A PERIODIKUS TÁBLÁZAT alakulása: létrehozásától napjainkig

A periódusos rendszer az egyik ikonikus ikonok a tudomány. Bár 2019 létrejöttének 150. évfordulója volt, korántsem kész dokumentum. Ebben a TANÁR leckében meglátjuk, mi a a periódusos rendszer alakulása létrehozásától napjainkig, és az atomok és tulajdonságaik megismerésének milyen előrelépései tették lehetővé.

Index

1. Mi a periódusos rendszer?
2. Első periódusos rendszer: az eredet
3. A periódusos rendszer története és az evolúció

A periódusos táblázat Az elemek periodikus rendszere az a tudományos dokumentum, amely több információt koncentrál kevesebb helyre, és amely a tudomány egyik legerősebb ikonja. A. Jó részét tartalmazza kémiai ismeretekkel rendelkezünk. Más tudományos szakterületen nincs hasonló dokumentum.

Az elemek periódusos táblázata a a kémiai elemek osztályozási rendszere Több mint 200 évvel ezelőtt kezdődött. Ez a besorolási rendszer az idők folyamán egyre nőtt és változott, ahogy a tudomány haladt és újakat fedeztek fel.

A periódusos rendszer azért nevezik így, mert grafikusan fejezi ki ahogy rendszeres időközönként megismétlik bizonyos kémiai tulajdonságok. Ez egyfajta kétdimenziós ábrázolás, vagy modernebb ábrázolásaiban háromdimenziós.

Ban,-ben klasszikus periódusos rendszer (kétdimenziós) a kémiai elemek be vannak rendezve csoportok vagy családok és függőleges oszlopokban vannak ábrázolva az aktuális periódusos rendszerben. Ezeknek a csoportoknak az oszlopokba rendezett rendezése sorok sorozatát eredményezi, amelyeket periódusoknak nevezünk, ahol az elemeket atomtömegük szerint rendezik. A periódusos rendszer hét periódusból áll, amelyek hossza változó.

Mendelejev előtt más tudósok kidolgozták a kémiai elemek osztályozási rendszerét. De, ellentétben az elemek periódusos rendszerével, azok voltak az ismert elemek puszta felsorolása; míg a periódusos rendszer sajátossága, hogy két dimenzióban (sorokban) osztályozási rendszer és oszlopok) vagy három dimenzió, a legmodernebb változataiban, ahol a kémiai elemek egymás után vannak elrendezve rétegek.

Ezért a történészek a modern periódusos rendszer születését a 1869. február 17. mikor Dimitri Ivanovics Mendelejev fejezze be a első periódusos rendszer a sok közül, amit készített. Ez a táblázat 63 elemből állt, családokba rendezve, és üres helyeket hagyott az elemek számára, amelyek még nem felfedezték, de ebből levonta az atomtömegüket (mint például a Gallium, a Germanium és Scandium)

A periódusos rendszer felfedezésének legfontosabb adatai a atomtömeg minden elem.

Mi az atomtömeg és az atomszám?

Ez a szám az atom tömegét képviselte és ez volt az egyetlen mérhető értéke a atomok. De nem volt közvetlen mérés (nincsenek olyan mérőeszközök, amelyek lehetővé tennék az izolált atomok mérését), hanem inkább egy olyan rendszer volt, amely létrehozta egy olyan szabvány, amelyben tetszőleges 1 értéket adtak a hidrogénatomnak, és ehhez viszonyítva kiszámították a többi elem atomtömegének értékét. Minta.

A. Első számításai atomszám az elemek közül az angol vegyész végezte John Dalton, és nagy tudományos vitát váltott ki a 19. század első felében. A 19. század második felében azonban már figyelemre méltó konszenzus alakult ki az elemek atomtömegének kiszámításának rendszeréről. Az atomtömeg Mendelejevtől kezdve vált a kulcsfontosságú kritérium az elemek helyes rendezéséhez a periódusos rendszerben.

Amikor Mendelejev az ismert elemeket azok rendje szerint rendelte meg növekvő atomtömeg, megfigyelte az ismétlődő tulajdonságok megjelenését, amelyek lehetővé tették az elemek egymáshoz hasonló elemcsoportokba vagy elemcsaládokba történő csoportosítását. Bizonyos esetekben azonban az elemek atomtömeg szerinti sorrendje nem reagált a megfigyelt elemek közötti hasonlóságokra, és Mendelejev megváltozott 17 elem helyzete a periódusos rendszer elrendezésében az atomtömegük ellenére annak érdekében, hogy csoportosítani lehessen azokat az elemeket, amelyekkel analógiákat mutatnak be.

Ezek a változások azt mutatták, hogy az elfogadott atomsúlyok egy része nem volt helyes, és újraszámították őket. Az atomsúlyok korrekciói ellenére még mindig voltak olyan elemek, amelyeket más helyzetbe kellett helyezni, mint az atomtömegük.

Kép: BBC.com

Mendelejev kétségtelen közreműködése ellenére az elemek periodikus táblázata nem egyetlen kutató munkájának eredménye. Mendelejev mellett a 19. század második felében és a huszadik század folyamán sokan A kémikusok folytatták a kémiai elemekkel kapcsolatos információk rendszerezésének legjobb módját ismert. Annál is inkább, ha figyelembe vesszük, hogy ez idő alatt a új kémiai elemek vagy egyszerű anyagok, köszönhetően a spektrometriának (amely az atomok és az elektromágneses sugárzás kölcsönhatásait tanulmányozza).

A elemek osztályozása a periódusos rendszerben kezdetben a atomsúlyok az elemeket és feltárta az analógiákat, amelyek lehetővé tették az elemek analóg családokba történő csoportosítását. Ennek ellenére ezen periodikus tulajdonságok megjelenésének oka nem volt megmagyarázható. A 20. század folyamán, az elektronikus struktúra felfedezésével értették meg az elemek tulajdonságainak ezen periodicitásának okát.

Az atomszám rendezési sorrendként

A 20. század elején Glover és Rutherfordmegfigyelték, hogy a magban lévő töltött részecskék az atomtömeg körülbelül felét teszik ki. Ez az érték megfelel a atomszám amelyet az atommagban lévő protonok számaként határozunk meg, és amely egybeesik a semleges atom elektronjainak számával. Ez az új érték indokolta bizonyos elemek helyzetének addig végrehajtott változását. Például a Tellurium és a jód közötti helyzetváltozás.

1913-ban Henry Moseley röntgenspektrometriával megerősítette a táblázat rendezését az atomszám függvényében. Az atomszám szerinti sorrend ma is érvényben van.

Ugyanakkor a 20. század folyamán továbbra is új kémiai elemeket fedeztek fel a kvantummechanikának és a atomok részecskék általi bombázása, század második felétől. Ezzel az új technikával sikerült létrehozni mesterséges elemek amelyek nincsenek jelen a természetben.

Bár a periódusos rendszerben az elemek helyes elrendezésében előrelépés történt, mégis bizonyos tulajdonságok (tulajdonságok) ismétlődő előfordulásának oka időszakos). A kvantummechanika (a fizika ága, amely a fény és az atomok mikroszkopikus skálán történő viselkedését vizsgálja) 1920-tól meghatározó volt e tulajdonságok okának magyarázatában.

Elektronikus konfiguráció a periodikus tulajdonságok magyarázataként

A 20. század első felében fizikusok Niels Bohr Y Wolfgang Pauli egy atommodellt javasoltak, amelyben az elektronok csak bizonyos pályákat foglalhatnak el, és ahol az elektronok különböző energiaszintű rétegeket alkotnak. Az elektronok eloszlásának módja a pályákon a különböző héjakban vagy energiaszintekben ismert elektronikus konfiguráció.

Az elektronok elektronkonfigurációkban való elrendezésének felfedezése alapvető volt a tulajdonságok periodicitásának megértésében. periodikus, mivel megfigyelték, hogy ezek a tulajdonságok szorosan kapcsolódnak az atomok legkülső elektronikus konfigurációjához ( Valencia).

Az elektronpályák kitöltési sorrendjét 1930-ban Erwin Madelung fizikus állapította meg, aki számszerű szabályt hozott létre a töltés sorrendjére. Ez a szabály néven ismert Madelung-szabály és ez egy empirikus szabály, amelyet kvantummechanika nem magyarázhatott meg.

A kitöltési sorrend egyszerű a periódusos rendszer első három sorában, de a negyedik sorban, ahol az átmeneti elemek találhatók, a kitöltési sorrend egy soron megy keresztül változtatások. Összesen 20 rendellenes elem van, amely nem tartja be ezt a szabályt.

A táblázat fejlődése ma is folytatódik

2006-ban az elméleti vegyész Eugen Schawrz Sikerült elmagyaráznia Madelung szabályának anomáliáit, figyelembe véve, hogy az atomok az energiaszinttől függően eltérő elektronikus konfigurációval rendelkezhetnek. Az átlagok kiszámításakor a legtöbb elem elektronkonfigurációja megfelel Madelung szabályának.

A periódusos rendszer továbbra is vita tárgya a XXI. Században, bár a elemei, még mindig érvényes az a sorrend és az elektronikus konfigurációkban megfigyelt rendellenességek magyarázata a elmélet.

Ha további hasonló cikkeket szeretne olvasni A periódusos rendszer alakulása - összefoglaló, javasoljuk, hogy adja meg a Az atom.

Különböző szerzők. (2019)Különleges: a periódusos rendszer. Kutatás és tudomány. Barcelona: Scientific Press S.A.