आवर्त सारणीडि मेंडेलीव परमाणु-आणविक विज्ञान के विकास में एक प्रमुख मील का पत्थर बन गया। उसके लिए धन्यवाद यह काम कर गया आधुनिक अवधारणाएक रासायनिक तत्व के बारे में, विचार सरल पदार्थआह और कनेक्शन.
इस कानून में पूर्वानुमान लगाने की शक्ति थी। इसने नए के लिए लक्षित खोज की अनुमति दी, अभी तक नहीं खुले तत्व. कई तत्वों के परमाणु भार, जो पहले अपर्याप्त रूप से सटीक रूप से निर्धारित किए गए थे, सत्यापन और स्पष्टीकरण के अधीन थे क्योंकि उनके गलत मूल्य आवधिक कानून के साथ विरोधाभासी थे।
20वीं शताब्दी में मेंडेलीव द्वारा दर्शाई गई आवधिक प्रणाली की पूर्वानुमानित भूमिका ट्रांसयूरेनियम तत्वों के रासायनिक गुणों के आकलन में प्रकट हुई थी।
आवधिक कानून की मौलिक नवीनता, डी.आई. द्वारा खोजी और तैयार की गई। मेंडेलीव, इस प्रकार थे:
1. उन तत्वों के बीच एक संबंध स्थापित किया गया जो उनके गुणों में भिन्न थे। यह संबंध इस तथ्य में निहित है कि तत्वों के गुण उनके परमाणु भार बढ़ने के साथ सुचारू रूप से और लगभग समान रूप से बदलते हैं, और फिर ये परिवर्तन समय-समय पर दोहराए जाते हैं।
2. ऐसे मामलों में जहां यह धारणा बनी कि तत्वों के गुणों में परिवर्तन के क्रम में कुछ लिंक गायब है, आवर्त सारणी GAPS प्रदान किए गए थे जिन्हें ऐसे तत्वों से भरा जाना था जो अभी तक खोजे नहीं गए थे। इसका थोड़ा, आवधिक कानूनइन तत्वों के गुणों की भविष्यवाणी करना संभव हो गया।
आवधिक कानून के आगमन के बाद से, रसायन विज्ञान एक वर्णनात्मक विज्ञान नहीं रह गया है। जैसा कि प्रसिद्ध रूसी रसायनज्ञ एन.डी. ने आलंकारिक रूप से उल्लेख किया है। ज़ेलिंस्की, आवधिक कानून "ब्रह्मांड में सभी परमाणुओं के पारस्परिक संबंध की खोज" था।
रसायन विज्ञान और भौतिकी में आगे की खोजों ने आवधिक कानून के मौलिक अर्थ की बार-बार पुष्टि की है। अक्रिय गैसों की खोज की गई, जो आवर्त सारणी में पूरी तरह से फिट बैठती हैं - यह विशेष रूप से तालिका के लंबे रूप से स्पष्ट रूप से दिखाया गया है। किसी तत्व की क्रम संख्या इस तत्व के परमाणु के नाभिक के आवेश के बराबर निकली। कई पूर्व अज्ञात तत्वों की खोज बिल्कुल उन गुणों की लक्षित खोज के कारण की गई थी जिनकी आवर्त सारणी से भविष्यवाणी की गई थी।
मेंडलीफ की आवर्त प्रणाली के अध्ययन में एक प्रकार का मार्गदर्शक मानचित्र था नहीं कार्बनिक रसायन विज्ञानऔर अनुसंधान कार्यइस क्षेत्र में।
आवधिक प्रणाली के उद्भव ने रसायन विज्ञान और कई संबंधित विज्ञानों के इतिहास में एक नया, वास्तव में वैज्ञानिक युग खोला - तत्वों और यौगिकों के बारे में बिखरी हुई जानकारी के बजाय, एक सुसंगत प्रणाली दिखाई दी, जिसके आधार पर सामान्यीकरण करना संभव हो गया, निष्कर्ष निकालें, और भविष्यवाणी करें।
विज्ञान के विकास के इतिहास में कई प्रमुख खोजें हुई हैं। लेकिन उनमें से कुछ की तुलना मेंडेलीव ने जो किया उससे की जा सकती है। रासायनिक तत्वों का आवधिक नियम पदार्थ, उसकी संरचना और प्रकृति में विकास के अध्ययन का प्राकृतिक वैज्ञानिक आधार बन गया है।
अमेरिकी वैज्ञानिकों (जी. सीबॉर्ग और अन्य), जिन्होंने 1955 में तत्व संख्या 101 को संश्लेषित किया, ने इसे मेंडेलीवियम नाम दिया "... महान रूसी रसायनज्ञ की प्राथमिकता की मान्यता में, जो तत्वों की आवर्त सारणी का उपयोग करने वाले पहले व्यक्ति थे" . तत्कालीन अनदेखे तत्वों के रासायनिक गुणों की भविष्यवाणी करना। यह सिद्धांत लगभग सभी ट्रांसयूरेनियम तत्वों की खोज की कुंजी थी।
1964 में, मेंडेलीव का नाम ब्रिजपोर्ट विश्वविद्यालय (यूएसए) के विज्ञान सम्मान बोर्ड में दुनिया के महानतम वैज्ञानिकों के नाम में शामिल किया गया था।
परिचय
डी.आई. मेंडेलीव का आवधिक नियम अत्यंत महत्वपूर्ण है। उन्होंने आधुनिक रसायन विज्ञान की नींव रखी और इसे एक एकल, अभिन्न विज्ञान बनाया। आवर्त सारणी में उनके स्थान के आधार पर, तत्वों पर संबंध में विचार किया जाने लगा। जैसा कि एन.डी. ज़ेलिंस्की ने बताया, आवधिक नियम "ब्रह्मांड में सभी परमाणुओं के पारस्परिक संबंध की खोज" था।
रसायन विज्ञान एक वर्णनात्मक विज्ञान नहीं रह गया है। आवर्त नियम की खोज से इसमें वैज्ञानिक दूरदर्शिता संभव हो सकी। नए तत्वों और उनके यौगिकों की भविष्यवाणी करना और उनका वर्णन करना संभव हो गया... इसका एक शानदार उदाहरण डी.आई. मेंडेलीव की उनके समय में अभी तक खोजे नहीं गए तत्वों के अस्तित्व की भविष्यवाणी है, जिनमें से तीन - Ga, Sc और Ge - के लिए उन्होंने एक उनके गुणों का सटीक विवरण.
आवर्त सारणी और समझने के लिए इसका महत्व वैज्ञानिक चित्रशांति
डी. आई. मेंडेलीव द्वारा तत्वों की आवर्त सारणी, रासायनिक तत्वों का एक प्राकृतिक वर्गीकरण, जो एक सारणीबद्ध (या अन्य ग्राफिक) अभिव्यक्ति है मेंडलीफ का आवधिक नियम. पी.एस. इ। डी.आई. द्वारा विकसित मेंडलीव 1869-1871 में।
पी. एस का इतिहास. इ। 19वीं सदी के 30 के दशक से जर्मनी, फ्रांस, इंग्लैंड और संयुक्त राज्य अमेरिका में विभिन्न वैज्ञानिकों द्वारा रासायनिक तत्वों को व्यवस्थित करने का प्रयास किया गया था। मेंडेलीव के पूर्ववर्ती - आई. डोबेराइनर, और। डुमास, फ़्रांसीसी रसायनशास्त्री ए. चैनकोर्टोइस, अंग्रेज़। रसायनज्ञ डब्ल्यू. ओडलिंग, जे. न्यूलैंड्स और अन्य ने समान रासायनिक गुणों वाले तत्वों के समूहों के अस्तित्व की स्थापना की, तथाकथित "प्राकृतिक समूह" (उदाहरण के लिए, डोबेराइनर के "ट्रायड्स")। हालाँकि, ये वैज्ञानिक समूहों के भीतर विशेष पैटर्न स्थापित करने से आगे नहीं बढ़े। 1864 में एल. मेयेरपरमाणु भार पर डेटा के आधार पर, उन्होंने कई लोगों के लिए परमाणु भार के अनुपात को दर्शाने वाली एक तालिका प्रस्तावित की विशेषता समूहतत्व. मेयर ने अपनी मेज से सैद्धांतिक संदेश नहीं दिये।
वैज्ञानिक पी.एस. का प्रोटोटाइप। इ। 1 मार्च, 1869 को मेंडेलीव द्वारा संकलित तालिका "उनके परमाणु भार और रासायनिक समानता के आधार पर तत्वों की एक प्रणाली का अनुभव" सामने आई। अगले दो वर्षों में, लेखक ने इस तालिका में सुधार किया, समूहों, श्रृंखलाओं और अवधियों के बारे में विचार पेश किए। तत्व; छोटे और की क्षमता का अनुमान लगाने का प्रयास किया लंबा अरसा, उनकी राय में, क्रमशः 7 और 17 तत्व शामिल हैं। 1870 में उन्होंने अपनी प्रणाली को प्राकृतिक कहा, और 1871 में - आवधिक। फिर भी पी.एस. की संरचना. इ। कई मायनों में आधुनिक स्वरूप प्राप्त कर लिया है।
पी. एस. के विकास के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। इ। सिस्टम में एक तत्व के स्थान के बारे में मेंडेलीव द्वारा पेश किया गया विचार सच निकला; तत्व की स्थिति आवर्त और समूह संख्याओं द्वारा निर्धारित होती है। इस विचार के आधार पर, मेंडेलीव इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि कुछ तत्वों (यू, इन, सीई और इसके एनालॉग्स) के तत्कालीन स्वीकृत परमाणु भार को बदलना आवश्यक था, जो कि पहला था प्रायोगिक उपयोगपी.एस. ई., और साथ ही पहली बार कई अज्ञात तत्वों के अस्तित्व और मूल गुणों की भविष्यवाणी की, जो पी.एस. की खाली कोशिकाओं के अनुरूप थे। इ। क्लासिक उदाहरण"एकालुमिनम" (भविष्य गा, पी द्वारा खोजा गया) की भविष्यवाणी है। लेकोक डी बोइसबौड्रन 1875 में), "एकबोर" (एससी, स्वीडिश वैज्ञानिक एल द्वारा खोजा गया)। निल्सन 1879 में) और "एक्सासिलिकॉन" (जीई, जर्मन वैज्ञानिक के द्वारा खोजा गया)। विंकलर 1886 में)। इसके अलावा, मेंडेलीव ने मैंगनीज (भविष्य टीसी और रे), टेल्यूरियम (पीओ), आयोडीन (एटी), सीज़ियम (एफआर), बेरियम (रा), टैंटलम (पीए) के एनालॉग्स के अस्तित्व की भविष्यवाणी की।
पी.एस. इ। मौलिक वैज्ञानिक सामान्यीकरण के रूप में तुरंत मान्यता प्राप्त नहीं हुई; Ga, Sc, Ge की खोज और Be (it) की विविधता की स्थापना के बाद ही स्थिति में काफी बदलाव आया कब कात्रिसंयोजक माना जाता है)। फिर भी, पी. एस. इ। बड़े पैमाने पर तथ्यों के अनुभवजन्य सामान्यीकरण का प्रतिनिधित्व किया गया, क्योंकि आवधिक कानून का भौतिक अर्थ अस्पष्ट था और कारणों का कोई स्पष्टीकरण नहीं था आवधिक परिवर्तनबढ़ते परमाणु भार के आधार पर तत्वों के गुण। इसलिए, आवधिक कानून की भौतिक पुष्टि और पी.एस. के सिद्धांत के विकास तक। इ। कई तथ्यों की व्याख्या नहीं की जा सकी. इस प्रकार, 19वीं शताब्दी के अंत में हुई खोज अप्रत्याशित थी। अक्रिय गैसें, जिसका पी.एस. में कोई स्थान नहीं लग रहा था। इ।; पी को शामिल करने से यह कठिनाई समाप्त हो गई। इ। स्वतंत्र शून्य समूह (बाद में VIII ए-उपसमूह)। 20वीं सदी की शुरुआत में कई "रेडियो तत्वों" की खोज। पी.एस. में उनकी नियुक्ति की आवश्यकता के बीच विरोधाभास पैदा हो गया। इ। और इसकी संरचना (30 से अधिक ऐसे तत्वों के लिए छठी और सातवीं अवधि में 7 "रिक्त" स्थान थे)। खोज के परिणामस्वरूप यह विरोधाभास दूर हो गया आइसोटोप. अंततः, तत्वों के गुणों को निर्धारित करने वाले पैरामीटर के रूप में परमाणु भार (परमाणु द्रव्यमान) का मूल्य धीरे-धीरे अपना महत्व खो देता है।
आवधिक कानून और पी.एस. के भौतिक अर्थ को समझाने की असंभवता का एक मुख्य कारण। इ। इसमें परमाणु संरचना के सिद्धांत का अभाव शामिल था। इसलिए, पी. के विकास पथ पर सबसे महत्वपूर्ण मील का पत्थर है। इ। ई द्वारा प्रस्तावित परमाणु का एक ग्रहीय मॉडल सामने आया। रदरफोर्ड(1911). इसके आधार पर, डच वैज्ञानिक ए. वैन डेन ब्रोक ने सुझाव दिया (1913) कि पी.एस. में एक तत्व की क्रम संख्या। इ। (परमाणु संख्या Z) संख्यात्मक रूप से परमाणु नाभिक के आवेश के बराबर है (इकाइयों में)। प्राथमिक प्रभार). इसकी प्रायोगिक पुष्टि जी द्वारा की गई थी। मोसले(1913-14, देखें मोसले कानून). इस प्रकार, यह स्थापित करना संभव था कि तत्वों के गुणों में परिवर्तन की आवृत्ति किस पर निर्भर करती है परमाणु संख्या, और परमाणु भार पर नहीं। परिणामस्वरूप, इसका निर्धारण वैज्ञानिक आधार पर किया गया जमीनी स्तरपी.एस. इ। (न्यूनतम Z = 1 वाले तत्व के रूप में हाइड्रोजन); हाइड्रोजन और यूरेनियम के बीच तत्वों की संख्या का सटीक अनुमान लगाया गया है; यह स्थापित किया गया है कि पी.एस. में "अंतराल"। इ। Z = 43, 61, 72, 75, 85, 87 के साथ अज्ञात तत्वों के अनुरूप।
हालाँकि, दुर्लभ-पृथ्वी तत्वों की सटीक संख्या का प्रश्न अस्पष्ट रहा, और (जो विशेष रूप से महत्वपूर्ण है) Z के आधार पर तत्वों के गुणों में आवधिक परिवर्तन के कारणों का खुलासा नहीं किया गया। ये कारण आगे के विकास के दौरान पाए गए दुर्लभ पृथ्वी तत्वों का सिद्धांत. इ। परमाणु की संरचना की क्वांटम अवधारणाओं पर आधारित (नीचे देखें)। आवधिक कानून के भौतिक औचित्य और आइसोटोनिया की घटना की खोज ने "परमाणु द्रव्यमान" ("परमाणु भार") की अवधारणा को वैज्ञानिक रूप से परिभाषित करना संभव बना दिया। संलग्न आवर्त सारणी में शामिल है आधुनिक अर्थअंतर्राष्ट्रीय तालिका 1973 के अनुसार कार्बन पैमाने पर तत्वों का परमाणु द्रव्यमान वर्ग कोष्ठकरेडियोधर्मी तत्वों के सबसे लंबे समय तक जीवित रहने वाले समस्थानिकों की द्रव्यमान संख्याएँ दी गई हैं। सबसे स्थिर आइसोटोप 99 टीसी, 226 आरए, 231 पीए और 237 एनपी की द्रव्यमान संख्या के बजाय, अंतर्राष्ट्रीय परमाणु भार आयोग द्वारा अपनाए गए (1969) इन आइसोटोप के परमाणु द्रव्यमान को दर्शाया गया है।
पी.एस. की संरचना इ।मॉडर्न (1975) पी.पी. इ। 106 रासायनिक तत्वों को शामिल करता है; इनमें से, सभी ट्रांसयूरेनियम (Z = 93-106), साथ ही Z = 43 (Tc), 61 (Pm), 85 (At) और 87 (Fr) वाले तत्व कृत्रिम रूप से प्राप्त किए गए थे। पी.एस. के पूरे इतिहास में। इ। सुझाव दिया गया था एक बड़ी संख्या कीइसके ग्राफिक प्रतिनिधित्व के (कई सौ) वेरिएंट, मुख्य रूप से तालिकाओं के रूप में; छवियाँ विभिन्न रूपों में भी जानी जाती हैं ज्यामितीय आकार(स्थानिक और समतल), विश्लेषणात्मक वक्र (उदाहरण के लिए, सर्पिल), आदि। सर्वाधिक व्यापकपी.एस. के तीन रूप प्राप्त हुए। ई.: संक्षिप्त, मेंडेलीव द्वारा प्रस्तावित और सार्वभौमिक मान्यता प्राप्त; लम्बी सीढ़ियाँ. लंबा रूप भी मेंडेलीव द्वारा विकसित किया गया था, और एक बेहतर रूप में इसे 1905 में ए द्वारा प्रस्तावित किया गया था। वर्नर. सीढ़ी का रूप अंग्रेजी वैज्ञानिक टी. बेली (1882), डेनिश वैज्ञानिक जे. थॉमसन (1895) द्वारा प्रस्तावित किया गया था और एन द्वारा इसमें सुधार किया गया था। बोरोम(1921). की प्रत्येक तीन रूपफायदे और नुकसान हैं। पी.एस. के निर्माण का मूल सिद्धांत। इ। सभी रासायनिक तत्वों का समूहों और अवधियों में विभाजन है। बदले में प्रत्येक समूह को मुख्य (ए) और माध्यमिक (बी) उपसमूहों में विभाजित किया गया है। प्रत्येक उपसमूह में ऐसे तत्व होते हैं जिनके रासायनिक गुण समान होते हैं। तत्वों ए- और बी-प्रत्येक समूह में उपसमूह, एक नियम के रूप में, एक दूसरे के साथ एक निश्चित रासायनिक समानता दिखाते हैं, मुख्य रूप से उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में, जो एक नियम के रूप में, समूह संख्या के अनुरूप होता है। आवर्त तत्वों का एक संग्रह है जो क्षार धातु से शुरू होता है और अक्रिय गैस पर समाप्त होता है ( एक विशेष मामला- पहली अवधि); प्रत्येक अवधि में कड़ाई शामिल है एक निश्चित संख्यातत्व. पी.एस. इ। इसमें 8 समूह और 7 अवधि शामिल हैं (सातवां अभी पूरा नहीं हुआ है)।
पहले आवर्त की विशिष्टता यह है कि इसमें केवल 2 तत्व शामिल हैं: H और He। सिस्टम में H का स्थान अस्पष्ट है: चूंकि यह क्षार धातुओं और हैलोजन के लिए सामान्य गुण प्रदर्शित करता है, इसलिए इसे I में रखा गया है ए-, या (अधिमानतः) VII में ए-उपसमूह. हीलियम - VII का पहला प्रतिनिधि ए-उपसमूह (हालाँकि, लंबे समय तक वह और सभी अक्रिय गैसों को एक स्वतंत्र शून्य समूह में जोड़ा गया था)।
दूसरे आवर्त (Li-Ne) में 8 तत्व हैं। इसकी शुरुआत क्षार धातु ली से होती है, जिसकी एकमात्र ऑक्सीकरण अवस्था I है। इसके बाद Be, एक धातु, II की ऑक्सीकरण अवस्था आती है। अगले तत्व बी का धात्विक गुण कमजोर रूप से व्यक्त किया गया है (ऑक्सीकरण अवस्था III)। निम्नलिखित C एक विशिष्ट गैर-धातु है और या तो सकारात्मक या नकारात्मक रूप से टेट्रावेलेंट हो सकता है। निम्नलिखित N, O, F और Ne गैर-धातु हैं, और केवल N के लिए उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था V समूह संख्या से मेल खाती है; ऑक्सीजन शायद ही कभी सकारात्मक संयोजकता प्रदर्शित करती है, और F के लिए ऑक्सीकरण अवस्था VI ज्ञात है। अवधि अक्रिय गैस Ne के साथ समाप्त होती है।
तीसरी अवधि (Na - Ar) में भी 8 तत्व शामिल हैं, जिनके गुणों में परिवर्तन की प्रकृति काफी हद तक दूसरी अवधि में देखे गए परिवर्तनों के समान है। हालाँकि, Be के विपरीत, Mg अधिक धात्विक है, जैसा कि B की तुलना में Al है, हालाँकि Al स्वाभाविक रूप से उभयचर है। सी, पी, एस, सीएल, एआर विशिष्ट गैर-धातुएं हैं, लेकिन उनमें से सभी (एआर को छोड़कर) प्रदर्शित करते हैं उच्च डिग्रीऑक्सीकरण समूह संख्या के बराबर. इस प्रकार, दोनों अवधियों में, जैसे-जैसे Z बढ़ता है, तत्वों के धात्विक गुणों में कमजोरी और गैर-धात्विक गुणों में मजबूती देखी जाती है। मेंडेलीव ने दूसरे और तीसरे कालों के तत्वों (उनकी शब्दावली में छोटा) को विशिष्ट कहा। यह महत्वपूर्ण है कि वे प्रकृति में सबसे आम हैं, और सी, एन और ओ, एच के साथ, कार्बनिक पदार्थ (ऑर्गेनोजेन) के मुख्य तत्व हैं। पहले तीन अवधियों के सभी तत्व उपसमूहों में शामिल हैं ए .
आधुनिक शब्दावली के अनुसार (नीचे देखें), इन अवधियों के तत्व संबंधित हैं एस-तत्व (क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातु) जो I बनाते हैं ए- और द्वितीय ए-उपसमूह (रंग तालिका पर लाल रंग में हाइलाइट किया गया), और आर-तत्व (B - Ne, At - Ar) III में शामिल हैं ए- आठवीं ए-उपसमूह (उनके प्रतीक नारंगी रंग में हाइलाइट किए गए हैं)। बढ़ती क्रमसूचक संख्याओं के साथ छोटी अवधि के तत्वों के लिए, सबसे पहले कमी देखी जाती है परमाणु त्रिज्या, और फिर, जब परमाणु के बाहरी आवरण में इलेक्ट्रॉनों की संख्या पहले से ही काफी बढ़ जाती है, तो उनके पारस्परिक प्रतिकर्षण से परमाणु त्रिज्या में वृद्धि होती है। क्षारीय तत्व पर अगली अधिकतम अवधि अगली अवधि की शुरुआत में पहुंच जाती है। लगभग यही पैटर्न आयनिक त्रिज्या की विशेषता है।
चौथे आवर्त (K - Kr) में 18 तत्व शामिल हैं (मेंडेलीव के अनुसार पहला प्रमुख आवर्त)। क्षार धातु K और क्षारीय पृथ्वी Ca (s-तत्व) के बाद दस तथाकथित की एक श्रृंखला आती है संक्रमण तत्व(एससी - जेडएन), या डी-तत्व (प्रतीक नीले रंग में हैं) जो उपसमूहों में शामिल हैं बीपी.एस. के संगत समूह। इ। अधिकांश संक्रमण तत्व (जिनमें से सभी धातु हैं) अपने समूह संख्या के बराबर उच्च ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं। अपवाद त्रय Fe - Co - Ni है, जहां अंतिम दो तत्व अधिकतम सकारात्मक रूप से त्रिसंयोजक हैं, और लोहा है कुछ शर्तेंऑक्सीकरण अवस्था VI में जाना जाता है। ग से शुरू होने वाले और क्र पर समाप्त होने वाले तत्व ( आर-तत्व), उपसमूहों से संबंधित हैं ए, और उनके गुणों में परिवर्तन की प्रकृति दूसरे और तीसरे अवधि के तत्वों के लिए संबंधित Z अंतराल के समान है। यह स्थापित किया गया है कि Kr बनाने में सक्षम है रासायनिक यौगिक(मुख्यतः F के साथ), लेकिन इसकी ऑक्सीकरण अवस्था VIII अज्ञात है।
पांचवीं अवधि (आरबी - एक्सई) का निर्माण चौथे के समान ही किया गया है; इसमें 10 संक्रमण तत्वों (Y - Cd) का समावेश भी है, डी-तत्व. अवधि की विशिष्ट विशेषताएं: 1) त्रिक आरयू - आरएच - पीडी में, केवल रूथेनियम ऑक्सीकरण अवस्था VIII प्रदर्शित करता है; 2) उपसमूहों के सभी तत्व समूह संख्या के बराबर उच्च ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं, जिसमें Xe भी शामिल है; 3) मेरे पास कमजोर धात्विक गुण हैं। इस प्रकार, चौथे और पांचवें आवर्त के तत्वों के लिए Z बढ़ने पर गुणों में परिवर्तन की प्रकृति अधिक जटिल है, क्योंकि धात्विक गुणों को क्रमिक संख्याओं की एक बड़ी श्रृंखला में संरक्षित किया जाता है।
छठे आवर्त (Cs - Rn) में 32 तत्व शामिल हैं। 10 के अलावा डी-तत्व (La, Hf - Hg) में 14 का एक सेट होता है एफ-तत्व, लैंथेनाइड्स, सीई से लू (काले प्रतीक) तक। ला से लेकर लू तक के तत्व रासायनिक रूप से काफी समान हैं। में संक्षिप्त रूपपी.एस. इ। लैंथेनाइड्स को ला बॉक्स में शामिल किया गया है (क्योंकि उनकी प्रमुख ऑक्सीकरण अवस्था III है) और तालिका के नीचे एक अलग पंक्ति के रूप में लिखी गई हैं। यह तकनीक कुछ हद तक असुविधाजनक है, क्योंकि 14 तत्व तालिका के बाहर प्रतीत होते हैं। पी.एस. के लंबे और सीढ़ीनुमा रूपों में ऐसी कोई खामी नहीं है। ई., पी.एस. की अभिन्न संरचना की पृष्ठभूमि के खिलाफ लैंथेनाइड्स की विशिष्टता को अच्छी तरह से दर्शाता है। इ। अवधि की विशेषताएं: 1) त्रिक ओएस - इर - पीटी में, केवल ऑस्मियम ऑक्सीकरण अवस्था VIII प्रदर्शित करता है; 2) एट में अधिक स्पष्ट (1 की तुलना में) धात्विक गुण होता है; 3) आरएन, जाहिरा तौर पर (इसके रसायन विज्ञान का बहुत कम अध्ययन किया गया है), अक्रिय गैसों में सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील होना चाहिए।
Fr (Z = 87) से शुरू होने वाले सातवें आवर्त में 32 तत्व भी शामिल होने चाहिए, जिनमें से 20 अब तक ज्ञात हैं (Z = 106 वाले तत्व तक)। Fr और Ra क्रमशः तत्व I हैं ए- और द्वितीय ए-उपसमूह (एस-तत्व), एसी - तत्वों का एनालॉग III बी-उपसमूह ( डी-तत्व)। अगले 14 तत्व, एफ-तत्व (90 से 103 तक Z के साथ) परिवार बनाते हैं actinides. संक्षिप्त रूप में पी. एस. इ। वे एसी सेल पर कब्जा कर लेते हैं और लैंथेनाइड्स की तरह तालिका के निचले भाग में एक अलग पंक्ति में लिखे जाते हैं, इसके विपरीत उन्हें ऑक्सीकरण अवस्थाओं की एक महत्वपूर्ण विविधता की विशेषता होती है। इस संबंध में, रासायनिक दृष्टि से, लैंथेनाइड्स और एक्टिनाइड्स की श्रृंखला ध्यान देने योग्य अंतर दिखाती है। Z = 104 और Z = 105 के साथ तत्वों की रासायनिक प्रकृति के अध्ययन से पता चला कि ये तत्व क्रमशः हेफ़नियम और टैंटलम के अनुरूप हैं, अर्थात डी-तत्व, और IV में रखा जाना चाहिए बी- और वी बी- उपसमूह। सदस्यों बी-उपसमूहों में Z = 112 तक बाद के तत्व होने चाहिए, और फिर (Z = 113-118) दिखाई देगा आर-तत्व (III ए-वीआईएल ए-उपसमूह)।
पी.एस. का सिद्धांत इ।पी. का सिद्धांत आधारित है इ। निर्माण के विशिष्ट पैटर्न का विचार निहित है इलेक्ट्रॉन गोले Z बढ़ने पर परमाणुओं में (परतें, स्तर) और उपकोश (कोश, उपस्तर) बनते हैं। यह विचार पी.एस. में रासायनिक तत्वों के गुणों में परिवर्तन की प्रकृति को ध्यान में रखते हुए, 1913-21 में बोह्र द्वारा विकसित किया गया था। इ। और उनके परमाणु स्पेक्ट्रा के अध्ययन के परिणाम। बोह्र ने गठन की तीन महत्वपूर्ण विशेषताओं की पहचान की इलेक्ट्रॉनिक विन्यासपरमाणु: 1) इलेक्ट्रॉनिक कोशों को भरना (मुख्य के मूल्यों के अनुरूप कोशों को छोड़कर)। सांख्यिक अंक एन= 1 और 2) अपनी पूर्ण क्षमता तक एकरस रूप से घटित नहीं होते हैं, लेकिन कोशों से संबंधित इलेक्ट्रॉनों के सेट की उपस्थिति से बाधित होते हैं बड़े मूल्य एन; 2) परमाणुओं के समान प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास समय-समय पर दोहराए जाते हैं; 3) पी.एस. की अवधियों की सीमाएँ। इ। (पहले और दूसरे को छोड़कर) क्रमिक इलेक्ट्रॉन कोशों की सीमाओं से मेल नहीं खाते।
पी. एस. का अर्थ. इ।पी.एस. इ। खेला और खेलना जारी रखा बहुत बड़ी भूमिकाप्राकृतिक विज्ञान के विकास में. यह परमाणु-आणविक विज्ञान की सबसे महत्वपूर्ण उपलब्धि थी, जिसे देना संभव हो सका आधुनिक परिभाषा"रासायनिक तत्व" की अवधारणा और सरल पदार्थों और यौगिकों की अवधारणाओं को स्पष्ट करें। पी.एस. द्वारा प्रकट किये गये पैटर्न। ई., प्रदान किया गया उल्लेखनीय प्रभावपरमाणु संरचना के सिद्धांत के विकास पर, आइसोटोनिया की घटना की व्याख्या में योगदान दिया। धन्यवाद। इ। रसायन विज्ञान में भविष्यवाणी की समस्या के कड़ाई से वैज्ञानिक सूत्रीकरण के साथ जुड़ा हुआ है, जो अज्ञात तत्वों और उनके गुणों के अस्तित्व की भविष्यवाणी और पहले से खोजे गए तत्वों के रासायनिक व्यवहार की नई विशेषताओं की भविष्यवाणी दोनों में प्रकट हुआ। पी.एस. ई. - रसायन विज्ञान की नींव, मुख्य रूप से अकार्बनिक; यह पूर्वनिर्धारित गुणों वाले पदार्थों के संश्लेषण, विशेष रूप से अर्धचालक पदार्थों में नई सामग्रियों के विकास और विभिन्न के लिए विशिष्ट उत्प्रेरक के चयन की समस्याओं को हल करने में महत्वपूर्ण रूप से मदद करता है। रासायनिक प्रक्रियाएँवगैरह। पी.एस. ई. रसायन विज्ञान पढ़ाने का वैज्ञानिक आधार भी है।
निष्कर्ष
डी.आई.मेंडेलीव की आवर्त सारणी परमाणु-आणविक विज्ञान के विकास में सबसे महत्वपूर्ण मील का पत्थर बन गई। उनके लिए धन्यवाद, एक रासायनिक तत्व की आधुनिक अवधारणा का गठन किया गया था, और सरल पदार्थों और यौगिकों के बारे में विचारों को स्पष्ट किया गया था।
आवधिक प्रणाली की पूर्वानुमानित भूमिका, जिसे स्वयं मेंडेलीव ने 20वीं शताब्दी में दिखाया था, ट्रांसयूरेनियम तत्वों के रासायनिक गुणों के आकलन में प्रकट हुई थी।
आवधिक प्रणाली के उद्भव ने रसायन विज्ञान और कई संबंधित विज्ञानों के इतिहास में एक नया, वास्तव में वैज्ञानिक युग खोला - तत्वों और यौगिकों के बारे में बिखरी हुई जानकारी के बजाय, एक सुसंगत प्रणाली दिखाई दी, जिसके आधार पर सामान्यीकरण करना संभव हो गया, निष्कर्ष निकालें, और भविष्यवाणी करें।
परमाणु संरचना के सिद्धांत के आलोक में रासायनिक तत्वों का आवर्त नियम और आवर्त प्रणाली
1 मार्च, 1869डी.आई. द्वारा आवधिक कानून का निरूपण। मेंडेलीव।
सरल पदार्थों के गुण, साथ ही तत्वों के यौगिकों के रूप और गुण समय-समय पर तत्वों के परमाणु भार पर निर्भर होते हैं।
19वीं सदी के अंत में, डी.आई. मेंडेलीव ने लिखा कि, जाहिर है, परमाणु में अन्य छोटे कण होते हैं, और आवधिक कानून इसकी पुष्टि करता है।
आवधिक कानून का आधुनिक सूत्रीकरण।
रासायनिक तत्वों और उनके यौगिकों के गुण समय-समय पर उनके परमाणुओं के नाभिक के आवेश के परिमाण पर निर्भर होते हैं, जो बाहरी वैलेंस इलेक्ट्रॉन शेल की संरचना की आवधिक पुनरावृत्ति में व्यक्त होते हैं।
परमाणु संरचना के सिद्धांत के आलोक में आवर्त नियम
अवधारणा | भौतिक अर्थ | अवधारणा की विशेषताएं |
कोर प्रभारी | काला कौआ क्रम संख्यातत्व | तत्व की मुख्य विशेषता निर्धारित करती है रासायनिक गुणचूँकि जैसे-जैसे नाभिक का आवेश बढ़ता है, परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या बढ़ती है, जिसमें बाहरी स्तर भी शामिल है। परिणामस्वरूप, गुण बदल जाते हैं |
दौरा | बढ़ते परमाणु चार्ज के साथ, बाहरी स्तर की संरचना की आवधिक पुनरावृत्ति देखी जाती है, इसलिए, गुण समय-समय पर बदलते रहते हैं। (बाह्य इलेक्ट्रॉन संयोजकता हैं) |
परमाणु संरचना के सिद्धांत के आलोक में आवर्त सारणी
अवधारणा | भौतिक. अर्थ | अवधारणा की विशेषताएँ |
क्रम संख्या | नाभिक में प्रोटॉनों की संख्या के बराबर। एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर। | |
अवधि | अवधि संख्या संख्या के बराबरइलेक्ट्रॉन गोले | तत्वों की क्षैतिज पंक्ति. 1,2,3 - छोटा; 4,5,6 - बड़ा; 7-अधूरा. प्रथम आवर्त में केवल दो तत्व हैं और अधिक नहीं हो सकते। यह सूत्र N = 2n 2 द्वारा निर्धारित किया जाता है प्रत्येक अवधि एक क्षार धातु से शुरू होती है और एक अक्रिय गैस के साथ समाप्त होती है। किसी भी अवधि के पहले दो तत्व s तत्व हैं, अंतिम छह p तत्व हैं, उनके बीच d - और f तत्व हैं। बाएँ से दाएँ की अवधि में: 1. 2. परमाणु आवेश बढ़ता है 3. ऊर्जा की मात्रा स्तर - लगातार 4. बाह्य स्तर पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या बढ़ जाती है 5. परमाणुओं की त्रिज्या - घटती है 6. इलेक्ट्रोनगेटिविटी - बढ़ती है नतीजतन, बाहरी इलेक्ट्रॉनों को कसकर पकड़ लिया जाता है, और धात्विक गुण कमजोर हो जाते हैं, और गैर-धातु गुण बढ़ जाते हैं छोटी अवधि में यह संक्रमण 8 तत्वों के माध्यम से होता है, बड़ी अवधि में - 18 या 32 के माध्यम से। छोटी अवधि में, संयोजकता 1 से 7 तक एक बार बढ़ जाती है, बड़ी अवधि में - दो बार। उस बिंदु पर जहां उच्चतम संयोजकता में परिवर्तन में उछाल होता है, अवधि को दो पंक्तियों में विभाजित किया जाता है। समय-दर-समय तत्वों के गुणों में परिवर्तन में तेज उछाल आता है, क्योंकि एक नया ऊर्जा स्तर प्रकट होता है। |
समूह | समूह संख्या बाहरी स्तर पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर है (मुख्य उपसमूहों के तत्वों के लिए) | तत्वों की लंबवत पंक्ति. प्रत्येक समूह को दो उपसमूहों में विभाजित किया गया है: मुख्य और द्वितीयक। मुख्य उपसमूह में s - ir - तत्व, द्वितीयक - d - और f - तत्व शामिल हैं। उपसमूह उन तत्वों को जोड़ते हैं जो एक-दूसरे से सबसे अधिक मिलते-जुलते हैं। समूह में, मुख्य उपसमूह में ऊपर से नीचे तक: 1. संबंधित परमाणु द्रव्यमान - बढ़ता है 2. प्रति एक्सटेंशन इलेक्ट्रॉनों की संख्या. स्तर - लगातार 3. परमाणु आवेश बढ़ता है 4. गिनती - ऊर्जा में. स्तर - बढ़ता है 5. परमाणुओं की त्रिज्या - बढ़ती है 6. विद्युत ऋणात्मकता कम हो जाती है। नतीजतन, बाहरी इलेक्ट्रॉन कमजोर हो जाते हैं, और तत्वों के धात्विक गुण बढ़ जाते हैं, जबकि गैर-धात्विक गुण कमजोर हो जाते हैं। कुछ उपसमूहों के तत्वों के नाम हैं: समूह 1ए - क्षार धातुएँ 2ए - क्षारीय पृथ्वी धातुएँ 6ए - चाकोजेन्स 7ए - हैलोजन 8ए - अक्रिय गैसें (एक पूर्ण बाहरी स्तर है) |
निष्कर्ष:
1. बाहरी स्तर पर जितने कम इलेक्ट्रॉन होंगे और परमाणु की त्रिज्या जितनी बड़ी होगी, इलेक्ट्रोनगेटिविटी उतनी ही कम होगी और बाहरी इलेक्ट्रॉनों को छोड़ना उतना ही आसान होगा, इसलिए धात्विक गुण उतने ही अधिक स्पष्ट होंगे।
बाहरी स्तर पर जितने अधिक इलेक्ट्रॉन होंगे और परमाणु की त्रिज्या जितनी छोटी होगी, इलेक्ट्रोनगेटिविटी उतनी ही अधिक होगी और इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करना उतना ही आसान होगा, इसलिए, गैर-धात्विक गुण उतने ही मजबूत होंगे।
2. धातुओं की विशेषता इलेक्ट्रॉनों को छोड़ना है, जबकि गैर-धातुओं की विशेषता इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करना है।
आवर्त सारणी में हाइड्रोजन की विशेष स्थिति
आवर्त सारणी में हाइड्रोजन दो कोशिकाओं में व्याप्त है (उनमें से एक में यह कोष्ठक में संलग्न है) - समूह 1 में और समूह 7 में।
हाइड्रोजन पहले समूह में है, क्योंकि पहले समूह के तत्वों की तरह, इसके बाहरी स्तर पर एक इलेक्ट्रॉन होता है।
हाइड्रोजन सातवें समूह में है क्योंकि, सातवें समूह के तत्वों की तरह, ऊर्जा के पूरा होने से पहले
आवधिक कानून का अर्थ
आवर्त नियम का वैज्ञानिक महत्व. डी.आई.मेंडेलीव का जीवन और कार्य
आवर्त नियम की खोज और रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी का निर्माण 19वीं सदी के विज्ञान की सबसे बड़ी उपलब्धि है। डी.आई.मेंडेलीव द्वारा बदले गए सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान की प्रायोगिक पुष्टि, उनके द्वारा परिकल्पित गुणों वाले तत्वों की खोज, और आवर्त सारणी में खुली अक्रिय गैसों के स्थान ने आवर्त नियम की सार्वभौमिक मान्यता को जन्म दिया।
आवधिक कानून की खोज से रसायन विज्ञान का और तेजी से विकास हुआ: अगले तीस वर्षों में, 20 नए रासायनिक तत्वों की खोज की गई। आवधिक कानून ने योगदान दिया इससे आगे का विकासपरमाणु की संरचना के अध्ययन पर काम करता है, जिसके परिणामस्वरूप परमाणु की संरचना और उनके गुणों के आवधिक परिवर्तन के बीच संबंध स्थापित किया गया था। आवधिक कानून के आधार पर, वैज्ञानिक दिए गए गुणों वाले पदार्थों को निकालने और नए रासायनिक तत्वों को संश्लेषित करने में सक्षम थे। आवधिक कानून ने वैज्ञानिकों को ब्रह्मांड में रासायनिक तत्वों के विकास के बारे में परिकल्पना बनाने की अनुमति दी है।
डी. आई. मेंडेलीव के आवधिक नियम का सामान्य वैज्ञानिक महत्व है और है मूलभूत कानूनप्रकृति।
दिमित्री इवानोविच मेंडेलीव का जन्म 1834 में टोबोल्स्क में हुआ था। टोबोल्स्क व्यायामशाला से स्नातक होने के बाद, उन्होंने सेंट पीटर्सबर्ग में अध्ययन किया शैक्षणिक संस्थान, जिन्होंने स्वर्ण पदक के साथ स्नातक किया। एक छात्र के रूप में, डी.आई. मेंडेलीव ने अध्ययन करना शुरू किया वैज्ञानिक अनुसंधान. पढ़ाई के बाद उन्होंने दो साल विदेश में एक प्रयोगशाला में बिताए प्रसिद्ध रसायनज्ञरॉबर्ट बन्सेन. 1863 में वे सेंट पीटर्सबर्ग के प्रथम प्रोफेसर चुने गये प्रौद्योगिकी संस्थान, और बाद में सेंट पीटर्सबर्ग विश्वविद्यालय।
मेंडेलीव ने समाधानों की रासायनिक प्रकृति, गैसों की स्थिति और ईंधन के दहन की गर्मी के क्षेत्र में अनुसंधान किया। उसकी रुचि थी विभिन्न समस्याएँ कृषि, खनन, धातु विज्ञान के मुद्दे, ईंधन के भूमिगत गैसीकरण की समस्या पर काम किया, पेट्रोलियम इंजीनियरिंग का अध्ययन किया। सबसे महत्वपूर्ण परिणाम रचनात्मक गतिविधि 1869 में आवर्त नियम और रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी की खोज ने डी.आई. मेंडेलीव को दुनिया भर में प्रसिद्धि दिलाई। उन्होंने रसायन विज्ञान, भौतिकी, प्रौद्योगिकी, अर्थशास्त्र और भूगणित पर लगभग 500 लेख लिखे। उन्होंने पहले रूसी चैंबर ऑफ वेट्स एंड मेजर्स का आयोजन किया और इसके निदेशक थे, और आधुनिक मेट्रोलॉजी की शुरुआत की। एक आदर्श गैस की अवस्था के सामान्य समीकरण का आविष्कार किया, क्लैपेरॉन समीकरण (क्लैपेरॉन-मेंडेलीव समीकरण) को सामान्यीकृत किया।
मेंडेलीव 73 वर्ष तक जीवित रहे। उनकी उपलब्धियों के लिए, उन्हें 90 विदेशी विज्ञान अकादमियों का सदस्य चुना गया और कई विश्वविद्यालयों में डॉक्टरेट की मानद उपाधि दी गई। 101वें रासायनिक तत्व (मेंडेलीवियम) का नाम उनके सम्मान में रखा 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। इसलिए, उदाहरण के लिए, चौथी पंक्ति में स्थित तत्व अज्ञात था। परमाणु भार के संदर्भ में, यह कैल्शियम के बाद आता है, लेकिन इसे कैल्शियम के तुरंत बाद नहीं रखा जा सकता है, क्योंकि यह तीसरे समूह में आएगा, जबकि यह टेट्रावैलेंट है, उच्च ऑक्साइड TiO2 बनाता है, और अन्य सभी गुणों के अनुसार इसे होना चाहिए चौथे समूह में वर्गीकृत। इसलिए, मेंडेलीव ने एक सेल छोड़ दिया, यानी, उन्होंने कैल्शियम और टाइटेनियम के बीच खाली जगह छोड़ दी। इसी आधार पर, जिंक और आर्सेनिक के बीच पाँचवीं पंक्ति में, दो मुक्त कोशिकाएँ बची थीं, जिन पर अब थैलियम और जर्मेनियम तत्वों का कब्जा है। अन्य पंक्तियों में अभी भी सीटें खाली हैं। मेंडेलीव को न केवल यह विश्वास था कि अभी भी अज्ञात तत्व होंगे जो इन स्थानों को भर देंगे, बल्कि पहले से भी आश्वस्त थेआवर्त सारणी के अन्य तत्वों के बीच उनकी स्थिति के आधार पर ऐसे तत्वों के गुणों की भविष्यवाणी की गई।
उन्होंने उनमें से एक को ईका-बोरॉन 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 तालिका में जिंक और आर्सेनिक के बीच पांचवीं पंक्ति में खाली स्थान थे, उन्हें ईका-एल्यूमीनियम और ईका-सिलिकॉन कहा जाता था।
इन अज्ञात तत्वों के गुणों की भविष्यवाणी करते हुए, मेंडेलीव ने लिखा: "मैंने ऐसा करने का निर्णय लिया ताकि कम से कम समय के साथ, जब इन अनुमानित निकायों में से एक की खोज की जाए, तो मैं अंततः खुद को समझाने में सक्षम हो जाऊंगा और अन्य रसायनज्ञों को इसकी वैधता के बारे में आश्वस्त कर सकूंगा।" वे धारणाएँ जो मेरे द्वारा प्रस्तावित प्रणालियों के आधार पर निहित हैं।"
अगले 15 वर्षों में, मेंडेलीव की भविष्यवाणियों की शानदार ढंग से पुष्टि की गई: सभी तीन अपेक्षित तत्व वास्तव में खोजे गए। सबसे पहले, फ्रांसीसी रसायनज्ञ लेकोक डी बोइसबौड्रन ने खोज की नया तत्व, जिसमें ईका-एल्यूमीनियम के सभी गुण मौजूद हैं; इसके बाद, स्वीडन में, निल्सन ने खोज की, जिसमें ईका-बोरॉन के गुण थे, और अंततः, कुछ और वर्षों बाद जर्मनी में, विंकलर ने जर्मेनियम नामक एक तत्व की खोज की, जो ईका-सिलिकॉन के समान निकला।
मेंडेलीव की भविष्यवाणियों की अद्भुत सटीकता का आकलन करने के लिए, आइए ईका-सिलिकॉन के गुणों की तुलना करें, जिसकी उन्होंने 1871 में भविष्यवाणी की थी, 1886 में खोजे गए जर्मेनियम के गुणों के साथ:
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ईका-सिलिकॉन के गुण ईका-सिलिकॉन ईएस एक फ्यूज़िबल धातु है जो अत्यधिक गर्मी में अस्थिर हो सकती है। Es का परमाणु भार 72 के करीब है विशिष्ट गुरुत्व Es लगभग 5.5 EsО 2 पुनर्प्राप्त करना आसान होना चाहिए EsO2 का विशिष्ट गुरुत्व 4.7 के करीब होगा EvCl 4 लगभग 90° पर उबलने वाला तरल है, इसका विशिष्ट गुरुत्व 1.9 के करीब है |
जर्मेनियम के गुण जीई का परमाणु भार 72.6 20° पर विशिष्ट गुरुत्व Ge 5.35 GeO2 कोयले या हाइड्रोजन द्वारा आसानी से धातु में अपचयित हो जाता है 18° पर GeO2 4.703 का विशिष्ट गुरुत्व GeCl 4 83° पर उबलने वाला तरल है, इसका विशिष्ट गुरुत्व 18° पर 1.88 है |
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गैलियम, स्कैंडियम और जर्मेनियम की खोज आवधिक कानून की सबसे बड़ी विजय थी। पूरी दुनिया रूसी रसायनज्ञ की पूर्ण सैद्धांतिक भविष्यवाणियों और उनके आवधिक कानून के बारे में बात करने लगी, जिसे बाद में सार्वभौमिक मान्यता मिली।
मेंडेलीव ने स्वयं इन खोजों का गहरी संतुष्टि के साथ स्वागत किया। “आवधिक के अनुप्रयोग पर 1871 में एक लेख लिखा थाअभी तक खोजे नहीं गए तत्वों के गुणों को निर्धारित करने के लिए कानून," उन्होंने कहा, "मैंने नहीं सोचा था कि मैं आवधिक कानून के इस परिणाम को उचित ठहराने के लिए जीवित रहूंगा, लेकिन वास्तविकता ने अलग तरह से उत्तर दिया। मैंने तीन तत्वों का वर्णन किया: एकाबोरोन, एकाएल्युमिनियम और एकासिलिकॉन, और 20 साल से भी कम समय गुजरा था जब मुझे इन तीनों को खोजे हुए देखने का सबसे बड़ा आनंद मिला..."
बडा महत्वकुछ तत्वों की संयोजकता और परमाणु भार के मुद्दे को हल करने में आवर्त प्रणाली की भी भूमिका थी। उदाहरण के लिए, तत्व को लंबे समय तक एल्यूमीनियम का एक एनालॉग माना जाता था और इसके ऑक्साइड को सूत्र Be 2 O 3 सौंपा गया था। विश्लेषण से पता चला कि बेरिलियम ऑक्साइड में भार के अनुसार 9 भाग और भार के अनुसार 16 भाग ऑक्सीजन होती है। बेरिलियम सहित. लेकिन चूँकि बेरिलियम के वाष्पशील यौगिक ज्ञात नहीं थे, इसलिए इस तत्व का सटीक परमाणु भार निर्धारित करना संभव नहीं था। बेरिलियम ऑक्साइड की प्रतिशत संरचना और अनुमानित सूत्र के आधार पर इसका परमाणु भार 13.5 माना गया। आवर्त सारणी से पता चला कि तालिका में बेरिलियम के लिए केवल एक ही स्थान है, अर्थात् मैग्नीशियम से ऊपर, इसलिए इसके ऑक्साइड का सूत्र BeO होना चाहिए, जो बेरिलियम का परमाणु भार नौ के बराबर देता है। बेरिलियम क्लोराइड के वाष्प घनत्व के निर्धारण से इस निष्कर्ष की जल्द ही पुष्टि हो गई, जिससे बेरिलियम के परमाणु भार की गणना करना संभव हो गया।
इसी प्रकार आवर्त सारणी ने कुछ के परमाणु भारों के सुधार को प्रोत्साहन दिया दुर्लभ तत्व. उदाहरण के लिए, सीज़ियम को पहले 123.4 का परमाणु भार सौंपा गया था। मेंडेलीव ने तत्वों को एक तालिका में व्यवस्थित करते हुए पाया कि, इसके गुणों के अनुसार, सीज़ियम रुबिडियम के तहत पहले समूह के बाएं स्तंभ में होना चाहिए और इसलिए इसका परमाणु भार लगभग 130 होगा। नवीनतम परिभाषाओं से पता चलता है कि का परमाणु भार सीज़ियम 132.91 है.
प्रारंभ में इसे बहुत ठंडे और अविश्वासपूर्ण तरीके से प्राप्त किया गया। जब मेंडेलीव ने अपनी खोज पर भरोसा करते हुए, परमाणु भार के संबंध में कई प्रयोगात्मक डेटा पर सवाल उठाया और अभी तक खोजे नहीं गए तत्वों के अस्तित्व और गुणों की भविष्यवाणी करने का फैसला किया, तो कई रसायनज्ञों ने उनके साहसिक बयानों को स्पष्ट तिरस्कार के साथ माना। उदाहरण के लिए, एल मेयर ने 1870 में आवधिक कानून के बारे में लिखा था: "ऐसे अस्थिर आधार पर अब तक स्वीकृत परमाणु भार में बदलाव करना जल्दबाजी होगी।"
हालाँकि, मेंडेलीव की भविष्यवाणियों की पुष्टि होने और सार्वभौमिक मान्यता प्राप्त होने के बाद, कई देशों में मेंडेलीव की प्रधानता को चुनौती देने और आवधिक कानून की खोज का श्रेय अन्य वैज्ञानिकों को देने का प्रयास किया गया।
इस तरह के प्रयासों का विरोध करते हुए, मेंडेलीव ने लिखा: "एक कानून की स्थापना केवल इसके परिणामों को निकालने से ही संभव है, जो असंभव हैं और इसके बिना अपेक्षित नहीं हैं, और उन परिणामों को उचित ठहराया जा सकता है।" प्रायोगिक परीक्षण. इसीलिए, देखने के बाद, मैंने, अपनी ओर से (1869-1871), इसके ऐसे तार्किक परिणाम निकाले जो यह दिखा सकें कि यह सच था या नहीं। परीक्षण की इस पद्धति के बिना प्रकृति का एक भी नियम स्थापित नहीं किया जा सकता। न तो चैनकोर्टोइस, जिन्हें फ्रांसीसी आवधिक कानून की खोज करने का अधिकार देते हैं, न ही न्यूलैंड्स, जिन्हें अंग्रेजों ने आगे रखा, न ही एल. मेयर, जिन्हें अन्य लोगों ने आवधिक कानून के संस्थापक के रूप में उद्धृत किया, ने भविष्यवाणी करने का जोखिम उठाया। संपत्तियों का पता नहीं चलातत्व, "परमाणुओं के स्वीकृत भार" को बदल देते हैं और आम तौर पर आवधिक कानून को प्रकृति का एक नया, सख्ती से स्थापित कानून मानते हैं, जो उन तथ्यों को कवर करने में सक्षम है जिन्हें अभी तक सामान्यीकृत नहीं किया गया है, जैसा कि मैंने शुरू से ही किया था (1869)।
आवधिक कानून की खोज और रासायनिक तत्वों की एक प्रणाली का निर्माण न केवल रसायन विज्ञान और अन्य के लिए बहुत महत्वपूर्ण था प्राकृतिक विज्ञान, बल्कि दर्शन के लिए भी, दुनिया की हमारी संपूर्ण समझ के लिए भी। रासायनिक तत्वों के गुणों और उनके परमाणुओं में मात्रा के बीच संबंध को प्रकट करते हुए, आवधिक कानून प्रकृति के विकास के सार्वभौमिक कानून, मात्रा के गुणवत्ता में संक्रमण के कानून की एक शानदार पुष्टि थी।
मेंडेलीव से पहले, रसायनज्ञों ने तत्वों को उनकी रासायनिक समानता के अनुसार समूहीकृत किया, केवल समान तत्वों को एक साथ लाने की कोशिश की। मेंडेलीव ने तत्वों पर पूरी तरह से अलग तरीके से विचार किया। उन्होंने असमान तत्वों को एक साथ लाने का रास्ता अपनाया, रासायनिक रूप से भिन्न तत्वों को एक साथ रखा जिनका परमाणु भार समान था। यह वह तुलना थी जिसने सभी तत्वों के बीच गहरे जैविक संबंध को प्रकट करना संभव बना दिया और आवधिक कानून की खोज को जन्म दिया।
