Opdagelsen af D.I. Mendeleevs periodiske lov
D.I. Mendeleev begyndte at studere systematik af kemiske elementer i begyndelsen af sin videnskabelige aktivitet. I 1955-1956 udgav han 2 artikler om studiet af isomorfi og specifikke bind og etablerede forholdet mellem disse karakteristika og egenskaber. Han studerede også omhyggeligt sine forgængeres værker, udsatte dem for en kritisk analyse, systematiseret og generaliseret. I sin dagbog skrev han: ”Videnskab består i at finde fælles fodslag. Elementerne har en fælles ... Men de genkender for meget som individuelle ... at forbinde disse individualiteter med en fælles idé er målet for mit naturlige system.
D.I. Mendeleev begyndte arbejdet med at skabe et system af elementer i forbindelse med pædagogisk arbejde og udarbejdelsen af hans berømte lærebog "Fundamentals of Chemistry". Derfor var det oprindelige mål, han satte sig selv, pædagogisk og pædagogisk.
Mens han arbejdede på kemiens grundprincipper, besluttede han at sammenligne halogener og alkalimetaller og kom til den konklusion, at disse elementer, så forskellige i kemiske egenskaber, er tæt på atommasserne, så de kan bringes sammen i grundstofsystemet:
Ar (F) - 19 Ar (Cl) - 35,5 Ar (Br) - 80
Ar (Na) - 23 Ar (K) - 39 Ar (Rb) - 85,4
Denne sammenligning dannede grundlaget for tabellen over elementer, som D.I. Mendeleev kompilerede ud fra 64 elementer.
En sammenligning af forskellige grupper af grundstoffer i henhold til deres atommasse førte til opdagelsen af en lov i form af kompilering af "Erfaring med et system af elementer", som klart afslørede den periodiske afhængighed af grundstoffernes egenskaber på deres atommasse.
Den 1. marts 1869 sendte D.I. Mendeleev ud til kemikere "Et eksperiment på et system af grundstoffer baseret på deres atomvægt og kemiske lighed."
Den 6. marts 1869, på et møde i det russiske kemiske samfund, lavede Menshutkin på vegne af D.I. Mendeleev en rapport om forholdet mellem grundstoffernes egenskaber og atommasser. Hovedindholdet var som følger:
1. Grundstoffer, arrangeret efter deres atommasse, repræsenterer en klar periodicitet af egenskaber.
2. Grundstoffer ens i kemiske egenskaber har enten lignende atommasser (platin, iridium, osmium) eller konsekvent og ensartet stigende (kalium, rubidium, cæsium).
3. Sammenligning af grundstoffer eller deres grupper i henhold til størrelsen af atommasser, svarer til deres såkaldte valens.
4. Grundstoffer almindelige i naturen har en lille atommasse, og alle grundstoffer med små atommasser er karakteriseret ved udtalte egenskaber, derfor er de typiske.
5. Værdien af atommassen bestemmer grundstoffets natur.
6. Det er nødvendigt at vente på opdagelsen af mange flere ukendte grundstoffer, for eksempel, der ligner aluminium og silicium, med atommasser på 65-75.
7. Værdien af et grundstofs atommasse kan nogle gange korrigeres, hvis du kender analogerne til dette grundstof.
8. Nogle analoger opdages af størrelsen af massen af deres atom.
Hovedkonklusionerne fra disse bestemmelser er, at grundstoffernes fysiske og kemiske egenskaber er i periodisk afhængighed af deres atommasse.
I løbet af de næste to år kompilerer Mendeleev tabeller over atomare volumener af grundstoffer, som også ændres med jævne mellemrum. Senere er han overbevist om, at grundstoffernes højeste valens også er en periodisk funktion.
Disse opdagelser gjorde det muligt at bevæge sig fra "Oplevelsen af det periodiske system" til det "naturlige system af grundstoffer."
I 1871 D. I. Mendeleev skriver artiklen "Periodic Law of Chemical Elements", hvori han beskriver retningerne for udviklingen af doktrinen om periodicitet:
1. Essensen af loven om periodicitet.
2. Lovens anvendelse på elementernes systematik.
3. Anvendelse af loven til bestemmelse af atommasserne af lidet undersøgte grundstoffer.
4. Anvendelse af loven til bestemmelse af egenskaberne af elementer, der endnu ikke er opdaget.
5. Anvendelse af loven til korrektion af grundstoffernes atommasse.
6. Anvendelse af loven til tilføjelse af oplysninger om formlerne for kemiske forbindelser.
For første gang gives en klar formulering af den periodiske lov.
RAPPORT
Om emnet:
"D.I. Mendeleevs liv og arbejde"
Udført af en 1. års studerende
Grupper 16-EO-1
Stepanova Ekaterina
Biografi
Dmitri Ivanovich Mendeleev blev født den 27. januar 1834 i Tobolsk. Hans far underviste efter sin eksamen fra det pædagogiske institut i St. Petersborg i litteratur på gymnastiksalene i Penza, Tambov og Saratov. Efter at have flyttet til Sibirien mødte han Maria Dmitrievna, datter af den engang rige købmand Korniliev. Kornilievs spillede en vigtig rolle i kulturlivet i Sibirien, de grundlagde et trykkeri og udgav et blad. Deres hus havde et af datidens bedste biblioteker.
Da D. I. Mendeleev stadig var et barn, blev hans far, Ivan Pavlovich, blind og blev tvunget til at gå på pension. Da hun befandt sig i en vanskelig økonomisk situation og havde en stor familie, flyttede Maria Dmitrievna til landsbyen Aremzyanka, hvor der var en forladt glasfabrik ejet af hendes bror VD Korniliev, som flyttede til Moskva og fungerede som leder på prinsernes ejendom Trubetskoy.
Tobolsk var den uofficielle hovedstad i den sibiriske region. Byen var før i tiden vigtig som handels- og kulturcenter. Erindringen om Yermak, historierne om decembristerne, der blev forvist dertil - deltagere i opstanden på Senatspladsen i Skt. Petersborg i 1825, historierne om læreren fra Tobolsk gymnasium PP Ershov, forfatteren til eventyret "Den lille pukkelryggede hest". ", om møder med AS Pushkin - alt dette begejstrede fantasien hos indbyggerne i byen, betaget af dens usædvanlighed, bredde, mangfoldighed af begivenheder. Det er ikke overraskende, at børnespil i Mendeleev-familien var forbundet med rejser, kampagner for Tobol, en passion for historiske beskrivelser ...
I gymnasiet blev D. I. Mendeleev interesseret i historie, geografi, russisk litteratur og senere matematik og fysik. Dmitry elskede at løse gåder, opgaver, og derhjemme spillede han "lærer", og de ældre brødre og søstre havde det ofte svært, da kun hurtig tænkning, ukendte fakta eller aforismer sagt til stedet kunne tilfredsstille den strenge eksaminator. En arbejdende og venlig atmosfære herskede i huset, hvor hovedrollen tilhørte Marin Dmitrievna.
I 1847 døde hans far, og i 1849 dimitterede Dmitry fra gymnasiet, de ældre brødre og søstre havde allerede fundet deres plads i livet - intet mere forsinkede Maria Dmitrievna i Tobolsk; hun satte sig for at give sin yngste søn en god uddannelse og drog med sine børn Mitya og Lisa, samt sin tro tjener Yakov, til Moskva til V. D. Korniliev.
Da hun ikke fandt støtte fra sin bror, tog Maria Dmitrievna til St. Petersborg, hvor hendes mands ven, matematikprofessor Chizhov, arbejdede på universitetet.
Han fik tilladelse til, at Dmitri Mendeleev, som søn af en lærer, kunne komme ind på Hovedpædagogisk Institut i et uacceptabelt år. Da han studerede på dette institut fra 1850 til 1855, valgte Dmitry Ivanovich kemi som sit speciale. Gymnasiets fremtidige lærer lyttede til forelæsninger af fremragende videnskabsmænd fra sin tid: fysik blev læst af akademiker E. Kh. Linz, matematik af akademiker M. V. Ostrogradsky, zoologi af akademiker F. F. Brand. D. I. Mendeleev var især interesseret i kemi, som blev læst af A. A. Voskresensky, mineralogi og botanik.
Allerede en studerende, DI Mendeleev indsamlede et herbarium, deltog i beskrivelsen af faunaen i St. Petersborg-provinsen, udførte en analyse af pyroxen- og orthitmineraler bragt af SS Kutorga fra mineralogiske ekspeditioner, udførte de første kemiske eksperimenter i laboratorierne af Instituttet og Videnskabsakademiet, gennemskuede en lang række videnskabelige artikler og monografier og udarbejdede "prøveforelæsninger" om pædagogik, zoologi, kemi og mineralogi. D. I. Mendeleev afsluttede sine studier ved instituttet med indsendelse af to ph.d.-forbindelser.
D. I. Mendeleev dimitterede fra instituttet med en guldmedalje og modtog titlen som seniorlærer. I mellemtiden var hans liv i hovedstaden ikke let: kort efter at have flyttet til St. Petersborg døde hans mor, han var selv meget syg. Det første år efter sin eksamen fra instituttet arbejdede D. I. Mendeleev i gymnastiksalene i Simferopol og Odessa. Efter at have forsvaret sin kandidatafhandling i det tidlige efterår 1856 blev han imidlertid forflyttet til tjenesten ved Sankt Petersborgs universitet, og i 1859 blev han sendt på en forretningsrejse til udlandet for at "forberede et professorat".
Forudsætninger
Når man begynder at tale om opdagelserne af en genial videnskabsmand, kan man naturligvis ikke andet end at fremhæve hovedopdagelsen af D.I. Mendeleev - Periodisk lov.
På tidspunktet for opdagelsen af den periodiske lov var 63 kemiske grundstoffer kendt, sammensætningen og egenskaberne af deres talrige kemiske forbindelser blev beskrevet.
Mange videnskabsmænd har forsøgt at klassificere de kemiske grundstoffer. En af dem var den fremragende svenske kemiker J. Ya. Berzelius. Han opdelte alle grundstofferne i metaller og ikke-metaller på grundlag af forskelle i egenskaberne af de simple stoffer og forbindelser dannet af dem. Han fastslog, at metaller svarer til basiske oxider og baser, og ikke-metaller til sure oxider og syrer. Men der var kun to grupper, de var store og indeholdt elementer, der var væsentligt forskellige fra hinanden. Tilstedeværelsen af amfotere oxider og hydroxider i nogle metaller var forvirrende. Klassificeringen var mislykket.
Mange videnskabsmænd antog periodiciteten af grundstoffernes egenskaber og deres afhængighed af atommasser, men de kunne ikke tilbyde en kompetent og systematisk klassificering.
En anden forudsætning for opdagelsen af den periodiske lov var beslutningen fra den internationale kemikerkongres i Karlsruhe i 1860, da den atom-molekylære teori endelig blev etableret, de første forenede definitioner af begreberne et molekyle og atom, såvel som atomare. vægt, som nu kaldes relativ atommasse, blev vedtaget. Det er dette koncept, som en ufravigelig karakteristik af atomerne af kemiske elementer, D.I. Mendeleev lagde grundlaget for sin klassificering. Videnskabsmandens forgængere sammenlignede kun lignende elementer med hinanden og kunne derfor ikke opdage den periodiske lov.
De ovenfor diskuterede forudsætninger kan kaldes objektive, det vil sige uafhængige af videnskabsmandens personlighed, da de skyldtes den historiske udvikling af kemi som en videnskab.
Men uden den store kemikers personlige egenskaber, som udgør den sidste, subjektive forudsætning for opdagelsen af den periodiske lov, ville han næppe være blevet opdaget i 1869. Encyklopædisk viden, videnskabelig intuition, evnen til at generalisere, det konstante ønske om at vide det ukendte, den videnskabelige fremsynsgave DI Mendeleev spillede en væsentlig rolle i opdagelsen af den periodiske lov.
Opdagelsen af den periodiske lov
Grundlaget for hans arbejde med klassificering af kemiske elementer D.I. Mendeleev satte to af deres vigtigste og konstante træk: størrelsen af atommassen og egenskaber. Han skrev ned på kortene al kendt information om de kemiske grundstoffer, der blev opdaget og undersøgt på det tidspunkt, og deres forbindelser. Ved at sammenligne disse oplysninger kompilerede videnskabsmanden naturlige grupper af elementer, der ligner deres egenskaber, en sammenligning af dem indbyrdes viste, at selv elementer af uens grupper har funktioner, der forener dem. For eksempel er atommasserne af fluor og natrium, klor og kalium tæt på værdi (inaktive gasser var endnu ikke kendt), derfor kan alkalimetaller og halogener placeres side om side og opstille de kemiske grundstoffer i stigende rækkefølge af atomare masser. Så D.I. Mendeleev kombinerede de naturlige grupper af kemiske elementer i et enkelt system. Samtidig opdagede han, at grundstoffernes egenskaber ændrer sig lineært inden for deres bestemte mængder (monotonisk stigning eller formindskelse), og derefter gentages periodisk, det vil sige, efter et vist antal elementer, findes lignende. Videnskabsmanden udpegede perioder, hvor egenskaberne af kemiske grundstoffer og de stoffer, der dannes af dem, naturligt ændrer sig.
På baggrund af disse observationer har D.I. Mendeleev formulerede den periodiske lov, som i overensstemmelse med den i dag accepterede terminologi lyder således: "Egenskaberne af kemiske grundstoffer og stofferne dannet af dem er i en periodisk afhængighed af deres relative atommasser."
Den periodiske lov og det periodiske system er rige på periodiske mønstre: Ud over den nævnte vandrette (efter perioder) periodicitet er der også en vertikal (efter grupper) og diagonal periodicitet. Det var hensynet til alle typer af periodicitet, der tillod D.I. Mendeleev forudsiger, beskriver ikke kun egenskaberne af stoffer dannet af endnu uopdagede kemiske grundstoffer, men angiver også vejen for deres opdagelse, naturlige kilder (malme og forbindelser), hvorfra de tilsvarende simple stoffer kunne opnås.
Lignende information.
30.09.2015
Der er ret mange opdagelser i verdenshistorien, takket være hvilke videnskaben nåede et nyt udviklingsniveau og lavede en ny runde i sin viden. Disse revolutionære præstationer ændrede helt eller delvist holdningen til at løse de stillede opgaver, og gjorde det også nødvendigt at afsløre det videnskabelige synspunkt mere omfattende om, hvad der sker.
Datoen for opdagelsen af den periodiske lov er 1896. I sin lov har D.I. Mendeleev får os til at se på opstillingen af grundstoffer i et system på en anden måde, hvilket beviser, at grundstoffernes egenskaber, deres former, egenskaberne af disse grundstoffers forbindelser, egenskaberne af de stoffer, de danner, uanset om de er simple eller kompleks, afhænger af atommassen. Næsten med det samme udgav han den første bog, Fundamentals of Chemistry, hvori det periodiske system også blev trykt.
Der var mange forudsætninger for loven, den opstod ikke fra bunden, mange værker fra forskellige videnskabsmænd blev anvendt til dens fremkomst. Udviklingen af kemi ved begyndelsen af det 19. århundrede forårsagede mange vanskeligheder, da nogle grundstoffer endnu ikke var blevet opdaget, og atommasserne af allerede kendte stoffer var forkerte. De første årtier af dette århundrede var præget af sådanne opdagelser af kemiens grundlæggende love, disse inkluderer lovene om proportioner og volumener, Dulong og Petit og andre.
Disse opdagelser blev grundlaget for udviklingen af forskellige eksperimentelle undersøgelser. Men stadig gav de fleste uenigheder mellem læren anledning til forvirring i definitionen af atomvægte, på grund af hvilken vand for eksempel på det tidspunkt var repræsenteret af 4 formler. For at bilægge tvister blev det besluttet at indkalde en kongres, hvortil berømte kemikere var inviteret. Det fandt sted i 1860, det var på det, Canizzaro læste en rapport om atom-molekylær teori. Forskere formåede også at komme til enhed med hensyn til atom, molekyle og tilsvarende.
Tabellen over simple stoffer, som Lavoisier foreslog tilbage i 1787, bestod kun af 35 grundstoffer, og i slutningen af det 19. århundrede var deres antal allerede 63. Mange videnskabsmænd forsøgte også at finde sammenhængen mellem grundstoffernes egenskaber for at mere korrekt beregne atomvægten. I denne retning blev der opnået stor succes af kemikeren Debereiner, som udviklede loven om treklanger. J.B. Dumas og M.I. Pettenekofer opdagede med succes den homologe serie og udtrykte også antagelser om rigtigheden af forholdet mellem atomvægte.
Mens nogle beregnede vægten af atomer, forsøgte andre at strømline det periodiske system. Kemiker Odling tilbyder en tabel med 57 elementer, opdelt i 17 grupper, yderligere kemiker de Chancourt forsøger at skildre alt i en geometrisk formel. Sammen med sit skruesystem har Newlands også et bord. Derudover er det blandt forskerne værd at bemærke Meyer, som i 1864 udgav en bog med en tabel bestående af 44 elementer. Efter D.I. Mendeleev udgav sin periodiske lov og system, og kemikeren Maillet gjorde i lang tid krav på sin opdagelsesprioritet.
Alle disse forudsætninger dannede grundlaget for opdagelsen, mens Mendeleev selv et par årtier efter sin opdagelse sagde, at han havde tænkt på systemet i næsten 20 år. Alle de vigtigste konklusioner og bestemmelser i loven blev lavet af ham i hans skrifter i slutningen af 1871. Han fandt ud af, at de numeriske værdier af atommasser er i et bestemt mønster, og grundstoffernes egenskaber er blot mellemdata, der afhænger af to naboelementer oppefra og nedefra, og samtidigt af to elementer i perioden til højre og venstre.
Senere D.I. Mendeleev havde mere end et år til at bevise sin opdagelse. Dens anerkendelse kom først meget senere, da germanium, scandium og gallium med succes blev opdaget. Ved slutningen af det 19. århundrede anerkendte de fleste videnskabsmænd denne lov som en af naturens vigtigste love. Over tid, i begyndelsen af det 20. århundrede, undergik det periodiske system mindre ændringer, en nulgruppe blev dannet med inerte gasser, og sjældne jordarters metaller var placeret i en celle.
Opdagelsen af den periodiske lov [VIDEO]
Introduktion
Periodisk lov og det periodiske system af kemiske elementer af D. I. Mendeleev er grundlaget for moderne kemi. De henviser til sådanne videnskabelige regelmæssigheder, der afspejler fænomener, der virkelig eksisterer i naturen, og derfor aldrig vil miste deres betydning.
Den periodiske lov og de opdagelser, der er gjort på dens grundlag inden for forskellige naturvidenskabelige og teknologiske områder, er det menneskelige sinds største triumf, bevis på stadig dybere indtrængen i naturens hemmelige hemmeligheder, den vellykkede transformation af naturen til gavn for mennesket .
"Det sker sjældent, at en videnskabelig opdagelse er noget helt uventet, næsten altid er det forudset, men efterfølgende generationer, som bruger dokumenterede svar på alle spørgsmål, har ofte svært ved at vurdere, hvilke vanskeligheder dette kostede deres forgængere." DI. Mendeleev.
Formål: At karakterisere begrebet det periodiske system og grundstoffernes periodiske lov, den periodiske lov og dens begrundelse, at karakterisere strukturerne i det periodiske system: undergrupper, perioder og grupper. At studere historien om opdagelsen af den periodiske lov og det periodiske system af grundstoffer.
Opgaver: Overvej historien om opdagelsen af den periodiske lov og det periodiske system. Definer den periodiske lov og det periodiske system. Analyser den periodiske lov og dens begrundelse. Opbygningen af det periodiske system: undergrupper, perioder og grupper.
Historien om opdagelsen af den periodiske lov og det periodiske system af kemiske grundstoffer
Påstanden om den atomare-molekylære teori ved overgangen til det 19.-19. århundrede blev ledsaget af en hurtig vækst i antallet af kendte kemiske grundstoffer. Alene i det første årti af det 19. århundrede blev 14 nye grundstoffer opdaget. Rekordholderen blandt opdagerne var den engelske kemiker Humphrey Davy, som på et år opnåede 6 nye simple stoffer (natrium, kalium, magnesium, calcium, barium, strontium) ved hjælp af elektrolyse. Og i 1830 nåede antallet af kendte elementer 55.
Eksistensen af et sådant antal elementer, heterogene i deres egenskaber, forvirrede kemikere og krævede bestilling og systematisering af elementer. Mange videnskabsmænd har ledt efter mønstre i listen over elementer og har gjort nogle fremskridt. Der er tre mest betydningsfulde værker, der udfordrede prioriteringen af opdagelsen af den periodiske lov af D.I. Mendeleev.
I 1860 fandt den første internationale kemikongres sted, hvorefter det blev klart, at det vigtigste kendetegn ved et kemisk grundstof er dets atomvægt. Den franske videnskabsmand B. de Chancourtua arrangerede i 1862 for første gang grundstofferne i stigende rækkefølge af atomvægte og placerede dem i en spiral omkring en cylinder. Hver drejning af spiralen indeholdt 16 elementer, lignende elementer faldt som regel i lodrette søjler, selvom der blev bemærket betydelige uoverensstemmelser. De Chancourtois arbejde gik ubemærket hen, men hans idé om at sortere grundstofferne i stigende rækkefølge af atomvægte viste sig frugtbar.
Og to år senere, styret af denne idé, placerede den engelske kemiker John Newlands grundstofferne i form af en tabel og bemærkede, at grundstoffernes egenskaber periodisk gentages for hvert syvende tal. For eksempel ligner klor i egenskaber fluor, kalium ligner natrium, selen ligner svovl osv. Newlands kaldte dette mønster "oktaverloven", praktisk talt forud for begrebet en periode. Men Newlands insisterede på, at længden af perioden (lig med syv) er uændret, så hans tabel indeholder ikke kun regelmæssige mønstre, men også tilfældige par (kobolt - klor, jern - svovl og kulstof - kviksølv).
Men den tyske videnskabsmand Lothar Meyer plottede i 1870 afhængigheden af grundstoffernes atomvolumen af deres atomvægt og fandt en tydelig periodisk afhængighed, og længden af perioden faldt ikke sammen med oktaverloven og var en variabel.
Alle disse værker har meget til fælles. De Chancourtois, Newlands og Meyer opdagede manifestationen af periodiciteten af ændringen i grundstoffernes egenskaber afhængigt af deres atomvægt. Men de kunne ikke skabe et samlet periodisk system af alle grundstoffer, da mange grundstoffer ikke fandt deres plads i de mønstre, de opdagede. Disse videnskabsmænd formåede heller ikke at drage nogen seriøse konklusioner fra deres observationer, selvom de mente, at de talrige forhold mellem grundstoffernes atomvægt er en manifestation af en generel lov.
Denne generelle lov blev opdaget af den store russiske kemiker Dmitri Ivanovich Mendeleev i 1869. Mendeleev formulerede den periodiske lov i form af følgende hovedbestemmelser:
1. Grundstoffer arrangeret efter atomvægt repræsenterer en distinkt periodicitet af egenskaber.
2. Vi må forvente opdagelsen af mange flere ukendte simple legemer, for eksempel grundstoffer svarende til Al og Si med en atomvægt på 65 - 75.
3. Værdien af et grundstofs atomvægt kan nogle gange korrigeres ved at kende dets analogier.
Nogle analogier afsløres af størrelsen af vægten af deres atom. Den første position var kendt allerede før Mendeleev, men det var ham, der gav den karakter af en universel lov, forudsige på grundlag af dens eksistens af endnu uopdagede grundstoffer, ændre atomvægtene af en række grundstoffer og arrangere nogle elementer i tabellen i modsætning til deres atomvægte, men i fuld overensstemmelse med deres egenskaber (hovedsagelig valens). De resterende bestemmelser blev kun opdaget af Mendeleev og er logiske konsekvenser af den periodiske lov
Rigtigheden af disse konsekvenser blev bekræftet af mange eksperimenter i løbet af de næste to årtier og gjorde det muligt at tale om den periodiske lov som en streng naturlov.
Ved hjælp af disse bestemmelser kompilerede Mendeleev sin version af det periodiske system af grundstoffer. Det første udkast til tabellen over elementer dukkede op den 17. februar (1. marts ifølge den nye stil), 1869.
Og den 6. marts 1869 afgav professor Menshutkin en officiel meddelelse om Mendeleevs opdagelse på et møde i det russiske kemiske samfund.
Følgende tilståelse blev lagt i munden på videnskabsmanden: Jeg ser et bord i en drøm, hvor alle elementer er arrangeret efter behov. Jeg vågnede, skrev det straks ned på et stykke papir - kun ét sted viste det sig senere at være den nødvendige ændring. Hvor er alt simpelt i legender! Udviklingen og rettelsen tog mere end 30 år af videnskabsmandens liv.
Processen med at opdage den periodiske lov er lærerig, og Mendeleev talte selv om det på denne måde: ”Den idé opstod ufrivilligt, at der skal være en sammenhæng mellem masse og kemiske egenskaber. Og da massen af et stof, selvom det ikke er absolut, men kun relativ, endelig udtrykkes i form af atomernes vægte, er det nødvendigt at lede efter en funktionel overensstemmelse mellem grundstoffernes individuelle egenskaber og deres atomvægte. Det er umuligt at lede efter noget, i det mindste svampe eller en form for afhængighed, undtagen ved at kigge og prøve. Så jeg begyndte at udvælge, ved at skrive på separate kort elementer med deres atomvægte og fundamentale egenskaber, lignende grundstoffer og tætte atomvægte, hvilket hurtigt førte til den konklusion, at grundstoffernes egenskaber er i periodisk afhængighed af deres atomvægt, og tvivlede desuden på mange tvetydigheder tvivlede jeg ikke et minut på almenheden af den dragne konklusion, da det er umuligt at indrømme en ulykke.
I det allerførste periodiske system er alle grundstoffer til og med calcium de samme som i den moderne tabel med undtagelse af ædelgasser. Dette kan ses af et sidefragment fra en artikel af D.I. Mendeleev, der indeholder det periodiske system af grundstoffer.
Ud fra princippet om stigende atomvægte skulle de næste grundstoffer efter calcium have været vanadium (A = 51), krom (A = 52) og titanium (A = 52). Men Mendeleev satte et spørgsmålstegn efter calcium og placerede derefter titanium, hvilket ændrede dets atomvægt fra 52 til 50. Atomvægten A = 45, som er det aritmetiske gennemsnit mellem atomvægtene af calcium og titanium, blev tildelt et ukendt grundstof. , angivet med et spørgsmålstegn. Derefter, mellem zink og arsen, efterlod Mendeleev plads til to grundstoffer, som endnu ikke var blevet opdaget på én gang. Derudover anbragte han tellur foran jod, selvom sidstnævnte har en lavere atomvægt. Med et sådant arrangement af elementer indeholdt alle vandrette rækker i tabellen kun lignende elementer, og periodiciteten af ændringer i elementernes egenskaber var tydeligt manifesteret.
I de næste to år forbedrede Mendeleev væsentligt elementsystemet. I 1871 udkom den første udgave af Dmitry Ivanovichs lærebog "Fundamentals of Chemistry", hvor det periodiske system er givet i en næsten moderne form. Der blev dannet 8 grupper af grundstoffer i tabellen, gruppenumrene angiver den højeste valens af elementerne i de serier, der indgår i disse grupper, og perioderne bliver tættere på moderne, opdelt i 12 serier. Nu begynder hver periode med et aktivt alkalimetal og slutter med et typisk ikke-metal halogen.
Den anden version af systemet gjorde det muligt for Mendeleev at forudsige eksistensen af ikke 4, men 12 elementer og, udfordrende den videnskabelige verden, beskrev med forbløffende nøjagtighed egenskaberne af tre ukendte elementer, som han kaldte ekabor (eka på sanskrit betyder " det samme"), ekaaluminum og ekasilicon . Deres moderne navne er Se, Ga, Ge.
Vestens videnskabelige verden var oprindeligt skeptisk over for Mendeleev-systemet og dets forudsigelser, men alt ændrede sig, da den franske kemiker P. Lecoq de Boisbaudran i 1875, der studerede zinkmalms spektre, opdagede spor af et nyt grundstof, som han kaldet gallium til ære for sit hjemland (Gallia (gamle romerske navn for Frankrig)
Videnskabsmanden formåede at isolere dette element i sin rene form og studere dets egenskaber. Og Mendeleev så, at galliums egenskaber falder sammen med ekaaluminums egenskaber forudsagt af ham, og informerede Lecoq de Boisbaudran om, at han forkert havde målt tætheden af gallium, som skulle være lig med 5,9-6,0 g/cm3 i stedet for 4,7 g/cm3 . Mere nøjagtige målinger førte faktisk til den korrekte værdi på 5,904 g/cm3.
I 1879 isolerede den svenske kemiker L. Nilsson, mens han adskilte sjældne jordarters grundstoffer opnået fra mineralet gadolinit, et nyt grundstof og kaldte det scandium. Dette viser sig at være ekabor forudsagt af Mendeleev.
Den endelige anerkendelse af den periodiske lov af D.I. Mendeleev opnåede efter 1886, da den tyske kemiker K. Winkler, der analyserede sølvmalm, modtog et grundstof, som han kaldte germanium. Det viser sig at være et exacilium.
Lignende information.
Hvad bidrog til forberedelsen af åbningen? Vi begynder med en analyse af den store Mendelejevs opdagelse, da den er blevet studeret i detaljer og omfattende af os i mange år baseret på arkivmateriale. Men først er det nødvendigt at sige et par ord om hans baggrund.
I løbet af kendskabet til kemiske grundstoffer kan der tydeligt skelnes mellem tre på hinanden følgende stadier, som blev nævnt i indledningen. Fra oldtiden og frem til midten af det 18. århundrede blev elementer opdaget og studeret af mennesket hver for sig, som noget enestående. Fra midten af det 18. århundrede begyndte en gradvis overgang til opdagelse og undersøgelse af dem af hele grupper eller familier, selvom enkelte opdagelser af grundstoffer fortsatte senere. Deres gruppeopdagelse og undersøgelse var baseret på det faktum, at nogle af dem viste fælles fysiske eller kemiske egenskaber, såvel som den fælles tilstedeværelse af en række grundstoffer i naturen.
Så i anden halvdel af det 18. århundrede, i forbindelse med fremkomsten af pneumatisk (gas) kemi, blev der opdaget lette ikke-metaller, som under normale forhold er i gasform. Disse var brint, nitrogen, ilt og klor. I samme periode blev kobolt og nikkel opdaget som naturlige ledsagere af jern.
Og allerede fra de første år af det 19. århundrede begyndte opdagelsen af grundstoffer at forekomme i hele grupper, hvis medlemmer havde fælles kemiske egenskaber. Så gennem elektrolyse blev de første alkalimetaller opdaget - natrium og kalium, og derefter jordalkali - calcium, strontium og barium. Senere, i 60'erne, blev der ved hjælp af spektralanalyse opdaget tunge alkalimetaller - rubidium og cæsium, såvel som tungere metaller fra den fremtidige tredje gruppe - indium og thallium. Disse opdagelser var baseret på tætheden af de kemiske egenskaber hos medlemmerne af de opdagede grupper, og derfor var disse medlemmer af dem allerede forbundet med hinanden i selve processen med deres opdagelse.
I begyndelsen af det samme 19. århundrede blev en familie af platinmetaller opdaget (undtagen ruthenium, opdaget senere) som naturlige satellitter af platin. Gennem det 19. århundrede blev sjældne jordarters metaller opdaget som medlemmer af en enkelt familie.
Det er helt naturligt, at de første klassifikationer af grundstoffer var baseret på deres kemiske egenskabers fælles karakter. Så i slutningen af det 18. århundrede opdelte A. Lavoisier alle grundstoffer i metaller og ikke-metaller. I. Berzelius holdt sig også til denne inddeling i første halvdel af det 19. århundrede. Samtidig begyndte de første naturlige grupper og familier af grundstoffer at skille sig ud. I. Debereiner fremhævede for eksempel de såkaldte "triader" (f.eks. lithium, natrium, kalium - "triaden" af alkalimetaller osv.). De "triader" inkluderet såsom chlor, brom, jod eller svovl, selen, tellur. Samtidig blev sådanne regelmæssigheder afsløret, at værdierne af de fysiske egenskaber af det midterste medlem af "triaden" (dens specifikke og atomare vægte) viste sig at være gennemsnitlige i forhold til de ekstreme medlemmer. Hvad angår halogenerne (halogener), var aggregeringstilstanden for det midterste element (flydende brom) mellemliggende i forhold til de ekstreme elementer - gasformigt klor og krystallinsk jod. Senere begyndte antallet af elementer inkluderet i en gruppe at stige til fire og endda fem.
Hele denne klassifikation var baseret på kun at tage hensyn til ligheden mellem elementer inden for en naturlig gruppe. Denne tilgang gjorde det muligt at danne flere og flere ens grupper og afsløre forholdet mellem elementer inden for dem. Dette forberedte muligheden for den efterfølgende skabelse af et fælles system, der omfatter alle elementerne ved at kombinere deres allerede fundne grupper til en enkelt helhed.
Hvad forhindrede overgangen fra det særlige til det universelle? Omtrent i begyndelsen af 60'erne af det 19. århundrede var singularitetsstadiet i erkendelsen af elementerne praktisk talt allerede udtømt. Der var behov for at flytte til niveauet for universalitet i deres viden. En sådan overgang kunne udføres ved at forbinde forskellige grupper af elementer og skabe deres fælles fælles system. Sådanne forsøg blev i stigende grad gjort i løbet af 60'erne i forskellige europæiske lande - Tyskland, England, Frankrig. Nogle af disse forsøg indeholdt allerede klare hentydninger til den periodiske lov. Sådan var for eksempel Newlands "oktaverlov". Men da J. Newlands rapporterede om sin opdagelse på et møde i London Chemical Society, blev han stillet et sarkastisk spørgsmål: forsøgte forfatteren at opdage nogen lov ved at arrangere elementerne i alfabetisk rækkefølge efter deres navne?
Dette viser, hvor fremmed for datidens kemikere var selve ideen om at gå ud over grupper af elementer (specielle) og lede efter måder at opdage en generel lov, der omfatter dem (universel). Faktisk, for at sammensætte et generelt system af elementer, var det nødvendigt at samle og sammenligne med hinanden ikke kun lignende elementer, som det indtil da blev gjort inden for grupper, men alle elementer generelt, inklusive dem, der var forskellige fra hver Andet. Imidlertid slog den idé fast i kemikernes hoveder, at kun lignende elementer kan bringes sammen. Denne idé er så dybt forankret, at kemikere ikke blot ikke satte sig selv til opgave at bevæge sig fra det særlige til det universelle, men fuldstændig ignorerede og ikke engang bemærkede de første individuelle forsøg på at foretage en sådan overgang.
Som et resultat opstod der en alvorlig hindring, der stod i vejen for opdagelsen af den periodiske lov og skabelsen af et generelt naturligt system af alle elementer baseret på den. Eksistensen af en sådan hindring blev gentagne gange understreget af D. Mendeleev selv. Så i slutningen af sin første artikel om sin store opdagelse skrev han: "Formålet med min artikel ville være fuldstændig opnået, hvis det lykkedes mig at henlede forskernes opmærksomhed på disse forhold i størrelsen af atomvægten af uens grundstoffer, hvilket, så vidt jeg ved, indtil videre næsten ingen opmærksomhed har været.
Mere end to år senere, som opsummering af udviklingen af sin opdagelse, understregede D. Mendeleev igen, at "mellem uens grundstoffer ledte de ikke engang efter nogen nøjagtige og simple forhold i atomvægte, men kun på denne måde var det muligt at finde ud af det. det korrekte forhold mellem ændringens atomvægte og andre egenskaber ved grundstofferne.
Tyve år efter opdagelsen mindedes D. Mendeleev i sin Faraday-læsning igen om den forhindring, der stod i vejen for denne opdagelse. Han gav de første beregninger om dette emne, hvor "de virkelige tilbøjeligheder og udfordringen med periodisk lovlighed er synlige." Og hvis sidstnævnte "først blev udtrykt med sikkerhed i slutningen af 60'erne, så skulle årsagen til dette ... søges i det faktum, at kun elementer, der ligner hinanden, blev udsat for sammenligning. Men ideen om at sammenligne
alle grundstoffer med hensyn til deres atomvægt ... var fremmede for den generelle bevidsthed ... ". Og derfor, bemærker D. Mendeleev yderligere, kunne forsøg svarende til "oktaverloven" af J. Newlands "ikke tiltrække nogens opmærksomhed", selvom man i disse forsøg "kan se ... en tilnærmelse til den periodiske lov og endda dens kim”.
Disse vidnesbyrd fra D. Mendeleev selv er ekstremt vigtige for os. Deres dybe betydning ligger i erkendelsen af, at den største hindring for opdagelsen af den periodiske lov, det vil sige for overgangen til det universelle i viden om grundstofferne, var kemikernes vane, som er blevet en tradition, at tænke elementer i de stive rammer af det særlige (deres ligheder inden for grupper). En sådan vane med at tænke gav dem ikke mulighed for at gå ud over det særlige og gå videre til det universelles niveau i viden om elementerne. Som følge heraf blev opdagelsen af den generelle lov forsinket med næsten 10 år, da, ifølge D. Mendeleev, scenen af den særlige allerede stort set var udtømt.
PPB og dets funktion. En sådan forhindring, som er både psykologisk og logisk (kognitiv) af natur, kalder vi den kognitiv-psykologiske barriere (PPB). En sådan barriere er nødvendig for udviklingen af videnskabelig tænkning og fungerer som dens form og holder den i tilstrækkelig lang tid på det opnåede stadium (i dette tilfælde på ejendommelighedsstadiet), så den (videnskabelig tænkning) fuldstændig kan udtømme dette fase og derved forberede overgangen til det næste højere niveau af universalitet.
På nuværende tidspunkt kan vi ikke overveje mekanismen for udseendet af en sådan barriere og vil begrænse os til at påpege, at den opstår automatisk. Men efter at den har opfyldt sin kognitive funktion, fortsætter den med at handle og fjernes ikke lige så automatisk, men er ligesom fikseret, forbenet og forvandler sig fra en form for udvikling af videnskabelig tænkning til dens lænker. I dette tilfælde sker videnskabelig opdagelse ikke af sig selv, let og enkelt, men som overvindelsen af en hindring, der står i vejen for erkendelse, PPB.
Foreløbig relaterer vi det sagte til den givne historiske og videnskabelige begivenhed, som vi analyserer, og vi har endnu ikke sat os til opgave at finde ud af, hvor ofte en sådan situation observeres. Samtidig følger vi ikke vejen for induktive generaliseringer baseret på overvejelser om mange forskellige opdagelser, men gennem en teoretisk analyse af kun én opdagelse indtil videre, nemlig den periodiske lov. I fremtiden vil vi være interesserede i, hvilken specifik måde D. Mendeleev overvandt den barriere, der stod i vejen for opdagelsesprocessen, det vil sige på vejen for overgangen fra det særlige stadium til det universelles stadium i viden om kemiske grundstoffer.
Overcoming PPB af D. Mendeleev. Den periodiske lov blev opdaget af D. Mendeleev den 17. februar (1. marts 1869). (Meget detaljerede oplysninger om opdagelsen af den periodiske lov er beskrevet i bøgerne af BM Kedrov "The Day of a Great Discovery" og "The Microanatomy of a Great Discovery." - Red.) På bagsiden af brevet havde han netop modtaget, begyndte han at lave beregninger, der markerede begyndelsen på opdagelsen. Den første sådan beregning var formlen for kaliumchlorid KC1. Hvad mente hun?
D. Mendeleev skrev derefter hans Fundamentals of Chemistry. Han har lige afsluttet den første del og startet den anden. Den første del sluttede med kapitler om halogener (halogener), som omfattede klor (C1), og den anden begyndte med kapitler om alkalimetaller, som omfattede kalium (K). Disse var to ekstreme, kemisk diametralt modsatte grupper af grundstoffer. Men de samles i selve naturen gennem dannelsen af for eksempel chloridsalte af de tilsvarende metaller, f.eks. bordsalt.
Da han skabte "Kemiens grundprincipper", henledte D. Mendeleev opmærksomheden på dette og begyndte at lede efter en forklaring på dette i nærheden af atomvægte. For begge elementer - kalium og klor: K \u003d 39.1, 01 \u003d 34.5. Værdierne af begge atomvægte stødte direkte op til hinanden, mellem dem var der ingen andre mellemværdier, atomvægte af andre elementer. Mere end to år efter opdagelsen, som opsummerer udviklingen, bemærker Dmitry Ivanovich, at nøglen til den periodiske lov var ideen om at nærme sig hinanden i nærheden af de kvantitative egenskaber (atomvægt) af elementer, der er fuldstændig uens kvalitativt . Han skrev: "Overgangen fra C1 til K osv. vil også i mange henseender svare til en vis lighed mellem dem, selvom der ikke er andre grundstoffer i naturen så tæt på atomets størrelse, som ville være så forskellige fra hinanden. ”
Som du kan se, afslørede D. Mendeleev her den skjulte betydning af sin første optagelse "KS1", hvormed opdagelsesprocessen begyndte. Lad os tage forbehold for, at vi ikke ved, hvad der fik ham til at tænke på konvergensen af kalium og klor i forhold til deres atomvægt. Måske huskede han i det øjeblik, at han skrev om kaliumchlorid i slutningen af den første eller i begyndelsen af den anden del af kemiens grundprincipper. Men det er muligt, at en anden omstændighed førte ham til ideen om konvergensen af kalium og klor i atomvægt. Vi kunne kun rette den optegnelse på papir, der dukkede op fra D. Mendeleevs pen, men ikke det, der gik forud for den i hans hoved. Som vi vil se nedenfor, kender videnskabens og teknologiens historie mange tilfælde, hvor ikke kun det første skridt til opdagelsen er kendt, men også den tanke, der blinkede gennem hovedet på hans forfatter.
Vi tilføjer, at nu kan vi mere specifikt forklare, hvad D. Mendeleevs overgang fra det særlige til det universelle i erkendelsen af elementerne bestod af. Under deres ulighed forstod han faktisk deres kemiske forskelle, og konvergensen mellem uens i deres atomvægt blev opnået på grundlag af deres fælles fysiske egenskab - deres masse. Således svarede overgangen fra det særlige til det universelle til overgangen fra at betragte dem fra den kemiske side til at betragte dem fra den fysiske side.
Nedenfor vender vi tilbage til en lignende mulighed mere end én gang. Denne sag kan dog ikke tolkes som en overgang fra kun at tage hensyn til kvalitative forskelle i elementer til at tage hensyn til deres kvantitative lighed. Grundstoffernes kvantitative egenskaber blev allerede taget i betragtning på det særlige stadium, som vi så i eksemplet med "triader" og atomicitetsteorien.
Resultatet af at overvinde PPB. Så barrieren noteret af D. Mendeleev blev med succes overvundet, og som et resultat gik kendskabet til elementerne ud over det særlige stadium og steg til universalitetsstadiet. Bemærk, at indtil dette øjeblik så videnskabsmanden ikke selv, hvad der præcist var den hindring, der stod i vejen for opdagelsen af den periodiske lov. I hans forarbejder, især i de før 17. februar (1. marts 1869) udarbejdede planer for kemiens grundstoffer, er der end ikke en antydning om, at uens elementer skulle bringes tættere på hinanden. Først efter at han havde gættet, at nøglen til løsningen af hele problemet lå i denne tilnærmelse, forstod han, hvilken hindring der lå på vejen til opdagelse, altså på vores sprog, hvilken slags barriere der stod på denne vej.
Efter at have krydset PPB for første gang, begyndte D. Mendeleev straks at udføre detaljeret overgangen fra den særlige til den universelle (lov), der netop var ved at blive opdaget. Samtidig viste han, hvordan det er nødvendigt at inkludere den ene gruppe efter den anden i det generelle system af grundstoffer under opbygning, det vil sige at samle uens grundstoffer med hensyn til deres atomvægt. Med andre ord blev hele konstruktionen af det generelle system af elementer udført i processen med successiv inkorporering af det særlige (grupper) i det universelle (i det fremtidige periodiske system).
”Sagens essens er synlig i disse tre grupper. Halogeniderne har lavere atomvægt end alkalimetallerne, og disse sidstnævnte er mindre end jordalkalierne.
D. Mendeleev gennemførte således overgangen fra det specielle til det universelles stadium i erkendelsen af elementer, og D. Mendeleev bragte sin plan til ende, herunder i det generelle system, ikke kun alle de grupper af elementer, der allerede var kendt på det tidspunkt, men også enkelte elementer, der indtil da havde været uden for grupperne.
Jeg bemærker, at nogle kemikere og kemihistorikere forsøgte at præsentere sagen, som om Dmitry Ivanovich i sin opdagelse ikke gik ud fra grupper af elementer (specielle), sammenlignede dem med hinanden, men direkte fra individuelle elementer (enkelt), dannet fra dem en sekventiel række for at øge deres atomvægte. En analyse af talrige udkast til noter af D. Mendeleev afviser fuldstændig denne version og beviser ubestrideligt, at opdagelsen af den periodiske lov blev foretaget i rækkefølgen af en klart defineret overgang fra det specielle til det universelle. Dette bekræfter, at barrieren her opstod netop som en kognitiv-psykologisk forhindring, der forhindrede kemikernes videnskabelige tankegang i at gå ud over det særlige stadie.
Lad os nu være opmærksomme på, at i det endelige periodiske system af grundstoffer præsenteres begge begyndelseshypoteser i enhed - ligheden og uligheden mellem (kemiske) grundstoffer. Dette kan allerede vises på ovenstående ufuldstændige plade af tre grupper. Den indeholder vandret kemisk lignende elementer (det vil sige grupper), og vertikalt - kemisk uens, men med lignende atomvægte (dannende perioder).
Således giver begrebet PPB og dets overvindelse os mulighed for at forstå mekanismen og forløbet af den store opdagelse gjort af D. Mendeleev.
Mere specifikt kan denne opdagelse repræsenteres som at overvinde den barriere, der indtil da havde opdelt grundstofferne i så modsatrettede klasser som metaller og ikke-metaller. Så allerede den første Mendeleev-notation "KSh
vidnede om, at her samles ikke generelt uens elementer, men elementer af to modsatte klasser - et stærkt metal med et stærkt ikke-metal. I det endelige udvidede system af elementer besatte stærke metaller det nederste venstre hjørne af bordet, og stærke ikke-metaller - det øverste højre hjørne. I intervallet mellem dem blev elementer af overgangskarakter lokaliseret, så D. Mendeleevs opdagelse i denne henseende også overvandt den barriere, der forhindrede udviklingen af et samlet system af elementer.
At overvinde en anden barriere. Hidtil har vi talt om den barriere, der stod i vejen for viden fra det særlige til det universelle. Konventionelt kan en sådan vej sammenlignes med en induktiv. Men efter opdagelsen af loven, og selv i selve opdagelsesprocessen, var den omvendte vej mulig - fra det almene til det særlige og det individuelle, som vi lige så betinget kan sammenligne med det deduktive. Så før opdagelsen af den periodiske lov blev atomvægten af ethvert grundstof etableret som noget rent individuelt, som en separat kendsgerning, der kun kunne verificeres eksperimentelt. Den periodiske lov gjorde det på den anden side muligt at verificere, forfine og endda korrigere de empirisk opnåede værdier af atomvægten i overensstemmelse med den plads, som et givet element skulle indtage i det generelle system af alle elementer. For eksempel anså det overvældende flertal af kemikere, efter I. Berzelius, beryllium for at være en komplet analog af aluminium og tildelte det atomvægten Be = 14. Men det sted, der svarer til denne værdi af atomvægten i systemet under opbygning var fast optaget af nitrogen: N = 14. Et andet sted var tomt - mellem lithium (Li=7) og bor (B=11) i magnesiumgruppen. Derefter korrigerede D. Mendeleev formlen for berylliumoxid fra aluminiumoxid til magnesiumoxid, i overensstemmelse med hvilken han i stedet for Be = = 14 fik en ny atomvægt - Be = 9,4, det vil sige en værdi, der ligger mellem 7 og I. Således fik han viste, at den universelle (lov) giver dig mulighed for at etablere en enkelt - en egenskab af et individuelt element, der er underlagt denne lov, og at etablere uden en ny anvendelse af eksperimentel forskning,
Ved denne lejlighed skrev videnskabsmanden selv 20 år efter opdagelsen af sin lov: "Vægten af grundstoffernes atomer, før den periodiske lov, repræsenterede tal af rent empirisk karakter til det punkt, at ... kun kunne kritiseres ved metoderne til deres bestemmelse og ikke efter deres størrelse, det vil sige i dette område var det nødvendigt at famle, at underkaste sig handlingen og ikke at besidde den ... "
Man kan sige, at ren empiri, eller "underkastelse til fakta", udelukkede muligheden for at bestemme værdien af atomvægt baseret på teoretiske overvejelser og krævede kun at gå efter erfaring. I overensstemmelse med det, der er blevet sagt ovenfor, vil vi også kalde en sådan hindring for en slags barriere, der tvang kemikere til at være slaver af fakta, til at adlyde dem, men ikke til at eje dem. D. Mendeleev overvandt denne barriere i løbet af opbygningen af sit system og viste, at den universelle (lov) kan tjene som et kriterium for rigtigheden af et etableret faktum.
Samtidig ser vi i dette tilfælde, at en sådan barriere på empirisk vidensstadie spiller en positiv rolle (indtil denne fase er udtømt), og forhindrer den uberettigede udgang af videnskabelig tanke ud over faktas grænser til området af spekulative naturfilosofiske konstruktioner. Når stadiet af ensidigt udført empirisk forskning er udtømt, bliver denne barriere en hindring for den videnskabelige tankes videre fremskridt og skal overvindes. Vi vil vise dette nedenfor med et andet eksempel, som blev demonstreret af den samme opdagelse af D. Mendeleev.
Mere om overgangen fra det universelle til det entydige og partikulære. Vi taler om muligheden for på forhånd at forudsige grundstofferne med deres egenskaber, der endnu ikke er blevet opdaget, på basis af tomme steder i det nykonstruerede periodiske system. Allerede på dagen for opdagelsen af den periodiske lov forudsagde D. Mendeleev tre sådanne endnu ukendte metaller; blandt dem er en analog af aluminium med en formodet atomvægt?=68. Kort efter det beregnede han teoretisk, baseret på den lov (universelle), han opdagede, mange andre egenskaber ved dette metal, idet han kaldte det betinget ekaaluminum, inklusive dets specifikke vægt lig med 5,9 - 6, flygtigheden af dets forbindelser (hvoraf han konkluderede at han vil blive opdaget med et spektroskop). Det er præcis sådan, P. Lecoq de Boisbaudran opdagede et nyt metal (gallium) i 1875.
Han fandt dog, at den specifikke vægt af gallium var betydeligt lavere end forudsagt. Derfor konkluderede jeg, at gallium slet ikke er ekaaluminum, forudsat af lovens forfatter, men noget helt andet metal. Som et resultat blev Mendeleevs forudsigelse erklæret ubekræftet. Men dette afskrækkede ikke D. Mendeleev. Han gættede med det samme, at gallium blev reduceret fi ved hjælp af metallisk natrium, som har en meget lille vægtfylde, mindre end vands. Det var let at antage, at de første portioner af det reducerede gallium ikke var tilstrækkeligt godt renset for natriumurenheder, hvilket reducerede værdien af den specifikke vægt af det fundne metal opnået i forsøget. Da P. Lecoq de Boisbaudran efter råd fra Dmitry Ivanovich rensede sit gallium fra urenheder, faldt den fundne nye værdi af dens vægtfylde nøjagtigt sammen med den forudsagte og viste sig at være 5,95.
Det viste sig, at D. Mendeleev så det nye element med sit teoretiske øje bedre end 11. Lecoq de Boisbaudran, som holdt dette element i sine hænder. Således var også her barrieren, der fungerede som en blind, ukritisk holdning til enhver eksperimentel data, overvundet, og den periodiske lov fungerede som et kriterium for at verificere rigtigheden af de eksperimentelle data.
Nogle gange er sagen fremstillet på en sådan måde, at D. Mendeleev først gik i sin opdagelse ved induktion (fra det særlige til det almene) og derefter ved deduktion (fra det generelle til det særlige). I virkeligheden, allerede i løbet af selve opdagelsen af den nye lov, kontrollerede han konstant rigtigheden af det generelle system af elementer, der stadig blev bygget ved hjælp af deduktive konklusioner, som vi så i eksemplet med beryllium og den fremtidige eka -aluminium. Det betyder, at D. Mendeleevs induktion og deduktion, som logiske metoder, ikke var adskilt fra hinanden, men fungerede i fuldstændig harmoni og enhed, idet de organisk komplementerede hinanden.
Det kan siges, at der før D. Mendeleev blev etableret en slags barriere i kemikernes hoveder, som udelukkede muligheden for enhver forudseenhed af nye elementer og deres målrettede søgning. Denne barriere blev også ødelagt af opdagelsen. "Før den periodiske lov," skrev videnskabsmanden, "repræsenterede simple kroppe kun fragmentariske, tilfældige naturfænomener, der var ingen grund til at forvente nogen nye, og de, der for nylig blev fundet i deres egenskaber, var en fuldstændig uventet nyhed. Periodisk regularitet var den første, der gjorde det muligt at se stadig uopdagede grundstoffer i en sådan afstand, hvortil det kemiske syn, endnu ikke bevæbnet med denne regelmæssighed, ikke nåede indtil da, og samtidig nye grundstoffer, endnu ikke opdaget, blev tegnet med en lang række ejendomme.
Så fra analysen af historien om den store opdagelse kan vi allerede drage visse konklusioner, besvare de spørgsmål, vi stillede i slutningen af vores metodologiske introduktion:
1. PPB findes.
2. De opstår og handler, idet de ikke tillader en for tidlig udgang uden for rammerne af et givet udviklingstrin, før det har udtømt sig selv (stadier af singularitet).
3. Da denne funktion af TPB imidlertid er blevet opfyldt, bliver TPB selv en bremse på videnskabens videre fremskridt (for overgangen til det universelle), og derfor overvindes de, hvilket er selve essensen af videnskabelige opdagelser .
Men vi er selvfølgelig godt klar over, at vi ikke kan nøjes med kun at analysere én opdagelse, uanset hvor stor, for at bekræfte det fremsatte forslag om PPB som et generelt. For at gøre dette er det selvfølgelig nødvendigt at overveje andre opdagelser og i et tilstrækkeligt stort antal. Det er, hvad vi vil gøre i de følgende kapitler, og vi starter på afstand.
