Propiedades de elementos del sistema periódico aún no descubiertos. Grandes científicos

Plan:

Introducción

• 1 prefijos
• 2 Predicciones iniciales, 1870
  • 2.1 Ekabor y escandio
  • 2.2 Ekaaluminio y galio
  • 2.3 Ecamarganeso y tecnecio
  • 2.4 Exasilicio y germanio
• 3 predicciones de 1871
• 4 Predicciones posteriores
Notas

• 6 Para lectura adicional

Introducción

En 1869, Dmitri Ivanovich Mendeleev publicó la Tabla Periódica de los Elementos, en la que los elementos químicos estaban ordenados según sus propiedades similares, en orden ascendente de masa atómica. Al mismo tiempo, Mendeleev dejó celdas vacías en la tabla para elementos aún no descubiertos y predijo sus propiedades.

1. Adjuntos

Para dar nombres "temporales" a los elementos predichos, Mendeleev usó los prefijos "eka", "dvi" y "tres", dependiendo de cuántas posiciones por debajo del elemento ya descubierto con propiedades similares se encontraba el elemento predicho. Así, el germanio, antes de su descubrimiento en 1886, se llamaba "ecasilicon" y el renio, descubierto en 1926, se llamaba "dwimarganeso".

Prefijos para designar elementos no descubiertos que Mendeleev formó a partir de las palabras sánscritas "uno", "dos" y "tres". Existe la opinión de que la elección de las palabras sánscritas por parte de Mendeleev estuvo influenciada por la similitud del sistema periódico y el sánscrito abugida, que generalmente se registra en forma de tabla.

Hoy en día, el prefijo "eka" (con menos frecuencia "dwi") se utiliza para describir transuranio o elementos aún no descubiertos: ekaslead (ununquadium), ekaradon (ununoctium), ekaactinium o dvilantan (untriennium). La práctica oficial de la IUPAC es dar a los elementos no descubiertos o recién descubiertos un nombre sistemático provisional basado en su número de carga en lugar de su posición en la tabla periódica.

2. Predicciones iniciales, 1870

Cuatro elementos de tierras raras más ligeros: ekabor ( Mib), ekaaluminio ( ea), ecamarganeso ( em) y ekasilicio ( es) - coincidía bastante bien en propiedades con los elementos descubiertos posteriormente: escandio, galio, tecnecio y germanio, respectivamente.

En la versión original de la Tabla Periódica, las tierras raras estaban dispuestas de manera diferente a como están ahora, y esto explica por qué las predicciones de Mendeleev para los elementos más pesados ​​no se cumplieron con tanta precisión como para los ligeros, y por qué estas predicciones no son tan ampliamente conocidas.

2.1. Ekabor y escandio

El óxido de escandio fue aislado a finales de 1879 por el químico sueco Lars Frederik Nilson. Más tarde, Per Theodor Cleve demostró la coincidencia de las propiedades del ekabor predicho y el escandio recién descubierto e informó a Mendeleev sobre esto. Mendeleev predijo una masa atómica de 44 para el ekabor y la masa atómica del escandio era 44,955910.

2.2. Ekaaluminio y galio

En 1871, Mendeleev predijo la existencia de un elemento aún no descubierto, al que llamó ekaaluminio. La siguiente tabla compara las propiedades predichas por Mendeleev con las propiedades reales del galio, descubierto en 1875.

2.3. Ecamarganeso y tecnecio

El tecnecio fue aislado por Carlo Perrier y Emilio Gino Segre en 1937, tras la muerte de Mendeleev, a partir de muestras de molibdeno bombardeadas con núcleos de deuterio en el ciclotrón por Ernest Lawrence. Mendeleev predijo una masa atómica de aproximadamente 100 para el ecamarganeso, y el 98 Tc es el isótopo más estable del tecnecio.

2.4. Exasilicio y germanio

El germanio fue aislado por primera vez en 1886. Su descubrimiento resultó ser la mejor confirmación de la teoría de Mendeleev en ese momento, ya que el germanio en sus propiedades difiere mucho más de los elementos vecinos que los dos elementos previamente predichos.

3. Predicciones de 1871

En 1871, Mendeleev predijo la existencia de un elemento situado entre el torio y el uranio. Treinta años después, en 1900, William Crookes aisló el protactinio como una impureza radiactiva desconocida en una muestra de uranio. Luego se aislaron varios isótopos de protactinio en Alemania en 1913 y 1918, pero nombre moderno elemento recibido sólo en 1948.

La versión de 1869 de la Tabla Periódica predijo la existencia de un análogo más pesado del titanio y el circonio, pero en 1871 Mendeleev colocó el lantano en su lugar. El descubrimiento del hafnio en 1923 confirmó la suposición inicial de Mendeleev.

4. Predicciones posteriores

En 1902, tras el descubrimiento del helio y el argón, Mendeleev los colocó en el grupo cero de la tabla. Al dudar de la exactitud de la teoría atómica que explica la ley de constancia de la composición, no pudo a priori consideraba que el hidrógeno era el más ligero de los elementos y creía que un miembro hipotético, aún más ligero, del grupo cero químicamente inerte podría pasar desapercibido. La existencia de este elemento Mendeleev intentó explicar la radiactividad.

Mendeleev identificó el más pesado de los dos elementos pre-helio con coronio, que recibió su nombre en asociación con la línea espectral inexplicable de la corona solar. Una mala calibración del instrumento dio una longitud de onda de 531,68 nm, que luego se corrigió a 530,3 nm. Esta longitud de onda fue correlacionada por Grotrian y Edlen en 1939 con la línea de hierro.

Al más ligero de los gases del grupo cero, el primero en la tabla periódica, se le asignó una masa atómica teórica entre 5,3·10 −11 y 9,6·10 −7. Mendeleev atribuyó a las partículas de este gas una velocidad cinética del orden de 2,5·10 6 m/s. Casi ingrávidas, las partículas de ambos gases, según Mendeleev, deberían haber atravesado fácilmente el espesor de la materia, prácticamente sin entrar en reacciones químicas. La alta movilidad y la bajísima masa atómica de los gases transhidrógeno harían que pudieran estar muy enrarecidos, sin dejar de tener un aspecto denso. Mendeleev confiaba tanto en la existencia de elementos transhidrógeno que los incluyó en ediciones posteriores de la Tabla Periódica. [ ¿fuente?]

Posteriormente, Mendeleev publicó un desarrollo teórico sobre el éter, que resolvió [ ¿fuente?] muchas de las contradicciones de la física entonces existente. En 1904 se publicó un libro titulado La concepción química del éter que nuevamente mencionaba dos gases más ligeros que el hidrógeno. Mendeleev entendió por "gas etéreo" la atmósfera interestelar, que consta de dos gases transhidrógenos con impurezas de otros elementos y se forma como resultado de procesos internos que tienen lugar en las estrellas.

Notas

1. Kaji, Masanori (2002). El concepto de elementos químicos de "D.I. Mendeleev" y Los principios de la química- www.scs.uiuc.edu/~mainzv/HIST/awards/OPA Papers/2005-Kaji.pdf. Boletín de Historia de la Química 27 (1): 4–16.
2. El número de masa 98 se diferencia de la masa atómica en que tiene en cuenta los nucleones en el núcleo de un isótopo y no es la masa de una muestra promedio (que contiene un conjunto natural de isótopos) con respecto a 12 C. La masa atómica de el isótopo 98 Tc es 97,907214. Para elementos que son demasiado inestables para estar en la corteza terrestre Desde los inicios de la Tierra, la masa atómica del conjunto de isótopos más común en la naturaleza ha sido reemplazada por la masa atómica del isótopo más estable. -chemlab.pc.maricopa.edu/PERIODIC/Tc.html
3. Emsley John Bloques de construcción de la naturaleza. - (Tapa dura, primera edición). - Oxford University Press, 2001. - P. 347. - ISBN 0198503407
4. Mendeleev D. Fundamentos de la química. - 7ª edición.
5. Columpios, P. (julio de 1943). "Edlén" Identificación de las Líneas Coronales con las Líneas Prohibidas de Fe X, XI, XIII, XIV, XV; Ni XII, XIII, XV, XVI; Ca XII, XIII, XV; a X, XIV - adsabs.harvard.edu /cgi-bin/nph-bib_query?1943ApJ....98..116S". Diario astrofísico 98 (119): 116-124. DOI:10.1086/144550 - dx.doi.org/10.1086/144550. y - laserstars.org/spectra/Coronium.html
6. Mendeleev D. Un intento de comprensión química del mundo del éter. - San Petersburgo, 1903.
   Traducción en inglés:
   Mendeleeff D. Un intento de concepción química del éter / G. Kamensky (traductor). - Longmans, Green & Co., 1904.
   ver también
   Bensaude-Vincent, Bernadette (1982). "L'éther, element chimique: un essai malheureux de Mendeleev en 1904". Revista británica de historia de la ciencia 15 : 183–188. DOI:10.1086/144550 - dx.doi.org/10.1086/144550.

6. Para lectura adicional

• Eric Scerri La tabla periódica: su historia y su significado. - Nueva York: Oxford University Press, 2007. - ISBN 0195305736

Mendeleev y la ley periódica

Lea la continuación del artículo de B. D. Stepin, escrito por él en 1998 para el volumen "Química" de la Gran Enciclopedia Infantil.

Así se descubrió la Ley Periódica, cuya formulación moderna es la siguiente:

Las propiedades de las sustancias simples, así como las formas y propiedades de los compuestos de elementos, dependen periódicamente de la carga de los núcleos de sus átomos.

Mendeleev tenía entonces sólo 35 años.

Mendeleev envió hojas impresas con una tabla de elementos a muchos químicos nacionales y extranjeros, y solo después abandonó San Petersburgo para inspeccionar las fábricas de queso.

Antes de su partida, logró entregar a N. A. Menshutkin, químico orgánico y futuro historiador de la química, el manuscrito del artículo "Relación de las propiedades con el peso atómico de los elementos", para su publicación en la Revista de la Sociedad Química Rusa. y para la comunicación en la próxima reunión de la sociedad.

El 18 de marzo de 1869, Menshutkin, que en ese momento era el secretario de la sociedad, hizo un pequeño informe sobre la Ley Periódica en nombre de Mendeleev. Al principio, el informe no atrajo mucha atención de los químicos, y el presidente de la Sociedad Química Rusa, el académico Nikolai Zinin (1812-1880) afirmó que Mendeleev no estaba haciendo lo que debería hacer un verdadero investigador. Es cierto que dos años después, después de leer el artículo de Dmitry Ivanovich "El sistema natural de elementos y su aplicación para indicar las propiedades de ciertos elementos", Zinin cambió de opinión y le escribió a Mendeleev: "Muy, muy buenas, muy excelentes aproximaciones, incluso divertidas. para leer, Dios le bendiga y tenga buena suerte en la confirmación experimental de sus conclusiones. Sinceramente devoto de usted y con profundo respeto por N. Zinin.

Entonces ¿qué es la periodicidad?

Ésta es la repetibilidad de las propiedades químicas de sustancias simples y sus compuestos cuando cambia el número de serie del elemento. z y la aparición de máximos y mínimos en una serie de propiedades, dependiendo del valor del número ordinal (atómico) del elemento.

Por ejemplo, ¿qué hace posible combinar todos los elementos alcalinos en un solo grupo?

En primer lugar, la repetibilidad a través de algunos intervalos de valores. z Configuración electrónica. Los átomos de todos los elementos alcalinos tienen en el exterior. orbital atómico solo un electrón, y por lo tanto en sus compuestos presentan el mismo estado de oxidación, igual a + I. Las fórmulas de sus compuestos son las mismas: para cloruros de MCl, para carbonatos - M 2 CO 3, para acetatos - CH 3 COOM, etc. (aquí la letra M denota un elemento alcalino).

Mendeleev todavía tenía mucho por hacer después del descubrimiento de la Ley Periódica. El motivo del cambio periódico en las propiedades de los elementos seguía siendo desconocido, y la estructura misma de la tabla periódica, donde las propiedades se repetían a través de siete elementos en el octavo, no encontró explicación. Sin embargo, sobre estas cifras se ha quitado el primer velo de misterio: en el segundo y tercer período del sistema había sólo siete elementos cada uno.

Mendeleev no colocó todos los elementos en orden ascendente de masas atómicas; en algunos casos se guió más por la similitud de las propiedades químicas. Sí, en cobalto La masa atómica de Co es mayor que la de níquel ni, y telurio Ella también es más grande que eso. yodo I, pero Mendeleev los colocó en el orden Co - Ni, Te - I, y no al revés. De lo contrario, el telurio entraría en el grupo halógenos, y el yodo se convirtió en un pariente selena Sí. ||

Se ordenaron según la presencia de propiedades similares en orden de peso atómico creciente.

A diferencia de los trabajos de sus predecesores, Mendeleev partió de la suposición de la existencia de elementos aún no descubiertos basándose en cambios periódicos en las propiedades físicas y químicas de los elementos conocidos. Dejaron celdas vacías en la tabla para elementos aún no descubiertos y predijeron sus propiedades. Para dar nombres "temporales" a los elementos predichos, Mendeleev utilizó los prefijos "eka", "dvi" y "tres" (de las palabras sánscritas "uno", "dos" y "tres"), dependiendo de cuántas posiciones hacia abajo desde El elemento ya descubierto con propiedades similares era el elemento predicho. Así, el germanio, antes de su descubrimiento en 1886, se llamaba "ecasilicon" y el renio, descubierto en 1926, se llamaba "dwimarganeso".

Ya en la primera versión de la Tabla Periódica, publicada por D. I. Mendeleev en 1869, se incluyeron más elementos de los descubiertos en ese momento. En él se dejan cuatro celdas libres para elementos aún desconocidos y se indican sus pesos atómicos (en "participaciones" de valor cercano a la masa de un átomo de hidrógeno).

Al desarrollar las ideas de periodicidad en 1869-1871, D. I. Mendeleev introdujo el concepto del lugar de un elemento en el sistema periódico como un conjunto de sus propiedades en comparación con las propiedades de otros elementos. Para predecir las propiedades de sustancias y compuestos simples, partió del hecho de que las propiedades de cada elemento son intermedias entre las propiedades correspondientes de dos elementos vecinos del grupo. tabla periódica, dos elementos vecinos en el período y elementos a lo largo de la diagonal: la llamada "regla de las estrellas". Sobre esta base, en particular, basándose en los resultados del estudio de la secuencia de cambios en los óxidos formadores de vidrio, corregí los valores de las masas atómicas de 9 elementos. En 1870 predijo la existencia, calculó las masas atómicas y describió las propiedades de tres elementos aún no descubiertos en ese momento: "ekaaluminio", "ecabor" y "ecasilicon". Luego predijo la existencia de ocho elementos más, entre ellos "ditellurium" - polonio, "ekaioda" - astato, "ecamarganeso" - tecnecio, "ecacesia" - francio.

Las predicciones de Mendeleev cumplieron mundo científico escepticismo y duras críticas. Así, el físico-químico alemán Wilhelm Ostwald, futuro premio Nobel, argumentó que no fue la ley lo que se descubrió, sino el principio de clasificar "algo indefinido". Robert Bunsen, descubridor del rubidio y el cesio, escribió que Mendeleev cautiva a los químicos " en un mundo inverosímil de puras abstracciones”, y Hermann Kolbe en 1870 calificó el trabajo de Mendeleev como especulativo. La exactitud de Mendeleev quedó convincentemente demostrada cuando se descubrieron los elementos predichos por él: galio (Paul Lecoq de Boisbaudran, 1875), escandio (Lars Nilsson, 1879) y germanio (Clemens Winkler, 1886): ekaaluminio, ekabor y ekasilicio, respectivamente.

Al más ligero de los gases del grupo cero, el primero en la tabla periódica, se le asignó una masa atómica teórica entre 5,3·10 −11 y 9,6·10 −7. A las partículas de este gas, al que llamó newtonio, Mendeleev atribuyó una velocidad cinética del orden de 2,5 · 10 6 m/s. Casi ingrávidas, las partículas de ambos gases, según Mendeleev, deberían haber atravesado fácilmente el espesor de la materia, prácticamente sin entrar en reacciones químicas. La alta movilidad y la bajísima masa atómica de los gases transhidrógeno harían que pudieran estar muy enrarecidos, sin dejar de tener un aspecto denso.

Posteriormente, Mendeleev publicó un desarrollo teórico sobre el éter. En 1904 se publicó un libro titulado "El concepto químico del éter", que nuevamente mencionaba dos hipotéticos gases inertes más ligeros que el hidrógeno: el coronio y el newtonio. Mendeleev entendió por "gas etéreo" la atmósfera interestelar, que consta de dos gases transhidrógenos con impurezas de otros elementos y se forma como resultado de procesos internos que tienen lugar en las estrellas.

4.5 Descubrimiento de la ley periódica por D. I. Mendeleev. Importancia de la Ley Periódica para la Química y las Ciencias Naturales.

La primera versión de la Tabla Periódica de los Elementos fue publicada por Dmitri Ivanovich Mendeleev en 1869, mucho antes de que se estudiara la estructura del átomo. En ese momento, Mendeleev enseñaba química en la Universidad de San Petersburgo. Al prepararse para las conferencias y recopilar material para su libro de texto "Fundamentos de la química", D. I. Mendeleev pensó en cómo sistematizar el material de tal manera que la información sobre las propiedades químicas de los elementos no pareciera un conjunto de hechos dispares.

En este trabajo, D. I. Mendeleev se guió por masas atómicas(pesos atómicos) de los elementos. Después del Congreso Mundial de Químicos de 1860, en el que también participó D. I. Mendeleev, el problema de la determinación correcta de los pesos atómicos estuvo constantemente en el centro de atención de muchos químicos destacados del mundo, incluido D. I. Mendeleev.

Al ordenar los elementos en orden ascendente de sus pesos atómicos, D. I. Mendeleev descubrió una ley fundamental de la naturaleza, que ahora se conoce como la Ley Periódica:

Las propiedades de los elementos cambian periódicamente según su peso atómico.

La formulación anterior no contradice en lo más mínimo la moderna, en la que el concepto de "peso atómico" se sustituye por el concepto de "carga nuclear". Hoy sabemos que la masa atómica se concentra principalmente en el núcleo de un átomo. El núcleo está formado por protones y neutrones. Con un aumento en el número de protones que determinan la carga del núcleo, también aumenta el número de neutrones en el núcleo y, por tanto, la masa de los átomos de los elementos.

Antes de Mendeleev, se hicieron varios intentos de sistematizar los elementos según diversos criterios. Básicamente unidos similar elementos según sus propiedades químicas. Por ejemplo: Li, Na, K. O: Cl, Br, I. Estos y algunos otros elementos se combinaron en las llamadas "tríadas". Dobereiner publicó ya en 1829 una tabla de cinco de estas "tríadas", pero incluía sólo una pequeña parte de los elementos conocidos en ese momento.

En 1864, el inglés J. Newlands notó que si los elementos están ordenados en orden ascendente de su peso atómico, entonces aproximadamente cada octavo elemento es una especie de repetición del primero, al igual que la nota "to" (como cualquier otra nota). Se repite en octavas musicales cada 7 notas (la ley de las octavas). A continuación se muestra una versión de la tabla Newlands de 1865. Los elementos que tenían el mismo peso atómico (según los datos de esa época) se colocaron bajo el mismo número. Se pueden ver las dificultades que enfrentó Newlands: los patrones emergentes colapsaron rápidamente, ya que su sistema no tuvo en cuenta la posibilidad de la existencia de elementos que aún no habían sido descubiertos.

El informe de Newlands "La ley de las octavas y las causas de las proporciones químicas entre pesos atómicos" se discutió en una reunión de la Sociedad Química de Londres el 1 de marzo de 1866, y se publicó un breve relato en la revista "Chemical News". Newlands estuvo cerca del descubrimiento de la Ley Periódica, pero la idea misma de la numeración secuencial de sólo los elementos conocidos en ese momento no simplemente "rompió" el cambio suave en sus propiedades químicas; esta idea excluía la posibilidad de la existencia de elementos aún no descubiertos para los cuales simplemente no había lugar en el sistema Newlands. La novedad fundamental de la Ley Periódica, descubierta y formulada por D. I. Mendeleev exactamente tres años después, fue la siguiente:

1. Se estableció una conexión entre elementos NO SIMILARES en sus propiedades. Esta relación radica en el hecho de que las propiedades de los elementos cambian suavemente y aproximadamente por igual con un aumento en su peso atómico, y luego estos cambios se REPETEN PERIÓDICAMENTE.

2. En aquellos casos en los que parecía que faltaba algún eslabón en la secuencia de cambios en las propiedades de los elementos, la Tabla Periódica preveía lagunas que debían llenarse con elementos aún no descubiertos. Además, la Ley Periódica permitió PREDECIR las propiedades de estos elementos.

La primera versión de la tabla periódica, publicada por Mendeleev en 1869, parece inusual para el lector moderno (fig. 4-5). Hasta que se fijen los números atómicos, los grupos futuros de elementos están dispuestos horizontalmente (y los períodos futuros, verticalmente), aún no se han descubierto gases inertes, se encuentran símbolos desconocidos de elementos y muchas masas atómicas difieren notablemente de las modernas. Sin embargo, es importante para nosotros ver que ya en la primera versión de la Tabla Periódica, D. I. Mendeleev incluyó más elementos de los que se descubrieron en ese momento. Dejó libres 4 celdas de su tabla para los elementos aún desconocidos e incluso pudo estimar correctamente su peso atómico. Las unidades atómicas de masa (uma) aún no habían sido aceptadas y los pesos atómicos de los elementos se medían en "partes" de valor cercano a la masa de un átomo de hidrógeno.

Arroz. 4-5. La primera versión de la Tabla Periódica, publicada en 1869 año. Elementos predichos por D. I. Mendeleev y descubiertos posteriormente.

En todos los intentos anteriores de determinar la relación entre elementos, otros investigadores han buscado crear terminado una imagen en la que no había lugar para elementos aún no descubiertos. Por el contrario, D. I. Mendeleev consideraba que la parte más importante de su tabla periódica eran aquellas celdas que aún estaban vacías (signos de interrogación en la figura 4-5). Esto hizo posible predecir existencia de elementos aún desconocidos.

Es admirable que D. I. Mendeleev hiciera su descubrimiento en un momento en que los pesos atómicos de muchos elementos se determinaban de manera muy aproximada y solo se conocían 63 elementos, es decir, un poco más de la mitad de los que conocemos hoy.

Un conocimiento profundo de las propiedades químicas de varios elementos permitió a Mendeleev no sólo señalar elementos aún no descubiertos, sino también predecir sus propiedades! Vea con qué precisión D. I. Mendeleev predijo las propiedades del elemento que llamó "eka-silicio" (en la Fig. 4-5, este es el elemento germanio). Después de 16 años, la predicción de D. I. Mendeleev se confirmó brillantemente.

Tabla 4-5. Comparación de las propiedades predichas por D. I. Mendeleev para el elemento aún no descubierto "eka-silicio" con las propiedades del elemento germanio (Ge). En la tabla periódica moderna, el germanio ocupa el lugar del "eka-silicio".

Del mismo modo, durante la vida de D. I. Mendeleev, se confirmaron brillantemente las propiedades del "eka-aluminio" (el elemento galio Ga) y del "eka-boro" (el elemento escandio Sc).

Después de eso, quedó claro para los científicos de todo el mundo que la tabla periódica de D. I. Mendeleev no solo sistematiza los elementos, sino que es una expresión gráfica de la ley fundamental de la naturaleza: la Ley Periódica.

Esta ley tiene poder predictivo. Permitió realizar una búsqueda específica de elementos nuevos, aún no descubiertos. Los pesos atómicos de muchos elementos, previamente determinados con insuficiente precisión, fueron sometidos a verificación y refinamiento precisamente porque sus valores erróneos entraban en conflicto con la Ley Periódica.

** Sin embargo, incluso después del enorme y cuidadoso trabajo de los químicos para corregir los pesos atómicos, en cuatro lugares de la tabla periódica los elementos "violan" el estricto orden de disposición en masa atómica creciente. Estos son pares de elementos:

18 Ar (39,948) – 19 K (39,098);

27 Co (58,933) – 28 Ni (58,69);

52 Te (127,60) – 53 I (126,904);

90 Th (232.038) – 91 Pa (231.0359).

En la época de D. I. Mendeleev, tales desviaciones se consideraban deficiencias del sistema periódico. La teoría de la estructura del átomo puso todo en su lugar: los elementos están dispuestos de manera bastante correcta, de acuerdo con las cargas de sus núcleos. ¿Cómo explicar entonces que el peso atómico del argón sea mayor que el peso atómico del potasio?

El peso atómico de cualquier elemento es igual al peso atómico promedio de todos sus isótopos dada su prevalencia en la naturaleza (recuerde el párrafo 2.3 del Capítulo 2). Por casualidad, el peso atómico del argón está determinado por el isótopo más "pesado" (se encuentra en la naturaleza en mayores cantidades). El potasio, por el contrario, está dominado por su isótopo "más ligero" (es decir, un isótopo con un número másico menor).

La determinación experimental de las cargas de los núcleos de los elementos, realizada por G. Moseley en 1914, confirmó la exactitud de D. I. Mendeleev, quien prefirió las propiedades químicas, en lugar de los pesos atómicos de los elementos, a la hora de determinar su lugar final en la Tabla periódica.

Desde la aparición de la Ley Periódica, la química ha dejado de ser una ciencia descriptiva. Como señaló en sentido figurado el famoso químico ruso N. D. Zelinsky, la Ley Periódica fue "un descubrimiento comunicación mutua de todos los átomos del universo."

Otros descubrimientos en química y física confirmaron repetidamente el significado fundamental de la ley periódica. Se descubrieron gases inertes que encajan perfectamente en la tabla periódica; esto se muestra claramente en la forma alargada de la tabla. El número de serie del elemento resultó ser igual a la carga del núcleo del átomo de este elemento. Gracias a una búsqueda específica de las propiedades predichas por la tabla periódica se descubrieron muchos elementos hasta entonces desconocidos.

Descubrimiento de la ley periódica[editar | editar fuente]

Retrato de D. I. Mendeleev (1861)

Sistema periódico de D. I. Mendeleev 1871

Versión sistema periódico Mendeleev en 1891. No contiene gases nobles.

En marzo de 1869, en una reunión de la Sociedad Química Rusa, el químico ruso Dmitri Ivanovich Mendeleev leyó un mensaje sobre su descubrimiento de la ley periódica de los elementos químicos. Ese mismo año se publicó la primera edición del libro de texto de Mendeleev "Fundamentos de la química", en el que su tabla periódica. En noviembre de 1870, informó al RCS del artículo "El sistema natural de elementos y su aplicación para indicar las propiedades de elementos no descubiertos", en el que Mendeleev utilizó por primera vez el término. "Ley periódica" y señaló la existencia de varios elementos no descubiertos.

En 1871, en el artículo final "Ley periódica de los elementos químicos", Mendeleev dio la siguiente formulación de la ley periódica: " las propiedades de los cuerpos simples, así como las formas y propiedades de los compuestos de los elementos y, por tanto, las propiedades de los cuerpos simples y complejos formados por ellos, dependen periódicamente de su peso atómico.». Al mismo tiempo, Mendeleev dio a su tabla periódica una forma que se volvió clásica (la llamada versión de período corto).

A diferencia de sus predecesores, Mendeleev no solo compiló una tabla y señaló la presencia de patrones indudables en los valores numéricos de las masas atómicas, sino que también decidió nombrar estos patrones. ley general de la naturaleza. Basado en el supuesto de que la masa atómica determina propiedades del elemento, se tomó la libertad de cambiar los pesos atómicos aceptados de algunos elementos y describir en detalle las propiedades de elementos aún no descubiertos. Para predecir las propiedades de sustancias y compuestos simples, Mendeleev partió del hecho de que las propiedades de cada elemento son intermedias entre las propiedades correspondientes de dos elementos vecinos en el grupo de la tabla periódica (es decir, arriba y abajo) y simultáneamente dos vecinos. elementos del período (izquierda y derecha) (es decir, n "regla de la estrella").

D. I. Mendeleev luchó durante muchos años por el reconocimiento de la Ley Periódica; sus ideas ganaron reconocimiento sólo después de que se descubrieron los elementos predichos por Mendeleev: galio (Paul Lecoq de Boisbaudran, 1875), escandio (Lars Nilsson, 1879) y germanio (Clemens Winkler, 1886), respectivamente ekaaluminio, ecabor y ekasilicium. Desde mediados de la década de 1880, la Ley Periódica finalmente fue reconocida como uno de los fundamentos teóricos de la química.

Inglés: Monumento a la tabla periódica, frente a la Facultad de Tecnología Química y Alimentaria de la Universidad Tecnológica de Eslovaquia en Bratislava, Eslovaquia. El monumento honra a Dmitri Mendeleev.

Tabla periódica: historia de descubrimientos, hechos e historias interesantes.

Fuente:

Ciencias, Acentos

Vkontakte5

imprimir

enviar por correo electrónico

El descubrimiento de la tabla de elementos químicos periódicos fue uno de los hitos importantes en la historia del desarrollo de la química como ciencia. El pionero de la mesa fue el científico ruso Dmitry Mendeleev. Un científico extraordinario con los más amplios horizontes científicos logró combinar todas las ideas sobre la naturaleza de los elementos químicos en un solo concepto coherente. Sobre la historia del descubrimiento de la tabla de elementos periódicos, datos interesantes asociados con el descubrimiento de nuevos elementos y los cuentos populares que rodearon a Mendeleev y la tabla de elementos químicos que creó, M24.RU lo contará en este artículo. Historial de apertura de mesa A mediados del siglo XIX se habían descubierto 63 elementos químicos y los científicos de todo el mundo intentaron repetidamente combinar todos los elementos existentes en un solo concepto. Se propuso colocar los elementos en orden ascendente de masa atómica y dividirlos en grupos según la similitud de propiedades químicas. En 1863, su teoría fue propuesta por el químico y músico John Alexander Newland, quien propuso una disposición de elementos químicos similar a la descubierta por Mendeleev, pero el trabajo del científico no fue tomado en serio por la comunidad científica debido a que el autor era dejarse llevar por la búsqueda de la armonía y la conexión de la música con la química. En 1869, Mendeleev publicó su esquema de la tabla periódica en la revista de la Sociedad Química Rusa y envió un aviso sobre su descubrimiento a los principales científicos del mundo. En el futuro, el químico perfeccionó y mejoró repetidamente el esquema hasta adquirir su forma habitual. La esencia del descubrimiento de Mendeleev es que con el crecimiento de la masa atómica Propiedades químicas Los elementos cambian no de forma monótona, sino periódicamente. Después de una cierta cantidad de elementos con diferentes propiedades, las propiedades comienzan a repetirse. Así, el potasio es similar al sodio, el flúor es similar al cloro y el oro es similar a la plata y al cobre. En 1871, Mendeleev finalmente unificó las ideas en la Ley Periódica. Los científicos predijeron el descubrimiento de varios elementos químicos nuevos y describieron sus propiedades químicas. Posteriormente, los cálculos del químico se confirmaron plenamente: el galio, el escandio y el germanio correspondían plenamente a las propiedades que Mendeleev les atribuía. Cuentos sobre Mendeleev

Grabado que representa a Mendeleev. Foto de : ITAR-TASS

Hubo muchas historias sobre el famoso científico y sus descubrimientos. La gente de aquella época tenía poca idea de química y creía que hacer química era algo así como comer sopa a los bebés y robar a escala industrial. Por lo tanto, las actividades de Mendeleev rápidamente adquirieron una gran cantidad de rumores y leyendas. Una de las leyendas dice que Mendeleev descubrió la tabla de elementos químicos mientras dormía. El caso no es el único, August Kekule, quien soñó con la fórmula del anillo de benceno, habló de la misma manera sobre su descubrimiento. Sin embargo, Mendeleev sólo se rió de las críticas. “He estado pensando en ello durante unos veinte años, y dices: Me senté y de repente... ¡está listo!”, dijo una vez el científico sobre su descubrimiento. Otra historia atribuye a Mendeleev el descubrimiento del vodka. En 1865, el gran científico defendió su disertación sobre el tema "Discurso sobre la combinación de alcohol con agua", lo que inmediatamente dio lugar a una nueva leyenda. Los contemporáneos del químico se rieron y dijeron que al científico "le va bien bajo la influencia del alcohol combinado con agua", y las siguientes generaciones ya llamaron a Mendeleev el descubridor del vodka. También se rieron de la forma de vida del científico, y especialmente del hecho de que Mendeleev equipó su laboratorio en el hueco de un enorme roble. Además, los contemporáneos se burlaron de la pasión de Mendeleev por las maletas. El científico en el momento de su involuntaria inactividad en Simferopol se vio obligado a pasar el tiempo tejiendo maletas. Posteriormente, fabricó de forma independiente contenedores de cartón para las necesidades del laboratorio. A pesar de la naturaleza claramente "amateur" de esta afición, a Mendeleev a menudo se le llamaba "el maestro de las maletas". Descubrimiento del radio Una de las páginas más trágicas y al mismo tiempo famosas de la historia de la química y la aparición de nuevos elementos en la tabla periódica está asociada al descubrimiento del radio. Nuevo elemento químico Fue descubierto por los esposos Marie y Pierre Curie, quienes descubrieron que los desechos que quedan después de la separación del uranio del mineral de uranio son más radiactivos que el uranio puro. Como entonces nadie sabía qué era la radiactividad, el rumor rápidamente atribuyó al nuevo elemento propiedades curativas y la capacidad de curar casi todas las enfermedades conocidas por la ciencia. El radio se incluyó en productos alimenticios, pasta de dientes y cremas faciales. Los ricos llevaban relojes cuyas esferas estaban pintadas con pintura que contenía radio. El elemento radiactivo se recomendó como medio para mejorar la potencia y aliviar el estrés. Esta "producción" duró veinte años enteros, hasta los años 30 del siglo XX, cuando los científicos descubrieron las verdaderas propiedades de la radiactividad y descubrieron cuán perjudicial es el efecto de la radiación en el cuerpo humano. Marie Curie murió en 1934 a causa de una enfermedad por radiación causada por una exposición prolongada al radio. Nebulio y Coronio

La tabla periódica no sólo ordenó los elementos químicos en un único sistema coherente, sino que también permitió predecir muchos descubrimientos de nuevos elementos. Al mismo tiempo, algunos "elementos" químicos fueron reconocidos como inexistentes porque no encajaban en el concepto de ley periódica. La historia más famosa es el "descubrimiento" de nuevos elementos de nebulio y coronio. Al estudiar la atmósfera solar, los astrónomos descubrieron líneas espectrales que no pudieron identificar con ninguno de los elementos químicos conocidos en la Tierra. Los científicos han sugerido que estas líneas pertenecen a un nuevo elemento llamado coronio (porque las líneas fueron descubiertas durante el estudio de la "corona" del Sol, la capa exterior de la atmósfera de la estrella). Unos años más tarde, los astrónomos hicieron otro descubrimiento al estudiar los espectros de las nebulosas gaseosas. Las líneas descubiertas, que tampoco pudieron identificarse con nada terrestre, se atribuyeron a otro elemento químico: el nebulio. Los descubrimientos fueron criticados, ya que en la tabla periódica de Mendeleev ya no había lugar para elementos con las propiedades del nebulio y el coronio. Después de comprobarlo, se descubrió que el nebulio es oxígeno terrestre ordinario y el coronio es hierro altamente ionizado. Cabe señalar que hoy en la Casa Central de Científicos de la Academia de Ciencias de Rusia en Moscú se asignarán nombres solemnemente a dos elementos químicos descubiertos por científicos de Dubna, cerca de Moscú.

Al compilar el sistema periódico, D. I. Mendeleev tuvo que superar muchas dificultades asociadas con el hecho de que algunos elementos aún no se habían descubierto en ese momento, las propiedades de otros estaban poco estudiadas y las masas atómicas del tercero se determinaron incorrectamente. El científico creía profundamente en la exactitud de la ley que descubrió, estaba firmemente convencido de que la ley periódica refleja realidad objetiva. Basándose en el sistema periódico, corrigió las masas atómicas de varios elementos, predijo la existencia en la naturaleza de varios elementos aún no descubiertos e incluso describió las propiedades de estos elementos y sus compuestos. Estos elementos fueron descubiertos a lo largo de los siguientes quince años: en 1875 P. E. Lecoq de Boisbaudran descubrió el elemento número 31, llamándolo galio; en 1879, L. F. Nilson descubrió el elemento número 21 y lo llamó escandio; En 1886, K. A. Winkler descubrió el elemento 32, que recibió el nombre de germanio.

Mendeleev predijo las propiedades físicas y químicas de estos tres elementos en función de las propiedades de los elementos que los rodean en la tabla. Por ejemplo, calculó la masa atómica y la densidad del elemento número 21 como la media aritmética de las masas atómicas y las densidades del boro, el itrio, el calcio y el titanio.

A continuación, como ejemplo, se muestran las propiedades del elemento con el número de serie 32: el germanio, que fueron predichas por Mendeleev y posteriormente confirmadas experimentalmente por Winkler.

Propiedades del elemento No. 32, Propiedades del germanio, establecidas

predicho por Mendeleev en 1871: empíricamente en 1886:

masa atómica - 72; masa atómica - 72,6;

metal refractario gris; metal refractario gris;

densidad - 5,5 g/cm3; densidad - 5,35 g/cm3;

debe obtenerse por reducción se obtiene por reducción del óxido

óxido de hidrógeno; hidrógeno;

fórmula de óxido - EO2; fórmula de óxido - GeO2;

densidad del óxido - 4,7 g/cm3; densidad del óxido - 4,7 g/cm3;

cloruro ECl4 - líquido; cloruro GeCl4 - líquido;

densidad ECl4 - 1,9 g/cm3; densidad de GeCl4 - 1,887 g/cm3;

El punto de ebullición del ECl4 es 90 °C. El punto de ebullición del GeCl4 es 90 °C.

El descubrimiento de los elementos predichos por Mendeleev y la brillante coincidencia de las propiedades predichas por él con las establecidas empíricamente condujeron al reconocimiento universal de la ley periódica.

Cabe señalar que Mendeleev dudaba de la posibilidad de una transición brusca de no metales tan activos como los halógenos a los metales alcalinos. Consideró que esta transición debería ser más fluida. Pronto esta predicción científica se hizo realidad: se descubrieron gases inertes. Para estos elementos no había plazas libres en el sistema periódico y fueron asignados a un grupo independiente. Para enfatizar la gran inercia química de estos elementos, el grupo se denominó cero.

Actualmente se conocen muchas variantes del sistema periódico de elementos, pero la tabla propuesta por D. I. Mendeleev sigue siendo la más conveniente. Posteriormente se hicieron algunas adiciones a la versión original de la tabla. Algunos de ellos fueron elaborados por el propio científico.

Hasta la fecha se han obtenido varios compuestos de gases nobles pesados, en los que el estado de oxidación es +6 y +8 (XeF6, XeO3, XeO4, etc.). En este sentido, los gases inertes se incluyen en el octavo grupo del sistema periódico, en el que forman el subgrupo principal.

Sistema periódico de elementos de D. I. Mendeleev.

El sistema periódico moderno de elementos tiene siete períodos, de los cuales I, II y III se denominan períodos pequeños, y IV, V, VI y VI se denominan períodos grandes. Yo, II y III periodos contienen una fila de elementos, IV, V y VI, dos filas cada una, el período VII está inacabado. Todos los períodos, con excepción de I, que contiene sólo dos elementos, comienzan metal alcalino y terminar con un gas noble.

COREA (del griego choreia - danza) (danza de Witt), movimientos rápidos, involuntarios y descoordinados, contracciones de las extremidades, etc.; tipo de hipercinesia. Un signo de daño cerebral orgánico en el reumatismo (corea reumática o pequeña) o una enfermedad hereditaria independiente.

DARRELL (Durrell) Gerald Malcolm (1925-1995), zoólogo y escritor inglés. Hermano de L. J. Durrell. Organizador y participante de expediciones de recolección de animales a África, Sur. América, Australia. Creó un zoológico aproximadamente. Jersey (1958) para animales en peligro de extinción. Libros populares: "La tierra de los susurros" (1961), "El zoológico en mi equipaje" (1960), "El arca en la isla" (1976), etc.

Olga Bulbenkova Nikolaevna (1835-1918), creadora de un taller de moda en el centro de San Petersburgo. del siglo XIX, que existió hasta 1917, conocida como "Sra. Olga". Los vestidos ceremoniales de la corte, los llamados "trenes", fabricados en este taller, gozaron de especial popularidad. Véase también penacho.