اكتشاف د. قانون مندليف الدوري
بدأ D.I. Mendeleev في دراسة منهجية العناصر الكيميائية في بداية نشاطه العلمي. في 1955-1956 ، نشر ورقتين بحثيتين حول دراسة التماثل وأحجام محددة وأثبت العلاقة بين هذه الخصائص والخصائص. كما درس أعمال أسلافه بعناية ، وأخضعهم لتحليل نقدي ومنهجي ومعمم. كتب في مذكراته: "يتمثل العلم في إيجاد أرضية مشتركة. العناصر لها شيء مشترك ... لكنهم يعترفون كثيرًا بالفرد ... لربط هذه الأفراد بفكرة مشتركة هو هدف نظامي الطبيعي.
بدأ D.I. Mendeleev العمل على إنشاء نظام من العناصر فيما يتعلق بالعمل التربوي وإعداد كتابه الشهير "أساسيات الكيمياء". وبالتالي ، فإن الهدف الأولي الذي حدده لنفسه كان تعليميًا وتربويًا.
أثناء عمله على أساسيات الكيمياء ، قرر مقارنة الهالوجينات والفلزات القلوية ، وتوصل إلى استنتاج مفاده أن هذه العناصر ، المختلفة جدًا في الخواص الكيميائية ، قريبة في الكتل الذرية ، بحيث يمكن جمعها معًا في نظام العناصر:
العربية (ف) - 19 ع (كل) - 35.5 ع (غرف) - 80
Ar (Na) - 23 Ar (K) - 39 Ar (Rb) - 85.4
شكلت هذه المقارنة أساس جدول العناصر ، الذي جمعه دي منديليف من 64 عنصرًا.
أدت المقارنة بين مجموعات مختلفة من العناصر وفقًا لكتلها الذرية إلى اكتشاف قانون في شكل تجميع "تجربة نظام العناصر" ، والذي كشف بوضوح الاعتماد الدوري لخصائص العناصر على كتلها الذرية.
في الأول من مارس عام 1869 ، أرسل دي منديليف للكيميائيين "تجربة على نظام من العناصر بناءً على وزنها الذري وتشابهها الكيميائي."
في 6 مارس 1869 ، في اجتماع للجمعية الكيميائية الروسية ، قدم مينشوتكين ، نيابة عن دي منديليف ، تقريرًا عن العلاقة بين الخصائص والكتل الذرية للعناصر. كان المحتوى الرئيسي على النحو التالي:
1. تمثل العناصر ، مرتبة حسب كتلها الذرية ، تواترًا واضحًا للخصائص.
2. العناصر المتشابهة في الخواص الكيميائية لها كتل ذرات متشابهة (البلاتين ، الإيريديوم ، الأوزميوم) ، أو تتزايد باستمرار وبشكل موحد (البوتاسيوم ، الروبيديوم ، السيزيوم).
3. مقارنة العناصر أو مجموعاتها وفقًا لحجم الكتل الذرية ، يتوافق مع ما يسمى التكافؤ.
4. العناصر الشائعة في الطبيعة لها كتلة ذرية صغيرة ، وجميع العناصر ذات الكتل الذرية الصغيرة تتميز بخصائص واضحة ، وبالتالي فهي نموذجية.
5. تحدد قيمة الكتلة الذرية طبيعة العنصر.
6. من الضروري انتظار اكتشاف المزيد من العناصر غير المعروفة ، على سبيل المثال ، مثل الألومنيوم والسيليكون ، بكتل ذرية 65-75.
7. يمكن أحيانًا تصحيح قيمة الكتلة الذرية لعنصر ما إذا كنت تعرف نظائر هذا العنصر.
8. يتم اكتشاف بعض نظائرها من خلال حجم كتلة ذرتها.
الاستنتاجات الرئيسية من هذه الأحكام هي أن الخصائص الفيزيائية والكيميائية للعناصر تعتمد بشكل دوري على كتلتها الذرية.
على مدى العامين المقبلين ، قام منديليف بتجميع جداول الأحجام الذرية للعناصر ، والتي تتغير أيضًا بشكل دوري. في وقت لاحق ، هو مقتنع بأن أعلى تكافؤ للعناصر هو أيضًا وظيفة دورية.
جعلت هذه الاكتشافات من الممكن الانتقال من "تجربة النظام الدوري" إلى "النظام الطبيعي للعناصر".
في عام 1871 كتب D.I Mendeleev مقالة "القانون الدوري للعناصر الكيميائية" التي يصف فيها توجيهات تطوير عقيدة الدورية:
1. جوهر قانون الدورية.
2. تطبيق القانون على منهجية العناصر.
3. تطبيق القانون على تحديد الكتل الذرية للعناصر التي لم يتم دراستها كثيرًا.
4. تطبيق القانون على تحديد خصائص العناصر التي لم تكتشف بعد.
5. تطبيق القانون على تصحيح الكتل الذرية للعناصر.
6. تطبيق القانون على إضافة معلومات عن صيغ المركبات الكيميائية.
لأول مرة ، يتم تقديم صياغة واضحة للقانون الدوري.
أبلغ عن
حول الموضوع:
"حياة وعمل دي منديليف"
أكمل من قبل طالب في السنة الأولى
المجموعات 16-EO-1
ستيبانوفا إيكاترينا
سيرة شخصية
ولد ديمتري إيفانوفيتش مندليف في 27 يناير 1834 في توبولسك. قام والده ، بعد تخرجه من المعهد التربوي في سانت بطرسبرغ ، بتدريس الأدب في صالات الألعاب الرياضية في بينزا وتامبوف وساراتوف. بعد أن انتقل إلى سيبيريا ، التقى ماريا دميترييفنا ، ابنة التاجر الثري كورنيليف. لعب Kornilievs دورًا مهمًا في الحياة الثقافية لسيبيريا ، فقد أسسوا دار طباعة ونشروا مجلة. كان منزلهم أحد أفضل المكتبات في ذلك الوقت.
عندما كان D.I Mendeleev لا يزال طفلاً ، أصبح والده ، Ivan Pavlovich ، أعمى وأجبر على التقاعد. وجدت ماريا دميترييفنا نفسها في وضع مالي صعب ولديها عائلة كبيرة ، وانتقلت إلى قرية Aremzyanka ، حيث كان هناك مصنع زجاج مهجور يملكه شقيقها V.D.Korniliev ، الذي انتقل إلى موسكو وعمل كمدير لممتلكات الأمراء تروبيتسكوي.
كانت توبولسك العاصمة غير الرسمية لمنطقة سيبيريا. كانت المدينة في الماضي مهمة كمركز تجاري وثقافي. ذكرى يرماك ، قصص الديسمبريين المنفيين هناك - المشاركون في الانتفاضة في ميدان مجلس الشيوخ في سانت بطرسبرغ في عام 1825 ، قصص مدرس صالة توبولسك للألعاب الرياضية بي إرشوف ، مؤلف الحكاية الخيالية "الحصان الأحدب الصغير "، حول لقاءات مع A. S. ليس من المستغرب أن ترتبط ألعاب الأطفال في عائلة مندليف بالسفر ، وحملات التوبول ، والشغف بالأوصاف التاريخية ...
في صالة الألعاب الرياضية ، أصبح D.I Mendeleev مهتمًا بالتاريخ والجغرافيا والأدب الروسي ثم الرياضيات والفيزياء لاحقًا. أحب ديمتري حل الألغاز ، والمهام ، وفي المنزل كان يلعب دور "المعلم" ، وغالبًا ما كان الإخوة والأخوات الأكبر سناً يواجهون صعوبة ، نظرًا لأن التفكير السريع فقط ، أو الحقائق غير المعروفة له أو الأمثال التي قيلت للمكان يمكن أن ترضي الفاحص الصارم. ساد المنزل جو عمل وودود ، حيث كان الدور الرئيسي لمارين ديميترييفنا.
في عام 1847 ، توفي والده ، وفي عام 1849 تخرج ديمتري من صالة للألعاب الرياضية ، وكان الإخوة والأخوات الأكبر سنًا قد وجدوا بالفعل مكانهم في الحياة - لم يعد هناك شيء آخر يؤخر ماريا دميترييفنا في توبولسك ؛ شرعت في منح ابنها الأصغر تعليمًا جيدًا وذهبت مع طفليها ميتيا وليزا ، وكذلك خادمها المخلص ياكوف ، إلى موسكو إلى V.D. Korniliev.
لم تجد ماريا دميترييفنا دعمًا من شقيقها ، فذهبت إلى سانت بطرسبرغ ، حيث كان صديق زوجها ، أستاذ الرياضيات تشيزوف ، يعمل في الجامعة.
حصل على إذن لـ Dmitri Mendeleev ، بصفته نجل مدرس ، لدخول المعهد التربوي الرئيسي في عام غير مقبول. درس في هذا المعهد من 1850 إلى 1855 ، اختار ديمتري إيفانوفيتش الكيمياء تخصصه. استمع مدرس الصالة للألعاب الرياضية المستقبلي إلى محاضرات من قبل العلماء البارزين في عصره: قرأ الفيزياء من قبل الأكاديمي E.K. لينز ، والرياضيات من قبل الأكاديمي M. كان D.I Mendeleev مهتمًا بشكل خاص بالكيمياء ، والتي قرأها A. A. Voskresensky ، وعلم المعادن وعلم النبات.
قام طالب بالفعل ، D.I.Mendeleev بجمع المعشبة ، وشارك في وصف الحيوانات في مقاطعة سانت بطرسبرغ ، وحلّل البيروكسين ومعادن orthite التي جلبها S. S. Kutorga من البعثات المعدنية ، وأجرى التجارب الكيميائية الأولى في مختبرات المعهد و أكاديمية العلوم ، من خلال عدد كبير من المقالات والدراسات العلمية ، وإعداد "محاضرات تجريبية" في علم التربية وعلم الحيوان والكيمياء وعلم المعادن. أكمل D.I Mendeleev دراسته في المعهد مع تقديم اثنين من دكتوراه الاتصالات.
تخرج D.I Mendeleev من المعهد بميدالية ذهبية وحصل على لقب كبير المعلمين. في هذه الأثناء ، لم تكن حياته في العاصمة سهلة: بعد فترة وجيزة من انتقاله إلى سانت بطرسبرغ ، توفيت والدته ، وكان هو نفسه مريضًا كثيرًا. في السنة الأولى بعد تخرجه من المعهد ، عمل D.I Mendeleev في صالات الألعاب الرياضية في Simferopol و Odessa. ومع ذلك ، بعد أن دافع عن أطروحة الماجستير في أوائل خريف عام 1856 ، تم نقله إلى الخدمة في جامعة سانت بطرسبرغ ، وفي عام 1859 تم إرساله في رحلة عمل إلى الخارج "للتحضير للحصول على درجة الأستاذية".
المتطلبات الأساسية
بالطبع ، عند البدء في الحديث عن اكتشافات عالم لامع ، لا يسع المرء إلا تسليط الضوء على الاكتشاف الرئيسي لـ D.I. منديليف - القانون الدوري.
بحلول وقت اكتشاف القانون الدوري ، كان 63 عنصرًا كيميائيًا معروفًا ، وتم وصف تكوين وخصائص مركباتها الكيميائية العديدة.
حاول العديد من العلماء تصنيف العناصر الكيميائية. كان أحدهم الكيميائي السويدي البارز J. Ya. Berzelius. قام بتقسيم جميع العناصر إلى معادن وغير فلزية على أساس الاختلافات في خصائص المواد والمركبات البسيطة التي تكونها. قرر أن المعادن تتوافق مع أكاسيد وقواعد أساسية ، وأن اللافلزات تتطابق مع أكاسيد الأحماض والأحماض. لكن كانت هناك مجموعتان فقط ، كانتا كبيرة وتضمين عناصر مختلفة بشكل كبير عن بعضها البعض. كان وجود أكاسيد وهيدروكسيدات مذبذب في بعض المعادن محيرا. كان التصنيف غير ناجح.
افترض العديد من العلماء دورية خصائص العناصر واعتمادها على الكتل الذرية ، لكنهم لم يتمكنوا من تقديم تصنيف كفء ومنهجي.
كان الشرط الأساسي الآخر لاكتشاف القانون الدوري هو قرار المؤتمر الدولي للكيميائيين في كارلسروه في عام 1860 ، عندما تم تحديد العقيدة الجزيئية الذرية أخيرًا ، وأول تعريفات موحدة لمفاهيم الجزيء والذرة ، وكذلك الذرات. تم تبني الوزن ، والذي يسمى الآن الكتلة الذرية النسبية. هذا هو المفهوم ، بصفته خاصية ثابتة لذرات العناصر الكيميائية ، D.I. وضع مندليف الأساس لتصنيفه. قارن أسلاف العالم فقط العناصر المتشابهة مع بعضها البعض ، وبالتالي لم يتمكنوا من اكتشاف القانون الدوري.
يمكن تسمية المتطلبات الأساسية التي تمت مناقشتها أعلاه بأنها موضوعية ، أي مستقلة عن شخصية العالم ، لأنها كانت بسبب التطور التاريخي للكيمياء كعلم.
ولكن بدون الصفات الشخصية للكيميائي العظيم ، والتي تشكل الشرط الأخير الذاتي لاكتشاف القانون الدوري ، لم يكن من الممكن اكتشافه في عام 1869. المعرفة الموسوعية ، والحدس العلمي ، والقدرة على التعميم ، والرغبة المستمرة في المعرفة المجهول هدية البصيرة العلمية د. لعب مندليف دورًا مهمًا في اكتشاف القانون الدوري.
اكتشاف القانون الدوري
أسس عمله على تصنيف العناصر الكيميائية D.I. وضع Mendeleev اثنين من سماتها الرئيسية والثابتة: حجم الكتلة الذرية وخصائصها. دوّن على البطاقات جميع المعلومات المعروفة عن العناصر الكيميائية التي تم اكتشافها ودراستها في ذلك الوقت ومركباتها. بمقارنة هذه المعلومات ، قام العالم بتجميع مجموعات طبيعية من العناصر المتشابهة في الخصائص ، وأظهرت المقارنة فيما بينها أنه حتى عناصر المجموعات غير المتشابهة لها سمات توحدها. على سبيل المثال ، الكتل الذرية من الفلور والصوديوم والكلور والبوتاسيوم قريبة من حيث القيمة (لم تكن الغازات الخاملة معروفة بعد) ، لذلك يمكن وضع الفلزات القلوية والهالوجينات جنبًا إلى جنب ، واصطفًا العناصر الكيميائية بترتيب تصاعدي الجماهير. لذا د. جمع مندليف المجموعات الطبيعية للعناصر الكيميائية في نظام واحد. في الوقت نفسه ، اكتشف أن خصائص العناصر تتغير خطيًا ضمن مجموعاتها المحددة (زيادة أو نقصان رتيبًا) ، ثم تتكرر بشكل دوري ، أي بعد عدد معين من العناصر ، يتم العثور على عناصر متشابهة. وحدد العالم الفترات التي تتغير فيها خصائص العناصر الكيميائية والمواد المكونة لها بشكل طبيعي.
بناءً على هذه الملاحظات ، د. صاغ منديليف القانون الدوري ، الذي يبدو ، وفقًا للمصطلحات المقبولة حاليًا ، على النحو التالي: "تعتمد خصائص العناصر الكيميائية والمواد المكونة لها بشكل دوري على كتلها الذرية النسبية".
القانون الدوري والنظام الدوري غنيان بالأنماط الدورية: بالإضافة إلى الدورية الأفقية (حسب الفترات) المذكورة ، هناك أيضًا دورية رأسية (حسب المجموعات) وقطرية. كان النظر في جميع أنواع الدورية هو الذي سمح لـ D.I. لا يتنبأ منديليف بخصائص المواد التي تكونت من عناصر كيميائية غير مكتشفة حتى الآن ، ويصفها فحسب ، بل يشير أيضًا إلى مسار اكتشافها ، والمصادر الطبيعية (الخامات والمركبات) التي يمكن من خلالها الحصول على المواد البسيطة المقابلة.
معلومات مماثلة.
30.09.2015
هناك الكثير من الاكتشافات في تاريخ العالم ، والتي بفضلها وصل العلم إلى مستوى جديد من التطور ، مما أدى إلى جولة أخرى في معرفته. هذه الإنجازات الثورية غيرت كليًا أو جزئيًا الموقف تجاه حل مجموعة المهام ، وأجبرت أيضًا على الكشف على نطاق أوسع عن وجهة النظر العلمية حول ما يحدث.
تاريخ اكتشاف القانون الدوري هو 1896. في قانونه ، د. يجعلنا مندليف ننظر إلى ترتيب العناصر في نظام بطريقة مختلفة ، مما يثبت أن خصائص العناصر وأشكالها وخصائص مركبات هذه العناصر وخصائص المواد التي تشكلها ، سواء كانت بسيطة أو معقدة تعتمد على الكتلة الذرية. على الفور تقريبًا ، نشر الكتاب الأول ، أساسيات الكيمياء ، والذي طُبع فيه أيضًا الجدول الدوري.
كان هناك العديد من الشروط المسبقة للقانون ، ولم ينشأ من الصفر ، وتم تطبيق العديد من أعمال العلماء المختلفين على نشأته. تسبب تطور الكيمياء في فجر القرن التاسع عشر في العديد من الصعوبات ، حيث لم يتم اكتشاف بعض العناصر بعد ، وكانت الكتل الذرية للمواد المعروفة غير صحيحة. تميزت العقود الأولى من هذا القرن بمثل هذه الاكتشافات للقوانين الأساسية للكيمياء ، بما في ذلك قوانين النسب والأحجام ، Dulong and Petit ، وغيرها.
أصبحت هذه الاكتشافات أساسًا لتطوير الدراسات التجريبية المختلفة. لكن مع ذلك ، أدت معظم الخلافات بين التعاليم إلى حدوث ارتباك في تعريف الأوزان الذرية ، بسبب أي الماء ، على سبيل المثال ، في ذلك الوقت تم تمثيله بأربع صيغ. لتسوية النزاعات ، تقرر عقد مؤتمر تمت دعوة الكيميائيين المشهورين إليه. حدث ذلك في عام 1860 ، حيث قرأ كانيزارو تقريرًا عن النظرية الذرية والجزيئية. تمكن العلماء أيضًا من الوصول إلى الوحدة من حيث الذرة والجزيء وما يعادله.
يتألف جدول المواد البسيطة ، الذي اقترحه لافوازييه في عام 1787 ، من 35 عنصرًا فقط ، وبحلول نهاية القرن التاسع عشر كان عددها بالفعل 63 عنصرًا. حاول العديد من العلماء أيضًا العثور على العلاقة بين خصائص العناصر من أجل حساب الوزن الذري بشكل صحيح. في هذا الاتجاه ، تم تحقيق نجاح كبير بواسطة الكيميائي Debereiner ، الذي طور قانون الثلاثيات. جيه بي دوماس و م. اكتشف Pettenekofer بنجاح السلسلة المتماثلة ، معربًا أيضًا عن افتراضات حول صحة العلاقات بين الأوزان الذرية.
بينما قام البعض بحساب وزن الذرات ، حاول البعض الآخر تبسيط النظام الدوري. يقدم Chemist Odling جدولاً من 57 عنصرًا ، مقسمًا إلى 17 مجموعة ، ويحاول الكيميائي الآخر de Chancourt تصوير كل شيء في صيغة هندسية. إلى جانب نظامه اللولبي ، يحتوي Newlands أيضًا على طاولة. بالإضافة إلى ذلك ، من بين الباحثين ، تجدر الإشارة إلى ماير ، الذي نشر في عام 1864 كتابًا يحتوي على جدول يتكون من 44 عنصرًا. بعد د. نشر مندليف قانونه الدوري ونظامه ، وقدم الكيميائي Maillet مطالبات بأولوية اكتشافه لفترة طويلة.
شكلت كل هذه المتطلبات الأساسية أساس الاكتشاف ، بينما قال منديليف نفسه ، بعد عقدين من اكتشافه ، إنه كان يفكر في النظام لما يقرب من 20 عامًا. قدم جميع الاستنتاجات والأحكام الرئيسية للقانون في كتاباته بحلول نهاية عام 1871. وجد أن القيم العددية للكتل الذرية في نمط معين ، وخصائص العناصر هي مجرد بيانات وسيطة تعتمد على عنصرين متجاورين من أعلى وأسفل ، وفي نفس الوقت على عنصرين من الفترة على اليمين و اليسار.
لاحقًا د. كان لدى مندليف أكثر من عام لإثبات اكتشافه. جاء الاعتراف به في وقت لاحق فقط ، عندما تم اكتشاف الجرمانيوم والسكانديوم والغاليوم بنجاح. بحلول نهاية القرن التاسع عشر ، أدرك معظم العلماء أن هذا القانون هو أحد القوانين الرئيسية للطبيعة. بمرور الوقت ، في بداية القرن العشرين ، خضع النظام الدوري لتغييرات طفيفة ، وتم تشكيل مجموعة صفرية مع غازات خاملة ، وتم العثور على معادن أرضية نادرة في خلية واحدة.
اكتشاف القانون الدوري [فيديو]
مقدمة
القانون الدوري والنظام الدوري للعناصر الكيميائية لـ D.I Mendeleev هما أساس الكيمياء الحديثة. يشيرون إلى مثل هذه القواعد العلمية التي تعكس ظواهر موجودة بالفعل في الطبيعة ، وبالتالي لن تفقد أهميتها أبدًا.
يعتبر القانون الدوري والاكتشافات التي تم إجراؤها على أساسه في مختلف مجالات العلوم الطبيعية والتكنولوجيا أعظم انتصار للعقل البشري ، ودليل على اختراق أعمق لأسرار الطبيعة ، والتحول الناجح للطبيعة لصالح الإنسان .
"نادرًا ما يحدث أن يكون الاكتشاف العلمي شيئًا غير متوقع تمامًا ، وهو أمر متوقع دائمًا ، ولكن الأجيال اللاحقة ، الذين يستخدمون إجابات مثبتة لجميع الأسئلة ، غالبًا ما يجدون صعوبة في تقييم الصعوبات التي كلفها هذا أسلافهم." دي. مندليف.
الغرض: توصيف مفهوم النظام الدوري والقانون الدوري للعناصر والقانون الدوري ومبرراته لتوصيف هياكل النظام الدوري: مجموعات فرعية وفترات ومجموعات. لدراسة تاريخ اكتشاف القانون الدوري والنظام الدوري للعناصر.
المهام: النظر في تاريخ اكتشاف القانون الدوري والنظام الدوري. تحديد القانون الدوري والنظام الدوري. تحليل القانون الدوري ومبرراته. هيكل النظام الدوري: مجموعات فرعية وفترات ومجموعات.
تاريخ اكتشاف القانون الدوري والنظام الدوري للعناصر الكيميائية
كان تأكيد النظرية الجزيئية الذرية في مطلع القرنين التاسع عشر والتاسع عشر مصحوبًا بنمو سريع في عدد العناصر الكيميائية المعروفة. في العقد الأول من القرن التاسع عشر وحده ، تم اكتشاف 14 عنصرًا جديدًا. كان صاحب الرقم القياسي بين المكتشفين الكيميائي الإنجليزي همفري ديفي ، الذي حصل في عام واحد على 6 مواد بسيطة جديدة (الصوديوم والبوتاسيوم والمغنيسيوم والكالسيوم والباريوم والسترونتيوم) باستخدام التحليل الكهربائي. وبحلول عام 1830 بلغ عدد العناصر المعروفة 55.
إن وجود مثل هذا العدد من العناصر ، غير المتجانسة في خصائصها ، حير الكيميائيين وطلب ترتيب العناصر وتنظيمها. كان العديد من العلماء يبحثون عن أنماط في قائمة العناصر وأحرزوا بعض التقدم. هناك ثلاثة أعمال مهمة تحدت أولوية اكتشاف القانون الدوري من قبل د. مندليف.
في عام 1860 ، عقد المؤتمر الدولي الأول للكيمياء ، وبعد ذلك أصبح من الواضح أن السمة الرئيسية للعنصر الكيميائي هي وزنه الذري. قام العالم الفرنسي ب. دي شانكورتوا في عام 1862 لأول مرة بترتيب العناصر بترتيب تصاعدي للأوزان الذرية ووضعها في شكل حلزوني حول أسطوانة. احتوى كل منعطف من اللولب على 16 عنصرًا ، وكقاعدة عامة ، سقطت عناصر مماثلة في أعمدة رأسية ، على الرغم من وجود اختلافات كبيرة لوحظت. ذهب عمل شانكورتوا دون أن يلاحظه أحد ، لكن فكرته في فرز العناصر بترتيب تصاعدي للأوزان الذرية أثبتت أنها مثمرة.
وبعد عامين ، استرشادا بهذه الفكرة ، وضع الكيميائي الإنجليزي جون نيولاندز العناصر في شكل جدول ولاحظ أن خصائص العناصر تتكرر بشكل دوري كل سبعة أرقام. على سبيل المثال ، الكلور مشابه في خصائصه للفلور ، والبوتاسيوم مشابه للصوديوم ، والسيلينيوم مشابه للكبريت ، إلخ. أطلق نيولاندز على هذا النمط اسم "قانون الأوكتافات" ، عمليا قبل مفهوم الفترة. لكن نيولاندز أصر على أن طول الفترة (يساوي سبعة) لم يتغير ، لذلك لا يحتوي جدوله على أنماط منتظمة فحسب ، بل يحتوي أيضًا على أزواج عشوائية (كوبالت - كلور ، حديد - كبريت ، كربون - زئبق).
لكن العالم الألماني لوثار ماير رسم في عام 1870 اعتماد الحجم الذري للعناصر على وزنها الذري ووجد اعتمادًا دوريًا مميزًا ، وطول الفترة لم يتطابق مع قانون الأوكتاف وكان متغيرًا.
كل هذه الأعمال تشترك في الكثير. اكتشف كل من De Chancourtois و Newlands و Meyer مظاهر تواتر التغيير في خصائص العناصر اعتمادًا على وزنها الذري. لكنهم لم يتمكنوا من إنشاء نظام دوري موحد لجميع العناصر ، لأن العديد من العناصر لم تجد مكانها في الأنماط التي اكتشفوها. فشل هؤلاء العلماء أيضًا في استخلاص أي استنتاجات جادة من ملاحظاتهم ، على الرغم من أنهم شعروا أن العلاقات العديدة بين الأوزان الذرية للعناصر هي مظهر من مظاهر بعض القوانين العامة.
اكتشف هذا القانون العام الكيميائي الروسي العظيم دميتري إيفانوفيتش مينديليف في عام 1869. صاغ منديليف القانون الدوري في شكل الأحكام الرئيسية التالية:
1. تمثل العناصر المرتبة حسب الوزن الذري تواترًا مميزًا للخصائص.
2. يجب أن نتوقع اكتشاف العديد من الأجسام البسيطة غير المعروفة ، على سبيل المثال ، عناصر مشابهة لـ Al و Si بوزن ذري 65-75.
3. يمكن أحيانًا تصحيح قيمة الوزن الذري لعنصر من خلال معرفة مقارناته.
تم الكشف عن بعض المقارنات من خلال حجم وزن ذراتهم. كان الموضع الأول معروفًا حتى قبل مندليف ، لكنه هو من أعطاها صفة القانون العالمي ، وتوقع على أساسه وجود عناصر غير مكتشفة بعد ، وتغيير الأوزان الذرية لعدد من العناصر ، وترتيب بعض العناصر في الجدول. على عكس أوزانها الذرية ، ولكن بما يتفق تمامًا مع خصائصها (التكافؤ بشكل أساسي). تم اكتشاف الأحكام المتبقية فقط من قبل Mendeleev وهي نتائج منطقية من القانون الدوري
تم تأكيد صحة هذه النتائج من خلال العديد من التجارب على مدى العقدين التاليين وجعل من الممكن التحدث عن القانون الدوري كقانون صارم للطبيعة.
باستخدام هذه الأحكام ، قام منديليف بتجميع نسخته من الجدول الدوري للعناصر. ظهرت المسودة الأولى لجدول العناصر في 17 فبراير (1 مارس ، وفقًا للأسلوب الجديد) ، 1869.
وفي 6 مارس 1869 ، أصدر البروفيسور مينشوتكين إعلانًا رسميًا عن اكتشاف مندليف في اجتماع للجمعية الكيميائية الروسية.
تم وضع الاعتراف التالي في فم العالم: أرى طاولة في المنام ، حيث يتم ترتيب جميع العناصر حسب الحاجة. استيقظت على الفور ، وكتبتها على الفور على قطعة من الورق - فقط في مكان واحد تبين لاحقًا أنها التعديل الضروري. ما مدى بساطة كل شيء في الأساطير! استغرق التطوير والتصحيح أكثر من 30 عامًا من حياة العالم.
إن عملية اكتشاف القانون الدوري مفيدة ، وقد تحدث عنها منديليف بنفسه بهذه الطريقة: "نشأت فكرة لا إراديًا بوجوب وجود صلة بين الخواص الكيميائية والكتلة. ونظرًا لأن كتلة المادة ، على الرغم من أنها ليست مطلقة ، ولكنها نسبية فقط ، يتم التعبير عنها أخيرًا في شكل أوزان الذرات ، فمن الضروري البحث عن تطابق وظيفي بين الخصائص الفردية للعناصر وأوزانها الذرية. من المستحيل البحث عن أي شيء ، على الأقل عيش الغراب أو نوع من الإدمان ، إلا بالنظر والمحاولة. لذلك بدأت في الاختيار والكتابة على بطاقات منفصلة بأوزانها الذرية وخصائصها الأساسية ، وعناصر متشابهة وأوزان ذرية قريبة ، مما أدى سريعًا إلى استنتاج مفاده أن خصائص العناصر تعتمد بشكل دوري على وزنها الذري ، علاوة على ذلك ، شكوك كثير من الغموض ، لم أشك لمدة دقيقة في عمومية الاستنتاج الذي تم التوصل إليه ، لأنه من المستحيل الاعتراف بالحادث.
في الجدول الدوري الأول ، جميع العناصر التي تشمل الكالسيوم هي نفسها الموجودة في الجدول الحديث ، باستثناء الغازات النبيلة. يمكن رؤية هذا من جزء من صفحة من مقال بقلم د. منديليف ، التي تحتوي على النظام الدوري للعناصر.
بناءً على مبدأ زيادة الأوزان الذرية ، يجب أن تكون العناصر التالية بعد الكالسيوم هي الفاناديوم (أ = 51) والكروم (أ = 52) والتيتانيوم (أ = 52). لكن Mendeleev وضع علامة استفهام بعد الكالسيوم ، ثم وضع التيتانيوم ، مغيرًا وزنه الذري من 52 إلى 50. الوزن الذري A = 45 ، وهو المتوسط الحسابي بين الأوزان الذرية للكالسيوم والتيتانيوم ، تم تخصيصه لعنصر غير معروف المشار إليها بعلامة استفهام. بعد ذلك ، بين الزنك والزرنيخ ، ترك مندليف مجالًا لعنصرين لم يتم اكتشافهما في الحال. بالإضافة إلى ذلك ، وضع التيلوريوم أمام اليود ، على الرغم من أن الأخير له وزن ذري أقل. مع مثل هذا الترتيب للعناصر ، احتوت جميع الصفوف الأفقية في الجدول على عناصر متشابهة فقط ، وتجلى بوضوح تواتر التغييرات في خصائص العناصر.
في العامين المقبلين ، قام منديليف بتحسين نظام العناصر بشكل كبير. في عام 1871 ، تم نشر الطبعة الأولى من كتاب ديمتري إيفانوفيتش "أساسيات الكيمياء" ، حيث تم تقديم النظام الدوري في شكل حديث تقريبًا. تم تكوين 8 مجموعات من العناصر في الجدول ، وتشير أرقام المجموعة إلى أعلى تكافؤ لعناصر تلك السلاسل التي تم تضمينها في هذه المجموعات ، وأصبحت الفترات أقرب إلى العناصر الحديثة ، مقسمة إلى 12 سلسلة. تبدأ الآن كل فترة بمعدن قلوي نشط وتنتهي بهالوجين نموذجي غير معدني.
أتاحت النسخة الثانية من النظام لمندلييف أن يتنبأ بوجود ليس 4 ، بل 12 عنصرًا ، وبتحدي العالم العلمي ، وصف بدقة مذهلة خصائص ثلاثة عناصر غير معروفة ، والتي أسماها إيكابور (إيكا باللغة السنسكريتية تعني " نفس الشيء ") ، ekaaluminum و ekasilicon. أسمائهم الحديثة هي Se ، Ga ، Ge.
كان العالم العلمي في الغرب في البداية متشككًا بشأن نظام منديليف وتوقعاته ، ولكن تغير كل شيء عندما اكتشف الكيميائي الفرنسي ب. يسمى الغاليوم تكريما لوطنه (جاليا (الاسم الروماني القديم لفرنسا)
تمكن العالم من عزل هذا العنصر بشكله النقي ودراسة خصائصه. ورأى مندليف أن خصائص الغاليوم تتطابق مع خصائص الإيكالومينوم التي تنبأ بها ، وأبلغ Lecoq de Boisbaudran أنه قاس بشكل غير صحيح كثافة الغاليوم ، والتي ينبغي أن تساوي 5.9-6.0 جم / سم 3 بدلاً من 4.7 جم / سم 3 . في الواقع ، أدت القياسات الأكثر دقة إلى القيمة الصحيحة البالغة 5.904 جم / سم 3.
في عام 1879 ، قام الكيميائي السويدي L. Nilsson بفصل العناصر الأرضية النادرة التي تم الحصول عليها من معدن الجادولينيت ، وعزل عنصرًا جديدًا وأطلق عليه اسم scandium. تبين أن هذا هو ekabor الذي توقعه Mendeleev.
الاعتراف النهائي بالقانون الدوري لد. حقق Mendeleev بعد عام 1886 ، عندما تلقى الكيميائي الألماني K. Winkler ، بتحليل خام الفضة ، عنصرًا أطلق عليه اسم الجرمانيوم. اتضح أن يكون exacilium.
معلومات مماثلة.
ما الذي ساهم في التحضير للافتتاح؟ نبدأ بتحليل اكتشاف Mendeleev العظيم ، حيث تمت دراسته بالتفصيل وبشكل شامل من قبلنا لسنوات عديدة بناءً على المواد الأرشيفية. لكن من الضروري أولاً قول بضع كلمات عن خلفيته.
في سياق معرفة العناصر الكيميائية ، يمكن التمييز بوضوح بين ثلاث مراحل متتالية ، والتي ورد ذكرها في المقدمة. بدءًا من العصور القديمة وحتى منتصف القرن الثامن عشر ، اكتشف الإنسان العناصر ودرسها بشكل منفصل ، كشيء فريد. منذ منتصف القرن الثامن عشر ، بدأ الانتقال التدريجي لاكتشافها ودراستها من قبل مجموعات كاملة ، أو عائلات ، على الرغم من استمرار الاكتشافات الفردية للعناصر في وقت لاحق. استند اكتشاف ودراسة مجموعتهم إلى حقيقة أن بعضهم أظهر خصائص فيزيائية أو كيميائية مشتركة ، بالإضافة إلى الوجود المشترك لعدد من العناصر في الطبيعة.
لذلك ، في النصف الثاني من القرن الثامن عشر ، فيما يتعلق بظهور الكيمياء الهوائية (الغازية) ، تم اكتشاف المواد الخفيفة غير المعدنية ، والتي تكون في حالة غازية في الظروف العادية. كانت هذه هي الهيدروجين والنيتروجين والأكسجين والكلور. في نفس الفترة ، تم اكتشاف الكوبالت والنيكل كرفاق طبيعي للحديد.
وبالفعل منذ السنوات الأولى من القرن التاسع عشر ، بدأ اكتشاف العناصر في مجموعات كاملة ، كان لأعضائها خصائص كيميائية مشتركة. لذلك ، من خلال التحليل الكهربائي ، تم اكتشاف أول معادن قلوية - الصوديوم والبوتاسيوم ، ثم الأرض القلوية - الكالسيوم والسترونتيوم والباريوم. في وقت لاحق ، في الستينيات ، بمساعدة التحليل الطيفي ، تم اكتشاف معادن قلوية ثقيلة - الروبيديوم والسيزيوم ، وكذلك المعادن الثقيلة من المجموعة الثالثة المستقبلية - الإنديوم والثاليوم. استندت هذه الاكتشافات إلى تقارب الخصائص الكيميائية لأعضاء المجموعات المكتشفة ، وبالتالي كان هؤلاء الأعضاء مرتبطين بالفعل ببعضهم البعض في عملية اكتشافهم ذاتها.
في بداية القرن التاسع عشر نفسه ، تم اكتشاف عائلة من معادن البلاتين (باستثناء الروثينيوم الذي اكتشف لاحقًا) كأقمار صناعية طبيعية من البلاتين. طوال القرن التاسع عشر ، تم اكتشاف معادن أرضية نادرة كأعضاء في عائلة واحدة.
من الطبيعي تمامًا أن تستند التصنيفات الأولى للعناصر إلى القواسم المشتركة لخصائصها الكيميائية. لذلك ، في نهاية القرن الثامن عشر ، قسم لافوازييه جميع العناصر إلى معادن وغير فلزية. أ. برزيليوس أيضًا التزم بهذا التقسيم في النصف الأول من القرن التاسع عشر. في الوقت نفسه ، بدأت المجموعات الطبيعية الأولى وعائلات العناصر في الظهور. I. Debereiner ، على سبيل المثال ، خص ما يسمى "الثلاثيات" (على سبيل المثال ، الليثيوم ، الصوديوم ، البوتاسيوم - "ثالوث" الفلزات القلوية ، إلخ). وشملت "الثلاثيات" مثل الكلور ، البروم ، اليود أو الكبريت ، السيلينيوم ، التيلوريوم. في الوقت نفسه ، تم الكشف عن مثل هذه الانتظامات أن قيم الخصائص الفيزيائية للعضو الأوسط من "الثالوث" (أوزانه المحددة والذرية) تبين أنها متوسطة بالنسبة للأعضاء المتطرفة. بالنسبة للهالوجينات (الهالوجينات) ، كانت حالة تجمع العضو الأوسط (البروم السائل) وسيطة بالنسبة للأعضاء المتطرفة - الكلور الغازي واليود البلوري. في وقت لاحق ، بدأ عدد العناصر المدرجة في مجموعة واحدة في الزيادة إلى أربعة وحتى خمسة.
استند هذا التصنيف بأكمله إلى مراعاة تشابه العناصر داخل مجموعة طبيعية واحدة فقط. مكّن هذا النهج من تكوين المزيد والمزيد من المجموعات المتشابهة وكشف العلاقة بين العناصر داخلها. أعد هذا إمكانية الإنشاء اللاحق لنظام مشترك يشمل جميع العناصر من خلال الجمع بين مجموعاتهم الموجودة بالفعل في كل واحد.
ما الذي منع الانتقال من الخاص إلى العالمي؟ في بداية الستينيات من القرن التاسع عشر تقريبًا ، كانت مرحلة التفرد في التعرف على العناصر قد استنفدت بالفعل. كانت هناك حاجة للانتقال إلى مستوى العالمية في معرفتهم. يمكن تنفيذ هذا الانتقال من خلال ربط مجموعات مختلفة من العناصر وإنشاء نظام مشترك واحد. تم إجراء مثل هذه المحاولات بشكل متزايد خلال الستينيات في دول أوروبية مختلفة - ألمانيا وإنجلترا وفرنسا. تضمنت بعض هذه المحاولات بالفعل إشارات واضحة إلى القانون الدوري. كان هذا ، على سبيل المثال ، "قانون الأوكتافات" لنيولاندز. ومع ذلك ، عندما أبلغ ج.
يوضح هذا كيف كانت فكرة غريبة عن الكيميائيين في ذلك الوقت هي تجاوز مجموعات العناصر (الخاصة) والبحث عن طرق لاكتشاف قانون عام يشملهم (عالمي). في الواقع ، من أجل تكوين نظام عام للعناصر ، كان من الضروري الجمع والمقارنة مع بعضها البعض ليس فقط العناصر المتشابهة ، كما كان يحدث حتى ذلك الحين داخل المجموعات ، ولكن جميع العناصر بشكل عام ، بما في ذلك العناصر التي كانت مختلفة عن كل آخر. ومع ذلك ، فإن الفكرة راسخة في أذهان الكيميائيين بأن العناصر المتشابهة فقط هي التي يمكن جمعها معًا. هذه الفكرة متجذرة بعمق لدرجة أن الكيميائيين لم يضعوا على أنفسهم مهمة الانتقال من الخاص إلى العالمي فحسب ، بل تجاهلوا تمامًا ولم يلاحظوا حتى المحاولات الفردية الأولى لإجراء مثل هذا الانتقال.
ونتيجة لذلك ، نشأت عقبة خطيرة تقف في طريق اكتشاف القانون الدوري وإنشاء نظام طبيعي عام لجميع العناصر المبنية عليه. وقد أكد د. منديليف نفسه مرارًا على وجود مثل هذه العقبة. لذلك ، في نهاية مقالته الأولى حول اكتشافه العظيم ، كتب: "سيتحقق الهدف من مقالتي بالكامل إذا تمكنت من لفت انتباه الباحثين إلى تلك العلاقات في حجم الوزن الذري للعناصر غير المتشابهة ، والذي ، على حد علمي ، حتى الآن ، لم يلق أي اهتمام تقريبًا.
بعد أكثر من عامين ، تلخيصًا لتطور اكتشافه ، أكد D. Mendeleev مرة أخرى أنه "بين العناصر المتباينة لم يبحثوا حتى عن أي نسب دقيقة وبسيطة في الأوزان الذرية ، ولكن بهذه الطريقة فقط كان من الممكن اكتشاف النسبة الصحيحة بين تغيير الأوزان الذرية وخصائص العناصر الأخرى.
بعد عشرين عامًا من الاكتشاف ، في قراءة فاراداي ، تذكر د.منديليف مرة أخرى العقبة التي وقفت في طريق هذا الاكتشاف. قدم الحسابات الأولى حول هذا الموضوع ، والتي "تظهر فيها الميول الحقيقية وتحدي الشرعية الدورية". وإذا تم التعبير عن هذا الأخير على وجه اليقين فقط بحلول نهاية الستينيات ، فيجب البحث عن سبب ذلك ... في حقيقة أن العناصر المتشابهة مع بعضها فقط هي التي خضعت للمقارنة. ومع ذلك ، فإن فكرة المقارنة
جميع العناصر من حيث وزنها الذري ... كانت غريبة عن الوعي العام ... ". وبالتالي ، يلاحظ د. جرثومة ".
هذه الشهادات التي أدلى بها د.منديليف نفسه مهمة للغاية بالنسبة لنا. يكمن معناها العميق في الاعتراف بأن العقبة الرئيسية أمام اكتشاف القانون الدوري ، أي الانتقال إلى العالمية في معرفة العناصر ، كانت عادة الكيميائيين ، التي أصبحت تقليدًا ، في التفكير في العناصر في الإطار الجامد الخاص (أوجه التشابه داخل المجموعات). لم تمنحهم عادة التفكير هذه الفرصة لتجاوز الخاص والانتقال إلى مستوى العالمي في معرفة العناصر. ونتيجة لذلك ، تأخر اكتشاف القانون العام لما يقرب من 10 سنوات ، عندما استنفد بالفعل مرحلة القانون الخاص ، وفقًا لـ D. Mendeleev.
PPB ووظيفتها. مثل هذه العقبة ، والتي هي نفسية ومنطقية (معرفية) بطبيعتها ، نسميها الحاجز المعرفي النفسي (PPB). هذا الحاجز ضروري لتطوير الفكر العلمي ويعمل كشكل له ، مع الاحتفاظ به لفترة طويلة بما فيه الكفاية في المرحلة التي تم تحقيقها (في هذه الحالة ، في مرحلة الخصوصية) حتى يتمكن (الفكر العلمي) من استنفاد هذا تمامًا. المرحلة وبالتالي الاستعداد للانتقال إلى المستوى الأعلى التالي من العالمية.
في الوقت الحاضر ، لا يمكننا النظر في آلية ظهور مثل هذا الحاجز وسنقتصر على الإشارة إلى أنه ينشأ تلقائيًا. ومع ذلك ، بعد أن يؤدي وظيفته المعرفية ، فإنه يستمر في العمل ولا يتم إزالته بشكل تلقائي ، ولكنه ، كما كان ، ثابت ومتحجر ويتحول من شكل من أشكال تطور الفكر العلمي إلى قيوده. في هذه الحالة ، لا يحدث الاكتشاف العلمي من تلقاء نفسه ، بسهولة وبساطة ، ولكن كتغلب على عقبة تقف في طريق الإدراك ، PPB.
في الوقت الحالي ، نربط ما قيل بالحدث التاريخي والعلمي المعين الذي نقوم بتحليله ولم نحدد بعد مهمة اكتشاف عدد المرات التي يتم فيها ملاحظة مثل هذا الموقف. في الوقت نفسه ، لا نتبع مسار التعميمات الاستقرائية القائمة على دراسة العديد من الاكتشافات المختلفة ، ولكن من خلال التحليل النظري لاكتشاف واحد فقط حتى الآن ، وهو القانون الدوري. في المستقبل ، سنكون مهتمين بالطريقة المحددة التي تغلب بها D. معرفة العناصر الكيميائية.
التغلب على PPB بواسطة D. Mendeleev. تم اكتشاف القانون الدوري من قبل د.منديليف في 17 فبراير (1 مارس) ، 1869. (معلومات مفصلة للغاية عن اكتشاف القانون الدوري موصوفة في كتب ب. إم. كيدروف "يوم الاكتشاف العظيم" و "التشريح الجزئي لاكتشاف عظيم". - محرر.) على ظهر الرسالة التي كان يملكها للتو تلقى ، بدأ في إجراء الحسابات التي كانت بداية الاكتشاف. كان أول حساب من هذا القبيل هو صيغة كلوريد البوتاسيوم KC1. ماذا تقصد؟
ثم كتب د.منديليف كتابه "أساسيات الكيمياء". أنهى لتوه الجزء الأول وبدأ الجزء الثاني. انتهى الجزء الأول بفصول عن الهالوجينات (الهالوجينات) ، والتي تضمنت الكلور (C1) ، والثاني بدأ بفصول عن الفلزات القلوية ، والتي تضمنت البوتاسيوم (K). كانت هاتان مجموعتان متطرفتان من العناصر المتعارضة كيميائيًا. ومع ذلك ، يتم تجميعها في الطبيعة نفسها من خلال تكوين ، على سبيل المثال ، أملاح الكلوريد للمعادن المقابلة ، على سبيل المثال ، ملح الطعام.
من خلال إنشاء "أساسيات الكيمياء" ، لفت D. Mendeleev الانتباه إلى هذا وبدأ في البحث عن تفسير لذلك بالقرب من الأوزان الذرية. لكلا العنصرين - البوتاسيوم والكلور: K \ u003d 39.1 ، 01 \ u003d 34.5. قيم كل من الأوزان الذرية مرتبطة مباشرة ببعضها البعض ، ولا توجد بينهما قيم وسيطة أخرى ، الأوزان الذرية لعناصر أخرى. بعد أكثر من عامين من الاكتشاف ، تلخيصًا للتطور ، يلاحظ ديمتري إيفانوفيتش أن مفتاح القانون الدوري كان فكرة الاقتراب من بعضنا البعض بالقرب من الخصائص الكمية (الوزن الذري) للعناصر التي تختلف تمامًا من حيث النوع. . كتب: "الانتقال من C1 إلى K ، وما إلى ذلك ، سوف يتوافق أيضًا في كثير من النواحي مع بعض التشابه بينهما ، على الرغم من عدم وجود عناصر أخرى في الطبيعة قريبة جدًا من حجم الذرة والتي ستكون مختلفة تمامًا عن بعضها البعض. "
كما ترون ، كشف D. Mendeleev هنا عن المعنى الخفي لتسجيله الأول "KS1" ، والذي بدأت به عملية الاكتشاف. دعونا نحفظ أننا لا نعرف ما الذي دفعه إلى التفكير في تقارب البوتاسيوم والكلور من حيث وزنهما الذري. ربما تذكر في تلك اللحظة أنه كتب عن كلوريد البوتاسيوم في نهاية الجزء الأول أو في بداية الجزء الثاني من أساسيات الكيمياء. لكن من الممكن أن تكون هناك ظروف أخرى قادته إلى فكرة تقارب البوتاسيوم والكلور في الوزن الذري. يمكننا فقط إصلاح ذلك السجل على الورق الذي ظهر من قلم د.منديليف ، ولكن ليس ما سبقه في رأسه. كما سنرى أدناه ، يعرف تاريخ العلم والتكنولوجيا العديد من الحالات التي لا تُعرف فيها الخطوة الأولى للاكتشاف فحسب ، بل أيضًا الفكر الذي تومض من خلال رأس مؤلفه.
نضيف أنه يمكننا الآن أن نشرح بشكل أكثر تحديدًا ما يتكون منه انتقال D. Mendeleev من الخاص إلى العالمي في إدراك العناصر. في ظل اختلافهم ، فهم في الواقع اختلافاتهم الكيميائية ، وتم تحقيق تقارب الاختلاف في وزنهم الذري على أساس الخصائص الفيزيائية المشتركة - كتلتهم. وبالتالي ، فإن الانتقال من الخاص إلى العام يتوافق مع الانتقال من اعتبارهم من الجانب الكيميائي إلى اعتبارهم من الجانب المادي.
أدناه سوف نعود إلى خيار مماثل أكثر من مرة. ومع ذلك ، لا يمكن تفسير هذه الحالة على أنها انتقال من مراعاة الفروق النوعية فقط للعناصر إلى مراعاة تشابهها الكمي. وقد تم بالفعل مراعاة الخصائص الكمية للعناصر في مرحلة الخاصة ، كما رأينا في مثال "الثلاثيات" ونظرية الذرة.
نتيجة التغلب على PPB. لذلك ، تم التغلب بنجاح على الحاجز الذي لاحظه D. Mendeleev ، ونتيجة لذلك ، تجاوزت معرفة العناصر مرحلة الخصوصية وارتقت إلى مرحلة العالمية. لاحظ أنه حتى هذه اللحظة لم يكن العالم نفسه يرى بالضبط العقبة التي وقفت في طريق اكتشاف القانون الدوري. في عمله التحضيري ، لا سيما في خطط أساسيات الكيمياء ، التي تم وضعها قبل 17 فبراير (1 مارس) 1869 ، لا يوجد حتى تلميح إلى ضرورة تقريب العناصر المختلفة من بعضها البعض. فقط بعد أن خمّن أن مفتاح حل المشكلة برمتها يكمن في هذا التقارب ، أدرك ما هي العقبة التي تقف على طريق الاكتشاف ، أي في لغتنا ، ما هو نوع الحاجز الذي يقف على هذا الطريق.
بعد عبوره PPB لأول مرة ، بدأ D. Mendeleev على الفور في تنفيذ الانتقال بالتفصيل من (القانون) الخاص إلى (القانون) العالمي الذي تم اكتشافه للتو. في الوقت نفسه ، أوضح كيف أنه من الضروري تضمين مجموعة تلو الأخرى في النظام العام للعناصر قيد الإنشاء ، أي لتجميع العناصر غير المتشابهة من حيث أوزانها الذرية. بمعنى آخر ، تم تنفيذ البناء الكامل للنظام العام للعناصر في عملية الدمج المتتالي (المجموعات) الخاصة في النظام العالمي (في النظام الدوري المستقبلي).
إن جوهر الأمر مرئي في هذه المجموعات الثلاث. تحتوي الهاليدات على أوزان ذرية أقل من الفلزات القلوية ، وهذه الأخيرة أصغر من الأتربة القلوية.
وهكذا ، جعل الانتقال من مرحلة الخاص إلى مرحلة العالمية في إدراك العناصر ، قام D. Mendeleev بإكمال خطته ، بما في ذلك في النظام العام ، ليس فقط كل مجموعات العناصر المعروفة بالفعل في ذلك الوقت ، ولكن أيضًا العناصر الفردية التي كانت حتى ذلك الحين خارج المجموعات.
ألاحظ أن بعض الكيميائيين ومؤرخي الكيمياء حاولوا عرض الأمر كما لو أن ديمتري إيفانوفيتش في اكتشافه لم ينطلق من مجموعات من العناصر (خاصة) ، مقارنتها ببعضها البعض ، ولكن مباشرة من عناصر فردية (مفردة) ، تتشكل منها سلسلة متسلسلة من أجل زيادة أوزانها الذرية. يرفض تحليل العديد من ملاحظات المسودة التي كتبها D. Mendeleev تمامًا هذه النسخة ويثبت بلا منازع أن اكتشاف القانون الدوري قد تم بترتيب انتقال محدد بوضوح من الخاص إلى العام. وهذا يؤكد أن الحاجز نشأ هنا على وجه التحديد كعائق معرفي - نفسي منع الفكر العلمي للكيميائيين من تجاوز مرحلة الخاص.
دعونا الآن ننتبه إلى حقيقة أنه في النظام الدوري النهائي للعناصر ، يتم تقديم كلتا الفرضيتين الأوليتين في وحدة - التشابه والاختلاف بين العناصر (الكيميائية). يمكن أن يظهر هذا بالفعل على اللوحة غير المكتملة أعلاه المكونة من ثلاث مجموعات. يحتوي على عناصر متشابهة كيميائيًا أفقيًا (أي ، مجموعات) ، وعموديًا - غير متشابهة كيميائيًا ، ولكن مع أوزان ذرية مماثلة (فترات تكوين).
وهكذا ، فإن فكرة PPB والتغلب عليها تسمح لنا بفهم آلية ومسار الاكتشاف العظيم الذي قام به D. Mendeleev.
وبشكل أكثر تحديدًا ، يمكن تمثيل هذا الاكتشاف على أنه التغلب على الحاجز الذي كان حتى ذلك الحين يقسم العناصر إلى فئات معاكسة مثل المعادن وغير المعدنية. لذلك ، بالفعل أول تدوين منديليف "KSh
يشهد على حقيقة أنه هنا لا يتم تجميع العناصر غير المتشابهة بشكل عام ، ولكن يتم تجميع عناصر من فئتين متعارضتين - معدن قوي مع مادة غير معدنية قوية. في النظام الموسع النهائي للعناصر ، احتلت المعادن القوية الزاوية اليسرى السفلية من الجدول ، واحتلت اللافلزات القوية الزاوية اليمنى العليا. في الفترة الفاصلة بينهما ، تم تحديد العناصر ذات الطبيعة الانتقالية ، بحيث أن اكتشاف D. Mendeleev في هذا الصدد تغلب أيضًا على الحاجز الذي منع تطوير نظام موحد من العناصر.
تجاوز حاجز آخر. حتى الآن ، كنا نتحدث عن الحاجز الذي يقف في طريق المعرفة من الخاص إلى العالمي. تقليديا ، يمكن مقارنة هذا المسار بمسار استقرائي. ومع ذلك ، بعد اكتشاف القانون ، وحتى في عملية اكتشافه ، كان المسار العكسي ممكنًا - من العام إلى الخاص والفرد ، والذي يمكننا مقارنته بشروط مع القانون الاستنتاجي. لذلك ، قبل اكتشاف القانون الدوري ، تم تحديد الوزن الذري لأي عنصر كشيء فردي بحت ، كحقيقة منفصلة لا يمكن التحقق منها إلا تجريبيًا. من ناحية أخرى ، أتاح القانون الدوري التحقق من القيم التي تم الحصول عليها تجريبيًا للوزن الذري وصقلها وحتى تصحيحها وفقًا للمكان الذي يجب أن يشغله عنصر معين في النظام العام لجميع العناصر. على سبيل المثال ، اعتبرت الغالبية العظمى من الكيميائيين ، بعد I. Berzelius ، أن البريليوم هو نظير كامل للألمنيوم وخصص له الوزن الذري Be = 14. لكن المكان المقابل لهذه القيمة للوزن الذري في النظام قيد الإنشاء كان يحتلها النيتروجين بشدة: N = 14. كان مكان آخر فارغًا - بين الليثيوم (Li = 7) والبورون (B = 11) في مجموعة المغنيسيوم. ثم قام D. Mendeleev بتصحيح صيغة أكسيد البريليوم من الألومينا إلى المغنيسيا ، وفقًا لذلك بدلاً من Be = = 14 حصل على وزن ذري جديد - Be = 9.4 ، أي قيمة تقع بين 7 و I. وهكذا ، أظهر أن (القانون) العام يسمح لك بإنشاء واحدة - خاصية لعنصر فردي يخضع لهذا القانون ، والتأسيس دون اللجوء إلى بحث تجريبي جديد ،
في هذه المناسبة ، كتب العالم نفسه بعد 20 عامًا من اكتشاف قانونه: "كانت أوزان ذرات العناصر ، قبل القانون الدوري ، تمثل أرقامًا ذات طبيعة تجريبية بحتة لدرجة أنه ... من خلال أساليب تحديدهم ، وليس بحجمهم ، أي أنه كان من الضروري في هذا المجال التعرّف على الفعل والخضوع للفعل وعدم امتلاكه ... "
يمكن القول أن التجريبية البحتة ، أو "الخضوع للحقائق" ، استبعدت إمكانية تحديد قيمة الوزن الذري ، بناءً على اعتبارات نظرية ، وطالبت بالخبرة فقط. وفقًا لما قيل أعلاه ، سنطلق أيضًا على مثل هذه العقبة نوعًا من الحاجز الذي أجبر الكيميائيين على أن يكونوا عبيدًا للحقائق ، وطاعتهم ، ولكن ليس لامتلاكها. منديليف ، في سياق بناء نظامه ، تغلب على هذا الحاجز ، موضحًا أن القانون العالمي يمكن أن يكون بمثابة معيار لصحة حقيقة ثابتة.
في الوقت نفسه ، في هذه الحالة ، نرى أنه في مرحلة المعرفة التجريبية ، يلعب هذا الحاجز دورًا إيجابيًا (حتى استنفاد هذه المرحلة) ، مما يمنع الخروج غير المبرر للفكر العلمي خارج حدود الحقائق ، إلى المنطقة من الانشاءات التأملية الطبيعية الفلسفية. عندما يتم استنفاد مرحلة البحث التجريبي الذي يتم إجراؤه من جانب واحد ، يصبح هذا الحاجز عقبة أمام التقدم الإضافي للفكر العلمي ويجب التغلب عليه. سنعرض هذا أدناه بمثال آخر ، والذي تم توضيحه من خلال نفس اكتشاف D. Mendeleev.
المزيد عن الانتقال من العام إلى المفرد والخاص. نحن نتحدث عن إمكانية التنبؤ المسبق بالعناصر بخصائصها التي لم يتم اكتشافها بعد على أساس الأماكن الفارغة في النظام الدوري المنشأ حديثًا. في يوم اكتشاف القانون الدوري ، تنبأ د.منديليف بوجود ثلاثة معادن غير معروفة حتى الآن. من بينها نظير من الألومنيوم بوزن ذري مفترض؟ = 68. بعد ذلك بفترة وجيزة ، حسب نظريًا ، بناءً على القانون (العالمي) الذي اكتشفه ، العديد من الخصائص الأخرى لهذا المعدن ، واصفاً إياه بـ ekaaluminum المشروط ، بما في ذلك ثقله النوعي الذي يساوي 5.9 - 6 ، تقلب مركباته (التي استنتج منها أنه سيتم اكتشافه باستخدام مطياف). هذه هي بالضبط الطريقة التي اكتشف بها P. Lecoq de Boisbaudran معدنًا جديدًا (الغاليوم) في عام 1875.
ومع ذلك ، فقد وجد أن الثقل النوعي للغاليوم أقل بكثير مما كان متوقعًا. لذلك ، استنتجت أن الغاليوم ليس على الإطلاق ekaaluminum ، الذي توقعه مؤلف القانون ، ولكنه معدن مختلف تمامًا. نتيجة لذلك ، تم إعلان توقع مندلييف غير مؤكد. لكن هذا لم يثبط عزيمة D. Mendeleev. لقد خمن على الفور أن الغاليوم قد تم تقليله باستخدام الصوديوم المعدني ، الذي له جاذبية نوعية صغيرة جدًا ، أقل من جاذبية الماء. كان من السهل افتراض أن الأجزاء الأولى من الغاليوم المختزل لم يتم تنقيتها جيدًا بما فيه الكفاية من شوائب الصوديوم ، مما قلل من قيمة الثقل النوعي للمعدن الموجود الذي تم الحصول عليه في التجربة. عندما قام P. Lecoq de Boisbaudran ، باتباع نصيحة ديمتري إيفانوفيتش ، بتنقية الغاليوم الخاص به من الشوائب ، تزامنت القيمة الجديدة المكتشفة لثقله النوعي تمامًا مع القيمة المتوقعة واتضح أنها 5.95.
اتضح أن D. Mendeleev رأى العنصر الجديد بعينه النظرية أفضل من 11. Lecoq de Boisbaudran ، الذي حمل هذا العنصر بين يديه. وهكذا ، هنا أيضًا ، تم التغلب على الحاجز ، بصفته موقفًا أعمى وغير نقدي تجاه أي بيانات تجريبية ، وعمل القانون الدوري كمعيار للتحقق من صحة البيانات التجريبية.
في بعض الأحيان يتم عرض الأمر بطريقة أن د. منديليف ذهب في البداية لاكتشافه عن طريق الاستقراء (من الخاص إلى العام) ، ثم عن طريق الاستنتاج (من العام إلى الخاص). في الواقع ، أثناء اكتشاف القانون الجديد ، قام باستمرار بفحص صحة النظام العام للعناصر التي كانت لا تزال تُبنى عن طريق الاستنتاجات الاستنتاجية ، كما رأينا في مثال البريليوم ومستقبل eka -الألومنيوم. هذا يعني أن الاستقراء والاستنتاج لدى د.منديليف ، كطرق منطقية ، لم يتم فصلهما عن بعضهما البعض ، ولكنهما يعملان في انسجام ووحدة تامة ، ويكمل كل منهما الآخر عضوياً.
يمكن القول أنه قبل D. Mendeleev ، تم إنشاء نوع من الحاجز في أذهان الكيميائيين ، والذي استبعد إمكانية أي تبصر لعناصر جديدة والبحث الهادف عنهم. تم تدمير هذا الحاجز أيضًا من خلال الاكتشاف. كتب العالم: "قبل القانون الدوري ، كانت الأجسام البسيطة تمثل فقط ظواهر مجزأة وعشوائية في الطبيعة ، ولم يكن هناك سبب لتوقع أي أخرى جديدة ، وتلك التي تم العثور عليها حديثًا في خصائصها كانت حداثة كاملة غير متوقعة. كان الانتظام الدوري هو أول ما جعل من الممكن رؤية العناصر غير المكتشفة حتى الآن في مثل هذه المسافة ، والتي لم تصل إليها الرؤية الكيميائية ، التي لم تتسلح بعد بهذا الانتظام ، حتى ذلك الحين ، وفي الوقت نفسه ، عناصر جديدة ، لم يتم اكتشافها بعد ، تم رسمها مع مجموعة كاملة من الخصائص.
لذلك ، من تحليل تاريخ الاكتشاف العظيم ، يمكننا بالفعل استخلاص بعض الاستنتاجات ، والإجابة على الأسئلة التي طرحناها في نهاية مقدمتنا المنهجية:
1. PPB موجودة.
2. تنشأ وتتصرف ، ولا تسمح بخروج سابق لأوانه يتجاوز إطار مرحلة معينة من التطور ، حتى تستنفد نفسها (مراحل التفرد).
3. منذ أن تم ، مع ذلك ، تحقيق وظيفة TPB ، أصبح TPB نفسه عائقا أمام التقدم الإضافي للعلم (للانتقال إلى العالمي) ، وبالتالي يتم التغلب عليها ، وهذا هو جوهر الاكتشافات العلمية .
لكن ، بالطبع ، نحن ندرك جيدًا أنه لا يمكننا حصر أنفسنا في تحليل اكتشاف واحد فقط ، بغض النظر عن حجمه ، من أجل تأكيد الاقتراح المقدم في PPB باعتباره عامًا. للقيام بذلك ، بالطبع ، من الضروري النظر في الاكتشافات الأخرى ، وبأعداد كبيرة بما فيه الكفاية. هذا ما سنفعله في الفصول التالية وسنبدأ من بعيد.
