Теория:
Первые системы элементов
Попытки классификации и систематизации химических элементов предпринимались задолго до открытия Периодического закона Д. И. Менделеевым.
1. Триады Дёберейнера (\(1829\) г.).
Первая попытка систематизации химических элементов, заключавшаяся в объединении элементов со схожими свойствами в группы, состоящие из \(3\) элементов (триады).
2. Спираль Шанкуртуа (\(1863\) г.).
Расположив химические элементы в порядке увеличения их атомных масс, А. де Шанкуртуа нанёс полученный ряд значений на поверхность цилиндра по линии, исходившей из основания этого цилиндра под углом к плоскости основания. После развёртывания такого цилиндра на вертикальных линиях оказывались элементы со сходными химическими свойствами.
3. Октавы Ньюлендса (\(1865\) г.).
Химик и музыкант Д. А. Ньюлендс, располагая элементы в порядке возрастания их атомного веса, наблюдал повторение свойств каждого восьмого элемента, подобно нотам в музыкальной октаве. Он назвал эту закономерность «законом октав».
Периодический закон
Периодический закон является одним из важнейших законов химии, был открыт в \(1869\) году Д. И. Менделеевым. В основу классификации химических элементов он положил относительную атомную массу атомов, расположив все элементы в порядке возрастания этой величины. В результате Менделеев обнаружил, что многие свойства в ряду химических элементов периодически повторяются. Сформулированный на этой основе закон имел следующий вид.
Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов.
К моменту открытия закона ещё не было известно о строении атомов и существовании элементарных частиц. Однако с развитием атомной физики и квантовой химии был сделан ряд открытий:
- раскрыт физический смысл порядкового номера химического элемента (Й. Ридберг, А. ван ден Брук, Г. Мозли);
- предложена квантовая модель атома (Н. Бор).
Эти открытия позволили сделать вывод о том, что основной характеристикой атома является не величина атомной массы, а величина положительного заряда ядра.
Таким образом, Периодический закон Д. И. Менделеева в настоящее время имеет следующую формулировку.
Свойства элементов, а также их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядер их атомов.
Значение периодического закона
Открытие периодического закона оказало большое влияние на последующее развитие химии как науки. Он позволил:
- осуществить первую естественную классификацию и систематизацию химических элементов;
- выявить взаимосвязь всех химических элементов;
- объяснить периодичность изменения свойств элементов и их соединений;
- спрогнозировать существование неизвестных элементов, соединений и их свойств.