Яка з подій відбулася раніше відкриття Менделєєва. Д

Розділ 57. Весь тягар закону Всім наступникам Енді Гроува на посту генерального директоракомпанії Intel довелося мати справу з низкою викликів у двадцять першому столітті, які важко було собі уявити у двадцятому. Крім того, їм довелося заповнювати порожнечу, що утворилася.

28. ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ ЗАКОНУ ВІД ПЕРШОГО ГРУДНЯ У Бутирках ізоляція від зовнішнього світу була набагато повнішою, ніж у казанських в'язницях. Камери комплектувалися за принципом - "на одному рівні в ході слідства". Тому до нас зовсім не надходили люди з волі. Якщо й приходили

Поява закону джунглів А тепер трохи медитації Повернемося в 1902 рік, коли Кроулі вперше спустився з непокорених Гімалаїв. Він вирішив відвідати старого милого друга та вчителя - Аллана Беннета. Той окопався у сусідньому регіоні – на острові Цейлон. До цього часу

У книзі видного радянського історика хімії Н.Ф.Фігуровського "Нарис загальної історії хімії. Розвиток класичної хімії в XIX столітті(М., Наука, 1979). наведено основні періоди відкриття 63 хімічних елементів з найдавніших часів до 1869 р. - року встановлення Дмитром Івановичем Менделєєвим (1834-1907) Періодичного закону:

1. Найдавніший період (від V тисячоліття до н.е. та до 1200 р. н.е.).

До цього тривалого періодувідноситься знайомство людини з 7 металами давнини - золотом, сріблом, міддю, свинцем, оловом, залізом та ртуттю. Крім цих елементарних речовину давнину були відомі сірка та вуглець, що зустрічаються в природі у вільному стані.

2. Алхімічний період.

У цей період (від 1200 до 1600) було встановлено існування декількох елементів, виділених або в процесі алхімічних пошуків шляхів трансмутації металів, або в процесах виробництва металів і переробки різних руд ремісниками-металургами. Сюди відносяться миш'як, сурма, вісмут, цинк, фосфор.

3. Період виникнення та розвитку технічної хімії ( кінець XVIIв.-1751).

У цей час у результаті практичного вивчення особливостей різних металевих руд та подолання труднощів, що виникають при виділенні металів, а також відкриттів у процесі мінералогічних експедицій було встановлено існування платини, кобальту, нікелю.

4. Перший етап хіміко-аналітичного періоду у розвитку хімії (1760-1805 рр.).У цей період за допомогою якісного та вагового кількісного аналізів було відкрито ряд елементів, причому частина з них лише у вигляді "земель": магній, кальцій (встановлення відмінності вапна та магнезії), марганець, барій (барит), молібден, вольфрам, телур, уран (окис), цирконій (земля), стронцій (земля), титан (окис), хром, берилій (окис), ітрій (земля), тантал (земля), церій (земля), фтор (плавикова кислота), паладій, родій, осмій та іридій.

5. Етап пневматичної хімії.У цей час (1760-1780 рр.) було відкрито газоподібні елементи - водень, азот, кисень і хлор (останній вважався складною речовиною - окисленою соляною кислотою до 1809 р.).

6. Етап отримання елементів у вільному стані шляхом електролізу (Г.Деві, 1807-1808 рр.)та хімічним шляхом: калій, натрій, кальцій, стронцій, барій та магній. Всі вони, втім, і раніше були відомі у вигляді "вогнепостійних" (їдких) лугів та лужних земель, або м'яких лугів.

7. Другий етап хіміко-аналітичного періоду у розвитку хімії (1805-1850 рр.).В цей час внаслідок удосконалення методів кількісного аналізута розробки систематичного ходу якісного аналізу були відкриті бор, літій, кадмій, селен, кремній, бром, алюміній, йод, торій, ванадій, лантан (земля), ербій (земля), тербій (земля), рутеній, ніобій.

8. Період відкриття елементів за допомогою спектрального аналізу, безпосередньо слідом за розробкою та введенням цього методу у практику (1860-1863 рр.): цезій, рубідій, талій та індій."

Як відомо, перша в історії хімії "Таблиця простих тіл" була складена А. Лавуазьє в 1787 р. Усі прості речовини були поділені на чотири групи: "I. Прості речовини, представлені у всіх трьох царствах природи, які можна розглядати як елементи тіл: 1) світло, 2) теплород, 3) кисень, 4) азот, 5) водень II. металеві речовини, що окислюються та дають кислоти: 1) сурма, 2) фосфор, 3) вугілля, 4) радикал мурієвої кислоти, 5) радикал плавикової кислоти 6) радикал борної кислоти. ІІІ. Прості металеві речовини, що окислюються і кислоти, що дають: 1) сурма, 2) срібло, 3) миш'як, 4) вісмут, 5) кобальт, 6) мідь, 7) олово, 8) залізо, 9) марганець, 10) ртуть, 11 ) молібден, 12) нікель, 13) золото, 14) платина, 15) свинець, 16) вольфрам, 17) цинк. IV. Прості речовини, солеутворюючі та землісті: 1) вапно (вапняна земля), 2) магнезія (основа сульфату магнію), 3) барит (важка земля), 4) глинозем (глина, квасцовая земля), 5) кремнезем (кремниста земля) .

Ця таблиця лягла основою хімічної номенклатури, розробленої Лавуазьє. Д.Дальтон ввів у науку найважливішу кількісну характеристикуатомів хімічних елементів - відносна вага атомів або атомна вага.

При знайденні закономірностей у властивостях атомів хімічних елементів вчені насамперед звернули увагу характер зміни атомних терезів. У 1815-1816 pp. англійський хімік У.Праут (1785-1850) опублікував в "Анналах філософії" дві анонімні статті, в яких було висловлено та обґрунтовано ідею, що атомні ваги всіх хімічних елементів є цілочисленними (тобто кратними атомній вазі водню, який приймався тоді рівним одиниці): "Якщо погляди, які ми зважилися висловити, правильні, то ми майже можемо вважати, що перша матерія древніх втілена у водні...". Гіпотеза Праута була дуже привабливою і викликала постановку багатьох експериментальних досліджень з метою можливо більш точного визначенняатомні ваги хімічних елементів.

У 1829 р. німецький хімік І.Деберейнер (1780-1849) зіставляв атомні ваги у подібних хімічних елементів: Літій, Кальцій, Хлор, Сірка, Марганець, Натрій, Стронцій, Бром, Селен, Хром, Калій, Барій, Йод, Залізо і виявив, що атомна вага середнього елемента дорівнює напівсумі атомних ваг крайніх елементів. Пошуки нових тріад привели Л.Гмеліна (1788-1853) – автора всесвітньо відомого довідкового посібника з хімії – до встановлення численних груп подібних елементів та до створення їх своєрідної класифікації.

У 60-х роках. XIX століття вчені перейшли до зіставлення між собою самих груп хімічно подібних елементів. Так, професор Паризької гірничої школи А.Шанкуртуа (1820-1886) розташував усі хімічні елементи на поверхні циліндра в порядку зростання їх атомних ваг так, щоб вийшла "гвинтова лінія". При такому розташуванні подібні елементи часто потрапляли на ту саму вертикальну лінію. У 1865 р. англійським хіміком Д.Ньюлендсом (1838-1898) була опублікована таблиця, яка включала 62 хімічні елементи. Елементи були розташовані та пронумеровані у порядку зростання атомних ваг.

Ньюлендс використовував нумерацію, щоб наголосити, що через кожні сім елементів властивості хімічних елементів повторюються. Під час обговорення в Лондонському хімічному суспільстві в 1866 р. нової статті Ньюлендса (її до публікації не рекомендували) професор Дж.Фостер із сарказмом запитав: "Чи не пробували Ви розмістити елементи в алфавітному порядкуїх назв і чи не помітили при такому розташуванні будь-яких нових закономірностей?

У 1868 р. англійський хімік У.Олдінг (1829-1921) запропонував таблицю, яка, на думку автора, демонструвала закономірний взаємозв'язок між усіма елементами.

У 1864 р. німецький професор Л.Майєр (1830-1895) склав таблицю із 44 хімічних елементів (із 63 відомих).

Оцінюючи цей період, Д. І. Менделєєв писав "Немає жодного скільки-небудь загального закону природи, який би ґрунтувався відразу, завжди його твердженню передує багато передчуттів, а визнання закону настає не тоді, коли він цілком усвідомлений у всьому його значенні, а лише після затвердження його наслідків досвідами, які дослідники повинні визнавати вищою інстанцією своїх міркувань і думок " .

У 1868 р. Д.І.Менделєєв почав працювати над курсом "Основи хімії". Для найбільш логічного розташування матеріалу необхідно було якось розкласифікувати 63 хімічні елементи. Перший варіант Періодичної системихімічних елементів було запропоновано Д.І.Менделєєвим у березні 1869 р.

Через два тижні на засіданні Російського хімічного товариства було зачитано доповідь Менделєєва "Співвідношення властивостей з атомною вагою елементів", в якій обговорювалися можливі принципикласифікації хімічних елементів:

1) стосовно їх водню (формули гідридів); 2) стосовно їх кисню (формули вищих кисневих оксидів); 3) за валентністю; 4) за величиною атомної ваги.

Далі протягом наступних років(1869-1871 рр.) Менделєєв вивчав і перевіряв ще раз ті закономірності і "невідповідності", які були помічені в першому варіанті "Системи елементів". Підводячи підсумок цієї роботи, Д.І.Менделєєв писав: "У міру зростання атомної ваги елементи спершу мають нові і нові мінливі властивості, а потім ці властивості знову повторюються в новому порядку, в новому рядку і в ряді елементів і в тій же послідовності. А тому Закон періодичності можна сформулювати наступним чином: "Властивості елементів, а тому і властивості утворених ними простих і складних тіл, стоять у періодичній залежності (тобто правильно повторюються) від їхньої атомної ваги". природи винятків не терплять... Твердження закону можливе лише за допомогою виведення з нього наслідків, без нього неможливих і неочікуваних, і виправдання тих наслідків та досвідченої перевірки.Томусь побачивши періодичний закон, я зі свого боку (1869-1871) вивів із до нього такі логічні наслідки, які могли показати, вірний він чи ні. гих, мало на той час обстежених елементів... Треба щось одне - чи вважати періодичний закон вірним остаточно і що становить нове знаряддя хімічних знань, або його відкинути " .

Протягом 1872-1874 р.р. Менделєєв став займатися іншими проблемами, а хімічної літератури про Періодичному законі майже згадувалося.

У 1875 р. французький хімік Л. де Буабодран повідомив, що з дослідженні цинкової обманки він спектроскопічно виявив у ній новий елемент. Він отримав солі цього елемента та визначив його властивості. На честь Франції він назвав новий елемент галієм (так Францію називали стародавні римляни). Порівняємо, що передбачав Д. І. Менделєєв і що було знайдено Л. де Буабодраном:

У першому повідомленні Л. де Буабодрана питома вага галію була знайдена рівним 4.7. Д.І.Менделєєв вказав йому на його помилку. При більш ретельному вимірі питома вага галію дорівнювала 5.96.

У 1879 р. з'явилося повідомлення шведського хіміка Л. Нільсона (1840-1899) про відкриття нового хімічного елемента - скандія. Л.Нільсон відніс скандій до рідкісноземельних елементів. П.Т.Клеве вказав Л.Нильсону те що, що солі скандія безбарвні, його окис нерозчинна в лугах і що скандій є передбачений Д.И.Менделеевым екабор. Порівняємо їх властивості.

Аналізуючи новий мінерал у лютому 1886 р. німецький професор К. Вінклер (1838-1904) відкрив новий елемент і вважав його аналогом сурми та миш'яку. Виникла дискусія. К. Вінклер погодився, що відкритий ним елемент - це передбачений Д. І. Менделєєвим екасіліцій. Вінклер назвав цей елемент германієм.

Отже, вчені-хіміки тричі підтвердили існування передбачених Менделєєвим хімічних елементів. Більше того, саме передбачені Менделєєвим властивості цих елементів та їх становище у Періодичній системі дозволили виправити помилки, яких мимоволі припускали експериментатори. Подальший розвиток хімії відбувався на міцній основі Періодичного закону, що у 80-х роках XIXв. був визнаний усіма вченими як один з найважливіших законівприроди. Таким чином, найважливішою характеристикою будь-якого хімічного елемента є його місце в Періодичній системі Д. І. Менделєєва.

30.09.2015

У світовій історії є досить багато відкриттів, завдяки яким наука виходила новий рівень розвитку, здійснюючи черговий виток у своїх знаннях. Ці революційні досягнення, повністю чи частково змінювали ставлення до вирішення поставлених завдань, і навіть, змушували ширше розкрити наукову думку на які відбуваються речі.

Датою відкриття періодичного закону вважається 1896 рік. У законі Д.І. Менделєєв змушує подивитися на розташування елементів у системі по-іншому, доводячи, що властивості елементів, їх форми, властивості сполук цих елементів, властивості речовин, які вони утворюють, будь вони прості чи складні, залежать від атомної маси. Майже одразу він випустив першу книгу «Основи хімії», в ній до всього було надруковано періодичну таблицю.

Передумов до закону було безліч, він виник на порожньому місці, до його виникло чимало праць різних учених. Розвиток хімії на зорі XIX століття викликало багато труднощів, оскільки якісь елементи ще були відкриті, а атомні маси вже відомих речовин були неправильні. Перші десятиліття цього століття ознаменовані такими відкриттями основних законів хімії, до них можна віднести закони пропорцій та обсягів, Дюлонга та Пті та інші.

Ці відкриття стали основами розвитку різних експериментальних досліджень. Але все ж, більшість розбіжностей серед навчань породжувала плутанину у визначенні атомних ваг, завдяки чому вода, наприклад, на той час зображувалася чотирма формулами. Для врегулювання суперечок було вирішено зібрати Конгрес, на який було запрошено відомих хіміків. Він відбувся у 1860 році, саме на ньому Каніццаро ​​прочитав доповідь про атомно-молекулярної теорії. Вченим також вдалося дійти єдності у поняттях атом, молекула та еквівалент.

Таблиця простих речовин, яку ще в 1787 році запропонував Лавуазьє, складалася всього з 35 елементів, а до кінцю XIXстоліття їх кількість вже була 63. Багато вчених так само намагалися знайти взаємозв'язок між властивостями елементів, щоб більш правильно розраховувати атомну вагу. У цьому напрямі великих успіхів далося досягти хіміку Деберейнер, який розробив закон тріад. Ж.Б Дюма та М.І. Петтенекофер успішно відкрили гомологічний ряд, висловивши також припущення про правильність відносин серед атомних ваг.

Поки одні вираховували вагу атомів, інші намагалися впорядкувати періодичну систему. Хімік Одлінг пропонує таблицю з 57 елементів, розбитих на 17 груп, надалі хімік де Шанкурт намагається зобразити все в геометричній формулі. Поряд з його гвинтовою системою з'являється таблиця і в Ньюлендса. До всього, серед дослідників варто відзначити і Мейєра, який у 1864 випускає книгу з таблицею, що складається з 44 елементів. Після того, як Д.І. Менделєєв опублікував свій Періодичний законі систему, хімік Майє довгий час виступав із претензіями на свій пріоритет щодо відкриття.

Всі ці передумови лягли в основу відкриття, сам Менделєєв, через пару десятків років після свого відкриття, сказав, що думав над системою майже 20 років. Всі основні висновки та положення закону були зроблені ним у працях до кінця 1871 року. Він встановив, що чисельні величини атомних мас перебувають у певної закономірності, а властивості в елементів, це лише проміжні дані, які від двох сусідніх елементів зверху і знизу, і водночас від двох елементів періоду праворуч і ліворуч.

Надалі Д.І. Менделєєву довелося ще рік доводити своє відкриття. Визнання його прийшло лише набагато пізніше, коли успішно було відкрито германій, скандій, галій. До кінця XIX століття більшість учених визнала цей закон як одним з основних законів природи. Згодом, на початку XX століття, періодична система зазнала незначних змін, утворилася нульова група з інертними газами, а рідкісноземельні метали розташувалися в одному осередку.

Відкриття періодичного закону [ВІДЕО]

Серед дітей Менделєєва Іван (нар. 1883 р.) був, мабуть, найяскравішою особистістю. Біографи вченого говорили про «рідкісне дружнє взаємини» між ними; зазначали, що «…Д.І. в особі сина мав друга, радника, з яким ділився ідеями та думками». Ще будучи студентом фізико-математичного факультету Санкт-Петербурзького Університету, Іван нерідко допомагав батькові в розрахунках з економічної тематики та робіт у Головній Палаті заходів та ваг.

Багато близькі родичі та друзі Дмитра Івановича залишили спогади про нього (див. наприклад, Д.І. Менделєєв у спогадах сучасників. Вид. Друге. М.: Атоміздат. 1973. Укладачі А.А. , Н. Г. Карпіло). З цих свідчень, часом зворушливих і проникливих, можна уявити окремі риси зовнішності великого вченого і людини. Однак немає ще праці, яка досить повно висвітлювала б життя і творчу діяльністьДмитро Іванович. Він сам одного разу сказав про себе: «Я людина своєрідна». Можливо, тому «менделеевісту», кому вдасться розшифрувати глибинне значення цієї короткої фрази, і вдасться знайти «точки опори», що дозволяють створити «голографічний» вигляд одного з найбільших росіян.

Спогади Івана, написані ним, певне, вже схилі років (Іван помер 1936 р.) були повністю опубліковані лише… 1993 р. (див. Наукова спадщина. Том 21. В.Е. Тищенко, М.Н. Младенцов. Дмитро Іванович Менделєєв, його життя та діяльність Університетський період 1861-1890 рр. М.: Наука 1993. Додаток 2. Менделєєв Ів.Спогади про батька Дмитра Івановича Менделєєва). Та й книга ця, опублікована тиражем 1000 екз., нині стала вже бібліографічною рідкістю. Тим часом спогади є найціннішим історичним документом. Саме Іван був тим членом великої менделєєвської сім'ї, який духовно та ідейно був найближчим до її глави. Враження про взаємини з батьком та оцінку його життя та діяльності Іван викладав через багато років після смерті вченого. Звичайно, дещо могло й стертись у пам'яті; могли бути втрачені важливі подробиці, переплутані деякі дати ... Втім, навряд чи все це наскільки істотно. Щирість написаного, відсутність будь-яких «любувань» і «перебільшень» змушують ставитися до спогадів Івана з високим ступенем довіри.

Спогади починаються із розділу «I. Відкриття періодичного закону»

Сам Дмитро Іванович жодного разу докладно не торкався історії того, як саме він прийшов до ідеї періодичності. Спроби реконструювати хід його думок виявлялися аж ніяк не бездоганними. І тим більший інтерес представляє розказане Іваном.

«І. Відкриття періодичного закону .

…Батько вкрай не любив говорити з сторонніми про особисту, суб'єктивну сторону своїх переживань, про той підготовчий період, коли формулювалися думки і поступово складалася впевненість, що він проник в одну з найглибших таємниць природи.

«Мовчи, ховайся і таї
І почуття та мрії свої»,

— відповів він часто словами Тютчева на настирливі запитання. Але в інтимних бесідах іноді проривалося мимоволі багато…

«Я був із самого початку глибоко переконаний,—говорив мені батько,—у тому, що найголовніша властивість атомів—атомна вага чи маса атома має визначати інші властивості кожного елемента. У цьому переконанні і були зроблені ще зі студентської лави дві мої перші більше серйозні роботи- «Ізоморфізм» та «Питомі обсяги». Цей шлях неминуче мав привести мене до періодичної системи — достатньо було йти до кінця. Адже ізоморфізм, тобто. здатність різних речовин давати однакові кристалічні форми, є одна з типових властивостей елементів однієї і тієї ж хімічного життя. В «Основах хімії» в розділі про періодичний закон я вказую, що саме ізоморфізм послужив історично першим, важливим доказовим засобом для судження про схожість з'єднань двох різних елементів. Так само і питомі обсяги, тобто. величини, обернені щільностям, дають, як я згодом спостерігав, один з найбільш яскравих прикладівперіодичності, повторюваності властивостей простих тіл при зростанні їхньої атомної ваги. Мені залишалося лише послідовно поглиблювати цей шлях.

Я працював над капілярністю, над питомими обсягами, над вивченням кристалічних форм сполук-постійно в цьому переконанні, прагнучи знайти основний закон атомної механіки. Я зробив попутно ряд узагальнень - про температуру абсолютного кипіння рідин або зріджених газів, про закон граничності з'єднань тощо. Але все це здавалося мені другорядним і до кінця не задовольняло. Я вже тоді, на студентській лаві, у перші роки самостійної праці—відчував, що має існувати широке узагальнення, що пов'язує атомну вагу з властивостями елементів. Це цілком природна думка, але на неї не звертали тоді достатньої уваги. Я шукав це узагальнення за допомогою посидючої праці у всіх можливих напрямках. Тільки вся ця праця дала мені необхідні точки опори і вселила впевненість, що дозволила мені подолати перешкоди, які тоді здавались непереборними».

«Коли я навчався,—говорив батько,—угруповання подібних елементів під впливом, головним чином, французького хімікаДюма, якого я потім дізнався особисто, були вже досить ясно намічені. Її висловлював виразно «дідусь російської хімії» Олександр Абр. Воскресенський. У мене вже тоді виникала думка про різні можливі угруповання елементів, але атомні ваги, що допускаються згідно з панівними тоді поглядами загальновизнаними авторитетами, не дозволяли вивільнити природну класифікацію з тогочасної стрункості понять. Перше світло внесли для мене початку Жерара, які дали правильний підхід до встановлення атомних ваг,— і я став діяльним борцем за ці початки. Це вело мене,—говорив батько,—вже безпосередньо до кінцевої мети».

Я переходжу до питання пріоритету батька у відкритті періодичного закону. Історія науки безперечно затвердила тепер право першості тут цілком за одним Менделєєвим. Але було чимало мисливців прилаштуватися до цього відкриття. Національний шовінізм вносив спочатку чималу плутанину. Батько не надавав цим суперечкам жодного значення, кажучи, що суб'єктивні висловлювання тут ніщо, що треба знайти міцні об'єктивні докази, ввести закон у робочу практику науки і переконати переважними даними у ньому людей. Він із внутрішнім задоволенням усвідомлював, що це саме і зробив стосовно періодичному закону, що він, а ніхто інший змінив з його допомогою обличчя хімії і направив її на новий шлях.

«Про спроби Ньюландса і Шанкуртуа,—говорив батько,—у період встановлення мною періодичного закону я не знав, та й взагалі вони лежали поза течією серйозної науки. У фантазіях часто багато вірного, але хто на них спирається? Що ж до домагань Лотара Мейера, то його угрупуванні до появи моїх робіт не містилося нічого нового проти поглядами Дюма, які ми знали вже на студентській лаві: ідея періодичності властивостей елементів функції атомної ваги була відсутня. Коли ж Лотар Мейєр засвоює, нарешті, цю думку, він у першому ж своєму повідомленні посилається саме на мою роботу і по суті тільки її реферує з обережним застереженням, що «було б помилково з таких хитких підстав змінювати загальновизнані атомні ваги», т.е. е. заперечує саме те, необхідність чого я довів, що коштувало мені найбільших зусиль і затвердило закон остаточно, заперечує по суті весь невизнаний ним закон як природи. Періодичність питомих обсягів елементів знайдена була мною і повідомлено російському хімічному з'їзду також до Л. Мейєра. Тому я не можу внутрішньо визнати домагань Лотара Мейєра на співавторство зі мною. Можливо, суб'єктивно, він і робив до опублікування своїх робіт якісь побудови та спроби, але ж і я суб'єктивно задовго до опублікування моїх робіт тут багато думав і будував, і знав. Такими аргументами пріоритет не встановлюється»...

«Вирішальним моментом у розвитку моєї думки про періодичний закон,—говорив мені неодноразово батько,—вважаю 1860-й рік—З'їзд хіміків у Карлсруе, у якому брав участь, і цьому з'їзді—ідеї висловлені італійським хіміком З. Канницццаро. Його я і вважаю справжнім своїм попередником, тому що встановлені ним атомні ваги дали мені необхідну точку опори. У мене тоді з'явилася думка зіставити ці нові дані з класифікацією Дюма і розібратися в цьому дуже складному - при тодішньому стані знань - питання. З того часу суб'єктивно вже дозріла впевненість, що я вірним шляхом. Тим часом мені незабаром повернутися до Росії, і тут спочатку я так був зайнятий лекціями та уроками, потім писанням «Органічної хімії» та своєю докторською дисертацією «Про з'єднання спирту з водою», що надовго був відвернений убік. Тільки отримавши кафедру і приступивши до складання «Основ хімії», мені вдалося повернутися нарешті знову до самого серця питання. У короткий час я переглянув безліч джерел, зіставив величезний матеріал. Мені треба було, однак, зробити велике зусилля, щоб у відомостях відокремити головне від другорядного, зважитися змінити ряд загальновизнаних атомних ваг, відступити від того, що було визнано тоді кращими авторитетами. Зіставивши все, я з чарівною ясністю побачивперіодичний закон і отримав повне внутрішнє переконання, що він відповідає глибокій природі речей. У його висвітленні переді мною розкрилися цілі нові галузі науки. Я в нього внутрішньо повірив – тієї вірою, яку я вважаю за необхідну для кожної плідної справи. Коли я став остаточно оформлювати мою класифікацію елементів, я написав на окремих картках кожен елемент та його з'єднання і потім, розташувавши їх у порядку груп та рядів, отримав першу наочну таблицю періодичного закону. Але це був лише останній акорд, результат всього попереднього праці. Це було наприкінці 1868 та після 1869 року».

Я розмовляв з батьком на ці теми багато разів і передав із цих розмов тут небагато. Загальне моє переконання, винесене мною з цих розмов те, що відкриття періодичного закону для його творця було не щасливою нагодою, не несподіваним успіхом. Ні, відшукання основного закону світу атомів було свідомим філософським устремлінням, завданням, поставленим із самого початку. Творець періодичного закону йшов на облогу цієї таємниці природи систематично, з перших своїх робіт, поступово і послідовно звужуючи коло, поки що в результаті невтомного життєвої праціза допомогою вищого підйому творчої думкине взяв, нарешті, фортеці штурмом.

Спогади містять також розділи: 2. Єдність речовини; 3. Прийоми праці; 4. Серед сучасників; 5. Серед сучасників (Продовження); 6. Світогляд; 7. Подорожі; 8. Менделєєв-педагог; 9. Менделєєв-педагог (Продовження); 10. Різноманітність діяльності; 11. У світі мистецтва; 12. Сімейне життя; 13. Моральний образ.

«Те, що він зробив, він зробив усупереч оточуючому, завдяки винятковій силі своєї особистості, визнаної з боку іноземців і підтримці на батьківщині дуже небагатьох осіб, які його зрозуміли»-Такими словами закінчує Іван свої спогади.

Реферат

«Історія відкриття та підтвердження періодичного закону Д.І. Менделєєва»

Санкт-Петербург 2007

Вступ

Періодичний закон Д.І. Менделєєва – це фундаментальний закон, встановлює періодичне зміна властивостей хімічних елементів залежно від збільшення зарядів ядер атомів. Відкритий Д.І. Менделєєвим у лютому 1869 р. при зіставленні властивостей всіх відомих на той час елементів та величин їх атомних мас (ваг). Термін «періодичний закон» Менделєєв вперше вжив у листопаді 1870, а жовтні 1871 дав остаточне формулювання Періодичного закону: «…властивості елементів, тому й властивості утворюваних ними простих і складних тіл, стоять у періодичної залежності від їхньої атомної ваги». Графічним (табличним) виразом періодичного закону є розроблена Менделєєвим періодична система елементів.

1. Спроби інших вчених вивести періодичний закон

Періодична система, чи періодична класифікація, елементів мала величезне значенняу розвиток неорганічної хімії у другій половині ХІХ ст. Це значення в даний час колосальне, тому що сама система в результаті вивчення проблем будови речовини поступово набула того рівня раціональності, якого неможливо було досягти, знаючи тільки атомні ваги. Перехід від емпіричної закономірностідо закону складає кінцеву метубудь-якої наукової теорії.

Пошуки основи природної класифікаціїхімічних елементів та його систематизації почалися задовго до відкриття Періодичного закону. Труднощі, з якими стикалися дослідники природи, які першими працювали в цій галузі, були викликані недостатністю експериментальних даних: початку XIXв. кількість відомих хімічних елементів була ще занадто невелика, а прийняті значенняатомні маси багатьох елементів неточні.

Крім спроб Лавуазьє та її школи дати класифікацію елементів з урахуванням критерію аналогії у хімічному поведінці, перша спроба періодичної класифікації елементів належить Деберейнеру.

Тріади Деберейнера та перші системи елементів

У 1829 р. німецький хімік І. Деберейнер зробив спробу систематизації елементів. Він зауважив, що деякі подібні за своїми властивостями елементи можна об'єднати по три групи, які він назвав тріадами: Li–Na–K; Ca-Sr-Ba; S-Se-Te; P-As-Sb; Cl-Br-I.

Сутність запропонованого закону тріадДеберейнера полягала в тому, що атомна маса середнього елемента тріади була близькою до напівсуми (середнього арифметичного) атомних мас двох крайніх елементів тріади. Хоча розбити все відомі елементина тріади Деберейнеру, звичайно, не вдалося, закон тріад явно вказував на наявність взаємозв'язку між атомною масою та властивостями елементів та їх сполук. Усі подальші спроби систематизації ґрунтувалися на розміщенні елементів відповідно до їх атомних мас.

Ідеї ​​Деберейнера були розвинені Л. Гмеліним, який показав, що взаємозв'язок між властивостями елементів та їх атомними масами значно складніший, ніж тріади. У 1843 р. Гмелін опублікував таблицю, в якій хімічно подібні елементи були розставлені по групах у порядку зростання сполучних (еквівалентних) терезів. Елементи становили тріади, а також зошити та пентади (групи з чотирьох та п'яти елементів), причому електронегативність елементів у таблиці плавно змінювалися зверху донизу.

У 1850-х роках. М. фон Петтенкофер та Ж. Дюма запропонували т.зв. диференціальні системи, Спрямовані на виявлення загальних закономірностей у зміні атомної ваги елементів, які детально розробили німецькі хіміки А. Штреккер та Г. Чермак.

На початку 60-х років ХІХ ст. виникло відразу кілька робіт, які безпосередньо передували Періодичному закону.

Спіраль де Шанкуртуа

А. де Шанкуртуа мав усі відомі на той час хімічні елементи в єдиній послідовності зростання їх атомних мас і отриманий ряд наносив на поверхню циліндра по лінії, що виходить з його основи під кутом 45° до площини основи (т.зв. земна спіраль). При розгортанні поверхні циліндра виявлялося, що на вертикальних лініях, паралельних осіциліндра, знаходилися хімічні елементи із подібними властивостями. Так, на одну вертикаль попадали літій, натрій, калій; берилій, магній, кальцій; кисень, сірка, селен, телур і т.д. Недоліком спіралі де Шанкуртуа була та обставина, що на одній лінії з близькими за своєю хімічної природиелементами виявлялися у своїй і елементи зовсім іншого хімічного поведінки. До групи лужних металів потрапляв марганець, до групи кисню та сірки – нічого спільного з ними не має титану.

Таблиця Ньюлендсу

Англійський вчений Дж. Ньюлендс у 1864 р. опублікував таблицю елементів, що відображає запропонований їм закон октав. Ньюлендс показав, що у ряді елементів, розміщених у порядку зростання атомних ваг, властивості восьмого елемента подібні до властивостей першого. Ньюлендс намагався надати цій залежності, що дійсно має місце для легких елементів, загальний характер. У його таблиці в горизонтальних рядах розташовувалися подібні елементи, однак у тому ряду часто виявлялися і елементи зовсім відмінні за властивостями. Крім того, у деяких осередках Ньюлендс змушений був розмістити по два елементи; нарешті, таблиця не містила вільних місць; в результаті закон октав був прийнятий дуже скептично.

Таблиці Одлінга та Мейєра

У тому ж 1864 р. з'явилася перша таблиця німецького хіміка Л. Мейєра; до неї були включені 28 елементів, розміщені у шість стовпців згідно з їх валентностями. Мейєр навмисно обмежив кількість елементів у таблиці, щоб підкреслити закономірне (аналогічне тріадам Деберейнера) зміна атомної маси в рядах подібних елементів.

У 1870 р. вийшла робота Мейєра, що містить нову таблицюпід назвою «Природа елементів як функція їхньої атомної ваги», що складалася з дев'яти вертикальних стовпців. Подібні елементи розташовувалися у горизонтальних рядах таблиці; деякі осередки Мейєр залишив незаповненими. Таблиця супроводжувалася графіком залежності атомного обсягу елемента від атомної ваги, що має характерний пилкоподібний вигляд, який чудово ілюструє термін «періодичність», вже запропонований на той час Менделєєвим.

2. Що було зроблено до дня великого відкриття

Причини відкриття періодичного закону слід шукати у книзі Д.І. Менделєєва (далі Д.І.) «Основи хімії». Перші глави 2-ї частини цієї книги Д.І. написав на початку 1869 р. 1-а глава була присвячена натрію, 2-а – його аналогам, 3-я – теплоємності, 4-а – лужноземельним металам. До дня відкриття періодичного закону (17 лютого 1869 р.) він, ймовірно, вже встиг викласти питання про співвідношення таких полярно-протилежних елементів, як лужні метали та галоїди, які були зближені між собою за величиною їхньої атомності (валентності), а також питання про співвідношення самих лужних металів за величиною їх атомних ваг. Він впритул підійшов і до питання про зближення та зіставлення двох груп полярно-протилежних елементів за величиною атомних ваг їх членів, що фактично вже означало відмову від принципу розподілу елементів за їхньою атомністю та перехід до принципу їх розподілу за атомними вагами. Цей перехід був не підготовкою до відкриття періодичного закону, а вже початок самого відкриття

На початок 1869 р. значна частина елементів була об'єднана в окремі природні групи та сімейства за ознакою спільності хімічних властивостей; Поряд з цим інша частина їх був розрізненими, що стояли окремо окремі елементи, які не були об'єднані в особливі групи. Твердо встановленими вважалися такі:

– група лужних металів – літій, натрій, калій, рубідій та цезій;

– група лужноземельних металів – кальцій, стронцій та барій;

– група кисню – кисень, сірка, селен та телур;

- Група азоту - азот, фосфор, миш'як і сурма. Крім того, сюди часто приєднували вісмут, а як неповний аналог азоту і миш'яку розглядали ванадій;

– група вуглецю – вуглець, кремній та олово, причому як неповні аналоги кремнію та олова розглядали титан та цирконій;

– група галогенів (галоїдів) – фтор, хлор, бром та йод;

– група міді – мідь та срібло;

– група цинку – цинк та кадмій

– сімейство заліза – залізо, кобальт, нікель, марганець та хром;

– сімейство платинових металів – платина, осмій, іридій, паладій, рутеній та родій.

Складніша справа була з такими елементами, які могли бути віднесені до різних груп або сімейств:

- Свинець, ртуть, магній, золото, бір, водень, алюміній, талій, молібден, вольфрам.

Крім того, був відомий ряд елементів, властивості яких були ще недостатньо вивчені:

– сімейство рідкісноземельних елементів – ітрій, «ербій», церій, лантан та «дідім»;

– ніобій та тантал;

– берилій;

3. День великого відкриття

Д.І. був дуже різнобічним вченим. Він давно і дуже цікавився питаннями сільського господарства. Він брав найближчу участь у діяльності Вільного економічного товариства в Петербурзі (ВЕО), членом якого він був. ВЕО організувало у ряді північних губерній артельне сироваріння. Однією з ініціаторів цього починання був Н.В. Верещагін. Наприкінці 1868 р., тобто. тоді як Д.І. закінчував вип. 2 своєї книги, Верещагін звернувся до ВЕО з проханням надіслати когось із членів Товариства для того, щоб на місці обстежити роботу артельних сироварень. Згоду на таку поїздку висловив Д.І. У грудні 1868 р. він обстежив ряд артельних сироварень у Тверській губернії. Для завершення обстеження потрібне було додаткове відрядження. Саме на 17 лютого 1869 р. і було призначено від'їзд.

Якби Д.І. міг наперед знати, що саме 17 лютого він займеться новим хімічним дослідженням і що подальша обробка результатів займе у нього стільки часу, то навряд чи за 2 дні до відкриття він узяв би з університету, де працював, відпускне свідоцтво для поїздки до низки губерній, починаючи з 17 лютого 1869 р.

Розглянемо, як пройшов день 17 лютого і які події у житті та творчості його наповнили. У зв'язку з цими подіями Д.І, не зміг у намічений термін виїхати на сироварні та був змушений затриматись у Петербурзі до початку березня. Весь цей час він був зайнятий скоєнням та обробкою періодичного закону та його первинною публікацією у вигляді таблиці елементів.

Щоб краще розглянути, як відбувалося відкриття, виділимо кілька стадій, які воно пройшло протягом цього дня:

1) початкова стадія, коли Д.І. намацав новий принципрозподілу елементів, роблячи викладки на щойно отриманому листі від Ходнєва;

2) стадія складання перших двох неповних нарисів основної частини майбутньої системи елементів;

3) стадія складання карток елементів для «хімічного пасьянсу»;

4) вирішальна стадія – складання повного чорнового варіантавсієї системи;

5) заключна стадія – переписування набіло щойно відкритої системиелементів для опублікування її у пресі.

У день від'їзду Д.І. отримав листа за підписом секретаря ВЕО А.І. Ходнєва. Д.І., за свідченнями сучасників, часто використовував зворотний біклистів для своїх наукових досліджень. А оскільки його невідступно переслідувала думка про перебування загальної закономірностівластивостей елементів, то, не дивно, що, отримавши листа, він став робити на ньому начерки майбутньої системи елементів.

Д.І. зіставляв не окремі елементи, а групи елементів, що мають подібні властивості. Почав він зі зіставлення групи лужних металів та галоїдів. Потім довго шукав перехід від лужних до лужноземельних металів. Він припускав, що з-поміж них мають перебувати т. зв. «перехідні» метали (Cu, Ag, Hg), а потім все ж таки поставив лужноземельні метали після лужних, минаючи перехідні.

Далі були дві неповні таблички елементів, складені однією аркуші паперу, у яких Д.І. продовжував складати з груп елементів та окремих елементів, що не увійшли до групи, варіанти майбутньої таблиці.

Вирішальним кроком до відкриття періодичного закону стало те, що Д.І. спробував зіставити за величиною атомних ваг групи несхіднихелементів. Спочатку Д.І. передбачав будувати свою систему з урахуванням принципу атомності (валентності) елементів. Однак потім він перейшов до принципу розподілу з урахуванням величини атомної маси елементів. Проте, принцип атомності був відкинутий, він застосовувався разом із новим принципом. Так, Менделєєв вибудовував свої групи з урахуванням як спільності хімічних властивостей елементів, а й основі їх однакової валентності. А при складанні майбутніх періодів таблиці, він наголошував на закономірній зміні валентності від1 до 4 при переході від Li до C, а потім знову до 1 при переході до F.

При складанні нижньої неповної таблички елементів Д.І. ставало ясно, що вирішена була лише перша, далеко не сама складна задача- Розміщення вже досить вивчених елементів у центральній частині майбутньої таблиці. Належала ж найскладніша і найважча частина завдання з розміщенням елементів на периферії системи, що формується.

В результаті складання начерків двох неповних табличок елементів на окремому аркуші паперу виявилася недосконалість методу, застосованого для вироблення повної таблиці елементів, яка мала охопити собою всі елементи. При неясності положення тієї чи іншої елемента, цей елемент доводилося б пересувати неодноразово з місця на місце; тоді табличка заповнювалася б викресленнями та поправками, що не дало б можливості швидко орієнтуватися при розміщенні нових елементів. Потрібно було знайти якийсь більш гнучкий, більш рухливий спосіб, який дозволяв би будь-якої миті бачити картину розподілу елементів як би в чистому вигляді, не заслонене попередніми переносами, виправленнями та закресленнями. Такий прийом Д.І знайшов у картках з написаними на них елементами. Такі картки легко можна було переставляти, маючи перед очима всю картину розподілу елементів, досягнутого в Наразі. Водночас можна було будь-якої миті оглядати картки тих елементів, які ще не потрапили до таблиці. Так виник прийом, який А.Є. Ферсман дуже вдало назвав пасьянсом.

Усі 63 картки Д.І. розділив на чотири категорії за ознакою їх поширеності та вивченості. До 1-ї категорії потрапило 14 елементів, які поширені повсюдно і становлять головний матеріал видимих ​​тіл: Al, C, Ca, Cl, Fe, H, K, Mg, N, Na, O, P, S, Si. У силу своєї поширеності ці елементи повинні були входити до числа добре досліджених. До 2-ї категорії потрапили такі елементи (21), які зустрічаються в вільному виглядіабо у вигляді сполук, хоч і не поширені всюди або зустрічаються в малих кількостях: Ag, As, Au, B, Ba, Bi, Br, Co, Cr, Cu, F, Hg, I, Mn, Ni, Pb, Pt, Sb, Sn, Sr, Zn. Ці елементи також мали входити до числа добре вивчених. До 3-ї категорії увійшло 18 елементів рідкісних, але добре досліджених: Be, Ce, Cd, Cs, In, Ir, Li, Mo, Os, Pd, Rb, Se, Te, Tl, Ur, Wo, Y. -ю категорію увійшло 10 елементів рідкісних та мало досліджених: Di, Er, La, Nb, Rh, Ru, Ta, Th, Va, Zr. Надалі Д.І. міг зробити деякі перестановки елементів між першими трьома категоріями та останньою категорією. Коли картки всіх 63 елементів були готові, Д.І. не вдаючись ще до «хімічного пасьянсу», встановив порядок включення до своєї системи окремих категорій елементів, що готується. Але оскільки всі елементи були зображені тепер на картках, можна припустити, що розбивка їх у різні категоріївиражалася у розбивці карток на кілька купок. Ймовірно, насамперед до таблиці мали увійти найбільш вивчені елементи, причому ті, зв'язки між якими були безперечно з'ясовані на попередній стадії відкриття періодичного закону. При визначенні порядку включення елементів у таблицю ознака поширеності у відсутності істотного значення, тоді як вирішальне значення набувала атомна вага. Спочатку вносилися в таблицю легші, а потім більш важкі елементи. Перша купка – найбільш вивчені елементи; наступні за нею дві купки – менш вивчені елементи; їх друга – «легкі», третя – «важкі» елементи; четверта – слабко вивчені елементи. Розбивши картки всіх елементів на купки, Д.І. визначив цим загальну послідовність складання таблиці елементів.

На момент розкладання «пасьянсу» відкриття періодичного закону вступило у свою вирішальну фазу. Визначальна роль атомної ваги при зіставленні груп неподібних елементів з'ясувалося повною мірою. Центральна частина майбутньої системи елементів сформувалася у своїй основі. Залишилося тільки одне: довести загальний характер того принципу, який вже був доведений у його застосуванні до центральної частини таблиці. Але це «тільки» становило головну, непереборну ще труднощі під час створення періодичної системи елементів.

При доведенні остаточно побудови своєї таблиці елементів Д.І. продовжив застосовувати той самий прийом зіставлення груп неподібних елементів, з допомогою якого він почав будувати цю таблицю у перших записах, створених листі Ходнева, й у обох неповних табличках. Так, шляхом подання карток елементів на основі наявних відомостей, і був відкритий періодичний закон.

Коли періодичний закон було відкрито, і було складено систему елементів у першому її варіанті, залишалося оформити досягнутий результатяк чистої таблиці, якою інші вчені могли ознайомитися з відкриттям, зробленим Д.І. При переписуванні таблиці набіло Д.І. вніс такі зміни: елементи у ній розташовувалися над порядку спадання, а порядку зростання атомних ваг, тобто. Найважчі елементи підписувалися під легшими, але в тих місцях, де були перепустки і можна було припускати не відомі ще елементи, Д.І. поставив знак питання і імовірно обчислив атомні ваги.

Віддавши до друкарні для набору рукопис «Досвід системи елементів», Д.І. не міг виїхати з Петербурга на сироварні доти, доки прийшла коректура. Для набору був потрібен час, і цей час Д.І. використав для того, щоб узагальнити та обробити зроблене ним відкриття у вигляді статті, виклавши в ній те, що було укладено в «Досвіді системи елементів». На момент написання статті Д.І. склав вже багато різних варіантів системи елементів, заснованої на їхній атомній вазі. Свою статтю він озаглавив "Співвідношення властивостей з атомною вагою елементів"

У статті Д.І. писав: «Переконавшись попередньою таблицею в тому, що атомна вага елементів може служити опорою їх системи, я спочатку розташував елементи в безперервному порядку за величиною атомної ваги і відразу ж помітив, що існують деякі перерви в ряді таким чином поставлених елементів». Аналізуючи це та інші висловлювання Д.І., можна дійти невтішного висновку у тому, що Д.І. спочатку склав свій "Досвід системи елементів" (шляхом зіставлення груп елементів), а потім переконався, що атомна вага може бути основою системи елементів. Після цього Д.І. приступив до подальшого дослідження відкритої їм закономірності, і це своє подальше дослідження почав з того, що розмістив всі елементи в безперервний ряд зростання їх атомних ваг. Це спростовує думку деяких хіміків, як спочатку Д.І. становив загальний ряд елементів за величиною їхньої атомної ваги, і тільки після цього він помітив періодичність у зміні властивостей; потім він розділив загальний ряд на періоди і склав із цих відрізків свій «Досвід системи елементів». Весь зміст статті незаперечно свідчить у тому, що у статті Д.І. відбив, узагальнив і підсумував той шлях, яким він йшов день 17 лютого 1869 р. під час створення періодичної системи елементів.

4. Після дня великого відкриття

У березні 1869 р., відразу після закінчення статті «Співвідношення властивостей з атомною вагою елементів» Д.І. поїхав на артільні сироварні. Напередодні від'їзду, 1 березня 1869 р. він розіслав багатьом хімікам надрукований аркуш із «Досвідом системи елементів». 6 березня відбулася доповідь про систему елементів у засіданні російського хімічного товариства.

Через відсутність Д.І. у Петербурзі доповідь про його відкриття зробив професор Н.А. Меншуткіна. У зв'язку з цим пізніше з'явилися різні легенди з цього приводу. Найбільш поширеною стала легенда про уявну хворобу Д.І., яку поширив Б.М. Меншуткіна (син Н.А. Меншуткіна). А М.М. Немовлят запропонував дуже неймовірне пояснення: «Перше повідомлення було зроблено 6 березня 1869 р. У засіданні Хімічного товариства проф. Н.А. Меншуткіна, оскільки сам Д.І., мабуть, хвилювався і не наважувався виступити, хоча йому і ясно було все велике значення справжнього відкриття ». Всі ці легенди жодною мірою не відповідають дійсності. Причина виступу Меншуткіна замість Менделєєва була зовсім інша.

5. Застосування Д.І. Менделєєвим методів наукового пізнання

Наукове відкриття такого масштабу, як відкриття періодичного закону, не могло б відбутися в такий короткий термін, якби його автор не володів досконало справді науковим методомпізнання, методом наукового дослідженняявищ природи.

1) Метод сходження.

Метод сходження відповідає руху пізнання від безпосередньо даного, вихідного, до розкривається лише опосередковано, за допомогою абстрактного мислення. Отже, метод сходження у найзагальній формі висловлює та обставина, що розвиток думки під час наукового пізнання, як і всяке розвиток відбувається не хаотично, а певному напрямі, суворо послідовно. Сам Д.І. писав: «Пізнання та повне володіння предметами складається з трьох ступенів: 1) спостереження, констатування факту, я бачу, але не знаю, як зробити, чому тощо. Йому відповідає опис, вивчення факту. 2) Співвідношення факту з іншими – закон, цьому відповідає вимір. 3) Теорія – зв'язок внутрішній з цілісним світоглядом ... починається гіпотезою, закінчується теоретичним відкриттям нових явищ, висновком всього з одного положення. Цьому відповідає передбачення явища у досконалій його точності, відкриття нових явищ».

Таким чином, стає зрозуміло, що, всупереч думкам, що існують у нашій літературі, Д.І. не був прихильником тільки індуктивного методу. Індукцію у її правильному розумінні Д.І. не протиставляє дедукції, а фактично розглядає у єдності із нею.

За такого методу пізнання відбувається перехід від найпростіших «клітин», як назвав сам Д.І. до загальніших законів. Такою «клітиною» став розгляд у 1-ій частині «Основ хімії» кухонної солі NaCl. Можна сміливо сказати, що, обравши NaCl як вихідного речовини при викладанні систематичної частини хімії, Д.І. вибрав щось просте, звичайне, що багато разів зустрічається в практиці людини. Саме такою і має бути «клітинка» науки, з якої слід починати виклад цієї науки. Справа в тому, що в цьому поєднанні вже були дані в їхньому природному зв'язку (хімічному) представники двох найбільш характерних, причому полярно протилежних, хімічних елементів - Na і Cl вирушаючи від співвідношення обох цих елементів, що існує в самій природі, Д.І. знайшов відразу ключ до подальшого розвиткусвоєї творчої думки. Саме звідси випливала необхідність зіставити дві групи найбільш несхожих між собою елементів – галогенів та лужних металів.

Слід зазначити, що протягом усього відкриття Д.І. суворо дотримувався послідовності, що виробилася - переходити від відомого до невідомого і від більш відомого до менш відомого.

Будь-який закон у науці встановлюється внаслідок узагальнення. Тим самим було розгляд методу сходження безпосередньо призводить до розгляду іншого, пов'язаного з ним методу, який можна назвати методом узагальнення.

2) Метод узагальнення. Перехід від особливого до загального.

Шлях пізнання будь-якого закону природи історично, цілком закономірно проходить окремі щаблі. У загальному випадкутаких щаблів можна виділити три:

а) Вихідним є збирання чи накопичення окремих, поодиноких фактів, які стосуються вивченому колу явищ. Реєструючи кожен такий окремий факт, ми висловлюємо отриманий нами результат у формі одиничності .

б) У міру накопичення окремих фактів, щоб уникнути того, щоб не утворився невиразний хаос даних, ми групуємо або класифікуємо зібраний матеріал. Ми з'єднуємо все подібне в одну особливу групу, відрізняючи її від так само особливих категорійчи груп. Відповідно до цього ми висловлюємо досягнутий тепер результат у формі особливості .

в) Розбивка відомих фактів на роз'єднані між собою особливі групи за ознакою їх особливих властивостейі на основі обліку подібності, протиставленої відмінності, лежить в основі штучних чи формальних класифікацій. Природна ж класифікація передбачає насамперед перебування загальної ознакиабо загальної основи, що лежить у фундаменті всього даного кола явищ, і об'єднує всі роз'єднані групи. Відповідно до цього за ступенем особливості завжди слідує той вищий ступінь пізнання, на якому відкривається закон природи. Відкриваючи закон природи, ми висловлюємо досягнутий результат у формі загальності .

Таким чином, шлях пізнання закону - це шлях руху наукової думки від одиничності (властивості окремих елементів) до особливості (групи подібних за властивостями елементів) та від особливості до загальності (періодичний закон).

Розвиток наукового пізнання, що йде від одиничного через особливе до загального, може бути охарактеризовано відповідно до того, як логічно співвідносяться між собою різні ланки в загальному ланцюзі поступального руху наукової думки. Якщо сукупність всіх взаємозалежних елементів прийняти за ціле, то розбивку елементів різні відокремлені між собою групи ми можемо розглядати як розподіл цілого на частини. У разі перехід від окремих, відокремлених груп до загальної системи виступить як перехід від аналізу до синтезу. Навпаки, відокремлення або виділення із загальної системи окремих груп елементів означатиме зворотний рухвід синтетичного підходу до аналітичного. Насправді вся стадія розбивки елементів з їхньої природні групи є стадію аналізу, якщо її розглядати стосовно всієї сукупності хімічних елементів. Але разом з тим, якщо її брати по відношенню до окремим елементам, вона постає як підготовка початку синтезу через об'єднання елементів деякі нові одиниці – групи, у тому числі, як із будівельних цеглинок можна буде побудувати будинок цілісної, що охоплює всі елементи системи, тобто. здійснити теоретичний синтез. У ході відкриття періодичного закону та створення системи елементів опукло виявився взаємозв'язок між синтезом та аналізом у пізнавальному процесі – підготовча функція аналізу та заключна синтезу.

3) Порівняльний метод

Суть способу, який Д.І. називав порівняльним, полягає в тому, що елементи розглядаються не ізольовано, не самі по собі, а в їхньому загальному взаємному зв'язку і в їх взаємних відносинах. Вже спочатку його застосування порівняльний метод дав величезний виграш, оскільки дозволяв як зіставляти різні групи елементів між собою, а й перевіряти, наскільки їх зіставлення проведено правильно, а у зв'язку з цим, наскільки правильно складено й самі групи.

Будучи вихідним пунктом для розробки та застосування порівняльного методу, Звірення атомних ваг підводило безпосередньо до формулювання самого періодичного закону, заснованої на визнанні, що «величина атомної ваги визначає характер елемента ...».

Розвиток Д.І. порівняльного підходу до вивчення елементів вилилося 17 лютого 1869 р. У конкретне завдання: скласти загальну систему і знайти у ній природне місце кожної групи, а тим самим кожного окремого елемента.

З одного боку, періодичний закон було відкрито з допомогою порівняльного методу, з другого – його відкриття стало потужним стимулом до подальшого вдосконалення цього.

Висновок

періодичний менделєєв пізнання науковий

На відміну від своїх попередників, Менделєєв не тільки склав таблицю і вказав на наявність безперечних закономірностей у чисельних величинах атомних ваг, а й наважився назвати ці закономірності загальним законом природи. Він взяв він сміливість виходячи з припущення, що атомна маса визначає властивості елемента, змінити прийняті атомні ваги деяких елементів і докладно описати властивості невідкритих ще елементів.

Д.І. Менделєєв протягом багатьох років виборював визнання Періодичного закону; його ідеї отримали визнання тільки після того, як були відкриті передбачені Менделєєвим елементи: галій (П. Лекок де Буабодран, 1875), скандій (Л. Нільсен, 1879) та германій (К. Вінклер1886) – відповідно екаалюміній, екабор та екасілі З середини 1880-х років Періодичний закон був остаточно визнаний однією з теоретичних основ хімії.

Хоча класифікація Менделєєва і мала значні переваги, які сприяли її швидкому поширенню та перетворенню на керівний критерій для досліджень у галузі неорганічної хімії, вона не була повністю позбавлена ​​недоліків. Перший недолік таблиці полягав у тому, що водень як одновалентний елемент був поміщений на початку I групи. Розміщення елементів міді, срібла та золота в I групі разом з лужними металамиі в VIII групіразом з металами групи заліза та групи платини явно непослідовно. Інші відхилення помічаються у VI, VII та VIII групах.

Для того, щоб періодична система набула ще більшої передбачальної сили та могла бути вдосконалена, мали значення роботи з неорганічної хімії, проведені в останні десятиліття XIXстоліття. Поштовхом до перегляду класифікації послужили дослідження рідкісних земель, які призвели до виділення багатьох елементів, що не піддавалися звичайному способу класифікації, та відкриття благородних газівРамзаєм та Релеєм

На початку XX століття Періодична система елементів неодноразово видозмінювалася для приведення у відповідність до новітніх наукових даних. Д.І. Менделєєв і У. Рамзай дійшли висновку необхідність утворення у таблиці нульової групи елементів, куди увійшли інертні гази. Інертні гази з'явилися таким чином елементами, перехідними між галогенами і лужними металами. Б. Браунер знайшов вирішення проблеми розміщення в таблиці рідкісноземельних елементів, запропонувавши в 1902 р. поміщати всі РЗЕ в один осередок; у запропонованому їм довгому варіанті таблиці шостий період таблиці був довшим, ніж четвертий і п'ятий, які у свою чергу довші, ніж другий та третій періоди.

Подальший розвиток Періодичного закону був пов'язаний з успіхами фізики: встановлення ділимості атома на підставі відкриття електрона і радіоактивності врешті-решт дозволило зрозуміти причини періодичності властивостей хімічних елементів і створити теорію Періодичної системи.

Потужний поштовх нових досліджень внутрішньої природи елементів був дано відкриттям в 1898 р. подружжям Кюрі радію і тим комплексом явищ, які відомі під назвою радіоактивності.

Для хімії серйозну проблему становила необхідність розміщення у Періодичній таблиці численних продуктів. радіоактивного розпаду, Що мають близькі атомні маси, але значно відрізняються періоди напіврозпаду. Т. Сведберг в 1909 р. довів, що свинець і неон, отримані в результаті радіоактивного розпаду і відрізняються за величиною атомних мас від «звичайних» елементів, хімічно їм цілком тотожні. У 1911 р. Ф. Содді запропонував розміщувати хімічно нерозрізні елементи, що мають різні атомні маси (ізотопи) в одному осередку таблиці.

У 1913 р. англійський фізик Г. Мозлі встановив, що корінь із характеристичної частоти рентгенівського випромінюванняелемента (н) лінійно залежить від цілої чисельної величини – атомного номера (Z), який збігається з номером елемента в Періодичній таблиці:

де А і b – константи

Закон Мозлі дав можливість експериментально визначити становище елементів у Періодичній таблиці. Атомний номер, що збігається, як припустив у 1911 р. голландський фізик А. Ван Ден Брук, з величиною позитивного зарядуЯдро атома стало основою класифікації хімічних елементів. У 1920 р. англійський фізик Дж. Чедвік експериментально підтвердив гіпотезу Ван ден Брука; тим самим було розкрито фізичний зміст порядкового номераелемента в періодичній системі. Періодичний закон отримав сучасне формулювання: «Властивості простих речовин, а також форми та властивості сполук елементів знаходяться в періодичній залежності від зарядів ядер атомів елементів»

У 1921–1923 рр., ґрунтуючись на моделі атома Бора-Зоммерфельда, що є компромісом між класичними і квантовими уявленнями, Н. Бор заклав основи формальної теорії Періодичної системи. Причина періодичності властивостей елементів, як показав Бор, полягала у періодичному повторенні будови зовнішнього електронного рівня атома.

Список використаних джерел

1. Кедров Б.М. День одного великого відкриття. - М.: Едиторіал УРСС, 2001. - 640 с.

2. Ахметов Н.С. Актуальні питаннякурсу неорганічної хімії. - М.: Просвітництво, 1991. - 224 с.

3. Корольков Д.В. Основи неорганічної хімії. - М.: Просвітництво, 1982. - 271 с.

4. Джуа М. Історія хімії. - М.: Світ, 1975. - 480 с.