Классификация элементов периодический закон Д.И. Менделеева
Начало классификации элементов
Сравнение свойств химических элементов с давних пор привело к делению их на две большие группы — металлы и неметаллы или металлоиды . Это деление было основано в первую очередь на различии во внешних, физических свойствах простых веществ.
Металлы отличаются характерным «металлическим» блеском, ковкостью, тягучестью, могут прокатываться в листы или вытягиваться в проволоку, обладают хорошей тепло- и электропроводностью. При обыкновенной температуре все металлы (кроме ртути) твердые вещества.
Металлоиды не имеют перечисленных выше свойств. Они не обладают характерным для металлов блеском, хрупки, очень плохо проводят тепло и электричество. Многие из них при обычных условиях газообразны.
Но гласным критерием для отнесения элемента к той или другой группе служат его химические свойства, особенно характер его окислов: окислы металлов имеют преимущественно основной характер, окислы металлоидов — кислотный.
Ярко выраженными металлическими или металлоидными свойствами обладают, однако, далеко не все представители указанных двух групп. В действительности мы наблюдаем постепенный переход от типичных металлов к типичным металлоидам. Поэтому провести резкую границу между теми и другими не представляется возможным. Относя данный элемент к металлам или к металлоидам, мы лишь отмечаем, какие его свойства — металлические или металлоидные — выражены в большей степени.
Деление элементов на металлы и металлоиды являлось по существу первой и самой простой их классификацией. Но с течением времени такая классификация перестала удовлетворять химиков. Появляются попытки разделить элементы по сходству их свойств на более мелкие группы, причем большинство исследователей невольно наталкивается на мысль установить связь между химическими свойствами элементов и их атомными весами и этот принцип положить в основу классификации.
В 1829 г. Деберейнер опубликовал опыт группировки элементов по сходству их химических свойств. Он нашел, что сходные по свойствам элементы могут быть сгруппированы по три, причем атомный вес одного из них оказывается приблизительно равным среднему арифметическому из атомных весов двух других элементов, например:
Такие группы Деберейнер назвал триадами. Он полагал, что найденные им соотношения могут послужить основой для систематической группировки элементов. Однако из всех известных в то время элементов ему удалось выделить только четыре триады.
Не останавливаясь на ряде других попыток подобного же рода, упомянем лишь о непосредственных предшественниках Менделеева.
В 1863 г. Ньюлэндс, располагая элементы последовательно, в порядке возрастания их атомных весов, заметил, что восьмой по счету элемент, начиная с любого, приблизительно повторяет свойства первого, подобно восьмой ноте в музыке. Ньюлэндс назвал эту закономерность «законом октав» и, исходя из нее, попытался разбить все известные ему элементы на группы (октавы).
Для иллюстрации системы Ньюлэндса приводим первые три октавы:
|
Н
|
Li
|
Be
|
В
|
С
|
N
|
О
|
|
F
|
Na
|
Mg
|
Аl
|
Si
|
Р
|
S
|
|
Сl
|
К
|
Са
|
Сr
|
Ti
|
Мn
|
Fe
|
Размещая элементы в октавах, Ньюлэндс действовал очень произвольно: иногда он переставлял их, искусственно подгоняя под свою схему, иногда ставил на одно место два элемента; при этом он совершенно не учитывал возможности открытия новых элементов. Система Ньюлэндса содержала много противоречий, однако в ее основе лежала правильная мысль о периодическом изменении свойств элементов с увеличением их атомного веса.
В следующем 1864 г. появилась работа Лотара Мейера, в которой дана таблица, содержащая некоторые химические элементы, распределенные по валентности на шесть групп. Отмечая, что разности величин атомных весов последовательно расположенных элементов каждой группы характеризуются определенным постоянством, Мейер заканчивает свою работу словами: «Нельзя сомневаться, что имеется закономерность в числовых величинах атомных весов». Однако более определенных выводов, выражающих характер и значение этой закономерности, Мейер не сделал.
Деберейнер, Ньюлэндс, Мейер и другие предшественники Менделеева в области систематики химических элементов преследовали только узко классификационные цели и не шли дальше распределения отдельных элементов по группам на основании их химического сходства. При этом каждый элемент рассматривался ими как нечто совершенно обособленное, не стоящее в какой-либо связи с другими элементами.
Что мы узнали классификации элементов
Что все химические элементы разделены на две категории металлы и не металлы, все металлы имеют «металлический» блеск, ковкость, тягучесть электропроводность и некоторые другие свойства характерные для определенного металла.
Не металлы же имеют противоположное значение металлам, но некоторые (водород) при изменении условий могут проявлять к примеру электропроводность, становясь сверхпроводников при очень низких температурах. Поэтому некоторые неметаллы могут проявлять как металлические так и не металлические свойства.
Вы читаете, статья на тему Классификация элементов