Значение периодического закона

 

                                Колыванский сельскохозяйственный техникум

                                              Агрономический факультет 

                                                        Кафедра химии  
 
 
 
 
 
 

                                                    

                                                         Реферат:

      Значение периодического закона    Д.И.Менделеев. 
 

                     
 
 
 

                                                           Выполнила: студентка I курса

                                                               А-11   группы  Калинкина В.В.

                                                        Проверил: преподаватель  

                                                                    Могилина В.А. 
 
 
 
 
 
 

                                           
 

                                                     Колывань  2010

                                 Содержание

         Введение……………………………………………………………………….3

         Краткая биография и деятельность Д.И. Менделеева ……………………...4

         История открытия Периодического закона………………………………….5

         Значение Периодического закона для химии и естествознания……………6

         Заключение…………………………………………………………………….9

         Список использованной литературы………………………………………..10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                 Введение                               

                                                                      

                                                                             

                                                                                            Сами трудясь, вы сделаете все  
                                                                                            и для близких, и для себя,  
                                                                                           а если при труде успеха не будет,  
                                                                                           будет неудача – не беда, пробуйте еще. 
                                                                                                                              Д.И.Менделеев 
 
 
 

  Цель: узнать  о значении периодического закона.

  Задачи: 1) изучить историю периодического закона; 2) узнать о роли периодического закона в химии и естествознании; 3) сделать выводы.

  Актуальность  темы: эта тема очень интересна и привлекательна так как открытие в 1869 г. Периодического закона стало не только одним из крупнейших событий в истории химии XIX столетия, но и в известном смысле одним из самых выдающихся достижений человеческой мысли минувшего тысячелетия.

  Периодический закон и Периодическая система  химических элементов до сих пор  все еще остаются загадкой. До сих  пор не удается понять глубокие физические причины периодичности, в частности, причины периодической повторяемости  сходных электронных конфигураций атомов, хотя ясно, что феномен этот связан с непространственной динамической симметрией атомных систем.

  Наконец, остается во многих отношениях загадочной сама история открытия Периодического закона и создания Периодической  системы, хотя ей была посвящена обширная литература. Разными исследователями  предлагались различные версии истории  открытия Периодического закона. 
 

   
 
 
        

       Краткая биография и деятельность Д.И. Менделеева

   Менделеев Дмитрий Иванович (1834-1907) - выдающийся русский химик, автор  Периодического закона родился в  г. Тобольске, там же он закончил гимназию, а в 1850 г. был принят в Петербургский  главный педагогический институт на физико-математический факультет. После  защиты диссертации Менделеев  в 1857 г. был назначен приват-доцентом. В 1859 г. он уехал заграничную командировку в Германию на два года, где работал  в Гейдельберге у Бунзена, принял участие в работе Международного химического конгресса в Карлсруэ. После возвращения в Петербург  Менделеев вел большую научную  и преподавательскую деятельность, в 1865 г. защитил докторскую диссертацию, в которой была изложена его  гидратная теория растворов и выдвинута идея о возможности существования в растворах соединений  переменного состава.

  В 1867 г. Менделеев был назначен профессором  химии Петербургского университета. Заняв кафедру химии столичного университета, он стал главой университетских  химиков в России и инициатором  создания Русского химического общества (1868 г.). В 1868 г. Менделеев начал работать над учебником "Основы химии". Он писал, что его цель - "познакомить  учащихся с основными данными  и выводами химии в общедоступном  научном изложении, указать на значение этих выводов для понимания как  природы вещества и явлений вокруг нас совершающихся, так и тех  применений, которые получила химия  в сельском хозяйстве, технике". В  процессе работы над второй частью учебника в феврале 1869 г. Менделеев  сформулировал Периодический закон  и предложил наиболее совершенную  форму его воплощения в виде таблицы, которую он назвал "Опыт системы  элементов, основанной на их атомном  весе и химическом сходстве". В  течение двух лет Менделеев работал  над развитием и углублением  открытого закона и готовил обобщающую статью "Естественная система элементов  и применение ее к указанию свойств  неоткрытых элементов". Менделеев предсказал существование:

1. экаалюминия (был открыт в 1875 г. французом Лекоком де Буабодраном и назван галлием),
2. экабора (был открыт в 1879 г. шведом Л.Ф.Нильсоном и назван скандием)
3. экасилиция (был открыт в 1886 г. немцем К.А.Винклером и назван германием).

К середине 80-х годов XIX в. Периодический закон  был признан всеми учеными  и вошел в арсенал науки  как один из важнейших законов природы. 
Изучая газы, Менделеев (в 1874 г.) уточнил уравнение состояния для идеальных газов (уравнение Клапейрона-Менделеева).

  В 1877 г. Менделеев высказал гипотезу о  происхождении нефти из карбидов тяжелых металлов и предложил  принцип дробной перегонки при  переработке нефти, в 1888 г. - выдвинул идею о подземной  газификации углей, в 1891 г. - разработал технологию изготовления нового типа бездымного пороха.

                 История открытия Периодического закона

  Первый  вариант Периодической таблицы  элементов был опубликован Дмитрием Ивановичем Менделеевым в 1869 году - задолго до того, как было изучено  строение атома. В это время Менделеев  преподавал химию в Петербургском  университете. Готовясь к лекциям, собирая  материал для своего учебника "Основы химии", Д. И. Менделеев раздумывал над тем, как систематизировать  материал таким образом, чтобы сведения о химических свойствах элементов  не выглядели набором разрозненных фактов.

  Ориентиром  в этой работе Д. И. Менделееву послужили  атомные массы (атомные веса) элементов. После Всемирного конгресса химиков в 1860 году, в работе которого участвовал и Д. И. Менделеев, проблема правильного определения атомных весов была постоянно в центре внимания многих ведущих химиков мира, в том числе и Д. И. Менделеева.

  Располагая  элементы в порядке возрастания  их атомных весов, Д. И. Менделеев  обнаружил фундаментальный закон  природы, который теперь известен как  Периодический закон:

Свойства  элементов периодически изменяются в соответствии с их атомным весом.

  Приведенная формулировка нисколько не противоречит современной, в которой понятие "атомный  вес" заменено понятием "заряд  ядра". Сегодня мы знаем, что атомная  масса сосредоточена в основном в ядре атома. Ядро состоит из протонов и нейтронов. С увеличением числа  протонов, определяющих заряд ядра, растет и число нейтронов в  ядрах, а значит и масса атомов элементов.

  До  Менделеева было предпринято несколько  попыток систематизировать элементы по разным признакам. В основном объединялись сходные по своим химическим свойствам элементы. Например: Li, Na, K. Или: Cl, Br, I. Эти и некоторые другие элементы объединялись в так называемые "триады". Таблица из пяти таких "триад" была опубликована Доберейнером еще в 1829 году, но она включала лишь небольшую часть из известных к тому времени элементов.

В 1864 году англичанин Дж. Ньюлендс заметил, что если располагать элементы в  порядке возрастания их атомного веса, то примерно каждый восьмой элемент  является своего рода повторением первого - подобно тому, как нота "до" (как и любая другая нота) повторяется  в музыкальных октавах через  каждые 7 нот (закон октав). Ниже показан  вариант таблицы Ньюлендса стр.11 , относящийся к 1865 году. Элементы, имеющие одинаковый атомный вес (по данным того времени) помещались под одним номером. Можно видеть, с какими трудностями столкнулся Ньюлендс - наметившиеся закономерности быстро разрушались, поскольку в его системе не была учтена возможность существования еще не открытых элементов.

Доклад  Ньюлендса «Закон октав и причины  химических соотношений среди атомных  весов» обсуждался на заседании Лондонского  химического общества 1 марта 1866 года, а краткий отчет о нем публиковался в журнале «Сhemical News». Ньюлендс был  близок к открытию Периодического закона, однако сама идея последовательной нумерации  только известных к тому времени  элементов не просто "ломала" плавное  изменение их химических свойств - эта  идея исключала возможность существования  еще не открытых элементов, для которых  в системе Ньюлендса просто не было места.  

Значение  Периодического закона для химии и  естествознания

  Принципиальная  новизна Периодического закона, открытого  и сформулированного Д. И. Менделеевым  спустя ровно три года, заключалась  в следующем:

1. Устанавливалась  связь между НЕСХОДНЫМИ  по своим свойствам  элементами. Эта связь  заключается в  том, что свойства  элементов плавно  и примерно одинаково  изменяются с возрастанием  их атомного веса, а затем эти  изменения ПЕРИОДИЧЕСКИ  ПОВТОРЯЮТСЯ.

2. В тех случаях,  когда создавалось  впечатление, что  в последовательности  изменения свойств  элементов не хватает  какого-нибудь звена,  в Периодической  таблице предусматривались  ПРОБЕЛЫ, которые  надо было заполнить  еще не открытыми  элементами. Мало  того, Периодический  закон позволял  ПРЕДСКАЗЫВАТЬ свойства  этих элементов.

  Первый  вариант Периодической таблицы, опубликованный Менделеевым в 1869 году, выглядит непривычно для современного читателя (рис. 2 стр. 11). Пока не проставлены атомные номера, будущие группы элементов расположены горизонтально (а будущие периоды - вертикально), еще не открыты инертные газы, встречаются незнакомые символы элементов, многие атомные массы заметно отличаются от современных. Однако нам важно видеть, что уже в первый вариант Периодической таблицы Д. И. Менделеев включал больше элементов, чем их было открыто на тот момент! Он оставил свободными 4 клеточки своей таблицы для еще неизвестных элементов и даже смог правильно оценить их атомный вес. Атомные единицы массы (а.е.м.) тогда еще не были приняты и атомные веса элементов измеряли в "паях", близких по значению к массе атома водорода.

  Предсказанные Д. И. Менделеевым и действительно  открытые впоследствии элементы.

  Во  всех предыдущих попытках определить взаимосвязь между элементами другие исследователи стремились создать  законченную картину, в которой не было места еще не открытым элементам. Наоборот, Д. И. Менделеев считал важнейшей частью своей Периодической таблицы те ее клеточки, которые оставались пока пустыми (знаки вопроса на рис. 2 стр.11.). Это давало возможность предсказать существование еще неизвестных элементов.