القانون الدوري، نظام مندليف الدوري للعناصر الكيميائية وبنية الذرة. قانون مندليف الدوري، جوهر وتاريخ الاكتشاف، وبالتالي فإن الصياغة الحديثة للقانون الدوري

القانون الدوري للعناصر الكيميائية هو قانون أساسي في الطبيعة يحدد دورية التغيرات في خواص العناصر الكيميائية مع زيادة شحنات نوى ذراتها. يعتبر تاريخ اكتشاف القانون هو 1 مارس (17 فبراير، الطراز القديم) 1869، عندما أكمل د. آي مندليف تطوير "تجربة نظام العناصر بناءً على وزنها الذري وتشابهها الكيميائي". استخدم العالم لأول مرة مصطلح "القانون الدوري" ("قانون الدورية") في نهاية عام 1870. ووفقا لمندليف، ساهمت "ثلاثة أنواع من البيانات" في اكتشاف القانون الدوري. أولا، وجود عدد كبير بما فيه الكفاية من العناصر المعروفة (63)؛ ثانياً: المعرفة المرضية بخصائص معظمها؛ ثالثا: أن الأوزان الذرية للعديد من العناصر تم تحديدها بدقة جيدة، مما أمكن من خلاله ترتيب العناصر الكيميائية في سلسلة طبيعية حسب الزيادة في أوزانها الذرية. واعتبر مندليف أن الشرط الحاسم لاكتشاف القانون هو مقارنة جميع العناصر حسب أوزانها الذرية (في السابق كانت تتم مقارنة العناصر المتشابهة كيميائيا فقط).

تنص الصيغة الكلاسيكية للقانون الدوري، التي قدمها مندلييف في يوليو 1871، على ما يلي: "إن خصائص العناصر، وبالتالي خصائص الأجسام البسيطة والمعقدة التي تشكلها، تعتمد بشكل دوري على وزنها الذري". وظلت هذه الصيغة سارية المفعول أكثر من 40 عاما، إلا أن القانون الدوري ظل مجرد بيان للوقائع وليس له أي أساس مادي. أصبح ذلك ممكنًا فقط في منتصف العقد الأول من القرن العشرين، عندما تم تطوير النموذج الكوكبي النووي للذرة (انظر الذرة) وتم إثبات أن الرقم التسلسلي لعنصر ما في الجدول الدوري يساوي عدديًا شحنة نواة عنصره. ذرة. ونتيجة لذلك، أصبحت الصياغة الفيزيائية للقانون الدوري ممكنة: "إن خصائص العناصر والمواد البسيطة والمعقدة التي تشكلها تعتمد بشكل دوري على حجم شحنات نوى ذراتها". ولا يزال يستخدم على نطاق واسع اليوم. يمكن التعبير عن جوهر القانون الدوري بعبارة أخرى: "تتكرر تكوينات الأغلفة الإلكترونية الخارجية للذرات بشكل دوري مع زيادة Z"؛ هذا نوع من الصياغة "الإلكترونية" للقانون.

من السمات الأساسية للقانون الدوري أنه، على عكس بعض القوانين الأساسية الأخرى في الطبيعة (على سبيل المثال، قانون الجاذبية العالمية أو قانون تكافؤ الكتلة والطاقة)، ​​فإنه ليس له تعبير كمي، أي أنه لا يمكن أن يكون له تعبير كمي. أن تكون مكتوبة في شكل أي أو صيغة رياضية أو معادلة. وفي الوقت نفسه، حاول مندليف نفسه وعلماء آخرون البحث عن تعبير رياضي للقانون. في شكل صيغ ومعادلات، يمكن التعبير عن أنماط مختلفة من بناء التكوينات الإلكترونية للذرات كميًا اعتمادًا على قيم أرقام الكم الرئيسية والمدارية. أما القانون الدوري فله انعكاس بياني واضح على شكل نظام دوري للعناصر الكيميائية، يتمثل بشكل رئيسي في أنواع مختلفة من الجداول.

القانون الدوري هو قانون عالمي للكون بأكمله، ويظهر في أي مكان توجد فيه الهياكل المادية من النوع الذري. ومع ذلك، ليست تكوينات الذرات فقط هي التي تتغير بشكل دوري مع زيادة Z. اتضح أن بنية وخصائص النوى الذرية تتغير أيضًا بشكل دوري، على الرغم من أن طبيعة التغيير الدوري هنا أكثر تعقيدًا مما هي عليه في حالة الذرات: يوجد في النوى تكوين منتظم لقذائف البروتون والنيوترون. تسمى النوى التي تمتلئ بها هذه الأغلفة (التي تحتوي على 2، 8، 20، 50، 82، 126 بروتونًا أو نيوترونًا) بـ “السحر” وتعتبر نوعًا من حدود فترات النظام الدوري للنوى الذرية.

  • التعبيرات الفيزيائية والكيميائية لأجزاء وكسور وكميات المادة. وحدة الكتلة الذرية amu مول المادة، ثابت أفوجادرو. الكتلة المولية. الكتلة الذرية والجزيئية النسبية للمادة. الجزء الكتلي من العنصر الكيميائي
  • هيكل المادة. النموذج النووي لبنية الذرة. حالة الإلكترون في الذرة. امتلاء المدارات بالإلكترونات، مبدأ الطاقة الأقل، قاعدة كليتشوفسكي، مبدأ باولي، قاعدة هوند
  • انت هنا الآن:القانون الدوري في صيغته الحديثة. النظام الدوري. المعنى المادي للقانون الدوري. هيكل الجدول الدوري. التغيرات في خواص ذرات العناصر الكيميائية للمجموعات الفرعية الرئيسية. خطة خصائص العنصر الكيميائي.
  • النظام الدوري لمندليف. أكاسيد أعلى. مركبات الهيدروجين المتطايرة. الذوبان، الأوزان الجزيئية النسبية للأملاح والأحماض والقواعد والأكاسيد والمواد العضوية. سلسلة من السالبية الكهربية والأنيونات والأنشطة والفولتية للمعادن
  • سلسلة الأنشطة الكهروكيميائية للمعادن والهيدروجين ، السلسلة الكهروكيميائية لجهود المعادن والهيدروجين ، سلسلة السالبية الكهربية للعناصر الكيميائية ، سلسلة الأنيونات
  • الرابطة الكيميائية. المفاهيم. القاعدة الثماني. المعادن وغير المعادن. تهجين المدارات الإلكترونية. إلكترونات التكافؤ، مفهوم التكافؤ، مفهوم السالبية الكهربية
  • أنواع الروابط الكيميائية. الرابطة التساهمية - قطبية وغير قطبية. خصائص وآليات تكوين وأنواع الروابط التساهمية. الرابطة الأيونية. حالة الأكسدة. اتصال معدني. رابطة الهيدروجين.
  • التفاعلات الكيميائية. المفاهيم والخصائص، قانون حفظ الكتلة، أنواعها (المركبات، التحلل، الاستبدال، التبادل). التصنيف: عكسي ولا رجعة فيه، طارد للحرارة وماص للحرارة، الأكسدة والاختزال، متجانس وغير متجانس
  • أهم فئات المواد غير العضوية. أكاسيد. هيدروكسيدات. ملح. الأحماض والقواعد والمواد المذبذبة. أهم الأحماض وأملاحها. العلاقة الوراثية لأهم فئات المواد غير العضوية.
  • كيمياء اللافلزات. الهالوجينات. الكبريت. نتروجين. كربون. غازات نبيلة
  • كيمياء المعادن. الفلزات القلوية. عناصر المجموعة IIA. الألومنيوم. حديد
  • أنماط تدفق التفاعلات الكيميائية. معدل التفاعل الكيميائي. قانون العمل الجماعي. قاعدة فانت هوف. التفاعلات الكيميائية العكوسة وغير العكوسة. التوازن الكيميائي. مبدأ لو شاتيليه. الحفز
  • حلول. التفكك الكهربائي. مفاهيم، الذوبان، التفكك الإلكتروليتي، نظرية التفكك الإلكتروليتي، درجة التفكك، تفكك الأحماض والقواعد والأملاح، الأوساط المحايدة والقلوية والحمضية
  • التفاعلات في المحاليل الإلكتروليتية + تفاعلات الأكسدة والاختزال. (تفاعلات التبادل الأيوني. تكوين مادة غازية قليلة الذوبان وقليلة التفكك. التحلل المائي للمحاليل الملحية المائية. عامل مؤكسد. عامل اختزال.)
  • تصنيف المركبات العضوية. الهيدروكربونات. مشتقات الهيدروكربون. الايزومرية وتماثل المركبات العضوية
  • أهم المشتقات الهيدروكربونية: الكحولات، الفينولات، مركبات الكاربونيل، الأحماض الكربوكسيلية، الأمينات، الأحماض الأمينية
  • اكتشاف القانون الدوري

    تم اكتشاف القانون الدوري من قبل D. I. Mendeleev أثناء العمل على نص الكتاب المدرسي "أساسيات الكيمياء"، عندما واجه صعوبات في تنظيم المواد الواقعية. بحلول منتصف فبراير 1869، عند التفكير في بنية الكتاب المدرسي، توصل العالم تدريجيًا إلى استنتاج مفاده أن خصائص المواد البسيطة والكتل الذرية للعناصر مرتبطة بنمط معين.

    إن اكتشاف الجدول الدوري للعناصر لم يتم بالصدفة، بل كان نتيجة عمل هائل، عمل طويل ومضني، أنفقه ديمتري إيفانوفيتش نفسه والعديد من الكيميائيين من بين أسلافه ومعاصريه. «عندما بدأت في الانتهاء من تصنيفي للعناصر، كتبت على بطاقات منفصلة كل عنصر ومركباته، ثم رتبتها حسب ترتيب المجموعات والسلاسل، وحصلت على أول جدول مرئي للقانون الدوري. ولكن هذا لم يكن سوى الوتر الأخير، نتيجة كل العمل السابق..." قال العالم. وأكد مندليف أن اكتشافه كان نتيجة عشرين عاما من التفكير في الروابط بين العناصر، والتفكير في العلاقات بين العناصر من جميع الجهات.

    في 17 فبراير (1 مارس)، تم الانتهاء من مخطوطة المقال، التي تحتوي على جدول بعنوان "تجربة على نظام العناصر على أساس أوزانها الذرية وتشابهاتها الكيميائية"، وتم تقديمها للصحافة مع ملاحظات للطباعين والتاريخ. "١٧ فبراير ١٨٦٩." تم الإعلان عن اكتشاف مندليف من قبل محرر الجمعية الكيميائية الروسية، البروفيسور ن.أ. مينشوتكين، في اجتماع للجمعية في 22 فبراير (6 مارس) 1869. ولم يكن مندليف نفسه حاضرا في الاجتماع، لأنه في ذلك الوقت، بناءً على تعليمات الجمعية الاقتصادية الحرة، قام بفحص مصانع جبن تفرسكايا ومقاطعات نوفغورود.

    وفي النسخة الأولى من النظام، تم ترتيب العناصر من قبل العالم في تسعة عشر صفاً أفقياً وستة أعمدة رأسية. في 17 فبراير (1 مارس)، لم يكتمل اكتشاف القانون الدوري بأي حال من الأحوال، بل بدأ للتو. واصل ديمتري إيفانوفيتش تطوره وتعميقه لما يقرب من ثلاث سنوات أخرى. في عام 1870، نشر مندليف النسخة الثانية من النظام في “أساسيات الكيمياء” ("النظام الطبيعي للعناصر"): أعمدة أفقية من العناصر التناظرية تحولت إلى ثماني مجموعات مرتبة رأسياً؛ أصبحت الأعمدة الرأسية الستة للإصدار الأول عبارة عن فترات تبدأ بالمعدن القلوي وتنتهي بالهالوجين. تم تقسيم كل فترة إلى سلسلتين؛ عناصر من سلسلة مختلفة مدرجة في المجموعة شكلت مجموعات فرعية.

    كان جوهر افتتاح Mendeleev هو أنه مع زيادة الكتلة الذرية للعناصر الكيميائية، لا تتغير خصائصها رتابة، ولكن بشكل دوري. وبعد ترتيب عدد معين من العناصر ذات الخواص المختلفة حسب الوزن الذري المتزايد، تبدأ الخواص في التكرار. كان الفرق بين عمل مندليف وعمل أسلافه هو أن مندليف لم يكن لديه أساس واحد لتصنيف العناصر، بل كان له أساسان - الكتلة الذرية والتشابه الكيميائي. ومن أجل ملاحظة الدورية بشكل كامل، صحح مندليف الكتل الذرية لبعض العناصر، ووضع عدة عناصر في نظامه مخالفة للأفكار المقبولة في ذلك الوقت حول تشابهها مع غيرها، وترك خلايا فارغة في الجدول حيث لم يتم اكتشاف العناصر بعد. ينبغي أن توضع.

    في عام 1871، بناءً على هذه الأعمال، صاغ مندليف القانون الدوري، والذي تم تحسين شكله إلى حد ما بمرور الوقت.

    كان للجدول الدوري للعناصر تأثير كبير على التطور اللاحق للكيمياء. لم يكن هذا أول تصنيف طبيعي للعناصر الكيميائية فحسب، حيث أظهر أنها تشكل نظامًا متناغمًا وترتبط ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض، ولكنه كان أيضًا أداة قوية لمزيد من البحث. في الوقت الذي قام فيه مندليف بتجميع جدوله بناءً على القانون الدوري الذي اكتشفه، كانت العديد من العناصر لا تزال مجهولة. لم يكن مندليف مقتنعًا فحسب بأنه لا بد من وجود عناصر غير معروفة حتى الآن من شأنها أن تملأ هذه الفراغات، ولكنه تنبأ أيضًا مسبقًا بخصائص هذه العناصر بناءً على موقعها بين العناصر الأخرى في الجدول الدوري. على مدار الخمسة عشر عامًا التالية، تم تأكيد تنبؤات مندليف ببراعة؛ تم اكتشاف العناصر الثلاثة المتوقعة (Ga، Sc، Ge)، والذي كان أعظم انتصار للقانون الدوري.

    دي. قدم مندليف مخطوطة "تجربة نظام العناصر بناءً على وزنها الذري وتشابهها الكيميائي" // المكتبة الرئاسية // يوم في التاريخ http://www.prlib.ru/History/Pages/Item.aspx?itemid=1006

    الجمعية الكيميائية الروسية

    الجمعية الكيميائية الروسية هي منظمة علمية تأسست في جامعة سانت بطرسبرغ عام 1868 وكانت عبارة عن جمعية تطوعية للكيميائيين الروس.

    تم الإعلان عن الحاجة إلى إنشاء الجمعية في المؤتمر الأول لعلماء الطبيعة والأطباء الروس، الذي عقد في سانت بطرسبرغ في نهاية ديسمبر 1867 - بداية يناير 1868. وفي المؤتمر، تم الإعلان عن قرار المشاركين في القسم الكيميائي :

    "أعرب القسم الكيميائي عن رغبته بالإجماع في الاتحاد في الجمعية الكيميائية للتواصل بين القوى القائمة بالفعل من الكيميائيين الروس. ويرى القسم أن هذه الجمعية سيكون لها أعضاء في جميع مدن روسيا، وأن نشرها سيشمل أعمال جميع الكيميائيين الروس، المنشورة باللغة الروسية.

    بحلول هذا الوقت، كانت الجمعيات الكيميائية قد تم إنشاؤها بالفعل في العديد من البلدان الأوروبية: جمعية لندن الكيميائية (1841)، الجمعية الكيميائية الفرنسية (1857)، الجمعية الكيميائية الألمانية (1867)؛ تأسست الجمعية الكيميائية الأمريكية في عام 1876.

    تمت الموافقة على ميثاق الجمعية الكيميائية الروسية، الذي تم تجميعه بشكل رئيسي من قبل D. I. Mendeleev، من قبل وزارة التعليم العام في 26 أكتوبر 1868، وعقد الاجتماع الأول للجمعية في 6 نوفمبر 1868. في البداية، ضمت 35 كيميائيًا من سانت بطرسبرغ، قازان، موسكو، وارسو، كييف، خاركوف وأوديسا. أصبح N. N. Zinin أول رئيس للجمعية الثقافية الروسية، وأصبح N. A. Menshutkin سكرتيرًا. دفع أعضاء المجتمع رسوم العضوية (10 روبل في السنة)، وتم قبول الأعضاء الجدد فقط بناء على توصية ثلاثة أعضاء موجودين. في السنة الأولى من وجودها، نما عدد أعضاء الجمعية من 35 إلى 60 عضوًا واستمرت في النمو بسلاسة في السنوات اللاحقة (129 في عام 1879، و237 في عام 1889، و293 في عام 1899، و364 في عام 1909، و565 في عام 1917).

    في عام 1869، حصلت الجمعية الكيميائية الروسية على الجهاز المطبوع الخاص بها - مجلة الجمعية الكيميائية الروسية (ZHRKhO)؛ وتصدر المجلة 9 مرات في السنة (شهريا، باستثناء أشهر الصيف). كان محرر ZhRKhO من عام 1869 إلى عام 1900 هو N. A. Menshutkin، ومن عام 1901 إلى عام 1930 - A. E. Favorsky.

    في عام 1878، اندمجت الجمعية الكيميائية الروسية مع الجمعية الفيزيائية الروسية (التي تأسست عام 1872) لتشكيل الجمعية الفيزيائية والكيميائية الروسية. كان أول رؤساء الجمعية الكيميائية الفيدرالية الروسية هم أ. م. بتليروف (في 1878-1882) ودي. آي. منديليف (في 1883-1887). فيما يتعلق بالتوحيد في عام 1879 (من المجلد الحادي عشر)، تمت إعادة تسمية "مجلة الجمعية الكيميائية الروسية" إلى "مجلة الجمعية الفيزيائية والكيميائية الروسية". كان عدد مرات النشر 10 أعداد في السنة؛ تتألف المجلة من جزأين – كيميائي (ZhRKhO) وفيزيائي (ZhRFO).

    تم نشر العديد من أعمال كلاسيكيات الكيمياء الروسية لأول مرة على صفحات ZhRKhO. يمكننا أن نلاحظ بشكل خاص عمل D. I. Mendeleev حول إنشاء وتطوير الجدول الدوري للعناصر و A. M. Butlerov، المرتبط بتطوير نظريته حول بنية المركبات العضوية؛ البحث الذي أجراه N. A. Menshutkin، D. P. Konovalov، N. S. Kurnakov، L. A. Chugaev في مجال الكيمياء غير العضوية والفيزيائية؛ V. V. Markovnikov، E. E. Vagner، A. M. Zaitsev، S. N. Reformatsky، A. E. Favorsky، N. D. Zelinsky، S. V. Lebedev and A. E. Arbuzov في مجال الكيمياء العضوية. خلال الفترة من 1869 إلى 1930، تم نشر 5067 دراسة كيميائية أصلية في ZhRKhO، كما تم نشر ملخصات ومقالات مراجعة حول بعض قضايا الكيمياء، كما تم نشر ترجمات الأعمال الأكثر إثارة للاهتمام من المجلات الأجنبية.

    أصبح RFCS مؤسس مؤتمرات مندليف للكيمياء العامة والتطبيقية. عُقدت المؤتمرات الثلاثة الأولى في سانت بطرسبورغ في الأعوام 1907 و1911 و1922. في عام 1919، تم تعليق نشر ZHRFKhO واستؤنف فقط في عام 1924.

    القانون الدوري لمندليف

    القانون الدوري لـ D. I. Mendeleev هو قانون أساسي يحدد تغييرًا دوريًا في خصائص العناصر الكيميائية اعتمادًا على الزيادة في شحنات نوى ذراتها. I. Mendeleev في مارس 1869، عند مقارنة خصائص جميع العناصر المعروفة في ذلك الوقت وقيم كتلها الذرية. "إن خصائص الأجسام البسيطة، وكذلك أشكال وخصائص مركبات العناصر، وبالتالي خصائص الأجسام البسيطة والمعقدة التي تشكلها، تعتمد بشكل دوري على وزنها الذري." التعبير الرسومي (الجدولي) للقانون الدوري هو النظام الدوري للعناصر الذي طوره مندليف.

    https://pandia.ru/text/80/127/images/image002_66.jpg" width="373 height=200" height="200">

    الشكل 1. اعتماد طاقة التأين للذرات على العدد الذري للعنصر

    طاقة الألفة الإلكترونية للذرة، أو ببساطة الألفة الإلكترونية، هي الطاقة المنطلقة أثناء إضافة إلكترون إلى ذرة حرة E في حالتها الأرضية مع تحولها إلى أيون سالب E− (ألفة الذرة لذرة واحدة). الإلكترون مساوٍ عدديًا، لكنه معاكس في الإشارة لتأين الطاقة للأنيون المعزول المشحون بشحنة مفردة). ويرد في الشكل 2 اعتماد الألفة الإلكترونية للذرة على العدد الذري للعنصر.

    0 " style="border-collapse:collapse;border:none">

    التكوين الإلكترونية

    السالبية الكهربية هي خاصية كيميائية أساسية للذرة، وهي خاصية كمية لقدرة الذرة في الجزيء على جذب أزواج الإلكترونات المشتركة. تعتمد السالبية الكهربية للذرة على عوامل كثيرة، أبرزها حالة التكافؤ للذرة، ودرجة الأكسدة، ورقم التنسيق، وطبيعة الروابط التي تشكل بيئة الذرة في النظام الجزيئي، وغيرها. يوضح الشكل 3 اعتماد السالبية الكهربية على العدد الذري للعنصر.

    الشكل 3. مقياس Poling السالبية الكهربية

    في الآونة الأخيرة، يتم استخدام ما يسمى بالسالبية الكهربية المدارية بشكل متزايد لوصف السالبية الكهربية، اعتمادًا على نوع المدار الذري المشارك في تكوين الرابطة وعلى عدد الإلكترونات الخاص بها، أي على ما إذا كان المدار الذري مشغولًا بزوج إلكترون وحيد، يشغلها منفردًا إلكترون غير مزدوج، أو يكون شاغرًا. ولكن، على الرغم من الصعوبات المعروفة في تفسير وتحديد السالبية الكهربية، فإنها تظل دائمًا ضرورية للوصف النوعي والتنبؤ بطبيعة الروابط في النظام الجزيئي، بما في ذلك طاقة الربط، وتوزيع الشحنة الإلكترونية، وما إلى ذلك.

    في الفترات هناك ميل عام لزيادة السالبية الكهربية، وفي المجموعات الفرعية هناك انخفاض. أقل سالبية كهربية هي لعناصر المجموعة الأولى، والأعلى لعناصر المجموعة السابعة.

    تتجلى دورية التغير في قيم نصف القطر الذري المداري اعتمادًا على العدد الذري للعنصر بشكل واضح تمامًا، والنقاط الرئيسية هنا هي وجود الحد الأقصى الواضح للغاية المقابل لذرات الفلزات القلوية، ونفس الحد الأدنى المقابل للغازات النبيلة. إن الانخفاض في قيم نصف القطر الذري المداري أثناء الانتقال من الفلز القلوي إلى الغاز النبيل المقابل (الأقرب) هو، باستثناء سلسلة Li-Ne، غير رتيب، خاصة عند عائلات العناصر الانتقالية (المعادن) ) وتظهر اللانثانيدات أو الأكتينيدات بين الفلز القلوي والغاز النبيل. في الفترات الكبيرة في عائلات العناصر d و f، لوحظ انخفاض أقل حدة في نصف القطر، لأن ملء المدارات بالإلكترونات يحدث في الطبقة السابقة الخارجية. في المجموعات الفرعية من العناصر، يزداد عمومًا نصف قطر الذرات والأيونات من نفس النوع.

    درجة الأكسدة هي قيمة تقليدية مساعدة لتسجيل عمليات الأكسدة والاختزال وتفاعلات الأكسدة والاختزال، وهي القيمة العددية للشحنة الكهربائية المخصصة للذرة في الجزيء على افتراض أن أزواج الإلكترون التي تقوم بالرابطة قد تم إزاحتها بالكامل نحو ذرات أكثر سالبية كهربية.

    العديد من العناصر قادرة على إظهار ليس حالة أكسدة واحدة، بل عدة حالات أكسدة مختلفة. على سبيل المثال، بالنسبة للكلور، جميع حالات الأكسدة معروفة من -1 إلى +7، على الرغم من أن الحالات الزوجية غير مستقرة للغاية، وبالنسبة للمنغنيز - من +2 إلى +7. تتغير القيم العليا لحالة الأكسدة بشكل دوري حسب العدد الذري للعنصر، ولكن هذه الدورية معقدة. في أبسط الحالات، في سلسلة العناصر من فلز قلوي إلى غاز نبيل، تزداد حالة الأكسدة الأعلى من +1 (RbF) إلى +8 (XeO4). وفي حالات أخرى، تكون أعلى حالة أكسدة للغاز النبيل أقل (Kr+4F4) من الهالوجين السابق (Br+7O4−). لذلك، على منحنى الاعتماد الدوري لأعلى حالة أكسدة على العدد الذري لعنصر ما، يقع الحد الأقصى إما على الغاز النبيل أو على الهالوجين الذي يسبقه (الحد الأدنى دائمًا على الفلز القلوي). الاستثناء هو سلسلة Li-Ne، حيث تكون حالات الأكسدة العالية غير معروفة بشكل عام لا للهالوجين (F) ولا للغاز النبيل (Ne)، والعضو الأوسط في السلسلة، النيتروجين، لديه أعلى قيمة لأعلى أكسدة ولاية؛ لذلك، في سلسلة Li - Ne، فإن التغير في أعلى حالة أكسدة يمر عبر الحد الأقصى.

    بشكل عام، لا تحدث الزيادة في أعلى حالة أكسدة في سلسلة العناصر من فلز قلوي إلى هالوجين أو إلى غاز نبيل بشكل رتيب، ويرجع ذلك أساسًا إلى ظهور حالات الأكسدة العالية بواسطة المعادن الانتقالية. على سبيل المثال، الزيادة في أعلى حالة أكسدة في سلسلة Rb-Xe من +1 إلى +8 تكون "معقدة" بسبب حقيقة أن حالات الأكسدة العالية مثل +6 (MoO3)، +7 (Tc2O7)، +8 هي معروف بالموليبدينوم والتكنيشيوم والروثينيوم (RuO4).

    إن التغير في إمكانات الأكسدة للمواد البسيطة اعتمادًا على العدد الذري للعنصر هو أيضًا تغير دوري. ولكن ينبغي أن يؤخذ في الاعتبار أن القدرة التأكسدية لمادة بسيطة تتأثر بعوامل مختلفة، والتي تحتاج في بعض الأحيان إلى النظر فيها بشكل فردي. ولذلك، ينبغي تفسير دورية التغيرات في إمكانات الأكسدة بعناية فائقة. من الممكن اكتشاف بعض التسلسلات المحددة في التغيرات في إمكانات الأكسدة للمواد البسيطة. على وجه الخصوص، في سلسلة المعادن، عند الانتقال من القلوية إلى العناصر التي تليها، تنخفض إمكانات الأكسدة. يمكن تفسير ذلك بسهولة من خلال زيادة طاقة التأين للذرات مع زيادة عدد إلكترونات التكافؤ المزالة. لذلك، على منحنى اعتماد إمكانات الأكسدة للمواد البسيطة على العدد الذري للعنصر، هناك الحد الأقصى المقابل للمعادن القلوية.

    وفي عام 1871، تمت صياغة قانون مندليف الدوري. وبحلول ذلك الوقت، كان العلم يعرف 63 عنصرًا، وقد رتبها ديمتري إيفانوفيتش مندليف على أساس الكتلة الذرية النسبية. لقد توسع الجدول الدوري الحديث بشكل كبير.

    قصة

    في عام 1869، أثناء العمل على كتاب الكيمياء المدرسي، واجه ديمتري مندليف مشكلة تنظيم المواد المتراكمة على مدى سنوات عديدة من قبل مختلف العلماء - أسلافه ومعاصريه. حتى قبل عمل مندليف، جرت محاولات لتنظيم العناصر، والتي كانت بمثابة متطلبات أساسية لتطوير الجدول الدوري.

    أرز. 1. مندليف د.

    يتم تلخيص عمليات البحث عن تصنيف العناصر في الجدول.

    رتب مندليف العناصر حسب الكتلة الذرية النسبية، ووضعها في ترتيب تصاعدي. كان هناك تسعة عشر صفًا أفقيًا وستة صفوف رأسية في المجموع. وكانت هذه الطبعة الأولى من الجدول الدوري للعناصر. ومن هنا تبدأ قصة اكتشاف القانون الدوري.

    استغرق الأمر من العالم ما يقرب من ثلاث سنوات لإنشاء جدول جديد أكثر تقدمًا. وأصبحت أعمدة العناصر الستة فترات أفقية، يبدأ كل منها بفلز قلوي وينتهي بغير فلز (الغازات النبيلة لم تعرف بعد). شكلت الصفوف الأفقية ثماني مجموعات رأسية.

    على عكس زملائه، استخدم مندليف معيارين لتوزيع العناصر:

    • الكتلة الذرية؛
    • الخواص الكيميائية.

    وتبين أن هناك نمطًا بين هذين المعيارين. بعد عدد معين من العناصر مع زيادة الكتلة الذرية، تبدأ الخصائص في التكرار.

    أرز. 2. الجدول الذي جمعه مندليف.

    في البداية، لم يتم التعبير عن النظرية رياضيًا ولم يكن من الممكن تأكيدها بشكل كامل تجريبيًا. ولم يتضح المعنى المادي للقانون إلا بعد إنشاء نموذج للذرة. والمغزى من ذلك هو تكرار بنية الأصداف الإلكترونية مع زيادة ثابتة في الشحنات النووية، وهو ما ينعكس في الخواص الكيميائية والفيزيائية للعناصر.

    قانون

    بعد أن أنشأ دورية التغيرات في الخصائص مع زيادة الكتلة الذرية، صاغ مندليف في عام 1871 القانون الدوري، الذي أصبح أساسيا في العلوم الكيميائية.

    قرر ديمتري إيفانوفيتش أن خصائص المواد البسيطة تعتمد بشكل دوري على الكتل الذرية النسبية.

    لم يكن لدى علم القرن التاسع عشر معرفة حديثة بالعناصر، وبالتالي فإن الصياغة الحديثة للقانون تختلف إلى حد ما عن صياغة مندليف. ومع ذلك، يبقى الجوهر هو نفسه.

    مع مزيد من التطوير للعلم، تمت دراسة هيكل الذرة، مما أثر على صياغة القانون الدوري. وفقا للقانون الدوري الحديث، تعتمد خواص العناصر الكيميائية على شحنة النوى الذرية.

    طاولة

    منذ زمن مندليف، تغير الجدول الذي أنشأه بشكل كبير وبدأ يعكس جميع وظائف وخصائص العناصر تقريبًا. القدرة على استخدام الجدول ضرورية لمزيد من دراسة الكيمياء. يتم تقديم الجدول الحديث في ثلاثة أشكال:

    • قصير - الفترات تحتل خطين، وغالباً ما يصنف الهيدروجين ضمن المجموعة 7؛
    • طويل - إزالة النظائر والعناصر المشعة من الجدول؛
    • طويل جدا - كل فترة تحتل سطر منفصل.

    أرز. 3. طاولة حديثة طويلة.

    الجدول القصير هو الإصدار الأقدم، والذي تم إيقافه في عام 1989، ولكنه لا يزال يستخدم في العديد من الكتب المدرسية. الأشكال الطويلة والطويلة للغاية معترف بها دوليًا وتستخدم في جميع أنحاء العالم. على الرغم من الأشكال المعمول بها، يواصل العلماء تحسين النظام الدوري، وتقديم خيارات جديدة.

    ماذا تعلمنا؟

    تمت صياغة القانون الدوري والنظام الدوري لمندليف في عام 1871. حدد مندليف أنماطًا في خواص العناصر ورتبها على أساس الكتلة الذرية النسبية. ومع زيادة الكتل تتغير خصائص العناصر ثم تتكرر. وبعد ذلك تم استكمال الجدول وتعديل القانون وفقا للمعرفة الحديثة.

    اختبار حول الموضوع

    تقييم التقرير

    متوسط ​​تقييم: 4.6. إجمالي التقييمات المستلمة: 135.