Układ okresowy pierwiastków to model, który grupuje wszystkie znane pierwiastki chemiczne i przedstawia niektóre z ich cech. Obecnie układ okresowy zawiera 118 pierwiastków chemicznych.
Ewolucja układu okresowego pierwiastków
Model układu okresowego pierwiastków, który znamy dzisiaj, został zaproponowany przez rosyjskiego chemika Dymitr Mendelejew (1834-1907), w roku 1869.
Podstawowym celem stworzenia tabeli było ułatwienie klasyfikacji, organizacji i grupowania pierwiastków chemicznych według ich właściwości.
Wielu badaczy próbowało już uporządkować te informacje i dlatego zaprezentowano wiele wcześniejszych modeli.
Już w starożytnej Grecji pojawiły się pierwsze próby uporządkowania znanych elementów. Empedokles był greckim filozofem, który mówił o istnieniu czterech „elementów”: wody, ognia, ziemi i powietrza.
Później, Arystoteles dokonał pierwszej organizacji tych elementów i skojarzył je z pewnymi „właściwościami” takimi jak mokry, suchy, gorący i zimny.
Antoine Lavoisier (1743-1794) zauważyli, że poprzez
elektroliza, woda rozkłada się na wodór i tlen. Następnie sklasyfikował substancje znalezione w elementarnych, ponieważ nie mógł ich podzielić na prostsze substancje.Zidentyfikował niektóre z pierwszych pierwiastków chemicznych iw 1789 r. sporządził listę 33 pierwiastków podzielonych na zestawy. prostych, metalicznych, niemetalicznych i ziemnych substancji, ale nie może ustalić właściwości, która zróżnicowane.
Johann W. Döbereiner (1780-1849) był jednym z pierwszych, którzy przestrzegali porządku porządkowania pierwiastków chemicznych. Ponieważ na początku XIX wieku ustalono przybliżone wartości mas atomowych niektórych pierwiastków, zorganizował grupy trzech pierwiastków o podobnych właściwościach.
Model klasyfikacji zaproponowany przez Döbereinera przyciągnął w tym czasie wiele uwagi społeczności naukowej. Zaproponował organizację opartą na triadach, czyli elementy pogrupowane w tria według ich podobnych właściwości.
TEN masa atomowa centralnego elementu była średnią mas pozostałych dwóch elementów. Na przykład sód miał przybliżoną wartość masy odpowiadającą średniej mas litu i potasu. Jednak wielu elementów nie udało się w ten sposób pogrupować.
Alexandre-Emile B. z Chancourtois (1820-1886), francuski geolog, zorganizował 16 pierwiastków chemicznych w porządku rosnącym według masy atomowej. W tym celu wykorzystał model znany jako śruba Telluric.
W modelu zaproponowanym przez Chancourtois informacje są rozmieszczone u podstawy, w kształcie walca, wyrównując w pionie elementy o podobnych właściwościach.
John Newlands (1837-1898) również odegrał kluczową rolę. Stworzył prawo oktaw dla pierwiastków chemicznych.
Jego obserwacje wykazały, że układając pierwiastki w porządku rosnącym masy atomowej, dla każdych ośmiu pierwiastków właściwości powtarzały się, ustanawiając w ten sposób zależność okresową.
Praca Newlandsa była nadal ograniczona, ponieważ prawo to dotyczyło nawet wapnia. Jednak jego myślenie było prekursorem pomysłów Mendelejewa.
Julius Lothar Meyer (1830-1895), bazując głównie na właściwościach fizycznych pierwiastków, dokonał nowego rozkładu według mas atomowych.
Zaobserwował, że pomiędzy kolejnymi pierwiastkami różnica mas jest stała i doszedł do wniosku, że istnieje związek między masą atomową a właściwościami grupy.
Dzięki badaniom zaproponowanym przez Meyera udało się wykazać istnienie periodyczności, czyli występowania podobnych właściwości w regularnych odstępach czasu.
Dymitr Mendelejew (1834-1907), w 1869, będąc w Rosji, wpadł na ten sam pomysł, co studiujący w Niemczech Meyer. Bardziej skrupulatnie zorganizował układ okresowy pierwiastków, w którym 63 znane pierwiastki chemiczne zostały ułożone w kolumny na podstawie ich mas atomowych.
Ponadto pozostawił w tabeli puste miejsca na elementy, które nie były jeszcze znane. Mendelejew był w stanie opisać pewne informacje na temat brakujących elementów na podstawie skonstruowanej przez siebie sekwencji.
Dzieło Mendelejewa było jak dotąd najbardziej kompletne, porządkując elementy według ich właściwości, zgromadzonych m.in dużą ilość informacji w prosty sposób i stwierdził, że nowe elementy zostaną odkryte, pozostawiając miejsca na wstawienie ich w stół.
Do tego czasu nic nie było wiadomo o konstytucji atomy, ale organizacja zaproponowana przez Meyera-Mendelejewa dała początek licznym badaniom uzasadniającym cykliczność pierwiastków i stanowi podstawę obecnego układu okresowego.
Henryk Moseley (1887-1915), w 1913 dokonał ważnych odkryć, ustanawiając koncepcję Liczba atomowa. Wraz z rozwojem badań wyjaśniających budowę atomów podjęto nowy krok w zakresie organizacji pierwiastków chemicznych.
Na podstawie swoich eksperymentów każdemu pierwiastkowi przypisał liczby całkowite, a później okazało się, że odpowiada on liczbie protony w jądrze atomu.
Moseley zreorganizował tabelę zaproponowaną przez Mendelejewa zgodnie z liczbami atomowymi, eliminując pewne wady poprzedniej tabeli i ustanowił koncepcję okresowości w następujący sposób:
Wiele fizycznych i chemicznych właściwości pierwiastków okresowo zmienia się w kolejności liczb atomowych.
W rzeczywistości wszystkie zaproponowane modele w jakiś sposób przyczyniły się do odkryć dotyczących pierwiastków chemicznych i ich klasyfikacji.
Ponadto były one fundamentalne dla dojścia do obecnego modelu układu okresowego, który przedstawia: 118 pierwiastków chemicznych.
Kompletny i zaktualizowany układ okresowy
Układ okresowy otrzymuje tę nazwę w odniesieniu do okresowości, to znaczy elementy są zorganizowane w taki sposób, że ich właściwości powtarzają się regularnie.
Poznaj Układ okresowy kompletne i zaktualizowane:
Przeczytaj więcej na powiązane tematy:
- Pierwiastki chemiczne
- Właściwości okresowe
Ćwiczenia z układu okresowego pierwiastków
1) Ustal korespondencję między naukowcami, w kolumnie I, oraz wkład każdego z nich w organizację pierwiastków chemicznych w układzie okresowym, w kolumnie II.
| Kolumna I | Kolumna II |
|---|---|
| a) Arystoteles | 1) Twój schemat nie przewidywał możliwości odkrycia innych pierwiastków chemicznych. |
| b) Antoine Lavoisier | 2) Uporządkował pierwiastki chemiczne według ich liczby atomowej. |
| c) Johann Döbereiner | 3) Zorganizował „żywioły”: ogień, wodę, ziemię i powietrze, łącząc je z „właściwościami”. |
| d) Johna Newlandsa | 4) Zidentyfikował niektóre z pierwszych pierwiastków chemicznych. |
| e) Dymitr Mendelejew | 5) Zostawić niewypełnione miejsca w układzie okresowym pierwiastków, które mogą zostać odkryte. |
| f) Henryk Moseley | 6) Zaobserwował, że pewne grupy trzech pierwiastków mają podobne właściwości. |
Odpowiadać:
1-d; 2-f; 3-a; 4-b; 5-e; 6-c.
Praca Newlandsa nie przewidywała możliwości odkrycia innych pierwiastków chemicznych, ponieważ opierała się na uporządkowaniu znanych wcześniej pierwiastków chemicznych. To Mendelejew myślał dalej i obserwował tę możliwość.
Z pracy Moseleya pierwiastki chemiczne zostały uporządkowane według liczby atomowej i dotarliśmy do obecnego układu okresowego.
W starożytnej Grecji pierwsze próby uporządkowania żywiołów rozpoczęły się od Arystotelesa, ale ówcześni naukowcy wierzyli, że istnieje tylko powietrze, ogień, ziemia i woda.
Lavoisier był tym, który wykrył pierwsze pierwiastki chemiczne, na przykład podczas rozkładu wody na wodór i tlen.
Döbereiner zaproponował jedną z pierwszych organizacji pierwiastków chemicznych, pogrupowanych w triady.
2) W miarę odkrywania pierwiastków chemicznych naukowcy badali ich właściwości i stwierdzili istnienie pewnych podobieństw we właściwościach niektórych z nich. Ten fakt skłonił ich do wymyślenia sposobu na uporządkowanie elementów zgodnie z tymi właściwościami.
Proszę zaklasyfikować następujące stwierdzenia jako prawdziwe lub fałszywe:
2.1 Znane pierwiastki chemiczne są uporządkowane zgodnie z ich właściwościami w układzie okresowym.
2.2 Obecny układ okresowy zawiera 118 pierwiastków chemicznych.
2.3 Aktualny układ okresowy jest uporządkowany w porządku rosnącym według masy atomowej.
Odpowiedź: V, V, F.
Układ okresowy pierwiastków grupuje pierwiastki 118 znanych pierwiastków chemicznych, niektóre naturalne, a niektóre sztuczne, według ich właściwości i w porządku rosnącym liczby atomowej.
Sprawdź pytania egzaminacyjne z komentowanym rozwiązaniem w Ćwiczenia z układu okresowego pierwiastków oraz niepublikowane pytania na ten temat w Ćwiczenia z organizacji układu okresowego pierwiastków.
