Періодична система хімічних елементів стала першою періодичною таблицею, яка зібрала всі хімічні знання, наявні у людства до другої половині XIX століття. У статті детально розглядається питання про те, коли була відкрита періодична система Менделєєва.
Знаменитий російський хімік
Важливо бути в курсі наукової біографії нашого співвітчизника, щоб розуміти, коли була відкрита періодична система Менделєєва. Отже, відомий російський хімік народився в Сибіру в місті Тобольську 8 лютого 1834 року. Закінчив магістратуру в Санкт-Петербурзькому педагогічному інституті, а пізніше зміг отримати звання приват-доцента. У 1859 році Д. І. Менделєєв їде в Німеччину, а саме в університет Гейдельберга з метою отримання професорського звання. У 1865 році він повертається з Німеччини знову в Санкт-Петербург та отримує звання професора. У 1868 році вчений приступає до роботи над книгою «Основи хімії».
Наукові пошуки Менделєєва
У другій половині XIX століття людство накопичило достатньо знань з хімії, і цей предмет викладався як обов’язкової в усіх університетах Європи. Однак інформація про хімічних з’єднаннях і їх властивості не була зібрана і систематизована, а перебувала у величезній кількості літературних джерел. В результаті вивчення хімії ставало дуже повільним, нудним і неефективним заняттям, оскільки студенти повинні були годинами шукати в цілій горі літератури необхідні «крихітки» знань. Така ситуація сильно турбувала Д. І. Менделєєва.
Після тривалих пошуків у літературних джерелах, а також виконання власних хімічних експериментів в тих випадках, коли в літературі не було ніякої інформації, Дмитро Іванович написав серію статей, які дозволили систематизувати і упорядкувати величезна кількість хімічних знань. Ці роботи мали величезний вплив на історію розвитку хімії, оскільки вони забезпечили її предсказательная силою.
У своїй роботі вчений порівнював хімічні властивості різних елементів і виявив, що вони змінюються регулярним чином в залежності від їх атомної маси. На відміну від німецького хіміка Юліуса Лотара Мейєра, Дмитро Іванович виклав результати своїх досліджень у вигляді таблиці, включаючи в неї елементи з подібними хімічними властивостями.
Відкриття періодичної системи хімічних елементів
Таблиця російського хіміка стала першою опублікованою впорядкованої таблицею хімічних елементів у світі. Коли була відкрита періодична система Менделєєва? У багатьох джерелах стоїть дата — березень 1869 року.
У першу таблицю вчений включив 63 хімічні елементи, які були відомі в його час, розташувавши їх у порядку зростання атомної ваги. Маси деяких елементів стояли зі знаками питання, оскільки вчений не довіряв повністю експериментів, в яких були встановлені ці маси. Також у першій таблиці Менделєєва Д. І. перебували порожні клітини, оскільки сам вчений вважав, що між сусідніми елементами не може бути такої великої різниці в атомній масі і що повинні існувати інші елементи, які ще належить відкрити. Дмитро Іванович навіть передбачив деякі властивості ще не відкритих елементів.
Хімічна валентність і періодичні властивості
Важливо не тільки те, коли була відкрита періодична система Менделєєва, але і той факт, що вчений при цьому виявив відповідність між послідовністю розташування хімічних елементів в таблиці та їх валентністю.
Наприклад, натрій має валентність 1 і може вступати у хімічна сполука тільки з одним іншим атомом, тобто з’єднання NaO2, в якому натрій взаємодіє з двома атомами кисню, неможливо. У свою чергу, кисень, валентність якого 2, може з’єднуватися з двома атомами одиничної валентності, що демонструє з’єднання H2O. Якщо ж кисень вступає в реакцію з елементом, у якого також валентність дорівнює 2, тоді реакція в атомних відсотках йде у відношенні 1:1, наприклад CaO. Азот має валентністю 3, тому для нього з’єднання NH3 є допустимим і так далі.
Таким чином, відносні позиції, які займають елементи в хімічній системі Менделєєва, пов’язані з їх валентностями.
Передбачувальна сила періодичного закону
Російський вчений також встановив періодичний закон (причина, з якої його таблицю називають періодичною), згідно з яким, властивості хімічних елементів є періодичною функцією від їх атомної ваги.
Таблиця Менделєєва привернула увагу відомих хіміків кінця XIX століття тільки тоді, коли були відкриті передбачені вченим елементи і були експериментально вивчені їх властивості. У підсумку виявилося, що теоретично встановлені хімічні властивості елементів в порожніх клітинках таблиці з вражаючою точністю збігалися з властивостями знову відкритих елементів.
Наприклад, Менделєєв у 1871 році описав властивості для ще невідомого елемента, який повинен був знаходитися поряд з кремнієм і мати ту ж валентність, що і він. Через 15 років цей елемент був відкритий німецьким хіміком Клеменсем Вінклером і названий германієм.
Благородні гази і періодична система елементів
Так звані благородні гази не були відомі, коли Менделєєв опублікував свою таблицю. Однак, після того як вони були відкриті, то ще раз підтвердили теорію валентностей в періодичній таблиці.
В кінці XIX століття було відкрито кілька хімічних елементів, які не могли бути включені до жодної з груп періодичної таблиці. Ці елементи були хімічно інертними, тому отримали назву благородних газів (аргон, неон, ксенон та інші).
Їх хімічну неактивність пояснила теорія валентностей. Справа в тому, що валентність цих елементів дорівнює 0, тому вони і не здатні вступати в реакцію з іншими.
Включення в періодичну таблицю благородних газів зробило більш струнким і завершеним періодичний закон Менделєєва Д. І..
