибокому вдосконаленню системи елементів.
Важливо звернути увагу й на другу сторону справи. Д.І. Менделєєв не тільки передбачив існування елементів галію, скандію, германію, але й вказав на ті методи, за допомогою яких вони будуть відкриті в природі. Це вже було не просто передбачення існування невідомого ще науці об'єкта, але й пряме передбачення того, як цей об'єкт найбільш ймовірно вступатиме у взаємодію з людською свідомістю, якою стороною він себе виявить. Цей чудовий факт наукового передбачення виявився найсильнішим підтвердженням положення діалектичного матеріалізму про те, що у світі немає й бути не може недоступних пізнанню «мов у собі», що кожна таємниця природи повинна відступати перед могутньою силою людського знання.
У 80-х роках XIX ст. періодичний закон, став могутньою зброєю пізнання, але від цього його розвиток не припиняється. Важливим етапом розвитку періодичного закону було вивчення рідкоземельних елементів, які не відразу знайшли своє місце в періодичній системі.
В 70-х і особливо в 80-х роках було відкрито ряд досить подібних між собою рідкоземельних елементів, таких, як ітербій, самарій, неодим, тулій, гадоліній і т.д. Труднощі, пов'язані з розміщенням цих елементів по певних місцях періодичної системи, змусили деяких хіміків висловити свої сумніви відносно правильності самого періодичного закону. Алі від цього переконання Д.І. Менделєєва в тому, що дальші успіхи не зруйнують періодичний закон, а ще більше ствердять його, ні скільки не похитнулось.
У вивченні рідкоземельних металів і в розміщенні їх у періодичній системі велике значення мали дослідження видатного чеського хіміка Б.Ф. Браунера. Він помітив, що елементи лантан, церій, празеодим, неодим тощо мають дуже багато подібного між собою. У більшості випадків всі ці елементи при утворенні кисневих сполук проявляють валентність 3. Хоч Браунер і не зовсім був впевнений в тому, де повинні бути рідкоземельні елементи розміщені в періодичній системі, але він доводив, що їх треба об'єднати в одну групу. Він вперше довів на дослідах, що церій у вищому оксиді чотиривалентний, а також ствердив, що Менделєєв правильно визначив атомну масу церію.
В 1901 р. Браунер запропонував впровадити особливу додаткову «інтерперіодичну» групу, розташовану зразу за лантаном, і в неї включити всі рідкісноземельні елементи. Далі вивчення лантаноїдів і відкриття нових елементів цієї сім'ї велося безпосередньо на базі періодичного закону.
У кінні XIX ст. періодична система витримала дуже серйозну перевірку. В 1892 р. англійський фізик Релей і хімік В. Рамзай повідомили про те, що ними відкритий новий елемент, який вони назвали аргоном (лінивий); атоми цього газу не вступали ні в які хімічні реакції. Через два роки Рамзай і його учень Траверсі, нагріваючи мінерал клевеїт у сірчаній кислоті, одержали ще один елемент, який був теж інертним газом. Цей елемент назвали гелієм, тому що в його спектрі була характерна жовта лінія, яку ще раніше помічено при дослідженні хромосфери Сонця. Цим новим елементам потрібно було знайти певне місце в періодичній системі. Хоч було зрозуміло, що гелій (Не=4) повинен знайти своє місце між воднем (Н=1) і літієм (Ьі=7), розмістити його було не
так просто. Складність цього питання полягала в тому, що в періодичну систему, де кожній групі елементів відповідає певна валентність, треба було включити елемент нульової валентності. Розв'язуючи це питання, Рамзай допустив існування особливої нульової групи, яка повинна стояти посередником між галогенами й лужними металами. При такому розміщенні гелій завершував перший період, а аргон - третій період. А коли так, то повинні бути інертні гази, якими закінчуються 2-й, 3-й, 4-й, 5-й, 6-й періоди. І. Рамзай висловив передбачення ще не відкритого елемента, який повинен зайняти своє місце в нульовій групі між гелієм і аргоном.
Велике значення періодичного закону полягає в тому, що він відображає взаємозв'язок всіх атомів у природі. Вже в найпершому формулюванні цього закону Д. І. Менделєєв вказує на взаємну обумовленість маси атомів та їх хімічної індивідуальності. При глибокому аналізі періодичного закону можна було зрозуміти, що кожний з типів атомів є вузловим пунктом у розвитку речовини, що між атомами незаперечно існують генетичні відношення.
Періодичний закон мав значний вплив на розвиток хімічної атомістики. Він став вихідним пунктом багатьох гіпотез про будову атомів. Під впливом висновків, які виникали із цього закону, вже сам його автор зробив припущення, що «...атоми простих тіл є складні істоти, які утворились шляхом складання деяких ще менших частин (ультиматів), що те, що ми називаємо неподільним (атом) - неподільне лише звичайними хімічними силами, як частки молекули неподільні у звичайних умовах фізичними силами.
Періодичний закон ставши тією базою, на якій було створено такі вчення, як теорія будови атома, теорія ядра атома, вчення про ізотопи тощо.
ІІІ. Висновок.
Сьогодні ясно, що в менделєєвському відкритті злилися воєдино три лінії розвитку хімії: пошуки систематики різних об'єктів хімії (від атомів до кристалів) у їхньому взаємозв'язку - поняття «хімічний елемент» їх об'єднало; вивчення індивідуальності елементів, особливо тих, що рідко застосовувались, що дозволило розкрити поняття елемент-аналогії; вивчення взаємозв'язку властивостей зі складом і будовою сполук, що привело до формування цілісного навчання про періодичність.
Вклад у вчення про періодичний закон і пов’язані з ним фізико-хімічні і геохімічні вчення внесли у ХХ ст. вчені Росії, Англії, Франції, США, Польщі, Данії, Швеції та ін. Міжнародний характер періодичного закону Д.І. Менделєєва відображений у тому факті, назви знайдених елементів дали в честь окремих країн або регіонів: європій – на честь всієї Європи, полоній – Польщі, скандій – Скандинавії, реній – рейнська область в Німеччині та ін.
У зв’язку з цим особливий сенс має назва 101-го елементу «менделєвій». Той факт, що ім’я російського вченого дали цьому елементу, який відкрили американські вчені, символізує собою виключно високу роль Менделєєва в розвитку світової науки.
Використана література
1. Агафошин Н.П. Периодический закон и периодическая система єлементов Д.И. Менделеева. Пособие для учащихся. - М., «Просвещение».
2. Голуб А.М., Петрусенко А.М. Періодичний закон Д.І. Менделєєва - фундаментальний закон природи. – К., 1960.
3. Макареня А.А., Рысев Ю.В. «Д.И. Менделеев». – М., Просвещение, 1988.
4. Менделеев Д.И. Периодический закон. – М., 1958.
5. Е.Г. Раков Менделев - невоспетый герой?! // Химия, 2000 № 12. 
Похожие работы
... дощ?—отримаємо таку загальну відповідь:—і корисний, і шкідливий; або: плоска чи сферична поверхня Землі? Відповідь — і плоска, і сферична. Звернемося для прикладу до оцінки відомого вчинку гетьмана України І. Мазепи російським імператором Петром І у листі до полтавського полковника після одержання звістки про виступ Мазепи проти Москви: “Изменник, богоотступник, вор. . . для собственной своей ...
... для систем, частинок з антисиметричними хвильовими функціями, тобто до ферміонів. 2.2.3. Розподіл електронів за станами. Періодична система елементів. Сукупність електронів, які перебувають у всіх можливих станах з однаковим значенням головного квантового числа n, утворює електронну оболонку (електронний шар). Енергетичні шари прийнято позначати великими латинськими літерами відповідно до ...
... є". Талант цього митця був різнобічним. Він створював психологічні портрети, оригінальні пейзажі, натюрморти, розписував палаци, галереї та церкви. Творчість художника належить до вершин світового мистецтва XIX ст. "Свобода, що веде народ" Е.Делакруа Чимало митців використовували свій талант для створення полотен за сюжетами та образами міфології, стародавньої історії, релігії. Академізм сприяв ...
... якій на принципово новій основі установлені закономірності руху електронів в атомах і руху частинок в будь-яких інших системах. Гіпотеза й формула де Брoйля. Дослідне обґрунтування корпускулярно-хвильового дуалізму речовини Дослідження Макса Планка й Альберта Ейнштейна взаємодії світла з речовиною є початком квантової теорії електромагнітного випромінювання. З квантової точки зору світло ...
0 комментариев