रिपोर्ट: डी. मेंडेलीव द्वारा रसायन विज्ञान के विकास में आवर्त सारणी और इसका महत्व

तत्वों की आवर्त सारणी का रसायन विज्ञान के बाद के विकास पर बहुत प्रभाव पड़ा।

दिमित्री इवानोविच मेंडेलीव (1834-1907)

यह न केवल रासायनिक तत्वों का पहला प्राकृतिक वर्गीकरण था, जो दर्शाता है कि वे एक सामंजस्यपूर्ण प्रणाली बनाते हैं और एक-दूसरे के साथ घनिष्ठ संबंध में हैं, बल्कि यह आगे के शोध के लिए एक शक्तिशाली उपकरण भी बन गया है।

जिस समय मेंडेलीव ने अपने द्वारा खोजे गए आवर्त नियम के आधार पर अपनी तालिका संकलित की, उस समय कई तत्व अभी भी अज्ञात थे। इस प्रकार, चौथा आवर्त तत्व स्कैंडियम अज्ञात था। परमाणु द्रव्यमान के संदर्भ में, टाइटेनियम कैल्शियम के बाद आता है, लेकिन टाइटेनियम को कैल्शियम के तुरंत बाद नहीं रखा जा सकता है, क्योंकि यह तीसरे समूह में आएगा, जबकि टाइटेनियम एक उच्च ऑक्साइड बनाता है, और अन्य गुणों के अनुसार इसे चौथे समूह में वर्गीकृत किया जाना चाहिए . इसलिए, मेंडेलीव ने एक सेल छोड़ दिया, यानी, उन्होंने कैल्शियम और टाइटेनियम के बीच खाली जगह छोड़ दी। इसी आधार पर, चौथी अवधि में, जिंक और आर्सेनिक के बीच दो मुक्त कोशिकाएं बची थीं, जिन पर अब गैलियम और जर्मेनियम तत्वों का कब्जा है। अन्य पंक्तियों में अभी भी सीटें खाली हैं। मेंडेलीव न केवल आश्वस्त थे कि अभी तक अज्ञात तत्व होंगे जो इन स्थानों को भर देंगे, बल्कि उन्होंने आवर्त सारणी के अन्य तत्वों के बीच उनकी स्थिति के आधार पर ऐसे तत्वों के गुणों की भी पहले से भविष्यवाणी की थी। उन्होंने उनमें से एक को ईकाबोर नाम दिया, जिसे भविष्य में कैल्शियम और टाइटेनियम के बीच स्थान लेना था (क्योंकि इसके गुण बोरॉन के समान होने चाहिए थे); अन्य दो, जिनके लिए जिंक और आर्सेनिक के बीच तालिका में स्थान छोड़ा गया था, को ईका-एल्यूमीनियम और ईका-सिलिकॉन नाम दिया गया था।

अगले 15 वर्षों में, मेंडेलीव की भविष्यवाणियों की शानदार ढंग से पुष्टि की गई: सभी तीन अपेक्षित तत्वों की खोज की गई। सबसे पहले, फ्रांसीसी रसायनज्ञ लेकोक डी बोइसबौड्रन ने गैलियम की खोज की, जिसमें ईका-एल्यूमीनियम के सभी गुण हैं; फिर, स्वीडन में, एल. एफ. निल्सन ने स्कैंडियम की खोज की, जिसमें ईकाबोरोन के गुण थे, और अंततः, कुछ साल बाद जर्मनी में, के. ए. विंकलर ने एक तत्व की खोज की, जिसे उन्होंने जर्मेनियम कहा, जो ईकासिलिकॉन के समान निकला।

मेंडेलीव की दूरदर्शिता की अद्भुत सटीकता का आकलन करने के लिए, आइए हम उनके द्वारा 1871 में भविष्यवाणी की गई ईका-सिलिकॉन के गुणों की तुलना 1886 में खोजे गए जर्मेनियम के गुणों से करें:

गैलियम, स्कैंडियम और जर्मेनियम की खोज आवधिक कानून की सबसे बड़ी विजय थी।

कुछ तत्वों की संयोजकता और परमाणु द्रव्यमान स्थापित करने में आवर्त प्रणाली का भी बहुत महत्व था। इस प्रकार, बेरिलियम तत्व को लंबे समय से एल्यूमीनियम का एक एनालॉग माना जाता है और इसके ऑक्साइड को सूत्र सौंपा गया था। बेरिलियम ऑक्साइड की प्रतिशत संरचना और अपेक्षित सूत्र के आधार पर इसका परमाणु द्रव्यमान 13.5 माना गया। आवर्त सारणी से पता चला है कि तालिका में बेरिलियम के लिए केवल एक ही स्थान है, अर्थात् मैग्नीशियम से ऊपर, इसलिए इसके ऑक्साइड का सूत्र होना चाहिए, जो बेरिलियम का परमाणु द्रव्यमान दस के बराबर देता है। इस निष्कर्ष की जल्द ही इसके क्लोराइड के वाष्प घनत्व से बेरिलियम के परमाणु द्रव्यमान के निर्धारण द्वारा पुष्टि की गई।

बिल्कुल सही और वर्तमान में, आवर्त नियम रसायन विज्ञान का मार्गदर्शक सूत्र और मार्गदर्शक सिद्धांत बना हुआ है। इसके आधार पर ही हाल के दशकों में यूरेनियम के बाद आवर्त सारणी में स्थित ट्रांसयूरेनियम तत्वों को कृत्रिम रूप से बनाया गया। उनमें से एक - तत्व संख्या 101, जिसे पहली बार 1955 में प्राप्त किया गया था - का नाम महान रूसी वैज्ञानिक के सम्मान में मेंडेलीवियम रखा गया था।

आवधिक नियम की खोज और रासायनिक तत्वों की एक प्रणाली का निर्माण न केवल रसायन विज्ञान के लिए, बल्कि दर्शनशास्त्र के लिए, दुनिया की हमारी संपूर्ण समझ के लिए भी बहुत महत्वपूर्ण था। मेंडेलीव ने दिखाया कि रासायनिक तत्व एक सामंजस्यपूर्ण प्रणाली बनाते हैं, जो प्रकृति के मौलिक नियम पर आधारित है। यह प्राकृतिक घटनाओं के अंतर्संबंध और अन्योन्याश्रयता के बारे में भौतिकवादी द्वंद्ववाद की स्थिति की अभिव्यक्ति है। रासायनिक तत्वों के गुणों और उनके परमाणुओं के द्रव्यमान के बीच संबंध को प्रकट करते हुए, आवधिक कानून प्रकृति के विकास के सार्वभौमिक कानूनों में से एक की एक शानदार पुष्टि थी - मात्रा के गुणवत्ता में संक्रमण का कानून।

विज्ञान के बाद के विकास ने, आवधिक कानून के आधार पर, पदार्थ की संरचना को मेंडेलीव के जीवनकाल की तुलना में कहीं अधिक गहराई से समझना संभव बना दिया।

20वीं शताब्दी में विकसित परमाणु संरचना के सिद्धांत ने, बदले में, आवधिक कानून और तत्वों की आवधिक प्रणाली को एक नई, गहरी रोशनी दी। मेंडेलीव के भविष्यसूचक शब्दों की शानदार ढंग से पुष्टि की गई: "आवधिक कानून में विनाश का खतरा नहीं है, बल्कि केवल अधिरचना और विकास का वादा किया गया है।"

तत्वों की आवर्त सारणी का रसायन विज्ञान के बाद के विकास पर बहुत प्रभाव पड़ा। यह न केवल रासायनिक तत्वों का पहला प्राकृतिक वर्गीकरण था, जो दर्शाता है कि वे एक सामंजस्यपूर्ण प्रणाली बनाते हैं और एक-दूसरे के साथ घनिष्ठ संबंध में हैं, बल्कि यह आगे के शोध के लिए एक शक्तिशाली उपकरण भी था।
जिस समय मेंडेलीव ने अपने द्वारा खोजे गए आवर्त नियम के आधार पर अपनी तालिका संकलित की, उस समय कई तत्व अभी भी अज्ञात थे। इस प्रकार, अवधि 4 तत्व स्कैंडियम अज्ञात था। परमाणु द्रव्यमान के संदर्भ में, Ti, Ca के बाद आता है, लेकिन Ti को Ca के ठीक बाद नहीं रखा जा सकता, क्योंकि यह समूह 3 में आएगा, लेकिन Ti के गुणों के कारण इसे समूह 4 में वर्गीकृत किया जाना चाहिए। इसलिए, मेंडेलीव एक सेल से चूक गए। इसी आधार पर, आवर्त 4 में, Zn और As के बीच दो मुक्त कोशिकाएँ छोड़ी गईं। अन्य पंक्तियों में अभी भी सीटें खाली हैं। मेंडेलीव न केवल आश्वस्त थे कि अभी भी अज्ञात तत्व होंगे जो इन स्थानों को भर देंगे, लेकिन आवर्त सारणी के अन्य तत्वों के बीच उनकी स्थिति के आधार पर, ऐसे तत्वों के गुणों की भी पहले से भविष्यवाणी की गई थी।इन तत्वों को एकाबोरोन नाम भी दिया गया (क्योंकि इसके गुण बोरॉन के समान थे), एकालुमिनियम, एकासिलिसियम...

डी.आई. मेंडेलीव ने लिखा: “आवधिक कानून से पहले, तत्व प्रकृति की केवल खंडित यादृच्छिक घटनाओं का प्रतिनिधित्व करते थे; किसी भी नए की उम्मीद करने का कोई कारण नहीं था, और जो दोबारा मिले वे पूरी तरह से अप्रत्याशित नवीनता थे। आवधिक पैटर्न पहला था जिसने अभी तक अनदेखे तत्वों को इतनी दूरी पर देखना संभव बना दिया था कि इस पैटर्न की सहायता के बिना दृष्टि अभी तक नहीं पहुंच पाई थी।

आवधिक कानून की खोज के साथ, रसायन विज्ञान एक वर्णनात्मक विज्ञान नहीं रह गया - इसे वैज्ञानिक दूरदर्शिता का एक उपकरण प्राप्त हुआ। यह कानून और इसका ग्राफिक प्रदर्शन - डी.आई. मेंडेलीव द्वारा रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी की तालिका - सैद्धांतिक ज्ञान के सभी तीन सबसे महत्वपूर्ण कार्यों को पूरा करती है: सामान्यीकरण, व्याख्यात्मक और पूर्वानुमान। उनके आधार पर, वैज्ञानिक:

• रासायनिक तत्वों और उनसे बनने वाले पदार्थों के बारे में सभी जानकारी को व्यवस्थित और सारांशित किया गया;
• रासायनिक तत्वों की दुनिया में मौजूद विभिन्न प्रकार की आवधिक निर्भरता का तर्क दिया, उन्हें तत्वों के परमाणुओं की संरचना के आधार पर समझाया;
• भविष्यवाणी की, अभी तक अनदेखे रासायनिक तत्वों और उनसे बने पदार्थों के गुणों का वर्णन किया और उनकी खोज के तरीकों का भी संकेत दिया।

जब डी. आई. मेंडेलीव ने आवधिक नियम की खोज की, तो उन्हें स्वयं रासायनिक तत्वों के बारे में जानकारी को व्यवस्थित और सामान्य बनाना पड़ा, उन्होंने अपनी तालिका बनाई और उसमें सुधार किया। इसके अलावा, परमाणु द्रव्यमान के मूल्यों में त्रुटियों और उन तत्वों की उपस्थिति जो अभी तक खोजे नहीं गए थे, ने अतिरिक्त कठिनाइयाँ पैदा कीं। लेकिन महान वैज्ञानिक अपने द्वारा खोजे गए प्रकृति के नियम की सच्चाई के प्रति दृढ़ता से आश्वस्त थे। गुणों में समानता के आधार पर और आवर्त सारणी की तालिका में तत्वों के स्थान के सही निर्धारण में विश्वास करते हुए, उन्होंने उस समय स्वीकृत दस तत्वों के ऑक्सीजन वाले यौगिकों में परमाणु द्रव्यमान और संयोजकता में महत्वपूर्ण परिवर्तन किया और उन्हें "सही" किया। दस अन्य. उन्होंने तालिका में आठ तत्वों को रखा, जो उस समय दूसरों के साथ उनकी समानता के बारे में आम तौर पर स्वीकृत विचारों के विपरीत थे। उदाहरण के लिए, उन्होंने थैलियम को क्षार धातुओं के प्राकृतिक परिवार से बाहर कर दिया और इसे प्रदर्शित उच्चतम संयोजकता के अनुसार समूह III में रखा; उन्होंने गलत ढंग से निर्धारित सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान (13) और संयोजकता III वाले बेरिलियम को समूह III से II में स्थानांतरित कर दिया, जिससे इसके सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान का मान 9 और उच्चतम संयोजकता II में बदल गया।

अधिकांश वैज्ञानिकों ने डी.आई. मेंडेलीव के संशोधनों को वैज्ञानिक तुच्छता और निराधार निर्लज्जता माना। आवधिक कानून और रासायनिक तत्वों की तालिका को एक परिकल्पना के रूप में माना जाता था, अर्थात, सत्यापन की आवश्यकता वाली एक धारणा। वैज्ञानिक ने इसे समझा और अपने द्वारा खोजे गए तत्वों के कानून और प्रणाली की शुद्धता की जांच करने के लिए, उन्होंने उन तत्वों के गुणों का विस्तार से वर्णन किया जो अभी तक खोजे नहीं गए थे और यहां तक ​​कि उनकी खोज के तरीकों का भी, सिस्टम में उनके इच्छित स्थान के आधार पर वर्णन किया गया था। . तालिका के पहले संस्करण का उपयोग करते हुए, उन्होंने अज्ञात तत्वों (गैलियम, जर्मेनियम, हेफ़नियम, स्कैंडियम) के अस्तित्व के बारे में चार भविष्यवाणियाँ कीं, और बेहतर, दूसरे संस्करण के अनुसार, उन्होंने सात और (टेक्नीटियम, रेनियम, एस्टैटिन, फ्रैन्शियम) बनाए। रेडियम, एक्टिनियम, प्रोटैक्टीनियम)।

1869 से 1886 की अवधि के दौरान, तीन अनुमानित तत्वों की खोज की गई: गैलियम (पी. ई. लेकोक डी बोइसबाउड्रन, फ्रांस, 1875), स्कैंडियम (एल. एफ. निल्सन, स्वीडन, 1879) और जर्मेनियम (सी. विंकलर, जर्मनी, 1886)। इनमें से पहले तत्व की खोज, जिसने महान रूसी वैज्ञानिक की भविष्यवाणी की सत्यता की पुष्टि की, ने उनके सहयोगियों के बीच केवल रुचि और आश्चर्य पैदा किया। जर्मेनियम की खोज आवर्त नियम की सच्ची विजय थी। के. विंकलर ने "जर्मनी पर संदेश" लेख में लिखा: "अब इसमें कोई संदेह नहीं है कि नया तत्व कोई और नहीं बल्कि पंद्रह साल पहले मेंडेलीव द्वारा भविष्यवाणी की गई ईका-सिलिकॉन है। तत्वों की आवधिकता के सिद्धांत की वैधता का अधिक ठोस प्रमाण अब तक के काल्पनिक ईका-सिलिकॉन के अवतार से अधिक शायद ही दिया जा सकता है, और यह वास्तव में साहसपूर्वक सामने रखे गए सिद्धांत की एक साधारण पुष्टि से अधिक कुछ का प्रतिनिधित्व करता है - इसका मतलब है दृष्टि के रासायनिक क्षेत्र का एक उत्कृष्ट विस्तार, अनुभूति के क्षेत्र में एक शक्तिशाली कदम।"

डी.आई.मेंडेलीव के नियम और तालिका के आधार पर उत्कृष्ट गैसों की भविष्यवाणी और खोज की गई। और अब यह नियम नए रासायनिक तत्वों की खोज या कृत्रिम निर्माण के लिए एक मार्गदर्शक के रूप में कार्य करता है। उदाहरण के लिए, कोई यह तर्क दे सकता है कि तत्व #114 सीसा (एकासलीड) के समान है और #118 एक उत्कृष्ट गैस (एकाराडोन) होगा।

आवर्त नियम की खोज और डी. आई. मेंडेलीव द्वारा रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी की तालिका के निर्माण ने तत्वों के अंतर्संबंध के कारणों की खोज को प्रेरित किया, परमाणु की जटिल संरचना की पहचान और विकास में योगदान दिया। परमाणु की संरचना का सिद्धांत. बदले में, इस शिक्षण ने आवर्त नियम के भौतिक अर्थ को प्रकट करना और आवर्त सारणी में तत्वों की व्यवस्था को समझाना संभव बना दिया। इससे परमाणु ऊर्जा की खोज और मानव आवश्यकताओं के लिए इसका उपयोग शुरू हुआ।

§ 5 के लिए प्रश्न और कार्य

1. डी. आई. मेंडेलीव की आवर्त सारणी की अवधियों और समूहों द्वारा बायोजेनिक मैक्रोलेमेंट्स के वितरण का विश्लेषण करें। आइए याद रखें कि इनमें C, H, O, N, Ca, S, P, K, Mg, Fe शामिल हैं।
2. दूसरे और तीसरे आवर्त के मुख्य उपसमूहों के तत्वों को रासायनिक अनुरूप क्यों कहा जाता है? यह सादृश्य स्वयं कैसे प्रकट होता है?
3. अन्य सभी तत्वों के विपरीत, हाइड्रोजन को डी.आई. मेंडेलीव की आवर्त सारणी में दो बार क्यों लिखा गया है? आवर्त सारणी में हाइड्रोजन की दोहरी स्थिति की वैधता को उसके परमाणु, सरल पदार्थ और यौगिकों की संरचना और गुणों की तुलना अन्य तत्वों - क्षार धातुओं और हैलोजन के अस्तित्व के संगत रूपों से करके सिद्ध करें।
4. लैंथेनम और लैंथेनाइड्स, एक्टिनियम और एक्टिनाइड्स के गुण इतने समान क्यों हैं?
5. मुख्य और द्वितीयक उपसमूहों के तत्वों के लिए यौगिकों के कौन से रूप समान होंगे?
6. आवर्त सारणी में वाष्पशील हाइड्रोजन यौगिकों के सामान्य सूत्र केवल मुख्य उपसमूहों के तत्वों के अंतर्गत और उच्च ऑक्साइड के सूत्र - दोनों उपसमूहों के तत्वों के अंतर्गत (बीच में) क्यों लिखे जाते हैं?
7. समूह VII के तत्वों के अनुरूप उच्च हाइड्रॉक्साइड का सामान्य सूत्र क्या है? उसका चरित्र क्या है?

1869 में, डी.आई. मेंडेलीव ने सरल पदार्थों और यौगिकों के गुणों के विश्लेषण के आधार पर आवधिक कानून तैयार किया: "तत्वों के सरल पिंडों और यौगिकों के गुण समय-समय पर तत्वों के परमाणु द्रव्यमान के परिमाण पर निर्भर होते हैं।"आवर्त नियम के आधार पर तत्वों की आवर्त प्रणाली संकलित की गई। इसमें समान गुणों वाले तत्वों को ऊर्ध्वाधर समूह स्तंभों में संयोजित किया गया था। कुछ मामलों में, तत्वों को आवर्त सारणी में रखते समय, गुणों की पुनरावृत्ति की आवधिकता को बनाए रखने के लिए बढ़ते परमाणु द्रव्यमान के अनुक्रम को बाधित करना आवश्यक था। उदाहरण के लिए, हमें टेल्यूरियम और आयोडीन, साथ ही आर्गन और पोटेशियम को "स्वैप" करना था। इसका कारण यह है कि मेंडेलीव ने आवर्त नियम का प्रस्ताव उस समय दिया था जब परमाणु की संरचना के बारे में कुछ भी ज्ञात नहीं था। 20वीं शताब्दी में परमाणु का ग्रहीय मॉडल प्रस्तावित होने के बाद, आवर्त नियम इस प्रकार तैयार किया गया है:

"रासायनिक तत्वों और यौगिकों के गुण समय-समय पर परमाणु नाभिक के आवेशों पर निर्भर होते हैं।"

नाभिक का आवेश आवर्त सारणी में तत्व की संख्या और परमाणु के इलेक्ट्रॉन कोश में इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर होता है। इस सूत्रीकरण ने आवधिक कानून के "उल्लंघन" की व्याख्या की। आवर्त सारणी में, आवर्त संख्या परमाणु में इलेक्ट्रॉनिक स्तरों की संख्या के बराबर होती है, मुख्य उपसमूहों के तत्वों के लिए समूह संख्या बाहरी स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर होती है।

आवर्त नियम का वैज्ञानिक महत्व. आवधिक कानून ने रासायनिक तत्वों और उनके यौगिकों के गुणों को व्यवस्थित करना संभव बना दिया। आवर्त सारणी का संकलन करते समय, मेंडेलीव ने कई अनदेखे तत्वों के अस्तित्व की भविष्यवाणी की, उनके लिए खाली कोशिकाएँ छोड़ दीं, और अनदेखे तत्वों के कई गुणों की भविष्यवाणी की, जिससे उनकी खोज में आसानी हुई। इनमें से पहला चार साल बाद आया।

लेकिन मेंडेलीव की महान योग्यता केवल नई चीजों की खोज में नहीं है।

मेंडलीफ ने प्रकृति के एक नये नियम की खोज की। असमान, असंबद्ध पदार्थों के बजाय, विज्ञान को एक एकल सामंजस्यपूर्ण प्रणाली का सामना करना पड़ा जिसने ब्रह्मांड के सभी तत्वों को एक पूरे में एकजुट किया; परमाणुओं को इस प्रकार माना जाने लगा:

1. एक सामान्य पैटर्न द्वारा एक दूसरे के साथ व्यवस्थित रूप से जुड़े हुए,

2. परमाणु भार में मात्रात्मक परिवर्तन के उनके रसायन में गुणात्मक परिवर्तन में परिवर्तन का पता लगाना। व्यक्तित्व,

3. यह दर्शाता है कि विपरीत धात्विक है। और गैर-धात्विक। जैसा कि पहले सोचा गया था, परमाणुओं के गुण निरपेक्ष नहीं हैं, बल्कि प्रकृति में केवल सापेक्ष हैं।

24. कार्बनिक रसायन विज्ञान के विकास की प्रक्रिया में संरचनात्मक सिद्धांतों का उद्भव। संरचनात्मक सिद्धांतों के सैद्धांतिक आधार के रूप में परमाणु-आणविक विज्ञान।

कार्बनिक रसायन विज्ञान।पूरे 18वीं सदी में. जीवों और पदार्थों के रासायनिक संबंधों के प्रश्न में, वैज्ञानिकों को जीवनवाद के सिद्धांत द्वारा निर्देशित किया गया था - एक सिद्धांत जो जीवन को एक विशेष घटना मानता था, जो ब्रह्मांड के नियमों के अधीन नहीं, बल्कि विशेष महत्वपूर्ण शक्तियों के प्रभाव के अधीन था। यह दृष्टिकोण 19वीं सदी के कई वैज्ञानिकों को विरासत में मिला था, हालाँकि इसकी नींव 1777 में ही हिल गई थी, जब लेवोज़ियर ने सुझाव दिया था कि श्वसन दहन के समान एक प्रक्रिया है।

1828 में, जर्मन रसायनज्ञ फ्रेडरिक वॉहलर (1800-1882) ने अमोनियम साइनेट (इस यौगिक को बिना शर्त एक अकार्बनिक पदार्थ के रूप में वर्गीकृत किया गया था) को गर्म करके, यूरिया प्राप्त किया, जो मनुष्यों और जानवरों का अपशिष्ट उत्पाद है। 1845 में, वोहलर के छात्र एडॉल्फ कोल्बे ने शुरुआती तत्वों कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन से एसिटिक एसिड को संश्लेषित किया। 1850 के दशक में, फ्रांसीसी रसायनज्ञ पियरे बर्थेलॉट ने कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण पर व्यवस्थित काम शुरू किया और मिथाइल और एथिल अल्कोहल, मीथेन, बेंजीन और एसिटिलीन प्राप्त किया। प्राकृतिक कार्बनिक यौगिकों के एक व्यवस्थित अध्ययन से पता चला है कि उन सभी में एक या अधिक कार्बन परमाणु होते हैं और कई में हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। प्रकार सिद्धांत. बड़ी संख्या में जटिल कार्बन युक्त यौगिकों की खोज और अलगाव ने उनके अणुओं की संरचना पर सवाल उठाया और मौजूदा वर्गीकरण प्रणाली को संशोधित करने की आवश्यकता को जन्म दिया। 1840 के दशक तक, रासायनिक वैज्ञानिकों ने महसूस किया कि बर्ज़ेलियस के द्वैतवादी विचार केवल अकार्बनिक लवणों पर लागू होते हैं। 1853 में सभी कार्बनिक यौगिकों को प्रकार के आधार पर वर्गीकृत करने का प्रयास किया गया। एक फ्रांसीसी रसायनज्ञ द्वारा एक सामान्यीकृत "प्रकार सिद्धांत" प्रस्तावित किया गया था चार्ल्स फ्रेडरिक जेरार्डजिनका मानना ​​था कि परमाणुओं के विभिन्न समूहों का संयोजन इन समूहों के विद्युत आवेश से नहीं, बल्कि उनके विशिष्ट रासायनिक गुणों से निर्धारित होता है।

संरचनात्मक रसायन शास्त्र. 1857 में, केकुले ने वैलेंस के सिद्धांत (वैलेंस को किसी दिए गए तत्व के एक परमाणु के साथ जुड़ने वाले हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या के रूप में समझा जाता था) के आधार पर सुझाव दिया कि कार्बन टेट्रावेलेंट है और इसलिए चार अन्य परमाणुओं के साथ जुड़ सकता है, जिससे लंबी श्रृंखलाएं बन सकती हैं - सीधा या शाखायुक्त। इसलिए, कार्बनिक अणुओं को कट्टरपंथियों के संयोजन के रूप में नहीं, बल्कि संरचनात्मक सूत्रों - परमाणुओं और उनके बीच के बंधनों के रूप में चित्रित किया जाने लगा।

1874 में, एक डेनिश रसायनज्ञ जेकब वान्ट हॉफऔर फ्रांसीसी रसायनज्ञ जोसेफ अकिल ले बेल (1847-1930) ने इस विचार को अंतरिक्ष में परमाणुओं की व्यवस्था तक बढ़ाया। उनका मानना ​​था कि अणु सपाट नहीं, बल्कि त्रि-आयामी संरचनाएँ हैं। इस अवधारणा ने कई प्रसिद्ध घटनाओं की व्याख्या करना संभव बना दिया, उदाहरण के लिए, स्थानिक समरूपता, एक ही संरचना के अणुओं का अस्तित्व, लेकिन विभिन्न गुणों के साथ। डेटा इसमें बहुत अच्छी तरह फिट बैठता है लुई पास्चरटार्टरिक एसिड के आइसोमर्स के बारे में।

तत्वों की आवर्त सारणी का रसायन विज्ञान के बाद के विकास पर बहुत प्रभाव पड़ा।

यह न केवल रासायनिक तत्वों का पहला प्राकृतिक वर्गीकरण था, जो दर्शाता है कि वे एक सामंजस्यपूर्ण प्रणाली बनाते हैं और एक-दूसरे के साथ घनिष्ठ संबंध में हैं, बल्कि यह आगे के शोध के लिए एक शक्तिशाली उपकरण भी बन गया है।

जिस समय मेंडेलीव ने अपने द्वारा खोजे गए आवर्त नियम के आधार पर अपनी तालिका संकलित की, उस समय कई तत्व अभी भी अज्ञात थे। इस प्रकार, चौथा आवर्त तत्व स्कैंडियम अज्ञात था। परमाणु द्रव्यमान के संदर्भ में, टाइटेनियम कैल्शियम के बाद आता है, लेकिन टाइटेनियम को कैल्शियम के तुरंत बाद नहीं रखा जा सकता है, क्योंकि यह तीसरे समूह में आएगा, जबकि टाइटेनियम एक उच्च ऑक्साइड बनाता है, और अन्य गुणों के अनुसार इसे चौथे समूह में वर्गीकृत किया जाना चाहिए . इसलिए, मेंडेलीव ने एक सेल छोड़ दिया, यानी, उन्होंने कैल्शियम और टाइटेनियम के बीच खाली जगह छोड़ दी। इसी आधार पर, चौथी अवधि में, जिंक और आर्सेनिक के बीच दो मुक्त कोशिकाएं बची थीं, जिन पर अब गैलियम और जर्मेनियम तत्वों का कब्जा है। अन्य पंक्तियों में अभी भी सीटें खाली हैं। मेंडेलीव न केवल आश्वस्त थे कि अभी तक अज्ञात तत्व होंगे जो इन स्थानों को भर देंगे, बल्कि उन्होंने आवर्त सारणी के अन्य तत्वों के बीच उनकी स्थिति के आधार पर ऐसे तत्वों के गुणों की भी पहले से भविष्यवाणी की थी। उन्होंने उनमें से एक को ईकाबोर नाम दिया, जिसे भविष्य में कैल्शियम और टाइटेनियम के बीच स्थान लेना था (क्योंकि इसके गुण बोरॉन के समान होने चाहिए थे); अन्य दो, जिनके लिए जिंक और आर्सेनिक के बीच तालिका में स्थान छोड़ा गया था, को ईका-एल्यूमीनियम और ईका-सिलिकॉन नाम दिया गया था।

अगले 15 वर्षों में, मेंडेलीव की भविष्यवाणियों की शानदार ढंग से पुष्टि की गई: सभी तीन अपेक्षित तत्वों की खोज की गई। सबसे पहले, फ्रांसीसी रसायनज्ञ लेकोक डी बोइसबौड्रन ने गैलियम की खोज की, जिसमें ईका-एल्यूमीनियम के सभी गुण हैं; फिर, स्वीडन में, एल. एफ. निल्सन ने स्कैंडियम की खोज की, जिसमें ईकाबोरोन के गुण थे, और अंततः, कुछ साल बाद जर्मनी में, के. ए. विंकलर ने एक तत्व की खोज की, जिसे उन्होंने जर्मेनियम कहा, जो ईकासिलिकॉन के समान निकला।

मेंडेलीव की दूरदर्शिता की अद्भुत सटीकता का आकलन करने के लिए, आइए हम उनके द्वारा 1871 में भविष्यवाणी की गई ईका-सिलिकॉन के गुणों की तुलना 1886 में खोजे गए जर्मेनियम के गुणों से करें:

गैलियम, स्कैंडियम और जर्मेनियम की खोज आवधिक कानून की सबसे बड़ी विजय थी।

कुछ तत्वों की संयोजकता और परमाणु द्रव्यमान स्थापित करने में आवर्त प्रणाली का भी बहुत महत्व था। इस प्रकार, बेरिलियम तत्व को लंबे समय से एल्यूमीनियम का एक एनालॉग माना जाता है और इसके ऑक्साइड को सूत्र सौंपा गया था। बेरिलियम ऑक्साइड की प्रतिशत संरचना और अपेक्षित सूत्र के आधार पर इसका परमाणु द्रव्यमान 13.5 माना गया। आवर्त सारणी से पता चला है कि तालिका में बेरिलियम के लिए केवल एक ही स्थान है, अर्थात् मैग्नीशियम से ऊपर, इसलिए इसके ऑक्साइड का सूत्र होना चाहिए, जो बेरिलियम का परमाणु द्रव्यमान दस के बराबर देता है। इस निष्कर्ष की जल्द ही इसके क्लोराइड के वाष्प घनत्व से बेरिलियम के परमाणु द्रव्यमान के निर्धारण द्वारा पुष्टि की गई।

बिल्कुल<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.

और वर्तमान में आवर्त नियम रसायन विज्ञान का मार्गदर्शक सूत्र एवं मार्गदर्शक सिद्धांत बना हुआ है। इसके आधार पर ही हाल के दशकों में यूरेनियम के बाद आवर्त सारणी में स्थित ट्रांसयूरेनियम तत्वों को कृत्रिम रूप से बनाया गया। उनमें से एक - तत्व संख्या 101, जिसे पहली बार 1955 में प्राप्त किया गया था - का नाम महान रूसी वैज्ञानिक के सम्मान में मेंडेलीवियम रखा गया था।

आवधिक नियम की खोज और रासायनिक तत्वों की एक प्रणाली का निर्माण न केवल रसायन विज्ञान के लिए, बल्कि दर्शनशास्त्र के लिए, दुनिया की हमारी संपूर्ण समझ के लिए भी बहुत महत्वपूर्ण था। मेंडेलीव ने दिखाया कि रासायनिक तत्व एक सामंजस्यपूर्ण प्रणाली बनाते हैं, जो प्रकृति के मौलिक नियम पर आधारित है। यह प्राकृतिक घटनाओं के अंतर्संबंध और अन्योन्याश्रयता के बारे में भौतिकवादी द्वंद्ववाद की स्थिति की अभिव्यक्ति है। रासायनिक तत्वों के गुणों और उनके परमाणुओं के द्रव्यमान के बीच संबंध को प्रकट करते हुए, आवधिक कानून प्रकृति के विकास के सार्वभौमिक कानूनों में से एक की एक शानदार पुष्टि थी - मात्रा के गुणवत्ता में संक्रमण का कानून।

विज्ञान के बाद के विकास ने, आवधिक कानून के आधार पर, पदार्थ की संरचना को मेंडेलीव के जीवनकाल की तुलना में कहीं अधिक गहराई से समझना संभव बना दिया।

20वीं शताब्दी में विकसित परमाणु संरचना के सिद्धांत ने, बदले में, आवधिक कानून और तत्वों की आवधिक प्रणाली को एक नई, गहरी रोशनी दी। मेंडेलीव के भविष्यसूचक शब्दों की शानदार ढंग से पुष्टि की गई: "आवधिक कानून में विनाश का खतरा नहीं है, बल्कि केवल अधिरचना और विकास का वादा किया गया है।"