Bericht: Das Periodensystem und seine Bedeutung für die Entwicklung der Chemie von D. Mendeleev

Das Periodensystem der Elemente hatte großen Einfluss auf die weitere Entwicklung der Chemie.

Dmitri Iwanowitsch Mendelejew (1834-1907)

Es war nicht nur die erste natürliche Klassifizierung chemischer Elemente, die zeigte, dass sie ein harmonisches System bilden und in enger Verbindung miteinander stehen, sondern es wurde auch zu einem leistungsstarken Werkzeug für die weitere Forschung.

Als Mendelejew seine Tabelle auf der Grundlage des von ihm entdeckten Periodengesetzes zusammenstellte, waren viele Elemente noch unbekannt. Somit war das Element der vierten Periode, Scandium, unbekannt. In Bezug auf die Atommasse kam Titan nach Kalzium, aber Titan konnte nicht direkt nach Kalzium eingeordnet werden, da es in die dritte Gruppe fallen würde, während Titan ein höheres Oxid bildet und aufgrund anderer Eigenschaften in die vierte Gruppe einzuordnen wäre . Deshalb hat Mendelejew eine Zelle übersprungen, das heißt, er hat einen freien Raum zwischen Kalzium und Titan gelassen. Auf der gleichen Grundlage blieben in der vierten Periode zwei freie Zellen zwischen Zink und Arsen übrig, die nun von den Elementen Gallium und Germanium besetzt waren. In anderen Reihen sind noch Plätze frei. Mendelejew war nicht nur davon überzeugt, dass es noch unbekannte Elemente geben musste, die diese Räume füllen würden, sondern er sagte auch die Eigenschaften solcher Elemente im Voraus voraus, basierend auf ihrer Position unter anderen Elementen des Periodensystems. Er gab einem von ihnen den Namen Ekabor, das künftig zwischen Kalzium und Titan eingeordnet werden sollte (da seine Eigenschaften Bor ähneln sollten); Die anderen beiden, für die in der Tabelle zwischen Zink und Arsen Leerzeichen blieben, wurden Eka-Aluminium und Eca-Silizium genannt.

Im Laufe der nächsten 15 Jahre wurden Mendelejews Vorhersagen auf brillante Weise bestätigt: Alle drei erwarteten Elemente wurden entdeckt. Zunächst entdeckte der französische Chemiker Lecoq de Boisbaudran Gallium, das alle Eigenschaften von Eka-Aluminium besitzt; dann entdeckte L. F. Nilsson in Schweden Scandium, das die Eigenschaften von Ekaboron hatte, und schließlich entdeckte K. A. Winkler einige Jahre später in Deutschland ein Element, das er Germanium nannte und das sich als identisch mit Ekasilizium herausstellte.

Um die erstaunliche Genauigkeit von Mendelejews Voraussicht zu beurteilen, vergleichen wir die von ihm 1871 vorhergesagten Eigenschaften von Eca-Silizium mit den Eigenschaften von Germanium, das 1886 entdeckt wurde:

Die Entdeckung von Gallium, Scandium und Germanium war der größte Triumph des Periodengesetzes.

Das Periodensystem war auch für die Bestimmung der Wertigkeit und Atommassen einiger Elemente von großer Bedeutung. So galt das Element Beryllium lange Zeit als Analogon des Aluminiums und seinem Oxid wurde die Formel zugeordnet. Basierend auf der prozentualen Zusammensetzung und der erwarteten Formel von Berylliumoxid wurde seine Atommasse mit 13,5 angenommen. Das Periodensystem hat gezeigt, dass es in der Tabelle nur einen Platz für Beryllium gibt, nämlich über Magnesium, daher muss sein Oxid die Formel haben, was die Atommasse von Beryllium gleich zehn ergibt. Diese Schlussfolgerung wurde bald durch die Bestimmung der Atommasse von Beryllium aus der Dampfdichte seines Chlorids bestätigt.

Genau. Und auch heute noch ist das Periodengesetz der rote Faden und das Leitprinzip der Chemie. Auf dieser Grundlage wurden in den letzten Jahrzehnten Transurane künstlich erzeugt, die im Periodensystem nach Uran stehen. Eines davon – Element Nr. 101, erstmals 1955 entdeckt – wurde zu Ehren des großen russischen Wissenschaftlers Mendelevium genannt.

Die Entdeckung des Periodengesetzes und die Schaffung eines Systems chemischer Elemente war nicht nur für die Chemie, sondern auch für die Philosophie, für unser gesamtes Weltverständnis, von großer Bedeutung. Mendelejew zeigte, dass chemische Elemente ein harmonisches System bilden, das auf einem grundlegenden Naturgesetz beruht. Dies ist Ausdruck der Position der materialistischen Dialektik zur Verbindung und Interdependenz natürlicher Phänomene. Das periodische Gesetz enthüllte den Zusammenhang zwischen den Eigenschaften chemischer Elemente und der Masse ihrer Atome und war eine brillante Bestätigung eines der universellen Gesetze der Naturentwicklung – des Gesetzes vom Übergang von Quantität in Qualität.

Die anschließende Entwicklung der Wissenschaft ermöglichte es, auf der Grundlage des Periodengesetzes die Struktur der Materie viel tiefer zu verstehen, als dies zu Lebzeiten Mendelejews möglich war.

Die im 20. Jahrhundert entwickelte Theorie des Atomaufbaus wiederum verschaffte dem Periodengesetz und dem Periodensystem der Elemente ein neues, tieferes Licht. Die prophetischen Worte Mendelejews wurden auf brillante Weise bestätigt: „Dem periodischen Gesetz droht nicht die Zerstörung, sondern es werden nur Überbau und Entwicklung versprochen.“

Das Periodensystem der Elemente hatte großen Einfluss auf die weitere Entwicklung der Chemie. Es war nicht nur die erste natürliche Klassifizierung chemischer Elemente, die zeigte, dass sie ein harmonisches System bilden und in enger Verbindung zueinander stehen, sondern es war auch ein wirkungsvolles Werkzeug für die weitere Forschung.
Als Mendelejew seine Tabelle auf der Grundlage des von ihm entdeckten Periodengesetzes zusammenstellte, waren viele Elemente noch unbekannt. Somit war das Element Scandium der Periode 4 unbekannt. In Bezug auf die Atommasse kam Ti nach Ca, aber Ti konnte nicht direkt nach Ca platziert werden, weil es würde in Gruppe 3 fallen, sollte aber aufgrund der Eigenschaften von Ti in Gruppe 4 eingeordnet werden. Daher hat Mendeleev eine Zelle verpasst. Auf der gleichen Grundlage blieben in Periode 4 zwei freie Zellen zwischen Zn und As übrig. In anderen Reihen sind noch Plätze frei. Mendelejew war nicht nur überzeugt dass es noch unbekannte Elemente geben muss, die diese Plätze füllen würden, sagte aber auch im Voraus die Eigenschaften solcher Elemente voraus, basierend auf ihrer Position unter anderen Elementen des Periodensystems. Diese Elemente erhielten auch die Namen Ekaboron (da seine Eigenschaften Bor ähneln sollten), Ekaaluminium, Ecasilicium ...

Im Laufe der nächsten 15 Jahre wurden Mendelejews Vorhersagen auf brillante Weise bestätigt; alle drei erwarteten Elemente waren offen. Zunächst entdeckte der französische Chemiker Lecoq de Boisbaudran Gallium, das alle Eigenschaften von Eka-Aluminium besitzt. Im Anschluss daran in Schweden L.F. Nilson entdeckte Scandium, und schließlich entdeckte K.A. Winkler einige Jahre später in Deutschland ein Element, das er Germanium nannte und das sich als identisch mit Eaxiliation herausstellte ...
Die Entdeckung von Ga, Sc, Ge war der größte Triumph des periodischen Gesetzes. Das Periodensystem war auch für die Bestimmung der Wertigkeit und Atommassen einiger Elemente von großer Bedeutung. Ebenso gab das Periodensystem den Anstoß zur Korrektur der Atommassen einiger Elemente. Beispielsweise wurde Cs zuvor eine Atommasse von 123,4 zugeordnet. Mendeleev ordnete die Elemente in einer Tabelle an und stellte fest, dass Cs aufgrund seiner Eigenschaften zur Hauptuntergruppe der ersten Gruppe unter Rb gehören sollte und daher eine Atommasse von etwa 130 haben wird. Moderne Definitionen zeigen, dass die Atommasse von Cs ist 132,9054..
Und bis heute bleibt das Periodengesetz der Leitstern der Chemie. Auf dieser Grundlage wurden Transurane künstlich erzeugt. Eines davon, Element Nr. 101, wurde erstmals 1955 entdeckt und zu Ehren des großen russischen Wissenschaftlers Mendelevium genannt.
Die spätere Entwicklung der Wissenschaft ermöglichte es, basierend auf dem periodischen Gesetz, die Struktur der Materie viel tiefer zu verstehen.
als dies zu Mendelejews Lebzeiten möglich war.
Die prophetischen Worte Mendelejews wurden auf brillante Weise bestätigt: „Dem periodischen Gesetz droht nicht die Zerstörung, sondern es werden nur Überbau und Entwicklung versprochen.“

D. I. Mendeleev schrieb: „Vor dem periodischen Gesetz stellten die Elemente nur fragmentarische Zufallsphänomene der Natur dar; Es gab keinen Grund, neue zu erwarten, und die wiedergefundenen waren eine völlig unerwartete Neuheit. Das periodische Muster war das erste, das es ermöglichte, noch unentdeckte Elemente in einer Entfernung zu sehen, die das Sehen ohne die Hilfe dieses Musters noch nicht erreicht hatte.“

Mit der Entdeckung des Periodengesetzes war die Chemie keine deskriptive Wissenschaft mehr, sondern erhielt ein Werkzeug wissenschaftlicher Voraussicht. Dieses Gesetz und seine grafische Darstellung – das Periodensystem der chemischen Elemente von D. I. Mendelejew – erfüllten alle drei wichtigsten Funktionen des theoretischen Wissens: verallgemeinernd, erklärend und voraussagend. Auf dieser Grundlage sagen Wissenschaftler:

  • alle Informationen über chemische Elemente und die von ihnen gebildeten Stoffe systematisiert und zusammengefasst;
  • begründete die verschiedenen Arten periodischer Abhängigkeiten in der Welt der chemischen Elemente und erklärte sie anhand der Struktur der Atome der Elemente;
  • vorhergesagt, die Eigenschaften noch unentdeckter chemischer Elemente und der aus ihnen gebildeten Stoffe beschrieben und auch die Wege ihrer Entdeckung aufgezeigt.

D. I. Mendeleev selbst musste Informationen über chemische Elemente systematisieren und verallgemeinern, als er das Periodengesetz entdeckte, seine Tabelle erstellte und verbesserte. Darüber hinaus führten Fehler in den Werten der Atommassen und das Vorhandensein noch nicht entdeckter Elemente zu zusätzlichen Schwierigkeiten. Doch der große Wissenschaftler war fest von der Wahrheit des von ihm entdeckten Naturgesetzes überzeugt. Aufgrund der Ähnlichkeit der Eigenschaften und im Glauben an die korrekte Bestimmung des Platzes der Elemente im Periodensystem veränderte er die Atommassen und die Wertigkeit in Verbindungen mit Sauerstoff von zehn damals akzeptierten Elementen erheblich und „korrigierte“ sie zehn weitere. Er platzierte acht Elemente in der Tabelle, im Gegensatz zu den damals allgemein akzeptierten Vorstellungen über ihre Ähnlichkeit mit anderen. Beispielsweise schloss er Thallium aus der natürlichen Familie der Alkalimetalle aus und ordnete es entsprechend der höchsten Wertigkeit, die es aufweist, in die Gruppe III ein; Er übertrug Beryllium mit einer falsch bestimmten relativen Atommasse (13) und der Wertigkeit III von der Gruppe III in die Gruppe II, wobei er den Wert seiner relativen Atommasse auf 9 und die höchste Wertigkeit auf II änderte.

Die meisten Wissenschaftler empfanden die Änderungsanträge von D. I. Mendelejew als wissenschaftliche Frivolität und unbegründete Unverschämtheit. Das Periodengesetz und die Tabelle der chemischen Elemente galten als Hypothese, also als zu überprüfende Annahme. Der Wissenschaftler verstand dies und genau um die Richtigkeit des von ihm entdeckten Gesetzes und Systems der Elemente zu überprüfen, beschrieb er detailliert die Eigenschaften noch nicht entdeckter Elemente und sogar die Methoden ihrer Entdeckung, basierend auf ihrem beabsichtigten Platz im System . Anhand der ersten Version der Tabelle machte er vier Vorhersagen über die Existenz unbekannter Elemente (Gallium, Germanium, Hafnium, Scandium) und machte gemäß der verbesserten zweiten Version sieben weitere (Technetium, Rhenium, Astat, Francium, Radium, Actinium, Protactinium).

Im Zeitraum von 1869 bis 1886 wurden drei vorhergesagte Elemente entdeckt: Gallium (P. E. Lecoq de Boisbaudran, Frankreich, 1875), Scandium (L. F. Nilsson, Schweden, 1879) und Germanium (C. Winkler, Deutschland, 1886). Die Entdeckung des ersten dieser Elemente, die die Richtigkeit der Vorhersage des großen russischen Wissenschaftlers bestätigte, erregte bei seinen Kollegen nur Interesse und Überraschung. Die Entdeckung von Germanium war ein wahrer Triumph des Periodengesetzes. K. Winkler schrieb im Artikel „Botschaft an Deutschland“: „Es besteht kein Zweifel mehr daran, dass es sich bei dem neuen Element um kein anderes als das von Mendelejew fünfzehn Jahre zuvor vorhergesagte Eca-Silizium handelt.“ Denn ein überzeugenderer Beweis für die Gültigkeit der Lehre von der Periodizität der Elemente kann kaum gegeben werden als die Verkörperung des bisher hypothetischen Eca-Siliziums, und es stellt tatsächlich mehr als eine einfache Bestätigung einer kühn aufgestellten Theorie dar – das heißt eine herausragende Erweiterung des chemischen Gesichtsfeldes, ein gewaltiger Schritt auf dem Gebiet der Erkenntnis.“

Basierend auf dem Gesetz und der Tabelle von D. I. Mendelejew wurden Edelgase vorhergesagt und entdeckt. Und nun dient dieses Gesetz als Leitstern für die Entdeckung oder künstliche Erzeugung neuer chemischer Elemente. Beispielsweise könnte man argumentieren, dass Element Nr. 114 Blei (Ekasblei) ähnelt und Nr. 118 ein Edelgas (Ekaradon) wäre.

Die Entdeckung des Periodengesetzes und die Erstellung der Tabelle des Periodensystems der chemischen Elemente durch D. I. Mendeleev regten die Suche nach den Gründen für die Verbindung der Elemente an, trugen zur Identifizierung der komplexen Struktur des Atoms und zur Entwicklung des bei Lehre vom Aufbau des Atoms. Diese Lehre wiederum ermöglichte es, die physikalische Bedeutung des Periodengesetzes aufzudecken und die Anordnung der Elemente im Periodensystem zu erklären. Es führte zur Entdeckung der Atomenergie und ihrer Nutzung für den menschlichen Bedarf.

Fragen und Aufgaben zu § 5

  1. Analysieren Sie die Verteilung biogener Makroelemente nach Perioden und Gruppen des Periodensystems von D. I. Mendeleev. Erinnern wir uns daran, dass dazu C, H, O, N, Ca, S, P, K, Mg, Fe gehören.
  2. Warum werden die Elemente der Hauptuntergruppen der 2. und 3. Periode chemische Analoga genannt? Wie manifestiert sich diese Analogie?
  3. Warum steht Wasserstoff im Gegensatz zu allen anderen Elementen im Periodensystem von D. I. Mendelejew zweimal geschrieben? Beweisen Sie die Gültigkeit der Doppelposition von Wasserstoff im Periodensystem, indem Sie die Struktur und Eigenschaften seines Atoms, seiner einfachen Substanzen und Verbindungen mit den entsprechenden Existenzformen anderer Elemente – Alkalimetalle und Halogene – vergleichen.
  4. Warum sind die Eigenschaften von Lanthan und Lanthaniden, Actinium und Actiniden so ähnlich?
  5. Welche Verbindungsformen werden für Elemente der Haupt- und Nebenuntergruppen gleich sein?
  6. Warum sind die allgemeinen Formeln flüchtiger Wasserstoffverbindungen im Periodensystem nur unter den Elementen der Hauptuntergruppen und die Formeln höherer Oxide – unter den Elementen beider Nebengruppen (in der Mitte) geschrieben?
  7. Wie lautet die allgemeine Formel des höheren Hydroxids, das den Elementen der Gruppe VII entspricht? Was ist sein Charakter?

Im Jahr 1869 formulierte D. I. Mendeleev auf der Grundlage einer Analyse der Eigenschaften einfacher Substanzen und Verbindungen das Periodengesetz: „Die Eigenschaften einfacher Körper und Elementverbindungen hängen periodisch von der Größe der Atommassen der Elemente ab.“ Basierend auf dem Periodengesetz wurde das Periodensystem der Elemente erstellt. Darin wurden Elemente mit ähnlichen Eigenschaften zu vertikalen Gruppenspalten zusammengefasst. In einigen Fällen war es bei der Einordnung von Elementen in das Periodensystem notwendig, die Reihenfolge der zunehmenden Atommassen zu unterbrechen, um die Periodizität der Wiederholung von Eigenschaften aufrechtzuerhalten. Beispielsweise war es notwendig, Tellur und Jod sowie Argon und Kalium „auszutauschen“. Der Grund dafür ist, dass Mendelejew das periodische Gesetz zu einer Zeit vorschlug, als noch nichts über die Struktur des Atoms bekannt war. Nachdem im 20. Jahrhundert das Planetenmodell des Atoms vorgeschlagen wurde, wird das periodische Gesetz wie folgt formuliert:

„Die Eigenschaften chemischer Elemente und Verbindungen hängen periodisch von der Ladung der Atomkerne ab.“

Die Ladung des Kerns ist gleich der Nummer des Elements im Periodensystem und der Anzahl der Elektronen in der Elektronenhülle des Atoms. Diese Formulierung erklärte die „Verstöße“ gegen das Periodengesetz. Im Periodensystem entspricht die Periodenzahl der Anzahl der elektronischen Ebenen im Atom, die Gruppennummer für Elemente der Hauptuntergruppen entspricht der Anzahl der Elektronen in der äußeren Ebene.

Wissenschaftliche Bedeutung des periodischen Gesetzes. Das periodische Gesetz ermöglichte es, die Eigenschaften chemischer Elemente und ihrer Verbindungen zu systematisieren. Bei der Zusammenstellung des Periodensystems sagte Mendelejew die Existenz vieler unentdeckter Elemente voraus, hinterließ dafür leere Zellen und sagte viele Eigenschaften unentdeckter Elemente voraus, was ihre Entdeckung erleichterte. Das erste davon folgte vier Jahre später.

Aber Mendelejews großes Verdienst liegt nicht nur in der Entdeckung neuer Dinge.

Mendelejew entdeckte ein neues Naturgesetz. Anstelle von disparaten, unverbundenen Substanzen sah sich die Wissenschaft einem einzigen harmonischen System gegenüber, das alle Elemente des Universums zu einem einzigen Ganzen vereinte; Atome begann man als zu betrachten:

1. durch ein gemeinsames Muster organisch miteinander verbunden,

2. Nachweis des Übergangs quantitativer Änderungen des Atomgewichts in qualitative Änderungen ihrer chemischen Zusammensetzung. Individualitäten,

3. was darauf hinweist, dass das Gegenteil metallisch ist. und nichtmetallisch. Die Eigenschaften von Atomen sind nicht absolut, wie bisher angenommen, sondern nur relativer Natur.

24. Die Entstehung von Strukturtheorien im Entwicklungsprozess der organischen Chemie. Atommolekulare Wissenschaft als theoretische Grundlage für Strukturtheorien.

Organische Chemie. Im gesamten 18. Jahrhundert. Bei der Frage nach den chemischen Beziehungen von Organismen und Stoffen ließen sich Wissenschaftler von der Lehre des Vitalismus leiten – einer Lehre, die das Leben als ein besonderes Phänomen betrachtete, das nicht den Gesetzen des Universums, sondern dem Einfluss besonderer Lebenskräfte unterliegt. Diese Ansicht wurde von vielen Wissenschaftlern des 19. Jahrhunderts übernommen, obwohl ihre Grundfesten bereits 1777 erschüttert wurden, als Lavoisier vermutete, dass die Atmung ein der Verbrennung ähnlicher Prozess sei.

Im Jahr 1828 gewann der deutsche Chemiker Friedrich Wöhler (1800–1882) durch Erhitzen von Ammoniumcyanat (diese Verbindung wurde uneingeschränkt als anorganische Substanz eingestuft) Harnstoff, ein Abfallprodukt von Mensch und Tier. 1845 synthetisierte Adolf Kolbe, ein Schüler Wöhlers, Essigsäure aus den Ausgangselementen Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff. In den 1850er Jahren begann der französische Chemiker Pierre Berthelot mit systematischen Arbeiten zur Synthese organischer Verbindungen und gewann Methyl- und Ethylalkohole, Methan, Benzol und Acetylen. Eine systematische Untersuchung natürlicher organischer Verbindungen hat gezeigt, dass sie alle ein oder mehrere Kohlenstoffatome und viele Wasserstoffatome enthalten. Typentheorie. Die Entdeckung und Isolierung einer Vielzahl komplexer kohlenstoffhaltiger Verbindungen warf die Frage nach der Zusammensetzung ihrer Moleküle auf und führte zu der Notwendigkeit, das bestehende Klassifizierungssystem zu überarbeiten. In den 1840er Jahren erkannten Chemiker, dass Berzelius‘ dualistische Ideen nur auf anorganische Salze anwendbar waren. Im Jahr 1853 wurde versucht, alle organischen Verbindungen nach Typ zu klassifizieren. Eine verallgemeinerte „Typentheorie“ wurde von einem französischen Chemiker vorgeschlagen Charles Frederic Gerard, der glaubte, dass die Kombination verschiedener Atomgruppen nicht durch die elektrische Ladung dieser Gruppen, sondern durch ihre spezifischen chemischen Eigenschaften bestimmt wird.

Strukturchemie. Im Jahr 1857 schlug Kekule auf der Grundlage der Valenztheorie (unter Valenz wurde die Anzahl der Wasserstoffatome verstanden, die sich mit einem Atom eines bestimmten Elements verbinden) vor, dass Kohlenstoff vierwertig ist und sich daher mit vier anderen Atomen zu langen Ketten verbinden kann – gerade oder verzweigt. Daher begann man, organische Moleküle nicht in Form von Radikalkombinationen, sondern in Form von Strukturformeln darzustellen – Atome und Bindungen zwischen ihnen.

Im Jahr 1874 ein dänischer Chemiker Jacob van't Hoff und der französische Chemiker Joseph Achille Le Bel (1847–1930) erweiterte diese Idee auf die Anordnung von Atomen im Raum. Sie glaubten, dass Moleküle keine flachen, sondern dreidimensionale Strukturen seien. Dieses Konzept ermöglichte die Erklärung vieler bekannter Phänomene, beispielsweise der räumlichen Isomerie, der Existenz von Molekülen gleicher Zusammensetzung, aber unterschiedlicher Eigenschaften. Die Daten passen sehr gut hinein Louis Pasteurüber Isomere der Weinsäure.

Das Periodensystem der Elemente hatte großen Einfluss auf die weitere Entwicklung der Chemie.

Es war nicht nur die erste natürliche Klassifizierung chemischer Elemente, die zeigte, dass sie ein harmonisches System bilden und in enger Verbindung miteinander stehen, sondern es wurde auch zu einem leistungsstarken Werkzeug für die weitere Forschung.

Als Mendelejew seine Tabelle auf der Grundlage des von ihm entdeckten Periodengesetzes zusammenstellte, waren viele Elemente noch unbekannt. Somit war das Element der vierten Periode, Scandium, unbekannt. In Bezug auf die Atommasse kam Titan nach Kalzium, aber Titan konnte nicht direkt nach Kalzium eingeordnet werden, da es in die dritte Gruppe fallen würde, während Titan ein höheres Oxid bildet und aufgrund anderer Eigenschaften in die vierte Gruppe einzuordnen wäre . Daher hat Mendelejew eine Zelle übersprungen, das heißt, er hat einen freien Raum zwischen Kalzium und Titan gelassen. Auf der gleichen Grundlage blieben in der vierten Periode zwei freie Zellen zwischen Zink und Arsen übrig, die nun von den Elementen Gallium und Germanium besetzt waren. In anderen Reihen sind noch Plätze frei. Mendelejew war nicht nur davon überzeugt, dass es noch unbekannte Elemente geben musste, die diese Räume füllen würden, sondern er sagte auch die Eigenschaften solcher Elemente im Voraus voraus, basierend auf ihrer Position unter anderen Elementen des Periodensystems. Er gab einem von ihnen den Namen Ekabor, das künftig zwischen Kalzium und Titan eingeordnet werden sollte (da seine Eigenschaften Bor ähneln sollten); Die anderen beiden, für die in der Tabelle zwischen Zink und Arsen Leerzeichen blieben, wurden Eka-Aluminium und Eca-Silizium genannt.

Im Laufe der nächsten 15 Jahre wurden Mendelejews Vorhersagen auf brillante Weise bestätigt: Alle drei erwarteten Elemente wurden entdeckt. Zunächst entdeckte der französische Chemiker Lecoq de Boisbaudran Gallium, das alle Eigenschaften von Eka-Aluminium besitzt; dann entdeckte L. F. Nilsson in Schweden Scandium, das die Eigenschaften von Ekaboron hatte, und schließlich entdeckte K. A. Winkler einige Jahre später in Deutschland ein Element, das er Germanium nannte und das sich als identisch mit Ekasilizium herausstellte.

Um die erstaunliche Genauigkeit von Mendelejews Voraussicht zu beurteilen, vergleichen wir die von ihm 1871 vorhergesagten Eigenschaften von Eca-Silizium mit den Eigenschaften von Germanium, das 1886 entdeckt wurde:

Die Entdeckung von Gallium, Scandium und Germanium war der größte Triumph des Periodengesetzes.

Das Periodensystem war auch für die Bestimmung der Wertigkeit und Atommassen einiger Elemente von großer Bedeutung. So galt das Element Beryllium lange Zeit als Analogon des Aluminiums und seinem Oxid wurde die Formel zugeordnet. Basierend auf der prozentualen Zusammensetzung und der erwarteten Formel von Berylliumoxid wurde seine Atommasse mit 13,5 angenommen. Das Periodensystem hat gezeigt, dass es in der Tabelle nur einen Platz für Beryllium gibt, nämlich über Magnesium, daher muss sein Oxid die Formel haben, die die Atommasse von Beryllium gleich zehn ergibt. Diese Schlussfolgerung wurde bald durch die Bestimmung der Atommasse von Beryllium aus der Dampfdichte seines Chlorids bestätigt.



genau<гак же периодическая система дала толчок к исправлению атомных масс некоторых элементов. Например, цезию раньше приписывали атомную массу 123,4. Менделев же, располагая элементы в таблицу, нашел, что по своим свойствам цезий должен стоять в главной подгруппе первой группы под рубидием и потому будет иметь атомную массу около 130. Современные определения показывают, что атомная масса цезия равна 132,9054.

Und bis heute bleibt das Periodengesetz der rote Faden und das Leitprinzip der Chemie. Auf dieser Grundlage wurden in den letzten Jahrzehnten Transurane künstlich erzeugt, die im Periodensystem nach Uran stehen. Eines davon – Element Nr. 101, erstmals 1955 entdeckt – wurde zu Ehren des großen russischen Wissenschaftlers Mendelevium genannt.

Die Entdeckung des Periodengesetzes und die Schaffung eines Systems chemischer Elemente war nicht nur für die Chemie, sondern auch für die Philosophie, für unser gesamtes Weltverständnis, von großer Bedeutung. Mendelejew zeigte, dass chemische Elemente ein harmonisches System bilden, das auf einem grundlegenden Naturgesetz beruht. Dies ist Ausdruck der Position der materialistischen Dialektik zur Verbindung und Interdependenz natürlicher Phänomene. Das periodische Gesetz enthüllte den Zusammenhang zwischen den Eigenschaften chemischer Elemente und der Masse ihrer Atome und war eine brillante Bestätigung eines der universellen Gesetze der Naturentwicklung – des Gesetzes vom Übergang von Quantität in Qualität.

Die anschließende Entwicklung der Wissenschaft ermöglichte es, auf der Grundlage des Periodengesetzes die Struktur der Materie viel tiefer zu verstehen, als dies zu Lebzeiten Mendelejews möglich war.

Die im 20. Jahrhundert entwickelte Theorie des Atomaufbaus wiederum verschaffte dem Periodengesetz und dem Periodensystem der Elemente ein neues, tieferes Licht. Die prophetischen Worte Mendelejews wurden auf brillante Weise bestätigt: „Dem periodischen Gesetz droht nicht die Zerstörung, sondern es werden nur Überbau und Entwicklung versprochen.“



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