Alkimyogarlar, shuningdek, tabiat qonunini topishga harakat qilishdi, uning asosida kimyoviy elementlarni tizimlashtirish mumkin edi. Lekin ular ishonchli va etishmadi batafsil ma'lumot elementlar haqida. 19-asrning o'rtalariga kelib. kimyoviy elementlar haqidagi bilimlar yetarli bo‘lib, elementlar soni shunchalik ko‘payib ketdiki, ularni tasniflash uchun fanda tabiiy ehtiyoj paydo bo‘ldi. Elementlarni metallar va metall bo'lmaganlarga tasniflash bo'yicha birinchi urinishlar muvaffaqiyatsiz bo'ldi. D.I.Mendeleyevning oʻtmishdoshlari (I.V.Debereyner, J.A.Nyulendlar, L.Yu.Meyer) davriy qonunni ochishga koʻp tayyorgarlik koʻrdilar, lekin haqiqatni anglay olmadilar. Dmitriy Ivanovich elementlarning massasi va ularning xususiyatlari o'rtasidagi bog'liqlikni o'rnatdi.
Dmitriy Ivanovich Tobolskda tug'ilgan. U oiladagi o'n ettinchi farzand edi. Dmitriy Ivanovich o'z shahrida o'rta maktabni tugatgach, Sankt-Peterburgdagi Bosh pedagogika institutiga o'qishga kirdi, so'ngra oltin medal bilan chet elga ikki yillik ilmiy sayohatga jo'nadi. Qaytib kelgach, uni Sankt-Peterburg universitetiga taklif qilishdi. Mendeleev kimyo bo'yicha ma'ruzalar o'qiy boshlaganida, u talabalarga tavsiya qilinadigan hech narsa topa olmadi. o'quv yordami. Va u yangi kitob yozishga qaror qildi - "Kimyo asoslari".
Davriy qonunning kashf etilishidan oldin 15 yillik mashaqqatli mehnat amalga oshirilgan. 1869-yilning 1-martida Dmitriy Ivanovich Sankt-Peterburgdan ish yuzasidan viloyatlarga ketishni rejalashtirdi.
Davriy qonun atomning xarakteristikasi - nisbiy atom massasi asosida kashf etilgan .
Mendeleev kimyoviy elementlarni atom massalarining ortib borayotgan tartibida joylashtirdi va elementlarning xossalari ma'lum bir davrdan keyin - bir davrdan keyin takrorlanishini payqadi, Dmitriy Ivanovich davrlarni bir-birining ostidan joylashtirdi, shunday qilib o'xshash elementlar bir-birining ostida joylashdi - bir xil vertikalda, shuning uchun davriy tizim elementlar qurilgan.
1869 yil 1 mart Davriy qonunni shakllantirish D.I. Mendeleev.
Xususiyatlari oddiy moddalar, shuningdek, elementlar birikmalarining shakllari va xossalari davriy ravishda elementlarning atom og'irliklariga bog'liq.
Afsuski, dastlab davriy qonun tarafdorlari, hatto rus olimlari orasida ham juda kam edi. Raqiblar ko'p, ayniqsa Germaniya va Angliyada.
Davriy qonunning kashf etilishi ilmiy bashoratning yorqin namunasidir: 1870 yilda Dmitriy Ivanovich uchta noma'lum element mavjudligini bashorat qilgan va ularni ekasilikon, ekaalyuminiy va ekaboron deb atagan. U to'g'ri bashorat qila oldi va eng muhim xususiyatlar yangi elementlar. Va keyin, 5 yil o'tgach, 1875 yilda frantsuz olimi P.E. Dmitriy Ivanovichning ishi haqida hech narsa bilmagan Lekok de Boisbodran yangi metallni kashf etdi va uni galyum deb atadi. Bir qator xossalari va kashfiyot usulida galyum Mendeleyev bashorat qilgan eka-alyuminiy bilan mos tushdi. Ammo uning vazni kutilganidan kamroq bo'lib chiqdi. Shunga qaramay, Dmitriy Ivanovich Frantsiyaga o'z bashoratini talab qilib, xat yubordi.
Mendeleevning xususiyatlar haqidagi bashorati ilm-fan olamini hayratda qoldirdi ekaalyuminiy
juda aniq bo'lib chiqdi. Shu paytdan boshlab davriy qonun kimyoda o'z kuchini yo'qota boshlaydi.
1879 yilda L.Nilson Shvetsiyada Dmitriy Ivanovich bashorat qilgan narsani o'zida mujassam etgan skandiyni topdi. ekabor
.
1886 yilda K.Vinkler Germaniyada germaniyni ochdi, u bo'lib chiqdi ecasilicium
.
Ammo Dmitriy Ivanovich Mendeleevning dahosi va uning kashfiyotlari nafaqat bu bashoratlar!
Davriy sistemaning to'rt joyida D. I. Mendeleyev elementlarni o'sish tartibida bo'lmagan holda joylashtirgan. atom massalari:
19-asrning oxirida D.I. Mendeleev, aftidan, atom boshqa ko'p narsalardan iborat deb yozgan mayda zarralar. 1907 yilda vafotidan keyin atom elementar zarralardan iborat ekanligi isbotlangan. Atom tuzilishi nazariyasi Mendeleevning to'g'ri ekanligini tasdiqladi, bu elementlarning atom massalarining o'sishiga mos kelmasligi to'liq oqlanadi.
Davriy qonunning zamonaviy shakllantirilishi.
Xususiyatlari kimyoviy elementlar va ularning birikmalari davriy ravishda ularning atomlari yadrolari zaryadining kattaligiga bog'liq bo'lib, tashqi valentlik elektron qobig'i tuzilishining davriy takrorlanishida ifodalanadi.
Va endi, davriy qonun kashf etilganidan 130 yildan ko'proq vaqt o'tgach, biz Dmitriy Ivanovichning darsimiz shiori sifatida qabul qilingan so'zlariga qaytishimiz mumkin: "Davriy qonunga kelsak, kelajak halokatga tahdid solmaydi, faqat ustki tuzilma va. rivojlantirish va’da qilingan”. Hozirgacha qancha kimyoviy element kashf etilgan? Va bu chegaradan uzoqdir.
Davriy qonunning grafik tasviri kimyoviy elementlarning davriy tizimidir. Bu qisqacha xulosa elementlar va ularning birikmalarining barcha kimyosi.
Mulkdagi o'zgarishlar davriy jadval bir davrda atom og'irliklarining ortishi bilan (chapdan o'ngga):
1. Metall xossalari kamayadi
2. Metall bo'lmagan xususiyatlar kuchayadi
3. Yuqori oksidlar va gidroksidlarning xossalari asosdan amfoterga o'tib kislotaligacha o'zgaradi.
4. Yuqori oksidlar formulalaridagi elementlarning valentligi dan ortadi IoldinVII, va uchuvchi vodorod birikmalarining formulalarida dan kamayadi IV oldinI.
Davriy jadvalni tuzishning asosiy tamoyillari.|
Taqqoslash belgisi |
D.I.Mendeleyev |
|
1. Elementlarning raqamlar bo'yicha ketma-ketligi qanday o'rnatiladi? (p.s.ning asosi nima?) |
Elementlar nisbiy atom massalarining ortib borishi tartibida joylashtirilgan. Bunga istisnolar ham bor. Ar – K, Co – Ni, Te – I, Th – Pa |
|
2. Elementlarni guruhlarga birlashtirish printsipi. |
Sifat belgisi. Oddiy moddalar va bir xil turdagi murakkab moddalar xossalarining o'xshashligi. |
|
3. Elementlarni davrlarga birlashtirish printsipi. |
Ochilishning tayyorlanishiga nima yordam berdi? Mendeleyevning buyuk kashfiyoti tahlili bilan boshlaymiz, chunki u biz tomonidan ko‘p yillar davomida arxiv materiallaridan foydalangan holda batafsil va har tomonlama o‘rganilgan. Lekin birinchi navbatda uning kelib chiqishi haqida bir necha so'z aytish kerak.
Kimyoviy elementlarni bilish jarayonida kirish qismida aytib o'tilgan ketma-ket uchta bosqichni aniq ajratish mumkin. Qadim zamonlardan boshlab, 18-asrning o'rtalarigacha elementlar inson tomonidan alohida, individual narsa sifatida kashf etilgan va o'rganilgan. 18-asrning oʻrtalaridan boshlab ularni butun guruhlar yoki oilalar tomonidan kashf qilish va oʻrganishga bosqichma-bosqich oʻtish boshlandi, garchi keyinchalik elementlarning yagona kashfiyoti davom etgan. Ularning guruhini kashf qilish va o'rganish, ularning ba'zilari umumiy fizik yoki kimyoviy xususiyatlarni, shuningdek, tabiatda bir qator elementlarning birgalikda mavjudligini ko'rsatdi.
Shunday qilib, 18-asrning ikkinchi yarmida pnevmatik (gaz) kimyoning paydo bo'lishi munosabati bilan normal sharoitda gazsimon holatda bo'lgan engil metall bo'lmaganlar topildi. Bular vodorod, azot, kislorod va xlor edi. Xuddi shu davrda temirning tabiiy yo'ldoshlari sifatida kobalt va nikel topildi.
Va 19-asrning birinchi yillaridan boshlab elementlarning kashfiyoti a'zolari umumiy kimyoviy xususiyatlarga ega bo'lgan butun guruhlarda sodir bo'la boshladi. Shunday qilib, elektroliz orqali birinchi ishqoriy metallar - natriy va kaliy, keyin esa ishqoriy tuproq metallari - kaltsiy, stronsiy va bariy topildi. Keyinchalik, 60-yillarda, yordami bilan spektral tahlil og'ir ishqoriy metallar - rubidiy va seziy, shuningdek, kelajakdagi uchinchi guruhning og'irroq metallari - indiy va talliy topildi. Bu kashfiyotlar yaqinlikka asoslangan edi kimyoviy xossalari guruhlarning a'zolari kashf qilinmoqda va shuning uchun bu a'zolar kashf qilish jarayonida allaqachon bir-biri bilan bog'langan.
Xuddi shu 19-asrning boshlarida platina metallari oilasi (keyinroq kashf etilgan ruteniydan tashqari) platinaning tabiiy yoʻldoshlari sifatida topilgan. Butun 19-asr davomida noyob tuproq metallari yagona oila a'zolari sifatida topilgan.
Elementlarning dastlabki tasniflari ularning kimyoviy xossalarining umumiyligiga asoslanganligi tabiiydir. Shunday qilib, 18-asr oxirida A.Lavuazye barcha elementlarni metallar va metall boʻlmaganlarga ajratdi. I. Berzelius ham 19-asrning birinchi yarmida bu boʻlinishga amal qilgan. Shu bilan birga, elementlarning birinchi tabiiy guruhlari va oilalari aniqlana boshladi. I. Debereyner, masalan, "uchlik" deb ataladigan narsalarni aniqladi (aytaylik, litiy, natriy, kaliy - gidroksidi metallarning "triadasi" va boshqalar). "Triadalar" tarkibiga xlor, brom, yod yoki oltingugurt, selen va tellur kiradi. Shu bilan birga, qadriyatlarning bunday naqshlari aniqlandi jismoniy xususiyatlar"triada" ning o'rta a'zosi (uning o'ziga xos va atom og'irligi) ekstremal a'zolarga nisbatan o'rtacha bo'lib chiqdi. Galogenlarga (galogenlarga) kelsak, o'rta a'zoning (suyuq brom) agregatsiya holati ekstremal a'zolar - gazsimon xlor va kristalli yodga nisbatan oraliq edi. Keyinchalik, bir guruhga kiritilgan elementlar soni to'rtta va hatto beshtagacha ko'tarila boshladi.
Ushbu butun tasnif faqat bitta tabiiy guruh ichidagi elementlarning o'xshashligini hisobga olish asosida qurilgan. Bunday yondashuv tobora ko'proq o'xshash guruhlarni shakllantirish va ulardagi elementlarning munosabatlarini ochish imkonini berdi. Bu ularning allaqachon topilgan guruhlarini bir butunga birlashtirib, barcha elementlarni qamrab oluvchi umumiy tizimni keyinchalik yaratish imkoniyatini tayyorladi.
Xususiydan universalga o'tishga nima to'sqinlik qildi? Taxminan 19-asrning 60-yillari boshlarida elementlarni bilishda oʻziga xoslik bosqichi amalda tugaydi. Ularning bilimlarida universallik darajasiga o'tish zarurati paydo bo'ldi. Bunday o'tish o'zaro bog'lanish orqali amalga oshirilishi mumkin turli guruhlar elementlar va ularning yagona umumiy tizimini yaratish. Bunday urinishlar 60-yillarda Yevropaning turli mamlakatlarida - Germaniya, Angliya, Frantsiyada tobora ko'proq amalga oshirila boshlandi. Ushbu urinishlarning ba'zilarida davriy qonunning aniq ko'rsatmalari mavjud edi. Bu, masalan, Nyulendning "oktavalar qonuni" edi. Biroq, J. Nyulands London kimyo jamiyati yig'ilishida o'z kashfiyoti haqida xabar berganida, unga kinoyali savol berildi: muallif elementlarni tartibga solish orqali qandaydir qonunni ochishga harakat qildimi? alifbo tartibida ularning ismlari?
Bu o'sha davr kimyogarlari uchun elementlar (maxsus) guruhlari doirasidan tashqariga chiqish va ularni qamrab oluvchi (universal) umumiy qonunni kashf qilish yo'llarini izlash g'oyasi qanchalik yot bo'lganini ko'rsatadi. Aslida, bo'yanish uchun umumiy tizim Elementlarni o'z ichiga olgan holda, o'sha vaqtgacha guruhlar ichida bo'lgani kabi, nafaqat o'xshash elementlarni, balki umuman barcha elementlarni, shu jumladan bir-biriga o'xshamaydigan elementlarni birlashtirish va solishtirish kerak edi. Biroq, faqat o'xshash elementlarni birlashtirish mumkin degan fikr kimyogarlar ongida mustahkam o'rnashgan. Bu g'oya shunchalik chuqur ildiz otganki, kimyogarlar nafaqat xususiylikdan universalga o'tish vazifasini o'z oldilariga qo'yishmagan, balki ular bunday o'tishning birinchi individual urinishlarini umuman e'tibordan chetda qoldirishgan va hatto sezmaganlar.
Natijada davriy qonunning kashf etilishi va umumiy qonunning yaratilishi yo'lida jiddiy to'siq paydo bo'ldi. tabiiy tizim unga asoslangan barcha elementlar. Bunday to‘siqning mavjudligini D.Mendeleyevning o‘zi qayta-qayta ta’kidlagan. Shunday qilib, u o'zi yaratgan buyuk kashfiyot haqidagi birinchi maqolasining oxirida shunday yozgan edi: "Agar men bir-biriga o'xshash bo'lmagan elementlarning atom og'irligidagi o'sha munosabatlarga tadqiqotchilar e'tiborini qarata olsam, maqolamning maqsadi to'liq amalga oshadi. bilishimcha, hozirgacha deyarli e'tibor berilmagan».
Ikki yildan ko'proq vaqt o'tgach, o'z kashfiyotining rivojlanishini sarhisob qilar ekan, D.Mendeleev yana bir bor ta'kidladi: "Bir-biriga o'xshamaydigan elementlar o'rtasida ular hatto atom og'irliklarida hech qanday aniq va oddiy munosabatlarni qidirmaganlar, faqat shu tarzda to'g'ri aniqlash mumkin edi. Atom og'irliklarining o'zgarishi va elementlarning boshqa xususiyatlari o'rtasidagi bog'liqlik.
Kashfiyotdan 20 yil o'tib, o'zining Faraday o'qishida D.Mendeleyev bu kashfiyot yo'lida turgan to'siqni yana esladi. U bu masala bo'yicha birinchi hisob-kitoblarni berdi, unda "haqiqiy moyilliklar va davriy qonuniylikka shubha ko'rinadi". Va agar ikkinchisi "aniqlik bilan faqat 60-yillarning oxirlarida aytilgan bo'lsa, unda buning sababini ... faqat bir-biriga o'xshash elementlar solishtirilganligidan izlash kerak. Biroq, taqqoslash g'oyasi
atom og‘irligining kattaligi jihatidan ko‘proq element... umumiy ongga yot edi...”. Va shuning uchun, yana D.Mendeleev ta'kidlaydi, J.Nyulendning "oktavalar qonuni"ga o'xshash urinishlar "hech kimning e'tiborini jalb qila olmadi", garchi bu urinishlarda "ko'rish mumkin... davriy qonun va hatto uning embrioni."
D.Mendeleyevning o‘zi keltirgan bu dalil biz uchun nihoyatda muhim. Ularning chuqur ma'nosi davriy qonunni ochish, ya'ni elementlarni bilishda universalga o'tish yo'lidagi asosiy to'siq kimyogarlarning an'anaga aylangan elementlar haqida fikr yuritish odati ekanligini e'tirof etishdadir. muayyanning qat'iy doirasi (guruhlar ichidagi o'xshashliklari). Bunday fikrlash odati ularga elementlarni bilishda xususiylikdan tashqariga chiqish va universallik darajasiga o‘tish imkoniyatini bermadi. Natijada, umumiy qonunning ochilishi deyarli 10 yilga kechiktirildi, D.Mendeleyevning fikricha, maxsus bosqich allaqachon tugagan edi.
PPB va uning vazifasi. Ham psixologik, ham mantiqiy (kognitiv) bo'lgan bunday to'siqni biz kognitiv-psixologik to'siq (CPB) deb ataymiz. Bunday to'siq ilmiy fikrni rivojlantirish uchun zarur bo'lib, uning shakli bo'lib, uni uzoq vaqt davomida erishilgan darajada ushlab turadi. Ushbu holatda xususiylik bosqichida) shunday qilib, u (ilmiy fikr) bu bosqichni to'liq tugatib, shu bilan keyingi, yuqori universallik darajasiga o'tishni tayyorlay oladi.
Endi biz bunday to'siqning paydo bo'lish mexanizmini ko'rib chiqa olmaymiz va faqat uning avtomatik ravishda paydo bo'lishini ta'kidlash bilan cheklanamiz. Biroq, u o'zining kognitiv funktsiyasini bajargandan so'ng, u harakat qilishda davom etadi va avtomatik ravishda o'chirilmaydi, balki xuddi qo'zg'almas, suyaklangan va ilmiy tafakkurning rivojlanish shaklidan uning zanjiriga aylanadi. Bunday holda, ilmiy kashfiyot o'z-o'zidan, oson va sodda tarzda sodir bo'lmaydi, balki bilim yo'lida turgan to'siqni engib o'tish sifatida, PPB.
Hozircha, biz tahlil qilayotgan ushbu tarixiy va ilmiy voqeaga aytilganlarni bog'laymiz va qanchalik tez-tez sodir bo'lishini aniqlash vazifasini hali qo'ymayapmiz. shunga o'xshash holat kuzatilgan. Shu bilan birga, biz ko'plab turli kashfiyotlarni ko'rib chiqishga asoslangan induktiv umumlashma yo'lidan bormaymiz, balki nazariy tahlil hozirgacha faqat bitta kashfiyot, ya'ni davriy qonun. Kelajakda bizni D.Mendeleyev kashfiyot jarayoniga to‘siq bo‘lgan to‘siqni, ya’ni xususiylik bosqichidan umuminsoniylik bosqichiga o‘tish yo‘lida qanday aniq usul bilan yengib o‘tgani qiziqtiradi. kimyoviy elementlar haqida bilim.
D.Mendeleyev tomonidan PPB ni yengish. Davriy qonunni D.Mendeleyev 1869-yil 17-fevralda (1-mart) ochgan. (Davriy qonunning kashf etilishi B. M. Kedrovning “Bir buyuk kashfiyot kuni” va “Buyuk kashfiyotning mikroanatomiyasi” kitoblarida juda batafsil bayon etilgan. – Tahr.) U hozirgina olgan maktubning orqa tomonida, u kashfiyotning boshlanishini belgilovchi hisob-kitoblarni amalga oshira boshladi. Birinchi bunday hisoblash kaliy xlorid KS1 formulasi edi. Bu nimani anglatadi?
D.Mendeleyev o‘shanda “Kimyo asoslari”ni yozayotgan edi. U hozirgina birinchi bo'limni tugatib, ikkinchisini boshladi. Birinchi qism xlor (C1) ni o'z ichiga olgan galogenlar (galogenlar) haqidagi boblar bilan yakunlandi, ikkinchisi esa kaliy (K) ni o'z ichiga olgan ishqoriy metallar bo'limlari bilan boshlandi. Bular kimyoviy jihatdan diametrli qarama-qarshi ikkita ekstremal elementlar guruhi edi. Biroq, ular tabiatda, masalan, tegishli metallarning xlorid tuzlari, aytaylik, osh tuzi hosil bo'lishi orqali birlashadilar.
D.Mendeleev «Kimyo asoslari»ni yaratishda bunga e'tibor qaratdi va buning izohini atom og'irliklarining yaqinligidan izlay boshladi. Ikkala element uchun - kaliy va xlor: K = 39,1, 01 = 34,5. Ikkala atom og'irliklarining qiymatlari bir-biriga to'g'ridan-to'g'ri qo'shni edi; ular orasida boshqa oraliq qiymatlar, boshqa elementlarning atom og'irliklari yo'q edi; Dmitriy Ivanovich kashfiyotdan ikki yildan ko'proq vaqt o'tgach, rivojlanish natijalarini sarhisob qilib, davriy qonunning kaliti bir-birini yaqinlik orqali yaqinlashtirish g'oyasi ekanligini ta'kidlaydi. miqdoriy xarakteristikalar bir-biridan sifat jihatidan butunlay farq qiladigan elementlarning (atom og'irligi). U shunday deb yozgan edi: "C1 dan K ga o'tish va boshqalar ham ko'p jihatdan ular o'rtasidagi o'xshashlikka mos keladi, garchi tabiatda atom hajmiga ko'ra bir-biridan juda farq qiladigan boshqa elementlar yo'q. ”
Ko'rib turganimizdek, bu erda D.Mendeleev kashfiyot jarayoni boshlangan o'zining birinchi "KS1" yozuvining yashirin ma'nosini ochib berdi. Keling, uni kaliy va xlorning atom og'irligi bo'yicha yaqinlashishi haqida o'ylashga nima undaganini bilmaymiz. Ehtimol, u o'sha paytda "Kimyo asoslari" ning birinchi qismining oxirida yoki ikkinchi qismining boshida kaliy xlorid haqida yozganini esladi. Ammo uni kaliy va xlorning atom og'irligidagi yaqinlashuvi haqida o'ylashga boshqa holatlar sabab bo'lgan bo'lishi mumkin. Biz faqat D.Mendeleev qalamidan paydo bo'lgan yozuvni qog'ozga yozib olishimiz mumkin edi, lekin uning boshidan oldingi narsani emas. Quyida ko'rib turganimizdek, fan va texnologiya tarixi nafaqat kashfiyot sari birinchi qadam, balki uning muallifining boshida chaqnagan fikr ham ma'lum bo'lgan ko'plab holatlarni biladi.
Qo'shimcha qilaylik, D.Mendeleyevning elementlarni bilishda xususiydan universalga o'tishi nimadan iborat bo'lganligini endi aniqroq tushuntirishimiz mumkin. Ularning o'xshashligi tufayli u ularning kimyoviy farqlarini tushundi va atom og'irligi bo'yicha o'xshash bo'lmaganlarning yaqinlashishi ularning umumiy jismoniy xususiyati - ularning massasi asosida erishildi. Shunday qilib, xususiydan universalga o'tish ularni kimyoviy tomondan ko'rib chiqishdan fizik tomondan ko'rib chiqishga o'tishga mos keldi.
Quyida biz ushbu variantga bir necha marta qaytamiz. Biroq, bu holatni elementlarning faqat sifat jihatidan farqlarini hisobga olishdan ularning miqdoriy o'xshashligini hisobga olishga o'tish sifatida talqin qilish mumkin emas. Elementlarning miqdoriy xarakteristikalari maxsus bosqichda allaqachon hisobga olingan, biz "uchlik" va atomlik nazariyasi misolida ko'rganmiz.
PPB ni yengish natijasi. Demak, D.Mendeleyev qayd etgan to‘siq muvaffaqiyatli yengib o‘tildi va natijada elementlar haqidagi bilimlar xususiylik darajasidan chiqib, universallik darajasiga ko‘tarildi. E'tibor bering, shu paytgacha olimning o'zi davriy qonunni ochish yo'lida to'siq bo'lgan aniq nima ekanligini ko'rmagan. Uning tayyorgarlik ishlarida, xususan, 1869 yil 17 fevral (1 mart)gacha tuzilgan "Kimyo asoslari" rejalarida bir-biriga o'xshamaydigan elementlarni bir-biriga yaqinlashtirish zarurati haqida hatto ishora ham yo'q. Butun muammoni hal etishning kaliti ana shu yaqinlashishda ekanini taxmin qilganidan keyingina kashfiyotlar yo‘lida qanday to‘siq borligini, ya’ni tilimiz bilan aytganda, bu yo‘lda qanday to‘siq turganini anglab yetdi.
PPB ni birinchi marta kesib o'tgan D.Mendeleev darhol xususiydan hali ham kashf etilmagan universal (qonun)ga o'tishni batafsil amalga oshira boshladi. Shu bilan birga, u qurilayotgan elementlarning umumiy tizimiga qanday qilib guruhni birin-ketin kiritish kerakligini, ya'ni atom og'irliklari bo'yicha bir-biriga o'xshamaydigan elementlarni bir-biriga yaqinlashtirish kerakligini ko'rsatdi. Boshqacha qilib aytganda, elementlarning umumiy tizimining butun qurilishi alohida (guruhlarni) universalga (kelajakdagi davriy tizimga) ketma-ket kiritish jarayonida amalga oshirildi.
“Maslaning mohiyati shu uch guruhda koʻrinadi. Galogenidlar gidroksidi metallarga qaraganda kamroq atom og'irligiga ega, ikkinchisi esa ishqoriy tuproq metallariga qaraganda kamroq atom og'irligiga ega.
Shunday qilib, elementlarni bilishda xususiylik bosqichidan universallik bosqichiga o‘tishni amalga oshirar ekan, D.Mendeleyev o‘z rejasini yakuniga yetkazdi, jumladan, umumiy tizimga nafaqat o‘sha paytda ma’lum bo‘lgan elementlar guruhlarini, balki elementlarni ham shu paytgacha guruhlardan tashqarida turgan alohida elementlar.
Shuni ta'kidlaymanki, ba'zi kimyogarlar va kimyo tarixchilari Dmitriy Ivanovich o'z kashfiyotida elementlar guruhlaridan (maxsus) emas, balki ularni bir-biri bilan taqqoslagan holda, balki to'g'ridan-to'g'ri alohida elementlardan (bitta) ketma-ket ketma-ketlikni tashkil qilgandek, masalani taqdim etishga harakat qilishdi. ularning atom og'irliklarini oshirish maqsadida ularni. D.Mendeleevning ko'plab eslatmalari loyihasini tahlil qilish bu variantni butunlay rad etadi va davriy qonunning ochilishi xususiydan universalga aniq belgilangan o'tish tartibida amalga oshirilganligini inkor etib bo'lmaydi. Bu esa bu yerdagi to'siq aynan kimyogarlarning ilmiy tafakkurining maxsus darajadan chiqib ketishiga to'sqinlik qiluvchi kognitiv-psixologik to'siq sifatida paydo bo'lganligini tasdiqlaydi.
Keling, elementlarning yakuniy davriy tizimida har ikkala boshlang'ich qutblar birlikda - (kimyoviy) elementlarning o'xshashligi va o'xshash emasligiga e'tibor qaratamiz. Buni allaqachon uchta guruhning yuqoridagi to'liq bo'lmagan plastinkasida ko'rsatish mumkin. Unda kimyoviy jihatdan oʻxshash elementlar (yaʼni guruhlar) gorizontal, kimyoviy jihatdan bir-biriga oʻxshamaydigan, lekin atom ogʻirliklari yaqin (shakllanish davrlari) boʻlgan elementlar vertikal holda joylashgan.
Shunday qilib, PPB g'oyasi va uni engib o'tish D.Mendeleev tomonidan amalga oshirilgan buyuk kashfiyotning mexanizmi va borishini tushunishga imkon beradi.
Aniqrog'i, bu kashfiyot shu vaqtgacha elementlarni metallar va metall bo'lmaganlar kabi qarama-qarshi sinflarga bo'lgan to'siqni engib o'tish sifatida ifodalanishi mumkin. Shunday qilib, allaqachon birinchi Mendeleev yozuvi “KSH
Bu erda umuman bir-biriga o'xshamaydigan elementlar emas, balki ikkita qarama-qarshi sinf elementlari - kuchli metall bo'lmagan kuchli metall birlashtirilganligini tasdiqladi. Yakuniy kengaytirilgan elementlar tizimida kuchli metallar stolning pastki chap burchagini, kuchli metall bo'lmaganlar esa yuqori o'ng burchagini egallagan. Ularning orasidagi intervalda o'tish xarakteriga ega bo'lgan elementlar mavjud edi, shuning uchun D. Mendeleevning bu boradagi kashfiyoti elementlarning birlashgan tizimini rivojlanishiga to'sqinlik qiladigan to'siqni ham engib o'tdi.
Boshqa to'siqni engib o'tish. Shu paytgacha biz xususiydan umuminsoniygacha bo'lgan bilim yo'lida turgan to'siq haqida gapirdik. An'anaviy ravishda bu yo'lni induktiv yo'l bilan solishtirish mumkin. Biroq, qonun kashf etilgandan so'ng va hatto uni kashf qilish jarayonida ham teskari yo'l mumkin edi - umumiydan xususiyga va individualga, biz an'anaviy ravishda deduktiv bilan taqqoslashimiz mumkin. Shunday qilib, davriy qonun kashf etilishidan oldin, har qanday elementning atom og'irligi faqat eksperimental tarzda tekshirilishi mumkin bo'lgan alohida fakt sifatida aniq individual narsa sifatida o'rnatildi. Davriy qonun atom og'irligining empirik ravishda olingan qiymatlarini ma'lum bir element barcha elementlarning umumiy tizimida egallashi kerak bo'lgan joyga qarab tekshirish, aniqlashtirish va hatto tuzatishga imkon berdi. Masalan, I. Berzeliusga ergashgan kimyogarlarning katta qismi berilliyni alyuminiyning to'liq analogi deb hisobladilar va unga atom og'irligi Be = 14 ni belgiladilar. Ammo qurilayotgan tizimda ushbu atom og'irligi qiymatiga mos keladigan o'rinni azot: N = 14. Yana bir joy bo'sh edi - magniy guruhidagi litiy (Li=7) va bor (B=11) o'rtasida. Keyin D.Mendeleyev berilliy oksidi formulasini alumina oksididan magneziyaga tuzatdi, unga ko‘ra Be ==14 o‘rniga yangi atom og‘irligi – Be=9,4, ya’ni 7 va I orasida yotgan qiymatni oldi.Shunday qilib, u ko‘rsatdi. universal (qonun) ushbu qonunga bo'ysunadigan alohida elementning yagona mulkini belgilashga va eksperimental tadqiqotlarga yangi murojaat qilmasdan belgilashga imkon beradi;
Shu munosabat bilan olimning o'zi o'z qonuni kashf etilganidan 20 yil o'tib shunday deb yozgan edi: "Elementlar atomlarining og'irliklari davriy qonundan oldin, sof empirik xususiyatga ega bo'lgan raqamlarni ifodalagan ... Tanqidni kattaligi bilan emas, faqat aniqlash usullari bilan, ya'ni bu sohada harakatga bo'ysunish va unga egalik qilmaslik kerak edi..."
Aytish mumkinki, sof empirizm yoki "faktlarga bo'ysunish" atom og'irligining qiymatini nazariy mulohazalar asosida aniqlash imkoniyatini istisno qildi va faqat eksperimental yo'lni talab qildi. Yuqorida aytilganlarga ko'ra, bunday to'siqni kimyogarlarni faktlarning quli bo'lishga, ularga bo'ysunishga, lekin ularga ega bo'lishga emas, balki to'siq turi deb ham ataymiz. D.Mendeleyev o‘z tizimini qurish jarayonida umuminsoniy (qonun) belgilangan faktning to‘g‘riligi mezoni bo‘lib xizmat qila olishini ko‘rsatib, bu to‘siqni yengib o‘tdi.
Shu bilan birga, bu holatda biz empirik bilish bosqichida bunday to'siq ijobiy rol o'ynashini (bu bosqich tugaguniga qadar), ilmiy fikrning faktlar chegarasidan tashqariga, sohaga asossiz ravishda kengayishiga yo'l qo'ymasligini ko'ramiz. spekulyativ tabiiy-falsafiy konstruktsiyalar. Bir tomonlama empirik tadqiqot bosqichi tugagach, bu to'siq ilmiy fikrning keyingi taraqqiyotiga to'siq bo'lib qoladi va uni engib o'tish kerak. Buni quyida D.Mendeleyevning xuddi shu kashfiyoti ko‘rsatgan yana bir misol bilan ko‘rsatamiz.
Umumjahondan individual va maxsusga o'tish haqida ko'proq. Gap yangi qurilgan davriy tizimdagi bo'sh bo'shliqlar asosida o'z xossalari bilan hali kashf etilmagan elementlarni oldindan bashorat qilish qobiliyati haqida bormoqda. Davriy qonun kashf etilgan kuniyoq D.Mendeleyev shunday uchta hali noma'lum metallarni bashorat qilgan; Ular orasida taxminiy atom og'irligi?=68 bo'lgan alyuminiyning analogi bor. Ko'p o'tmay, u o'zi kashf etgan qonun (universal) asosida nazariy jihatdan hisoblab chiqdi, bu metallning boshqa ko'plab xususiyatlarini, shartli ravishda uni eka-alyuminiy deb ataydi, shu jumladan uning solishtirma og'irligi 5,9 - 6 ga teng, birikmalarining uchuvchanligi (dan u spektroskop yordamida kashf qilinadi degan xulosaga keldi). P.Lekok de Boisboran 1875 yilda yangi metallni (galliy) aynan shunday kashf etgan.
Biroq, galliyning solishtirma og'irligi taxmin qilinganidan sezilarli darajada past ekanligi aniqlandi. Shuning uchun men qonun muallifi nazarda tutganidek, galliy umuman eka-alyuminiy emas, balki butunlay boshqa metall degan xulosaga keldim. Natijada, Mendeleevning bashorati tasdiqlanmagan deb e'lon qilindi. Lekin bu D.Mendeleevni tushkunlikka solmadi. U shu zahotiyoq galliyning o'ziga xos og'irligi suvnikiga qaraganda juda kichik bo'lgan metall natriy yordamida kamaytirilganini taxmin qildi. Qaytarilgan galyumning dastlabki qismlari natriy aralashmalaridan yetarlicha tozalanmagan deb taxmin qilish oson edi, bu esa tajribada olingan topilgan metallning solishtirma og'irligini pasaytirdi. P. Lekok de Boisbodran Dmitriy Ivanovichning maslahatiga amal qilib, galliyni nopokliklardan tozalaganda, uning aniqlangan og'irlikning yangi qiymati bashorat qilinganiga to'liq mos keldi va 5,95 ga teng bo'ldi.
Ma’lum bo‘ldiki, D.Mendeleyev o‘zining nazariy nigohi bilan bu elementni qo‘lida ushlab turgan 11. Lekok de Boisborandan ko‘ra yangi elementni yaxshiroq ko‘rgan. Shunday qilib, bu erda ham har qanday eksperimental ma'lumotlarga ko'r-ko'rona, tanqidsiz munosabatda bo'lgan to'siq bartaraf etildi va davriy qonun eksperimental ma'lumotlarning to'g'riligini tekshirish mezoni bo'lib xizmat qildi.
Ba’zan gap shundaki, dastlab D.Mendeleyev o‘z kashfiyotini induksiya (xususiyatdan umumiyga), so‘ngra deduksiya (umumiydan xususiyga) yo‘li bilan davom ettirgandek tuyuladi. Darhaqiqat, yangi qonunni kashf qilish davrida u hali ham qurilayotgan elementlarning umumiy tizimining to'g'riligini deduktiv xulosalar orqali tekshirib turdi, biz berilliy va kelajakdagi eka-alyuminiy misolida ko'rdik. Demak, D.Mendeleyev induksiyasi va deduksiyasi mantiqiy texnika sifatida bir-biridan uzilmagan, balki bir-birini uzviy ravishda to‘ldirib, to‘liq uyg‘unlik va birlikda faoliyat ko‘rsatgan.
Aytishimiz mumkinki, D.Mendeleyevgacha kimyogarlar ongida yangi elementlarni har qanday kutish va ularni maqsadli izlash imkoniyatini istisno qiladigan o‘ziga xos to‘siq o‘rnatilgan edi. Ushbu to'siq ham kashfiyot bilan yo'q qilindi. "Davriy qonundan oldin, - deb yozgan olim, - oddiy jismlar tabiatning faqat parcha-parcha, tasodifiy hodisalarini ifodalagan, yangilarini kutishga asos yo'q edi va ularning xususiyatlarida yangi kashf etilganlar butunlay kutilmagan yangilik edi. Davriy qonun birinchi bo'lib, bu qonun bilan qurollanmagan, kimyoviy ko'rish hali etib bormagan masofadan hali ochilmagan elementlarni ko'rishga imkon berdi va shu bilan birga hali kashf etilmagan yangi elementlar butun majmua bilan tasvirlangan. mulklar."
Shunday qilib, buyuk kashfiyot tarixini tahlil qilib, biz allaqachon ma'lum xulosalar chiqarishimiz va uslubiy kirish so'nggida qo'ygan savollarimizga javob berishimiz mumkin:
1. PPBlar mavjud.
2. Ular vujudga keladi va harakat qiladi, ma'lum bir rivojlanish bosqichi doirasidan o'zini tugatmaguncha (yakkalik bosqichlari) muddatidan oldin chiqib ketishning oldini oladi.
3. Biroq, PBPning bu funktsiyasi bajarilganligi sababli, PBPning o'zi fanning keyingi taraqqiyotiga (umumjahonga o'tish uchun) tormoz bo'lib qoladi va shuning uchun ular engib o'tiladi, bu esa ilmiy kashfiyotlarning mohiyatidir.
Lekin, albatta, biz PPB haqidagi ilgari surilgan pozitsiyani umumiy sifatida tasdiqlash uchun faqat bitta kashfiyotni, hatto buyuk kashfiyotni tahlil qilish bilan cheklanib qolmasligimizni juda yaxshi tushunamiz. Buning uchun, albatta, biz boshqa kashfiyotlar va juda ko'p sonlarni hisobga olishimiz kerak. Keyingi boblarda shunday qilamiz va biz uzoqdan boshlaymiz.
Kirish
Davriy qonun va D.I.Mendeleyevning kimyoviy elementlarning davriy tizimi zamonaviy kimyoning asosi hisoblanadi. Ular tabiatda haqiqatda mavjud bo'lgan hodisalarni aks ettiruvchi va shuning uchun hech qachon o'z ahamiyatini yo'qotmaydigan ilmiy qonuniyatlarga ishora qiladilar.
Davriy qonun va uning asosida tabiatshunoslik va texnikaning turli sohalarida qilingan kashfiyotlar inson ongining eng katta g'alabasi, tabiatning eng chuqur sirlariga tobora chuqurroq kirib borishi, tabiatning inson manfaati uchun muvaffaqiyatli o'zgarishining dalilidir. .
"Ilmiy kashfiyot mutlaqo kutilmagan narsa bo'lib chiqishi kamdan-kam hollarda bo'ladi, bu deyarli har doim kutiladi, ammo barcha savollarga tasdiqlangan javoblardan foydalanadigan keyingi avlodlar ko'pincha o'zlaridan oldingilarga qanday qiyinchiliklarga duch kelganini tushunish qiyin." DI. Mendeleev.
Maqsad: Davriy sistema tushunchasi va elementlarning davriy qonuni, davriy qonun va uning mantiqiy asoslarini tavsiflash, davriy tizim tuzilmalarini: kichik guruhlar, davrlar va guruhlarni tavsiflash. Davriy qonun va elementlarning davriy sistemasining kashf etilishi tarixini o'rganish.
Maqsadlar: Davriy qonun va davriy tizimning kashf etilishi tarixini ko'rib chiqing. Davriy qonun va davriy tizimni aniqlang. Davriy qonun va uning mantiqiy asoslarini tahlil qiling. Davriy jadvalning tuzilishi: kichik guruhlar, davrlar va guruhlar.
Davriy qonun va kimyoviy elementlarning davriy sistemasining ochilish tarixi
19-19-asrlar oxirida atom-molekulyar nazariyaning paydo bo'lishi ma'lum kimyoviy elementlar sonining tez o'sishi bilan birga keldi. Faqat 19-asrning birinchi oʻn yilligida 14 ta yangi element topildi. Kashfiyotchilar orasida rekordchi ingliz kimyogari Xamfri Davi bo'lib, u bir yil ichida elektroliz yordamida 6 ta yangi oddiy moddalarni (natriy, kaliy, magniy, kaltsiy, bariy, stronsiy) oldi. Va 1830 yilga kelib, ma'lum elementlarning soni 55 taga etdi.
Xususiyatlari bo'yicha heterojen bo'lgan bunday sonli elementlarning mavjudligi kimyogarlarni hayratda qoldirdi va elementlarni tartibga solish va tizimlashtirishni talab qildi. Ko'pgina olimlar elementlar ro'yxatida naqshlarni qidirib topdilar va ba'zi yutuqlarga erishdilar. D.I. davriy qonunni kashf etish ustuvorligiga qarshi chiqqan eng muhim uchta asarni ajratib ko'rsatishimiz mumkin. Mendeleev.
1860 yilda birinchi Xalqaro kimyoviy kongress bo'lib o'tdi, shundan so'ng kimyoviy elementning asosiy xarakteristikasi uning atom og'irligi ekanligi ayon bo'ldi. Fransuz olimi B. De Shankurtua 1862 yilda birinchi bo'lib elementlarni atom og'irliklarining ortib borishi bo'yicha joylashtirdi va ularni silindr atrofida spiral shaklida joylashtirdi. Spiralning har bir burilishida 16 ta element mavjud edi, shunga o'xshash elementlar, qoida tariqasida, vertikal ustunlarga tushadi, ammo sezilarli farqlar ham qayd etilgan. De Chancourtoisning ishi e'tibordan chetda qoldi, ammo uning elementlarni atom og'irliklarini oshirish tartibida saralash g'oyasi samarali bo'ldi.
Ikki yil o'tgach, ingliz kimyogari Jon Nyulands ushbu g'oyani boshqargan holda, elementlarni jadvalga joylashtirdi va elementlarning xossalari davriy ravishda har etti raqamda takrorlanishini payqadi. Masalan, xlor xossalari bo'yicha ftorga, kaliy natriyga, selen oltingugurtga o'xshaydi va hokazo. Newlands bu naqshni "oktavalar qonuni" deb atagan, deyarli davr kontseptsiyasini taxmin qilgan. Ammo Nyulends davrning uzunligi (etti ga teng) doimiy ekanligini ta'kidladi, shuning uchun uning jadvalida nafaqat to'g'ri naqshlar, balki tasodifiy juftliklar ham mavjud (kobalt - xlor, temir - oltingugurt va uglerod - simob).
Ammo nemis olimi Lotar Meyer 1870 yilda elementlarning atom hajmining ularning atom og'irligiga bog'liqligi sxemasini tuzdi va aniq davriy bog'liqlikni aniqladi va davr uzunligi oktavalar qonuniga to'g'ri kelmadi va o'zgaruvchan qiymat edi.
Bu asarlarning barchasi umumiy jihatlarga ega. De Shankurtua, Nyulend va Meyer elementlarning atom og'irligiga qarab ularning xossalarining davriy o'zgarishining namoyon bo'lishini aniqladilar. Ammo ular barcha elementlarning yagona davriy tizimini yarata olmadilar, chunki ko'p elementlar ular kashf etgan naqshlarda o'z o'rnini topa olmadi. Bu olimlar, shuningdek, elementlarning atom og'irliklari orasidagi ko'p sonli bog'lanishlar qandaydir umumiy qonuniyatning namoyon bo'lishini his qilgan bo'lsalar ham, o'z kuzatishlaridan jiddiy xulosalar chiqara olmadilar.
Bu umumiy qonunni buyuk rus kimyogari Dmitriy Ivanovich Mendeleyev 1869 yilda kashf etgan. Mendeleyev davriy qonunni quyidagi asosiy tamoyillar shaklida shakllantirgan:
1. Atom og'irligiga ko'ra joylashtirilgan elementlar xossalarning aniq davriyligini ifodalaydi.
2. Biz yana ko'plab noma'lum oddiy jismlar, masalan, atom og'irligi 65 - 75 bo'lgan Al va Si ga o'xshash elementlarning ochilishini kutishimiz kerak.
3. Elementning atom og'irligi ba'zan uning analoglarini bilish orqali tuzatilishi mumkin.
Ba'zi o'xshashliklar ularning atomlari og'irligining kattaligi bilan aniqlanadi. Birinchi pozitsiya Mendeleevdan oldin ham ma'lum bo'lgan, ammo aynan u unga universal qonun xarakterini bergan, uning asosida hali kashf etilmagan elementlarning mavjudligini bashorat qilgan, bir qator elementlarning atom og'irliklarini o'zgartirgan va ba'zilarini tartibga solgan. jadvaldagi elementlar atom og'irliklariga zid, lekin ularning xususiyatlariga to'liq mos (asosan valentlik bo'yicha). Qolgan qoidalar faqat Mendeleev tomonidan kashf etilgan va davriy qonunning mantiqiy natijasidir
Ushbu oqibatlarning to'g'riligi keyingi yigirma yil ichida ko'plab tajribalar bilan tasdiqlandi va davriy qonunni tabiatning qat'iy qonuni sifatida gapirishga imkon berdi.
Ushbu qoidalardan foydalanib, Mendeleev elementlarning davriy jadvalining o'z versiyasini tuzdi. Elementlar jadvalining birinchi loyihasi 1869 yil 17 fevralda (1 mart, yangi uslubda) paydo bo'ldi.
Va 1869 yil 6 martda professor Menshutkin Rossiya kimyo jamiyati yig'ilishida Mendeleevning kashfiyoti haqida rasmiy e'lon qildi.
Olimning og'ziga quyidagi e'tirof aytildi: men tushimda barcha elementlar kerak bo'lganda joylashtirilgan jadvalni ko'raman. Men uyg'onib ketdim va uni darhol qog'ozga yozdim - faqat bir joyda keyinchalik tuzatish zarur bo'lib chiqdi. Afsonalarda hamma narsa qanchalik sodda! Uni ishlab chiqish va tuzatish uchun olimning 30 yildan ko'proq hayoti kerak bo'ldi.
Davriy qonunni ochish jarayoni ibratlidir va Mendeleevning o'zi bu haqda shunday gapirgan: “Masa va kimyoviy xossalar o'rtasida bog'liqlik bo'lishi kerak degan fikr beixtiyor paydo bo'ldi. Va moddaning massasi mutlaq emas, faqat nisbiy bo'lsa ham, oxir-oqibat atom og'irliklari shaklida ifodalanganligi sababli, elementlarning individual xususiyatlari va ularning atom og'irliklari o'rtasidagi funktsional moslikni izlash kerak. Siz hech narsani, hatto qo'ziqorinni yoki qandaydir giyohvandlikni qidira olmaysiz, faqat qarash va harakat qilishdan tashqari. Shunday qilib, men alohida kartalarga atom og'irliklari va asosiy xususiyatlari, o'xshash elementlar va shunga o'xshash atom og'irliklari bo'lgan elementlarni tanlay boshladim, bu tezda elementlarning xususiyatlari davriy ravishda ularning atom og'irligiga bog'liq degan xulosaga keldi va ko'plab noaniqliklarga shubha qildi. , Men chiqarilgan xulosaning umumiyligiga bir daqiqa ham shubha qilmadim, chunki baxtsiz hodisalarga yo'l qo'yib bo'lmaydi.
Birinchi davriy jadvalda kaltsiygacha bo'lgan barcha elementlar zamonaviy jadvaldagi bilan bir xil bo'ladi, asil gazlar bundan mustasno. Buni D.I.ning maqolasi sahifasining bir qismidan ko'rish mumkin. Mendeleev, elementlarning davriy jadvalini o'z ichiga olgan.
Agar biz atom og'irliklarini oshirish printsipidan kelib chiqsak, kaltsiydan keyingi elementlar vanadiy (A = 51), xrom (A = 52) va titan (A = 52) bo'lishi kerak edi. Ammo Mendeleev kaltsiydan keyin savol belgisini qo'ydi va keyin titanni qo'ydi va uning atom og'irligini 52 dan 50 ga o'zgartirdi. Savol belgisi bilan ko'rsatilgan noma'lum elementga atom og'irligi A = 45, ya'ni atomlar orasidagi arifmetik o'rtacha qiymat berildi. kaltsiy va titanning og'irliklari. Keyin, sink va mishyak o'rtasida, Mendeleev hali kashf etilmagan ikkita element uchun joy qoldirdi. Bundan tashqari, u tellurni yod oldiga qo'ydi, garchi ikkinchisi kamroq atom og'irligiga ega. Elementlarning bunday joylashishi bilan jadvaldagi barcha gorizontal qatorlar faqat o'xshash elementlarni o'z ichiga olgan va elementlarning xususiyatlarining o'zgarishi davriyligi aniq ko'rinib turardi.
Keyingi ikki yil ichida Mendeleyev elementlar tizimini sezilarli darajada takomillashtirdi. 1871 yilda Dmitriy Ivanovichning "Kimyo asoslari" darsligining birinchi nashri nashr etildi, u davriy tizimni deyarli zamonaviy shaklda taqdim etdi. Jadvalda 8 ta elementlar guruhi shakllantirildi, guruh raqamlari ushbu guruhlarga kiradigan seriyalar elementlarining eng yuqori valentligini ko'rsatadi va davrlar 12 seriyaga bo'lingan holda zamonaviylarga yaqinlashadi. Endi har bir davr faol ishqoriy metall bilan boshlanadi va odatdagi nometall, halogen bilan tugaydi.
Tizimning ikkinchi versiyasi Mendeleyevga 4 ta emas, balki 12 ta element mavjudligini bashorat qilishga imkon berdi va ilmiy dunyoni shubha ostiga qo'yib, uchta noma'lum elementning xususiyatlarini hayratlanarli aniqlik bilan tasvirlab berdi, uni ekaboron (sanskrit tilida eka degan ma'noni anglatadi). "xuddi shu narsa"), ekaalyuminiy va ekasilikon. Ularning zamonaviy nomlari Se, Ga, Ge.
G‘arbning ilmiy olami dastlab Mendeleyev tizimi va uning bashoratlariga shubha bilan qaragan edi, biroq 1875 yilda fransuz kimyogari P. Lekok de Boisboran rux rudasi spektrlarini o‘rganib, yangi elementning izlarini topib, uni galliy deb atagach, hammasi o‘zgardi. o'z vatani sharafiga (Gallium - Frantsiyaning qadimgi Rim nomi)
Olim ushbu elementni sof shaklda ajratib olishga va uning xususiyatlarini o'rganishga muvaffaq bo'ldi. Mendeleyev esa galliyning xossalari o‘zi bashorat qilgan eka-alyuminiy xossalariga to‘g‘ri kelishini ko‘rdi va Lekok de Boisboranga galiyning zichligini noto‘g‘ri o‘lchaganini, 4,7 g o‘rniga 5,9-6,0 g/sm3 ga teng bo‘lishi kerakligini aytdi. /sm3. Haqiqatan ham, aniqroq o'lchovlar 5,904 g / sm3 to'g'ri qiymatga olib keldi.
1879 yilda shved kimyogari L.Nilson gadolinit mineralidan olingan nodir yer elementlarini ajratar ekan, yangi elementni ajratib olib, uni skandiy deb nomladi. Bu Mendeleyev bashorat qilgan ekaboron bo'lib chiqadi.
D.I davriy qonunining yakuniy tan olinishi. Mendeleyevga 1886 yildan keyin, nemis kimyogari K.Vinkler kumush rudasini tahlil qilib, germaniy deb atagan elementni olganidan keyin erishildi. Bu ekasilikon bo'lib chiqadi.
Tegishli ma'lumotlar.
Dmitriy Ivanovich Mendeleevning davriy qonuni tabiatning asosiy qonunlaridan biri bo'lib, kimyoviy elementlar va oddiy moddalar xossalarining ularning atom massalariga bog'liqligini bog'laydi. Hozirgi vaqtda qonun takomillashtirildi va xususiyatlarning bog'liqligi atom yadrosining zaryadi bilan izohlanadi.
Qonun 1869 yilda rus olimi tomonidan kashf etilgan. Mendeleev uni ilmiy jamoatchilikka Rossiya kimyo jamiyati kongressidagi ma’ruzasida taqdim etgan (ma’ruza boshqa olim tomonidan qilingan, chunki Mendeleyev Sankt-Peterburg erkin iqtisodiy jamiyati ko‘rsatmasi bilan zudlik bilan ketishga majbur bo‘lgan). O'sha yili Dmitriy Ivanovich tomonidan talabalar uchun yozilgan "Kimyo asoslari" darsligi nashr etildi. Unda olim mashhur birikmalarning xossalarini tasvirlab berdi, shuningdek, kimyoviy elementlarning mantiqiy sistematikasini taqdim etishga harakat qildi. Shuningdek, u birinchi marta davriy qonunning grafik talqini sifatida davriy tartibga solinadigan elementlardan iborat jadvalni taqdim etdi. Keyingi barcha yillarda Mendeleev o'z jadvalini takomillashtirdi, masalan, u 25 yildan keyin kashf etilgan inert gazlar ustunini qo'shdi.
Ilmiy jamoatchilik buyuk rus kimyogarining g'oyalarini hatto Rossiyada ham darhol qabul qilmadi. Ammo Mendeleev o'zining mashhur ma'ruzasida bashorat qilgan va tavsiflagan uchta yangi element (1875 yilda galliy, 1879 yilda skandiy va 1886 yilda germaniy) kashf etilgandan so'ng, davriy qonun tan olindi.
Mendeleev tushida o'z stolini ko'rgan va ertalab uyg'ongan va yozgan degan go'zal afsona bor. Aslida, bu shunchaki afsona. Olimning o‘zi ham umrining 20 yilini elementlarning davriy sistemasini yaratish va takomillashtirishga bag‘ishlaganini ko‘p bor ta’kidlagan.
Hammasi Dmitriy Ivanovich talabalar uchun noorganik kimyo bo'yicha darslik yozishga qaror qilganidan boshlandi, unda u o'sha paytda ma'lum bo'lgan barcha bilimlarni tizimlashtirishni rejalashtirgan. Va tabiiyki, u o'zidan oldingilarning yutuqlari va kashfiyotlariga tayangan. Birinchi marta atom og'irliklari va elementlarning xossalari o'rtasidagi bog'liqlikka e'tiborni nemis kimyogari Dyobereyner jalb qildi va u o'ziga ma'lum bo'lgan elementlarni ma'lum bir qoidaga bo'ysunadigan o'xshash xususiyatlarga va og'irliklarga ega bo'lgan triadalarga bo'lishga harakat qildi. Har bir uchlikda o'rta element ikki tashqi elementning o'rtacha arifmetik og'irligiga yaqin bo'lgan. Olim shu tariqa beshta guruhni tashkil qila oldi, masalan, Li-Na-K; Cl-Br-I. Ammo bularning barchasi ma'lum elementlar emas edi. Bundan tashqari, uchta element o'xshash xususiyatlarga ega elementlarning ro'yxatini aniq tugatmadi. Umumiy naqsh topishga urinishlar keyinchalik nemislar Gmelin va fon Pettenkofer, frantsuz J. Dyuma va de Shankurtua, ingliz Nyulend va Odling tomonidan amalga oshirildi. Nemis olimi Meyer 1864 yilda davriy jadvalga juda o'xshash jadval tuzgan, ammo u atigi 28 ta elementni o'z ichiga olgan, 63 tasi allaqachon ma'lum bo'lgan eng uzoqni ilgari surdi.
O'zidan oldingilardan farqli o'laroq, Mendeleev muvaffaqiyatga erishdi 
ma'lum bir tizim bo'yicha joylashtirilgan barcha ma'lum elementlarni o'z ichiga olgan jadval tuzing. Shu bilan birga, u ba'zi elementlarning atom og'irliklarini taxminan hisoblab, ularning xususiyatlarini tasvirlab, ba'zi hujayralarni bo'sh qoldirdi. Qolaversa, rus olimi o'zi kashf etgan qonun tabiatning umumbashariy qonuni ekanligini e'lon qilishga jur'at va uzoqni ko'ra oldi va uni "davriy qonun" deb atadi. "Ah" deb, u davom etdi va jadvalga to'g'ri kelmaydigan elementlarning atom og'irliklarini tuzatdi. Yaqindan o'rganib chiqqach, uning tuzatishlari to'g'ri ekanligi ma'lum bo'ldi va u tasvirlagan faraziy elementlarning ochilishi yangi qonun haqiqatining yakuniy tasdig'iga aylandi: amaliyot nazariyaning to'g'riligini isbotladi.
Fan va texnika sohasidagi ko‘plab ixtiro va kashfiyotlar geografik kashfiyotlar tarixi bilan qiyoslanishi mumkin. Geografik kashfiyotlar qanday amalga oshirilgan? Aytaylik, ekspeditsiya qirg'oqqa qo'ndi va qit'aning chuqurligiga kirdi. "Qit'aga chuqur kirib borish" nimani anglatadi? Va bu aniq nimani anglatadi - biz ertalab turdik, ovqatlandik va qadamma-qadam yurdik. Bir million qadam - va geografik kashfiyot tayyor. Qolgan insoniyat uchun ularning ta'riflari mo''jizaga o'xshaydi. Va ular uchun - asosiy yurish. Asosiysi, o'rganilmagan hududga qo'nish. Va, albatta, o'z sohangizda professional bo'lishingiz kerak. Fanda ham. Nega Mendeleyev davriy qonunni kashf qildi? Avvalo, kimyoviy elementlarning tasnifi haqida kam odam o'ylaganligi sababli. 19-asrda qancha yuqori malakali kimyogarlar bor edi, ular o'sha davrga qadar kashf etilgan elementlarning barcha xususiyatlarini mukammal bilgan? Ha, Yevropaning yetakchi universitetlaridan faqat bir nechta professorlar. Ular orasida Mendeleev ham bor. Mendeleev kimyo kursini o'qishi kerak edi. Lekin u haqiqatan ham kimyoviy elementlar haqidagi bilimlarning tartibsizligini yoqtirmasdi. Xuddi shunday xususiyatlarga ega bo'lgan 2-3 guruh elementlar aniqlandi, qolganlari esa har biri haqida alohida muhokama qilinishi kerak edi. Darhol aytish kerakki, elementlarni atom og'irliklarini oshirish tartibida joylashtirishning oddiy g'oyasi o'sha paytda ishlay olmadi. Endi har qanday maktab o'quvchisi atom og'irligi oshishi bilan kimyoviy xossalarning o'zgarishini ko'rishi mumkin. Ammo bu Mendeleev kashfiyotidan keyin yangi eksperimental ma'lumotlarning to'planishi tufayli mumkin bo'ldi.
Mendeleyev kartochkalarga elementlarning asosiy xossalarini, jumladan atom og‘irliklari va oksid formulalarini yozgan. Va men ularni qanday qilib guruhlash mumkinligi haqida o'ylay boshladim. O'sha paytda ishqoriy va gidroksidi tuproq metallarining guruhlari allaqachon ma'lum edi. Va keyin u bu guruhlarning elementlari bir xil miqdordagi atom og'irlik birliklari bilan juft bo'lib farq qilishini aniqladi! Kaliy 39, kaltsiy 40, natriy 23, magniy 24. Bu davriy qonunning ochilishiga asosiy turtki bo'ldi. Shuning uchun Mendeleyev davriy qonunining mohiyati uning birlamchi tushunchasida o'xshash xususiyatlarga ega bo'lgan kimyoviy elementlar guruhlari mavjud va bu guruhlar atom og'irliklariga muvofiq bir-biri bilan bog'liqdir. Va bu fikr kelganda, elementlar haqidagi boshqa barcha ma'lumotlarni yagona tizimga joylashtirish mumkin edi.
Mendeleyev kashfiyotining psixologik mexanizmi qanday? Asosiysi, birinchidan, u o'z davri kimyosini yaxshi bilgan sanoqli kimyogarlardan biri edi. Va, ikkinchidan, u shunchaki elementlarning xususiyatlari haqidagi bilimlarni tizimlashtirish vazifasini o'z oldiga qo'yganligi. Boshqa Evropa kimyo professorlari o'zlariga bunday vazifani qo'yishmagan. Yechim topish jarayoni unchalik murakkab emas edi: u o‘xshash xususiyatlarga ega bo‘lgan elementlar guruhlari mavjudligini tushundi, u umumiy tushunchaga ega edi, garchi o‘sha paytdagi atom og‘irligini oshirishda elementlarning oddiy joylashuvi bunday emas edi. aniq qonunlarni ko'rish imkonini beradi, atom og'irligi asosiy miqdor va har qanday holatda ham hisobga olinishi kerak. Ushbu umumiy fikrlarning uyg'unligi davriy qonunning ochilishiga olib keldi.
Mendeleyevning davriy sistema haqida orzu qilgan afsonasiga kelsak, hikoyaning mohiyati quyidagicha. Mendeleev o'z qonunini kashf etgandan so'ng, u jadvalning birinchi variantini chizdi, unda guruhlar gorizontal va davrlar vertikal ravishda joylashtirilgan. Bir kuni ertalab uyg'ondi va agar u buning aksini qilsa, ya'ni davrlarni gorizontal, guruhlarni vertikal ravishda joylashtirsa, bu Davriy qonunning mohiyatini yanada aniqroq aks ettirishini tushundi. Davriy qonunning kashf etilishida uyquning roli haqida butun hikoya shu.
Demak, samarali fikrlash usullaridan biri yuqori malakali mutaxassisning muayyan tor yo‘nalishda chuqur fikr yurita boshlashidir. U adabiyotlarda bu sohaga oid ma'lumotlarni to'playdi, o'zining aqliy g'oyalari haqiqatini tekshirish uchun tajribalar o'tkazadi va real faktlarni kuzatishni amalga oshiradi. Bu qadamlarning har biri ko'pincha unga deyarli aniq bo'ladi. Ammo uning uchun bu ravshanlik, uning ilgari o'ylagan va ma'lumot to'plagan yagona odam bo'lganligi bilan bog'liq. Asta-sekin u muammoning yechimiga keladi. Bu yo'lni bosib o'tmagan boshqalar uchun uning yechimi qandaydir g'ayritabiiy tushunchadek tuyulishi mumkin. Uning o'zi muammoli modelining shakllanishining butun uzoq tarixini ongli ravishda eslamasligi mumkin. Va ba'zida hatto muallif uchun ham yakuniy yechim kutilmaganda paydo bo'lganga o'xshaydi. Bundan tashqari, muammoga yechim topishning o'zi cho'qqiga chiqqan alpinistning tuyg'usi kabi quvonchli zavq keltiradi. Bundan idrok haqidagi har xil afsonalar tug'iladi. Lekin chindan ham qiyin cho‘qqini zabt etgan alpinist uchun ko‘tarilish vaqtida minglab harakatlar emas, balki eng muhimi oxirgi qadammi?
