Періодичний закон

Всі елементи зазвичай представляється в хімії у вигляді періодичної системи: розташовуються рядках (періоди і ряди) і шпальтах (відповідають групам) таблиці з урахуванням зростання їх атомних мас. Відкриття періодичного закону відноситься до 1869 і безперечно належить російському вченому хіміку - Дмитру Івановичу Менделєєву. Хоча багато зарубіжні джерела поруч з його ім`ям згадують ім`я Юліуас Лотар Мейєра, який, за їх твердженням, роком пізніше (але незалежно) розробив подібну систему. Ключем до успіху багаторічних зусиль російського хіміка було усвідомлення того, що попередні спроби інших вчених зазнали невдачі, оскільки багато хто з хімічних елементів ще не були відкриті, тому в своїй таблиці він залишив для них вільні місця.

Періодичний закон, що відображається як таблиця Менделєєва, по горизонталі ділиться на сім періодів. Позначення першого, другого і третього періодів збігаються з такими ж римськими цифрами рядів: I, II, III. Періоди четвертий, п`ятий і шостий діляться на парні і непарні ряди, ідентифікуються римськими цифрами: IV, V, VI, VII, VIII і IX. А сьомий період збігається з X поруч. По вертикалі у вісімнадцяти шпальтах або колонках всі елементи розподілені по восьми групах. Кожна група, з першої по сьому, ділиться на дві колонки, що представляють собою головну і побічну підгрупи. Восьма група складається з чотирьох підгруп. Крім того, дві комірки з хімічними елементами третьої групи - лантаном і актинієм - приховують ряди, звані відповідно лантаноїди (з 58 по 71 номер) і актиноїди (з 90 по 103 номер).

У першому періоді всього два представника: водень і гелій. Другий і третій включають по вісім хімічних елементів. Періоди четвертий, п`ятий і шостий є тривалими, оскільки в кожен входить по вісімнадцять видимих елементів, вони розподіляються таким чином: у парних рядах міститься десять, а в непарних всього вісім. Але якщо враховувати лантаноїди, то шостий період містить тридцять два хімічних елементи, включаючи чотирнадцять прихованих. Сьомий період також є тривалим, він має вісімнадцять, чотири з них видимі, а чотирнадцять (Актиноїди) є прихованими. Елементи непарних рядів четвертого, п`ятого і шостого періодів відносяться до побічних підгрупах (b), а парних рядів входять в головні підгрупи (a), поряд з тими, які відносяться до першого, другого, третього і сьомого періодів.

Періодичний закон встановлює, що всі елементи в межах однієї групи відрізняються значними подібностями один з одним і помітно відрізняються від тих, що входять до складу інших груп. Наприклад, до групи Ia, за винятком водню, входять метали з хімічною валентностью плюс 1, у той час як у групі VIIa, за винятком астату, все елементи є неметалами, які в з`єднаннях зазвичай мають валентність мінус 1. Сьогодні періодичний закон представляється не тільки таблицею. Математичного виразу він не має, але існує у вигляді твердження, що властивості будь-якого хімічного елемента, а також властивості всіх простих речовин і складних сполук, до складу яких він входить, мають періодичну залежність від величини заряду ядра атома.

Термін періодичність був запропонований вперше Д. І. Менделєєвим, незважаючи на те, що і раніше були спроби вчених з різних країн якимось чином класифікувати відомі хімічні речовини. Але саме він зауважив, що при розташуванні їх у порядку збільшення атомних мас, властивість кожного восьмого елемента нагадують властивості першого. У 1869 році перший варіант таблиці (на той момент було відомо тільки 60 елементів) ще сильно відрізнявся від сучасного вигляду, наочно відображає періодичний закон. З часом він зазнав певних змін, які полягали в доповненні новими, пізніше відкритими хімічними елементами. Але це не тільки не зруйнувало уявлення про періодичність властивостей хімічних атомів, якими керувався великий російський хімік, але, кожне з них підтверджувало закон, сформульований нашим ученим.

Відкритий російським ученим періодичний закон і створена на його основі періодична система стали надійним фундаментом сучасної хімії. Завдяки чому Менделєєв виправив у деяких атомів їх маси і передбачив існування в природі трьох ще не відкритих елементів, що пізніше знайшло експериментальне підтвердження, і були відкриті галій, скандій і германій. Все це призвело до загального визнання періодичної системи. Значення періодичного закону переоцінити неможливо, так як це відкриття мало величезне значення в розвитку хімії.