Развитие периодической таблицы

Хотя такие элементы, как золото, серебро, олово, медь, свинец и ртуть были известны с древнейших времен, первое научное открытие элемента произошло около 1669 года. Хенниг Бранд, немецкий алхимик, обработал мочу, проведя ряд процессов, в результате которых был получен элемент фосфор.

За последующие 200 лет было получено много знаний об элементах и соединениях. К середине 19 века было открыто около 60 элементов.

Ученые начали распознавать закономерности в свойствах этих элементов и приступили к разработке схем классификации.

Французский геолог Александр-Эмиль Бегиер де Шанкуртуа нанес атомные веса элементов на бумажную ленту и намотал ее, как спираль, вокруг цилиндра. В результате сходные элементы оказались в соответствующих точках выше и ниже друг друга. Он назвал свою модель теллурической спиралью или винтом.

Английский химик Джон Ньюлендс заметил, что если расположить элементы в порядке возрастания атомного веса, то периодическое сходство наблюдается через каждые 7 элементов. Он предложил свой “закон октав” – по аналогии с октавами в музыке. Благородные газы еще не были открыты, поэтому в таблице Ньюланда периодичность равна 7, а не 8.

Лотар Мейер составил периодическую таблицу из 56 элементов, основанную на регулярном повторении физических свойств, таких как молярный объем. И снова элементы были расположены в порядке возрастания атомного веса. (Работа Мейера не была опубликована до 1870 года).

Русский химик Дмитрий Менделеев составил периодическую таблицу, основанную на атомных весах, но расположенную “периодически”. Элементы с похожими свойствами располагались друг под другом. Для еще не открытых элементов были оставлены пробелы.

Природа науки

Наука – это сочетание логики и воображения. При составлении периодической таблицы элементов Менделеев продемонстрировал эти качества.

Уильям Рамсей открыл благородные газы и понял, что они представляют собой новую группу в периодической таблице. Благородные газы стали еще одним доказательством точности таблицы Менделеева.

Генри Мозли определил атомный номер каждого из известных элементов. Он понял, что если расположить элементы в порядке возрастания атомного номера, а не атомного веса, то они лучше вписываются в “периодическую таблицу”.

Французский ученый-любитель Шарль Жане использует математические модели для изучения электронной конфигурации элементов. Он группирует элементы в блоки, названные в честь их атомных орбиталей: s-блок (острые), p-блок (основные), d-блок (диффузные) и f-блок (фундаментальные).

Гленн Сиборг предложил “актинидную гипотезу” и опубликовал свою версию таблицы в 1945 году. Ряды лантаноидов и актинидов образуют два ряда в периодической таблице элементов.

Периодическая таблица сегодня

В большинстве школьных научных лабораторий есть копия периодической таблицы, прикрепленная где-нибудь на стене.

Внимательное изучение таблицы показывает следующее распределение типов элементов.

Большинство элементов – это металлы. Металлоиды – это элементы, которые имеют некоторые физические свойства металлов, но некоторые химические свойства неметаллов. Например, сурьма проводит электричество, но ее химические свойства напоминают свойства неметалла фосфора.

Ученые постоянно работают над открытием новых материалов и дальнейшим изучением свойств существующих элементов. Периодическую таблицу можно пересматривать и добавлять новые элементы, но только после тщательной научной экспертизы. Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) проверяет добавление новых элементов, и в конце 2015 года был завершен 7-й период периодической таблицы элементов.

Связанный контент

Посмотреть Te taka pūmotu – периодическую таблицу элементов. В ней указаны атомный номер (tua iraho), атомная масса (tau karihi), символ элемента (tohu), английские названия (kupu ingarihi) и названия на языке маори (kupu Māori) для первых 103 элементов.

Команда Центра научного обучения подготовила коллекцию ресурсов, связанных с периодической таблицей элементов. Чтобы сделать эту коллекцию частью вашей личной коллекции, просто нажмите на значок копирования. Затем вы можете добавить дополнительное содержание, примечания и внести другие изменения. Зарегистрировать учетную запись в Центрах научного обучения легко и бесплатно – зарегистрируйтесь с помощью адреса электронной почты или учетной записи Google. Найдите кнопку “Войти” в верхней части каждой страницы.

Полезные ссылки

Веб-сайт Международного союза теоретической и прикладной химии (IUPAC).

Официальное объявление об открытии и присвоении новых элементов с атомными номерами 113, 115, 117 и 118 в 2015 году.

Новостная статья BBC о четырех новых элементах, о которых было объявлено 30 декабря 2015 года.

Радио Новой Зеландии отмечает в 2019 году Международный год Периодической таблицы серией передач “Элементарно”. Каждую пятницу вечером в программе “Вечера с Брайаном Крампом” звучит один из элементов недели.

Отмечайте женщин, стоящих за периодической таблицей – эта статья из журнала Nature Research рассказывает о женщинах-исследователях, открывших элементы и их свойства.