D.I.:n löytö. Mendelejevin jaksollinen laki

D.I. Mendeleev alkoi tutkia kemiallisten alkuaineiden systematiikkaa tieteellisen toimintansa alussa. Vuosina 1955-1956 hän julkaisi 2 isomorfismin ja tiettyjen volyymien tutkimusta käsittelevää artikkelia ja määritti näiden ominaisuuksien ja ominaisuuksien välisen suhteen. Hän myös tutki huolellisesti edeltäjiensä teoksia, analysoi ne kriittisesti, systematisoi ja yleisti. Hän kirjoitti päiväkirjaansa: "Tiede koostuu yhteisen sävelen löytämisestä. Elementeillä on yhteinen... Mutta ne tunnustavat liikaa yksilöllisiksi... yhdistää nämä yksilöllisyydet yhteiseen ideaan on luonnollisen järjestelmäni tavoitteena.

D.I. Mendeleev aloitti työskentelyn elementtijärjestelmän luomiseksi pedagogisen työn yhteydessä ja kuuluisan oppikirjansa "Kemian perusteet" valmisteluun. Tästä johtuen hänen alunperin asettamansa tavoite oli kasvatuksellinen ja pedagoginen.

Työskennellessään kemian perusteiden parissa hän päätti vertailla halogeeneja ja alkalimetalleja ja tuli siihen tulokseen, että nämä kemiallisilta ominaisuuksiltaan niin erilaiset alkuaineet ovat atomimassaltaan lähellä toisiaan, joten ne voidaan yhdistää alkuainejärjestelmään:

Ar (F) - 19 Ar (Cl) - 35,5 Ar (Br) - 80

Ar (Na) - 23 Ar (K) - 39 Ar (Rb) - 85,4

Tämä vertailu muodosti perustan elementtitaulukolle, jonka D.I. Mendeleev kokosi 64 elementistä.

Eri alkuaineryhmien vertailu niiden atomimassan mukaan johti lain löytämiseen "Elementtijärjestelmän kokemuksen" laatimisen muodossa, joka paljasti selvästi alkuaineiden ominaisuuksien jaksollisen riippuvuuden niiden atomimassasta.

1. maaliskuuta 1869 D.I. Mendelejev lähetti kemistille "Kokeen alkuainejärjestelmästä niiden atomipainon ja kemiallisen samankaltaisuuden perusteella".

6. maaliskuuta 1869 Venäjän kemian seuran kokouksessa Menshutkin teki D.I. Mendelejevin puolesta raportin alkuaineiden ominaisuuksien ja atomimassojen välisestä suhteesta. Pääsisältö oli seuraava:

1. Alkuaineet, jotka on järjestetty atomimassansa mukaan, edustavat selkeää ominaisuuksien jaksollisuutta.

2. Kemiallisilta ominaisuuksiltaan samanlaisilla alkuaineilla on joko samanlaiset atomimassat (platina, iridium, osmium) tai ne kasvavat jatkuvasti ja tasaisesti (kalium, rubidium, cesium).

3. Alkuaineiden tai niiden ryhmien vertailu atomimassojen suuruuden mukaan vastaa niiden ns. valenssia.

4. Luonnossa yleisillä alkuaineilla on pieni atomimassa ja kaikille alkuaineille, joilla on pieni atomimassa, on ominaista selvät ominaisuudet, joten ne ovat tyypillisiä.

5. Atomimassan arvo määrää alkuaineen luonteen.

6. On odotettava monien tuntemattomien alkuaineiden, esimerkiksi alumiinin ja piin kaltaisten, atomimassan 65-75 löytämistä.

7. Alkuaineen atomimassan arvoa voidaan joskus korjata, jos tunnet tämän alkuaineen analogit.

8. Jotkut analogit löydetään niiden atomin massan suuruuden perusteella.

Tärkeimmät johtopäätökset näistä määräyksistä ovat, että alkuaineiden fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet ovat jaksoittaisessa riippuvuudessa niiden atomimassasta.

Seuraavien kahden vuoden aikana Mendelejev kokoaa taulukoita alkuaineiden atomitilavuuksista, jotka myös muuttuvat ajoittain. Myöhemmin hän on vakuuttunut siitä, että alkuaineiden korkein valenssi on myös jaksollinen funktio.

Nämä löydöt mahdollistivat siirtymisen "jaksollisen järjestelmän kokemuksesta" "luonnolliseen elementtijärjestelmään".

Vuonna 1871 D. I. Mendeleev kirjoittaa artikkelin "Kemiallisten elementtien jaksollinen laki", jossa hän kuvaa jaksollisuusdoktriinin kehittämisen suuntaa:

1. Jakson lain ydin.

2. Lain soveltaminen elementtien systematiikkaan.

3. Lain soveltaminen vähän tutkittujen alkuaineiden atomimassojen määrittämiseen.

4. Lain soveltaminen vielä löytämättömien alkuaineiden ominaisuuksien määrittämiseen.

5. Lain soveltaminen alkuaineiden atomimassojen korjaukseen.

6. Lain soveltaminen kemiallisten yhdisteiden kaavoja koskevien tietojen lisäämiseen.

Ensimmäistä kertaa jaksollisen lain selkeä muotoilu on annettu.

RAPORTOINTI

Aiheesta:

"D.I. Mendelejevin elämä ja työ"

Suorittanut 1. vuoden opiskelija

Ryhmät 16-EO-1

Stepanova Ekaterina

Elämäkerta

Dmitri Ivanovitš Mendelejev syntyi 27. tammikuuta 1834 Tobolskissa. Hänen isänsä valmistui Pietarin pedagogisesta instituutista, opetti kirjallisuutta Penzan, Tambovin ja Saratovin lukioissa. Muutettuaan Siperiaan hän tapasi Maria Dmitrievnan, kerran rikkaan kauppiaan Kornilievin tyttären. Kornilievillä oli tärkeä rooli Siperian kulttuurielämässä, he perustivat kirjapainon ja julkaisivat aikakauslehteä. Heidän talossaan oli yksi tuon ajan parhaista kirjastoista.

Kun D. I. Mendeleev oli vielä lapsi, hänen isänsä Ivan Pavlovitš sokeutui ja joutui jäämään eläkkeelle. Koska Maria Dmitrievna oli vaikeassa taloudellisessa tilanteessa ja hänellä oli suuri perhe, hän muutti Aremzjankan kylään, jossa oli hylätty lasitehdas, jonka omistaa hänen veljensä V. D. Kornilievin, joka muutti Moskovaan ja toimi johtajana Moskovaan. prinssit Trubetskoy.

Tobolsk oli Siperian alueen epävirallinen pääkaupunki. Kaupunki oli aiemmin tärkeä kauppa- ja kulttuurikeskuksena. Yermakin muisto, siellä karkotettujen dekabristien tarinat - Pietarin Senaatintorilla vuonna 1825 tapahtuneen kansannousun osallistujat, Tobolskin lukion opettajan P. P. Ershovin tarinat, sadun "Pieni kyhäselkähevonen" kirjoittaja ", tapaamisista A. S. Pushkinin kanssa - kaikki tämä innosti kaupungin asukkaiden mielikuvitusta, joka valloitti sen epätavallisuudesta, leveydestä ja tapahtumien moninaisuudesta. Ei ole yllättävää, että Mendelejevin perheen lastenpelit yhdistettiin matkailuun, Tobol-kampanjoihin, intohimoon historiallisiin kuvauksiin...

Lukiossa D. I. Mendelejev kiinnostui historiasta, maantiedosta, venäläisestä kirjallisuudesta ja myöhemmin matematiikasta ja fysiikasta. Dmitri rakasti ratkaista pulmia, tehtäviä ja kotona hän pelasi "opettajaa", ja vanhemmilla veljillä ja sisaruksilla oli usein vaikeuksia, koska vain nopea ajattelu, hänelle tuntemattomat tosiasiat tai paikkaan sanotut aforismit saattoivat tyydyttää tiukan tutkijan. Talossa vallitsi työ- ja ystävällinen ilmapiiri, jossa päärooli kuului Marin Dmitrievnalle.

Vuonna 1847 hänen isänsä kuoli, ja vuonna 1849 Dmitri valmistui lukiosta, vanhemmat veljet ja sisaret olivat jo löytäneet paikkansa elämässä - mikään ei viivyttänyt Maria Dmitrievnaa Tobolskissa; hän ryhtyi antamaan nuorimmalle pojalleen hyvän koulutuksen ja lähti lastensa Mitjan ja Lisan sekä uskollisen palvelijansa Jakovin kanssa Moskovaan V. D. Kornilievin luo.
Koska Maria Dmitrievna ei saanut tukea veljeltään, hän meni Pietariin, jossa hänen miehensä ystävä, matematiikan professori Chizhov työskenteli yliopistossa.

Hän sai luvan Dmitri Mendeleeville opettajan pojana tulla Pedagogiseen pääinstituuttiin kelpaamattomana vuonna. Opiskellessaan tässä instituutissa vuosina 1850-1855, Dmitri Ivanovich valitsi kemian erikoisalakseen. Tuleva lukion opettaja kuunteli aikansa erinomaisten tiedemiesten luentoja: fysiikkaa luki akateemikko E. Kh. Linz, matematiikkaa akateemikko M. V. Ostrogradsky, eläintieteitä akateemikko F. F. Brand. D. I. Mendelejev oli erityisen kiinnostunut kemiasta, jota A. A. Voskresensky luki, mineralogiasta ja kasvitieteestä.

Jo opiskelijana D. I. Mendelejev keräsi herbaarion, osallistui Pietarin läänin eläimistön kuvaukseen, suoritti analyysin S. S. Kutorgan mineralogisilta tutkimusmatkoilta tuomista pyrokseeneista ja ortiittimineraaleista, suoritti ensimmäiset kemialliset kokeet laboratorioissa instituutin ja Tiedeakatemian tutkija, selaili läpi lukuisia tieteellisiä artikkeleita ja monografioita ja valmisteli "koeluentoja" pedagogiikasta, eläintieteestä, kemiasta ja mineralogiasta. D. I. Mendelejev suoritti opintonsa instituutissa kahden tohtorintutkinnon kanssa.

D. I. Mendelejev valmistui instituutista kultamitalilla ja sai vanhemman opettajan arvonimen. Samaan aikaan hänen elämänsä pääkaupungissa ei ollut helppoa: pian Pietariin muuttamisen jälkeen hänen äitinsä kuoli, hän itse sairastui paljon. Ensimmäisenä vuonna instituutista valmistumisen jälkeen D. I. Mendeleev työskenteli Simferopolin ja Odessan kuntosalilla. Väiteltyään alkusyksystä 1856 hän kuitenkin siirrettiin palvelukseen Pietarin yliopistoon, ja vuonna 1859 hänet lähetettiin työmatkalle ulkomaille "valmistautumaan professuuriin".

Edellytykset

Tietenkin, kun alkaa puhua loistavan tiedemiehen löydöistä, ei voi kuin korostaa D.I.:n päälöytöä. Mendelejev - Jaksollinen laki.

Periodisen lain löytämiseen mennessä tiedettiin 63 kemiallista alkuainetta, joiden lukuisten kemiallisten yhdisteiden koostumus ja ominaisuudet kuvattiin.

Monet tutkijat ovat yrittäneet luokitella kemialliset alkuaineet. Yksi heistä oli erinomainen ruotsalainen kemisti J. Ya. Berzelius. Hän jakoi kaikki alkuaineet metalleihin ja ei-metalleihin perustuen eroihin yksinkertaisten aineiden ja niiden muodostamien yhdisteiden ominaisuuksissa. Hän päätti, että metallit vastaavat emäksisiä oksideja ja emäksiä ja epämetallit happamia oksideja ja happoja. Mutta ryhmiä oli vain kaksi, ne olivat suuria ja sisälsivät elementtejä, jotka erosivat merkittävästi toisistaan. Amfoteeristen oksidien ja hydroksidien esiintyminen joissakin metalleissa oli hämmentävää. Luokittelu epäonnistui.

Monet tutkijat olettivat alkuaineiden ominaisuuksien jaksottaisuuden ja niiden riippuvuuden atomimassasta, mutta he eivät kyenneet tarjoamaan asiantuntevaa ja systemaattista luokitusta.

Toinen edellytys jaksollisen lain löytämiselle oli Karlsruhen kansainvälisen kemistien kongressin päätös vuonna 1860, jolloin atomi-molekyylioppi lopulta vakiinnutettiin, ensimmäiset yhtenäiset määritelmät käsitteille molekyyli ja atomi sekä atomi. paino, jota nykyään kutsutaan suhteelliseksi atomimassaksi, otettiin käyttöön. Juuri tämä käsite, kemiallisten alkuaineiden atomien muuttumaton ominaisuus, D.I. Mendelejev loi perustan luokittelulleen. Tiedemiehen edeltäjät vertasivat keskenään vain samanlaisia ​​elementtejä, eivätkä siksi pystyneet löytämään jaksollista lakia.

Edellä käsiteltyjä edellytyksiä voidaan kutsua objektiivisiksi eli tutkijan persoonallisuudesta riippumattomiksi, koska ne johtuivat kemian tieteen historiallisesta kehityksestä.

Mutta ilman suuren kemistin henkilökohtaisia ​​ominaisuuksia, jotka muodostavat viimeisen, subjektiivisen edellytyksen jaksollisen lain löytämiselle, on epätodennäköistä, että hänet olisi löydetty vuonna 1869. Mendelejev oli merkittävässä roolissa jaksollisen lain löytämisessä.

Jaksottaisen lain löytäminen

Hänen työnsä perustana kemiallisten alkuaineiden luokittelussa D.I. Mendelejev esitti kaksi niiden pääasiallista ja pysyvää ominaisuutta: atomimassan suuruuden ja ominaisuudet. Hän kirjoitti korteille kaikki tunnetut tiedot tuolloin löydetyistä ja tutkituista kemiallisista alkuaineista ja niiden yhdisteistä. Vertaamalla näitä tietoja tiedemies kokosi luonnollisia ryhmiä ominaisuuksiltaan samankaltaisista elementeistä, joiden vertailu osoitti, että jopa erilaisten ryhmien elementeillä on niitä yhdistäviä ominaisuuksia. Esimerkiksi fluorin ja natriumin, kloorin ja kaliumin atomimassat ovat lähellä arvoa (inerttejä kaasuja ei vielä tiedetty), joten alkalimetallit ja halogeenit voidaan sijoittaa vierekkäin niin, että kemialliset alkuaineet asetetaan atomien nousevaan järjestykseen. massat. Joten D.I. Mendelejev yhdisti kemiallisten alkuaineiden luonnolliset ryhmät yhdeksi järjestelmäksi. Samalla hän havaitsi, että elementtien ominaisuudet muuttuvat lineaarisesti niiden tietyissä joukoissa (monotonisesti kasvavat tai pienenevät) ja toistuvat sitten ajoittain, eli tietyn määrän elementtejä jälkeen löytyy samanlaisia. Tiedemies eritteli ajanjaksoja, jolloin kemiallisten alkuaineiden ja niiden muodostamien aineiden ominaisuudet muuttuvat luonnollisesti.

Näiden havaintojen perusteella D.I. Mendelejev muotoili jaksollisen lain, joka tällä hetkellä hyväksytyn terminologian mukaan kuulostaa tältä: "Kemiallisten alkuaineiden ja niiden muodostamien aineiden ominaisuudet ovat jaksoittaisessa riippuvuudessa niiden suhteellisista atomimassoista."

Periodisessa laissa ja jaksollisessa järjestelmässä on runsaasti jaksollisia kuvioita: mainitun vaakasuuntaisen (jaksoittain) jaksollisuuden lisäksi on olemassa myös pystysuora (ryhmittäin) ja diagonaalinen jaksollisuus. Kaikentyyppisten jaksotusten huomioon ottaminen mahdollisti D.I. Mendelejev ei vain ennusta, kuvaile vielä löytämättömien kemiallisten alkuaineiden muodostamien aineiden ominaisuuksia, vaan ilmoittaa myös niiden löytämispolun, luonnolliset lähteet (malmit ja yhdisteet), joista vastaavia yksinkertaisia ​​aineita voitaisiin saada.

Samanlaisia ​​tietoja.

30.09.2015

Maailmanhistoriassa on melko paljon löytöjä, joiden ansiosta tiede saavutti uuden kehitystason ja teki uuden kierroksen tiedoissaan. Nämä vallankumoukselliset saavutukset muuttivat kokonaan tai osittain asennetta asetettujen tehtävien ratkaisemiseen ja tekivät myös tarpeelliseksi paljastaa laajemmin tieteellisen näkökulman tapahtumiin.

Jaksolain löytämispäivä on 1896. Lakissaan D.I. Mendelejev saa meidät tarkastelemaan alkuaineiden järjestystä järjestelmässä eri tavalla osoittaen, että alkuaineiden ominaisuudet, niiden muodot, näiden alkuaineiden yhdisteiden ominaisuudet, niiden muodostamien aineiden ominaisuudet, olivatpa ne yksinkertaisia ​​tai kompleksi, riippuvat atomimassasta. Melkein välittömästi hän julkaisi ensimmäisen kirjan, Fundamentals of Chemistry, jossa myös jaksollinen järjestelmä painettiin.

Laille oli monia edellytyksiä, se ei syntynyt tyhjästä, sen syntymiseen sovellettiin monia eri tutkijoiden töitä. Kemian kehitys 1800-luvun aamunkoitteessa aiheutti monia vaikeuksia, koska joitain alkuaineita ei ollut vielä löydetty ja jo tunnettujen aineiden atomimassat olivat vääriä. Tämän vuosisadan ensimmäisiä vuosikymmeniä leimasivat sellaiset kemian peruslakien löydöt, joita ovat mittasuhteiden ja tilavuuksien lait, Dulong ja Petit ja muut.

Näistä löydöistä tuli perusta erilaisten kokeellisten tutkimusten kehittämiselle. Mutta silti suurin osa opetusten välisistä erimielisyyksistä aiheutti sekaannusta atomipainojen määrittelyssä, minkä vuoksi esimerkiksi vettä tuolloin edusti 4 kaavaa. Riitojen ratkaisemiseksi päätettiin kutsua koolle kongressi, johon kutsuttiin kuuluisia kemistejä. Se tapahtui vuonna 1860, sillä Canizzaro luki raportin atomi-molekyyliteoriasta. Tiedemiehet onnistuivat myös saavuttamaan yhtenäisyyden atomin, molekyylin ja vastaavan suhteen.

Yksinkertaisten aineiden taulukko, jonka Lavoisier ehdotti jo vuonna 1787, koostui vain 35 alkuaineesta, ja 1800-luvun lopulla niitä oli jo 63. Monet tiedemiehet yrittivät myös selvittää alkuaineiden ominaisuuksien välistä suhdetta. laskea atomipaino oikein. Tässä suunnassa suuren menestyksen saavutti kemisti Debereiner, joka kehitti triadin lain. J.B. Dumas ja M.I. Pettenekofer löysi onnistuneesti homologisen sarjan ja esitti myös oletuksia atomipainojen välisten suhteiden oikeellisuudesta.

Jotkut laskivat atomien painon, kun taas toiset yrittivät virtaviivaistaa jaksollista järjestelmää. Kemisti Odling tarjoaa taulukon, jossa on 57 elementtiä jaettuna 17 ryhmään, ja lisäksi kemisti de Chancourt yrittää kuvata kaiken geometrisessa kaavassa. Ruuvijärjestelmän lisäksi Newlandsilla on myös pöytä. Lisäksi tutkijoiden joukossa on syytä mainita Meyer, joka julkaisi vuonna 1864 kirjan, jossa oli 44 elementtiä sisältävä taulukko. Kun D.I. Mendelejev julkaisi jaksollisen lain ja järjestelmänsä, ja kemisti Maillet väitti pitkään hänen löytönsä prioriteettia.

Kaikki nämä edellytykset muodostivat löydön perustan, kun taas Mendelejev itse kertoi pari vuosikymmentä löydön jälkeen miettineensä järjestelmää lähes 20 vuotta. Hän teki kaikki lain tärkeimmät johtopäätökset ja määräykset kirjoituksissaan vuoden 1871 loppuun mennessä. Hän havaitsi, että atomimassojen numeeriset arvot ovat tietyssä mallissa ja elementtien ominaisuudet ovat vain välitietoja, jotka riippuvat kahdesta vierekkäisestä elementistä ylhäältä ja alhaalta sekä samanaikaisesti kahdesta jakson elementistä oikealla ja vasemmalle.

Myöhemmin D.I. Mendelejevilla oli yli vuosi aikaa todistaa löytönsä. Se tunnustettiin vasta paljon myöhemmin, kun germanium, skandium ja gallium löydettiin onnistuneesti. 1800-luvun loppuun mennessä useimmat tutkijat tunnustivat tämän lain yhdeksi luonnon tärkeimmistä laeista. Ajan myötä, 1900-luvun alussa, jaksollinen järjestelmä koki pieniä muutoksia, inerttien kaasujen kanssa muodostui nollaryhmä ja harvinaiset maametallit sijaitsivat yhdessä solussa.

Jaksottaisen lain löytäminen [VIDEO]

Johdanto

D. I. Mendelejevin jaksollinen laki ja jaksollinen kemiallisten alkuaineiden järjestelmä ovat modernin kemian perusta. Ne viittaavat sellaisiin tieteellisiin säännönmukaisuuksiin, jotka heijastelevat luonnossa todella olemassa olevia ilmiöitä, eivätkä siksi koskaan menetä merkitystään.

Jaksollinen laki ja sen perusteella tehdyt löydöt luonnontieteen ja tekniikan eri aloilla ovat ihmismielen suurin voitto, todiste yhä syvemmälle tunkeutumisesta luonnon salaisimpiin salaisuuksiin, onnistuneesta luonnon muutoksesta ihmisen hyödyksi. .

"Harvoin tapahtuu, että tieteellinen löytö on jotain täysin odottamatonta, melkein aina se on odotettavissa, mutta seuraavien sukupolvien, jotka käyttävät todistettuja vastauksia kaikkiin kysymyksiin, on usein vaikea arvioida, mitä vaikeuksia tämä maksoi edeltäjilleen." DI. Mendelejev.

Tarkoitus: Karakterisoida jaksollisen järjestelmän käsitettä ja elementtien jaksollista lakia, jaksollista lakia ja sen perusteluja, karakterisoida jaksollisen järjestelmän rakenteita: alaryhmiä, jaksoja ja ryhmiä. Opiskella jaksollisen lain ja jaksollisen elementtijärjestelmän löytämisen historiaa.

Tehtävät: Mieti jaksollisen lain ja jaksollisen järjestelmän löytämisen historiaa. Määrittele jaksollinen laki ja jaksollinen järjestelmä. Analysoi jaksollista lakia ja sen perusteita. Jaksojärjestelmän rakenne: alaryhmät, jaksot ja ryhmät.

Jaksottaisen lain ja kemiallisten alkuaineiden jaksollisen järjestelmän löytämisen historia

Atomi-molekyyliteorian vahvistamiseen 1800-1800-luvun vaihteessa liittyi tunnettujen kemiallisten alkuaineiden määrän nopea kasvu. Pelkästään 1800-luvun ensimmäisellä vuosikymmenellä löydettiin 14 uutta elementtiä. Löytäjän ennätyksen haltija oli englantilainen kemisti Humphrey Davy, joka sai yhden vuoden aikana elektrolyysillä kuusi uutta yksinkertaista ainetta (natrium, kalium, magnesium, kalsium, barium, strontium). Ja vuoteen 1830 mennessä tunnettujen alkuaineiden määrä oli 55.

Tällaisten ominaisuuksiltaan heterogeenisten elementtien olemassaolo hämmensi kemistejä ja vaati elementtien järjestystä ja systematisointia. Monet tutkijat ovat etsineet kuvioita elementtiluettelosta ja edistyneet jonkin verran. On kolme merkittävintä teosta, jotka kyseenalaistavat D.I.:n jaksollisen lain löytämisen prioriteetin. Mendelejev.

Vuonna 1860 pidettiin ensimmäinen kansainvälinen kemian kongressi, jonka jälkeen kävi selväksi, että kemiallisen alkuaineen tärkein ominaisuus on sen atomipaino. Ranskalainen tiedemies B. de Chancourtua järjesti vuonna 1862 ensimmäistä kertaa elementit atomipainojen nousevaan järjestykseen ja asetti ne spiraaliin sylinterin ympärille. Jokainen spiraalin käännös sisälsi 16 elementtiä, samanlaiset elementit putosivat pääsääntöisesti pystysarakkeisiin, vaikka merkittäviä eroja havaittiin. De Chancourtoisin työ jäi huomaamatta, mutta hänen ajatuksensa lajitella elementit atomipainojen nousevaan järjestykseen osoittautui hedelmälliseksi.

Ja kaksi vuotta myöhemmin, tämän idean ohjaamana, englantilainen kemisti John Newlands asetti elementit taulukon muotoon ja huomasi, että elementtien ominaisuudet toistuvat ajoittain joka seitsemäs numero. Esimerkiksi kloori on ominaisuuksiltaan samanlainen kuin fluori, kalium on samanlainen kuin natrium, seleeni on samanlainen kuin rikki jne. Newlands kutsui tätä mallia "oktaavien laiksi", käytännössä jaksokäsitettä edellä. Mutta Newlands vaati, että jakson pituus (seitsemän) on muuttumaton, joten hänen taulukkonsa ei sisällä vain säännöllisiä kuvioita, vaan myös satunnaisia ​​pareja (koboltti - kloori, rauta - rikki ja hiili - elohopea).

Mutta saksalainen tiedemies Lothar Meyer vuonna 1870 piirsi alkuaineiden atomitilavuuden riippuvuuden niiden atomipainosta ja löysi selkeän jaksollisen riippuvuuden, ja jakson pituus ei vastannut oktaavien lakia ja oli muuttuja.

Kaikilla näillä teoksilla on paljon yhteistä. De Chancourtois, Newlands ja Meyer havaitsivat elementtien ominaisuuksien muutosten jaksollisuuden ilmentymisen niiden atomipainosta riippuen. Mutta he eivät voineet luoda yhtenäistä jaksollista järjestelmää kaikista elementeistä, koska monet elementit eivät löytäneet paikkaansa löytämissään kuvioissa. Nämä tutkijat eivät myöskään tehneet vakavia johtopäätöksiä havainnoistaan, vaikka he katsoivatkin, että elementtien atomipainojen väliset lukuisat suhteet ovat jonkin yleisen lain ilmentymä.

Tämän yleisen lain löysi suuri venäläinen kemisti Dmitri Ivanovitš Mendelejev vuonna 1869. Mendelejev muotoili jaksollisen lain seuraavien pääsäännösten muodossa:

1. Atomipainon mukaan järjestetyt alkuaineet edustavat erillistä ominaisuuksien jaksollisuutta.

2. Meidän on odotettava löytävän monia tuntemattomia yksinkertaisia ​​kappaleita, esimerkiksi Al:n ja Si:n kaltaisia ​​alkuaineita, joiden atomipaino on 65 - 75.

3. Alkuaineen atomipainon arvoa voidaan joskus korjata tuntemalla sen analogiat.

Jotkut analogiat paljastuvat niiden atomin painon suuruudesta. Ensimmäinen kanta tunnettiin jo ennen Mendelejevia, mutta juuri hän antoi sille universaalin lain luonteen, ennustaen sen perusteella vielä löytämättömien alkuaineiden olemassaolon, muuttaen useiden alkuaineiden atomipainoja ja järjestämällä joitain elementtejä taulukkoon. vastoin niiden atomipainoa, mutta täysin niiden ominaisuuksien mukaisesti (pääasiassa valenssi). Loput säännökset löysi vain Mendelejev, ja ne ovat loogisia seurauksia määräaikaisesta laista

Näiden seurausten oikeellisuus vahvistettiin useilla kokeilla seuraavien kahden vuosikymmenen aikana, ja ne tekivät mahdolliseksi puhua jaksollisesta laista tiukkana luonnonlakina.

Mendelejev laati näitä säännöksiä käyttäen versionsa elementtien jaksollisesta taulukosta. Ensimmäinen luonnos elementtitaulukosta ilmestyi 17. helmikuuta (1. maaliskuuta uuden tyylin mukaan), 1869.

Ja 6. maaliskuuta 1869, professori Menshutkin ilmoitti virallisesti Mendelejevin löydöstä Venäjän kemian seuran kokouksessa.

Tiedemiehen suuhun laitettiin seuraava tunnustus: Näen unessa pöydän, jossa kaikki elementit on järjestetty tarpeen mukaan. Heräsin, kirjoitin sen heti paperille - vain yhdessä paikassa se osoittautui myöhemmin tarpeelliseksi muutokseksi. Kuinka yksinkertaista kaikki on legendoissa! Kehittäminen ja korjaaminen kesti yli 30 vuotta tiedemiehen elämästä.

Periodisen lain löytämisprosessi on opettavainen, ja Mendelejev itse puhui siitä näin: ”Tahatta syntyi ajatus, että massan ja kemiallisten ominaisuuksien välillä täytyy olla yhteys. Ja koska aineen massa, vaikkakaan ei absoluuttinen, vaan vain suhteellinen, ilmaistaan ​​lopulta atomien painojen muodossa, on tarpeen etsiä toiminnallinen vastaavuus elementtien yksittäisten ominaisuuksien ja niiden atomipainojen välillä. On mahdotonta etsiä mitään, ainakaan sieniä tai jonkinlaista riippuvuutta, paitsi katsomalla ja yrittämällä. Niinpä aloin valita ja kirjoittaa eri korteille elementtejä atomipainoineen ja perusominaisuuksineen, samankaltaisia ​​elementtejä ja läheisiä atomipainoja, mikä johti nopeasti siihen johtopäätökseen, että elementtien ominaisuudet ovat jaksoittaisessa riippuvuudessa niiden atomipainosta, ja lisäksi epäilen. monia epäselvyyksiä, en epäillyt hetkeäkään tehdyn johtopäätöksen yleisyyttä, koska on mahdotonta myöntää onnettomuutta.

Ensimmäisessä jaksollisessa taulukossa kaikki alkuaineet kalsiumia mukaan lukien ovat samat kuin nykyisessä taulukossa, lukuun ottamatta jalokaasuja. Tämä näkyy D.I.:n artikkelin sivupätkästä. Mendelejev, joka sisältää jaksollisen elementtijärjestelmän.

Atomipainon kasvattamisen periaatteen mukaan kalsiumin jälkeen seuraavien alkuaineiden olisi pitänyt olla vanadiini (A = 51), kromi (A = 52) ja titaani (A = 52). Mutta Mendelejev laittoi kysymysmerkin kalsiumin perään ja asetti sitten titaanin muuttaen sen atomipainoa 52:sta 50:een. Atomipaino A = 45, joka on kalsiumin ja titaanin atomipainojen aritmeettinen keskiarvo, määritettiin tuntemattomalle alkuaineelle. , ilmaistaan ​​kysymysmerkillä. Sitten Mendelejev jätti sinkin ja arseenin väliin tilaa kahdelle elementille, joita ei ollut vielä löydetty kerralla. Lisäksi hän asetti telluuria jodin eteen, vaikka jälkimmäisellä on pienempi atomipaino. Tällaisella elementtien järjestelyllä taulukon kaikki vaakasuorat rivit sisälsivät vain samanlaisia ​​​​elementtejä, ja elementtien ominaisuuksien muutosten jaksotus ilmeni selvästi.

Seuraavien kahden vuoden aikana Mendelejev paransi merkittävästi elementtijärjestelmää. Vuonna 1871 julkaistiin Dmitri Ivanovitšin oppikirjan "Kemian perusteet" ensimmäinen painos, jossa jaksollinen järjestelmä annetaan melkein nykyaikaisessa muodossa. Taulukkoon muodostettiin 8 elementtiryhmää, ryhmänumerot osoittavat näihin ryhmiin sisältyvien sarjojen elementtien korkeimman valenssin, ja ajanjaksot tulevat lähemmäksi nykyaikaisia, jaettuna 12 sarjaan. Nyt jokainen jakso alkaa aktiivisella alkalimetallilla ja päättyy tyypilliseen ei-metalliseen halogeeniin.

Järjestelmän toinen versio antoi Mendelejeville mahdollisuuden ennustaa ei 4, vaan 12 elementin olemassaolon ja tieteellisen maailman haastaessa kuvasi hämmästyttävän tarkasti kolmen tuntemattoman elementin ominaisuuksia, joita hän kutsui ekaboriksi (eka sanskritiksi tarkoittaa " sama asia”), ekaaalumiinia ja ekasiliconia. Heidän nykyaikaiset nimensä ovat Se, Ga, Ge.

Lännen tieteellinen maailma suhtautui alun perin skeptisesti Mendelejevin järjestelmään ja sen ennusteisiin, mutta kaikki muuttui, kun ranskalainen kemisti P. Lecoq de Boisbaudran vuonna 1875 sinkkimalmin spektrejä tutkiessaan löysi jälkiä uudesta alkuaineesta, jonka hän kutsuttiin galliumiksi kotimaansa kunniaksi (Gallia (muinainen roomalainen nimi Ranskalle)

Tiedemies onnistui eristämään tämän elementin puhtaassa muodossaan ja tutkimaan sen ominaisuuksia. Ja Mendelejev näki, että galliumin ominaisuudet vastaavat hänen ennustamiaan ekaaalumiinin ominaisuuksia, ja ilmoitti Lecoq de Boisbaudranille, että hän oli mitannut väärin galliumin tiheyden, jonka pitäisi olla 5,9-6,0 g/cm3 4,7 g/cm3 sijaan. . Tarkemmat mittaukset johtivatkin oikeaan arvoon 5,904 g/cm3.

Vuonna 1879 ruotsalainen kemisti L. Nilsson erotti gadoliniitista saatuja harvinaisia ​​maametallialkuaineita uuden alkuaineen ja antoi sille nimen skandium. Tämä osoittautuu Mendelejevin ennustamaksi ekaboriksi.

D.I.:n jaksollisen lain lopullinen tunnustaminen Mendelejev saavutti sen vuoden 1886 jälkeen, jolloin saksalainen kemisti K. Winkler, joka analysoi hopeamalmia, sai alkuaineen, jota hän kutsui germaniumiksi. Se osoittautuu eksaciliumiksi.

Samanlaisia ​​tietoja.

Mikä vaikutti avajaisten valmisteluun? Aloitamme suuren Mendelejevin löydön analyysillä, sillä sitä olemme tutkineet yksityiskohtaisesti ja kattavasti arkistomateriaalien perusteella useiden vuosien ajan. Mutta ensin on tarpeen sanoa muutama sana hänen taustastaan.

Kemiallisten alkuaineiden tuntemisen aikana voidaan selvästi erottaa kolme peräkkäistä vaihetta, jotka mainittiin johdannossa. Muinaisista ajoista 1700-luvun puoliväliin asti ihminen löysi ja tutki elementtejä erikseen, yksittäisenä asiana. 1700-luvun puolivälistä alkaen alkoi asteittainen siirtyminen kokonaisten ryhmien tai perheiden löytämiseen ja tutkimiseen, vaikka elementtien yksittäiset löydöt jatkuivat myöhemmin. Heidän ryhmälöytönsä ja -tutkimuksensa perustuivat siihen tosiasiaan, että joillakin heistä oli yhteisiä fysikaalisia tai kemiallisia ominaisuuksia sekä useiden alkuaineiden yhteinen esiintyminen luonnossa.

Joten 1700-luvun jälkipuoliskolla pneumaattisen (kaasu)kemian ilmaantumisen yhteydessä löydettiin kevyitä ei-metalleja, jotka normaaleissa olosuhteissa ovat kaasumaisessa tilassa. Näitä olivat vety, typpi, happi ja kloori. Samaan aikaan koboltti ja nikkeli löydettiin raudan luonnollisista kumppaneista.

Ja jo 1800-luvun ensimmäisistä vuosista lähtien alkuaineiden löytäminen alkoi tapahtua kokonaisissa ryhmissä, joiden jäsenillä oli yhteiset kemialliset ominaisuudet. Joten elektrolyysin avulla löydettiin ensimmäiset alkalimetallit - natrium ja kalium, ja sitten maa-alkali - kalsium, strontium ja barium. Myöhemmin, 60-luvulla, spektrianalyysin avulla löydettiin raskaita alkalimetalleja - rubidiumia ja cesiumia sekä tulevan kolmannen ryhmän raskaampia metalleja - indium ja tallium. Nämä löydöt perustuivat löydettyjen ryhmien jäsenten kemiallisten ominaisuuksien läheisyyteen, ja siksi nämä jäsenet olivat yhteydessä toisiinsa jo niiden löytämisprosessissa.

Saman 1800-luvun alussa löydettiin platinametallien perhe (lukuun ottamatta ruteenia, joka löydettiin myöhemmin) platinan luonnollisina satelliiteina. Koko 1800-luvun ajan harvinaisia ​​maametalleja löydettiin yhden perheen jäseninä.

On aivan luonnollista, että ensimmäiset alkuaineiden luokitukset perustuivat niiden kemiallisten ominaisuuksien yhteisyyteen. Joten 1700-luvun lopulla A. Lavoisier jakoi kaikki alkuaineet metalleihin ja ei-metalleihin. Myös I. Berzelius noudatti tätä jakoa 1800-luvun alkupuoliskolla. Samaan aikaan ensimmäiset luonnolliset ryhmät ja elementtiperheet alkoivat erottua. Esimerkiksi I. Debereiner nosti esiin niin sanotut "triadit" (esimerkiksi litium, natrium, kalium - alkalimetallien "kolmio" jne.). "Triadeihin" kuuluivat kuten kloori, bromi, jodi tai rikki, seleeni, telluuri. Samalla paljastettiin sellaiset säännöllisyydet, että "kolmikon" keskijäsenen fysikaalisten ominaisuuksien arvot (sen ominais- ja atomipainot) osoittautuivat keskiarvoisiksi suhteessa äärijäseniin. Mitä tulee halogeeneihin (halogeeneihin), keskiosan (nestemäinen bromi) aggregaatiotila oli välissä suhteessa ääriosiin - kaasumaiseen klooriin ja kiteiseen jodiin. Myöhemmin yhteen ryhmään kuuluvien elementtien määrä alkoi kasvaa neljään ja jopa viiteen.

Tämä koko luokittelu perustui vain yhden luonnollisen ryhmän alkuaineiden samankaltaisuuden huomioimiseen. Tämä lähestymistapa mahdollisti yhä enemmän samankaltaisten ryhmien muodostamisen ja niiden sisältämien elementtien suhteen paljastamisen. Tämä valmisti mahdollisuuden luoda myöhemmin yhteinen järjestelmä, joka kattaa kaikki elementit yhdistämällä niiden jo löydetyt ryhmät yhdeksi kokonaisuudeksi.

Mikä esti siirtymisen erityisestä universaaliin? Suunnilleen 1800-luvun 60-luvun alkuun mennessä singulariteettiaste elementtien tuntemisessa oli käytännössä jo kulunut loppuun. Heidän tietämyksensä oli siirryttävä universaalisuuden tasolle. Tällainen siirtymä voitaisiin toteuttaa yhdistämällä eri elementtiryhmiä ja luomalla niiden yksi yhteinen järjestelmä. Tällaisia ​​yrityksiä tehtiin yhä enemmän 60-luvulla useissa Euroopan maissa - Saksassa, Englannissa, Ranskassa. Jotkut näistä yrityksistä sisälsivät jo selkeitä viittauksia jaksolliseen lakiin. Tällainen oli esimerkiksi Newlandsin "oktaavien laki". Kuitenkin, kun J. Newlands raportoi löydöstään London Chemical Societyn kokouksessa, häneltä kysyttiin sarkastinen kysymys: yrittikö kirjoittaja löytää mitään lakia järjestämällä elementit nimien aakkosjärjestykseen?

Tämä osoittaa, kuinka vieras tuon ajan kemistille oli ajatus mennä elementtiryhmien (erityinen) ulkopuolelle ja etsiä tapoja löytää ne kattava yleinen laki (universaali). Itse asiassa yleisen elementtijärjestelmän muodostamiseksi oli tarpeen koota yhteen ja verrata keskenään ei vain samanlaisia ​​elementtejä, kuten siihen asti tehtiin ryhmissä, vaan kaikkia elementtejä yleensä, myös erilaisia. Kemistien mieleen asettui kuitenkin lujasti ajatus, että vain samanlaisia ​​alkuaineita voidaan yhdistää. Tämä ajatus on niin syvälle juurtunut, että kemistit eivät ainoastaan ​​asettaneet itselleen tehtävää siirtyä erityisestä universaaliin, vaan myös jättäneet täysin huomiotta eivätkä edes huomanneet ensimmäisiä yksittäisiä yrityksiä tehdä tällainen siirtymä.

Tämän seurauksena syntyi vakava este, joka esti jaksollisen lain löytämisen ja siihen perustuvien elementtien yleisen luonnollisen järjestelmän luomisen. D. Mendelejev itse korosti toistuvasti tällaisen esteen olemassaoloa. Joten ensimmäisen artikkelinsa lopussa hän kirjoitti suuresta löydöstään: "Artikkelini tarkoitus saavutettaisiin täysin, jos onnistuisin kiinnittämään tutkijoiden huomion noihin suhteisiin erilaisten alkuaineiden atomipainon suuruudessa, johon tietääkseni toistaiseksi ei ole kiinnitetty juuri mitään huomiota.

Yli kaksi vuotta myöhemmin, tehdessään yhteenvedon löytönsä kehityksestä, D. Mendelejev korosti jälleen, että "erilaisten elementtien välillä ei edes etsitty tarkkoja ja yksinkertaisia ​​atomipainojen suhteita, vaan vain tällä tavalla saatiin selville. oikea suhde atomipainojen muutosten ja alkuaineiden muiden ominaisuuksien välillä.

Kaksikymmentä vuotta löydön jälkeen D. Mendelejev muistutti Faradayn lukemassaan jälleen esteen, joka oli tämän löydön tiellä. Hän antoi tästä aiheesta ensimmäiset laskelmat, joissa "todelliset taipumukset ja säännöllisen laillisuuden haaste näkyvät". Ja jos jälkimmäinen "ilmaistiin varmuudella vasta 60-luvun lopulla, niin syy tähän ... tulisi etsiä siitä, että vertailuun kohdistettiin vain keskenään samanlaisia ​​​​elementtejä. Ajatus kuitenkin vertaamisesta

kaikki alkuaineet atomipainoltaan ... olivat vieraita yleiselle tietoisuudelle ... ". Ja siksi D. Mendeleev huomauttaa edelleen, että J. Newlandsin "oktaavien lain" kaltaiset yritykset "eivät voineet herättää kenenkään huomiota", vaikka näissä yrityksissä "näkee ... lähentymistä jaksolliseen lakiin ja jopa sen alkio”.

Nämä itse D. Mendelejevin todistukset ovat meille erittäin tärkeitä. Niiden syvä merkitys piilee sen tunnustamisessa, että suurin este jaksollisen lain löytämiselle, eli siirtymiselle universaaliin alkuaineiden tuntemisessa, oli perinteeksi muodostunut kemistien tapa ajatella elementtejä. erityisten jäykissä puitteissa (niiden yhtäläisyydet ryhmien sisällä). Tällainen ajattelutapa ei antanut heille mahdollisuutta mennä erityistä pidemmälle ja siirtyä elementtien tiedossa universaalin tasolle. Tämän seurauksena yleisen lain löytäminen viivästyi lähes 10 vuotta, kun D. Mendelejevin mukaan erikoisvaihe oli jo pitkälti loppuun kulunut.

PPB ja sen toiminta. Tällaista estettä, joka on luonteeltaan sekä psykologinen että looginen (kognitiivinen), kutsumme kognitiiv-psykologiseksi esteeksi (PPB). Tällainen este on välttämätön tieteellisen ajattelun kehittymiselle ja toimii sen muotona pitäen sen riittävän pitkään saavutetussa vaiheessa (tässä tapauksessa erikoisuusasteella), jotta se (tieteellinen ajattelu) voi tyhjentää tämän kokonaan. vaiheessa ja valmistaa siten siirtymistä seuraavalle korkeammalle universaalisuuden tasolle.

Tällä hetkellä emme voi ottaa huomioon tällaisen esteen ilmaantumisen mekanismia ja rajoitamme huomauttamaan, että se syntyy automaattisesti. Kuitenkin sen jälkeen, kun se on täyttänyt kognitiivisen tehtävänsä, se jatkaa toimintaansa, eikä sitä poisteta aivan yhtä automaattisesti, vaan se ikään kuin kiinnittyy, luutuu ja muuttuu tieteellisen ajattelun kehitysmuodosta kahleikseen. Tässä tapauksessa tieteellinen löytö ei tapahdu itsestään, helposti ja yksinkertaisesti, vaan kognition tiellä olevan esteen, PPB:n, voittamisena.

Suhtaudumme sanotun toistaiseksi tiettyyn analysoitavaan historialliseen ja tieteelliseen tapahtumaan, emmekä vielä aseta tehtäväksi selvittää, kuinka usein tällaista tilannetta havaitaan. Samalla emme kulje induktiivisten yleistysten polkua, joka perustuu useiden eri löytöjen huomioimiseen, vaan vain yhden toistaiseksi löydön, nimittäin jaksollisen lain, teoreettisen analyysin kautta. Tulevaisuudessa olemme kiinnostuneita siitä, millä konkreettisella tavalla D. Mendelejev ylitti esteen, joka esti löytöprosessin, toisin sanoen siirtymisen erikoisen vaiheesta universaalisuuden vaiheeseen. kemiallisten alkuaineiden tuntemus.

D. Mendeleevin PPB:n voittaminen. Jaksottaisen lain löysi D. Mendelejev 17. helmikuuta (1. maaliskuuta 1869). (Erittäin yksityiskohtaista tietoa jaksollisen lain löytämisestä on kuvattu B. M. Kedrovin kirjoissa "Suuren löydön päivä" ja "Suuren löydön mikroanatomia". - Toim.) Kirjeen kääntöpuolella hän oli juuri saanut saatuaan hän alkoi tehdä laskelmia, jotka merkitsivät löydön alkua. Ensimmäinen tällainen laskelma oli kaliumkloridin KC1 kaava. Mitä hän tarkoitti?

Sitten D. Mendelejev kirjoitti kemian perusteet. Hän lopetti juuri ensimmäisen osan ja aloitti toisen. Ensimmäinen osa päättyi halogeeneihin (halogeeneihin), joihin sisältyi kloori (C1), ja toinen alkoi alkalimetalleja käsitteleviin lukuihin, joihin sisältyi kalium (K). Nämä olivat kaksi äärimmäistä, kemiallisesti diametraalisesti vastakkaista alkuaineryhmää. Ne kuitenkin yhdistyvät luonnossa itsessään muodostamalla esimerkiksi vastaavien metallien kloridisuoloja, esimerkiksi ruokasuolaa.

Luodessaan "Kemian perusteita" D. Mendelejev kiinnitti tähän huomion ja alkoi etsiä selitystä tälle atomipainojen läheisyydestä. Molemmille alkuaineille - kaliumille ja kloorille: K \u003d 39,1, 01 \u003d 34,5. Molempien atomipainojen arvot liittyivät suoraan toisiinsa, niiden välillä ei ollut muita väliarvoja, muiden alkuaineiden atomipainoja. Yli kaksi vuotta löydön jälkeen, tiivistäen kehityksen, Dmitri Ivanovitš toteaa, että jaksollisen lain avain oli ajatus lähestyä toisiaan laadullisesti täysin erilaisten elementtien kvantitatiivisten ominaisuuksien (atomipainon) läheisyydessä. . Hän kirjoitti: "Siirtymä C1:stä K:hen jne. vastaa myös monessa suhteessa jonkinlaista samankaltaisuutta niiden välillä, vaikka luonnossa ei olekaan muita kooltaan niin lähellä atomia olevia alkuaineita, jotka olisivat niin erilaisia ​​toisistaan. ”

Kuten näette, tässä D. Mendelejev paljasti ensimmäisen tallenteensa "KS1" piilotetun merkityksen, josta löytöprosessi alkoi. Tehdään varauma, ettemme tiedä, mikä sai hänet ajattelemaan kaliumin ja kloorin lähentymistä niiden atomipainon suhteen. Ehkä hän muisti sillä hetkellä, että hän kirjoitti kaliumkloridista kemian perusteiden ensimmäisen osan lopussa tai toisen osan alussa. Mutta on mahdollista, että jokin muu seikka johti hänet ajatukseen kaliumin ja kloorin lähentymisestä atomipainossa. Pystyimme kiinnittämään paperille vain sen ennätyksen, joka ilmestyi D. Mendelejevin kynästä, mutta ei sitä, mikä sitä edelsi hänen päässään. Kuten alla näemme, tieteen ja tekniikan historia tuntee monia tapauksia, joissa ei tiedetä vain ensimmäinen askel löydöön, vaan myös ajatus, joka välähti hänen kirjoittajansa päässä.

Lisätään, että nyt voimme tarkemmin selittää, mistä D. Mendelejevin siirtyminen erityisestä universaaliin elementtien tuntemisessa koostui. Niiden erilaisuuden alla hän itse asiassa ymmärsi niiden kemialliset erot, ja erilaisten atomipainon lähentyminen saavutettiin niiden yhteisen fyysisen ominaisuuden - massan - perusteella. Siten siirtyminen erityisestä universaaliin vastasi siirtymistä niiden tarkastelusta kemialliselta puolelta niiden tarkastelemiseen fysikaalisesta puolelta.

Alla palaamme samanlaiseen vaihtoehtoon useammin kuin kerran. Tätä tapausta ei kuitenkaan voida tulkita siirtymäksi tekijöiden laadullisten erojen huomioon ottamisesta niiden määrällisen samankaltaisuuden huomioon ottamiseen. Alkuaineiden kvantitatiiviset ominaisuudet otettiin huomioon jo erikoisvaiheessa, kuten näimme "kolmioiden" ja atomiteorian esimerkissä.

Tulos PPB:n voittamisesta. Joten D. Mendelejevin mainitsema este ylitettiin onnistuneesti, ja sen seurauksena elementtien tuntemus ylitti erityisyyden asteen ja nousi universaalisuuden tasolle. Huomaa, että tähän hetkeen asti tiedemies itse ei ymmärtänyt, mikä tarkalleen oli este, joka esti jaksollisen lain löytämisen tiellä. Hänen valmistelutyössään, erityisesti ennen 17.2 (1.3.1869) laadituissa kemian perusteiden suunnitelmissa, ei ole edes vihjausta, että erilaisia ​​elementtejä tulisi lähentää toisiaan. Vasta kun hän oli aavistanut, että avain koko ongelman ratkaisuun piilee tässä lähentymisessä, hän ymmärsi, mikä este löytöpolulla oli, eli meidän kielellämme millainen este tällä tiellä oli.

Ensimmäistä kertaa PPB:n ylitettyään D. Mendelejev ryhtyi välittömästi toteuttamaan yksityiskohtaisesti juuri havaittavaa siirtymistä erityisestä universaaliin (lakiin). Samalla hän osoitti, kuinka on välttämätöntä sisällyttää ryhmä toisensa jälkeen rakenteilla olevaan yleiseen elementtijärjestelmään, eli koota yhteen atomipainoltaan erilaisia ​​​​elementtejä. Toisin sanoen yleisen elementtijärjestelmän koko rakentaminen suoritettiin prosessissa, jossa erityiset (ryhmät) liitettiin peräkkäin universaaliin (tulevaan jaksolliseen järjestelmään).

– Asian ydin näkyy näissä kolmessa ryhmässä. Halogenideilla on pienempi atomipaino kuin alkalimetalleilla, ja nämä viimeksi mainitut ovat pienempiä kuin maa-alkalimetallit.

Siten siirtyessään elementtien tuntemisessa erikoisen vaiheesta universaalisuuden vaiheeseen D. Mendelejev saattoi suunnitelmansa päätökseen sisällyttäen yleisjärjestelmään paitsi kaikki tuolloin jo tunnetut elementtiryhmät, mutta myös yksittäisiä elementtejä, jotka olivat siihen asti olleet ryhmien ulkopuolella.

Huomaan, että jotkut kemistit ja kemian historioitsijat yrittivät esittää asian ikään kuin Dmitri Ivanovitš ei löydöessään lähtenyt alkuaineryhmistä (erityisistä) vertaamalla niitä toisiinsa, vaan suoraan yksittäisistä elementeistä (yksittäisistä), muodostaen niistä peräkkäinen sarja niiden atomipainojen lisäämiseksi. D. Mendelejevin lukuisten muistiinpanoluonnosten analyysi hylkää tämän version täysin ja todistaa kiistatta, että jaksollisen lain löytö tehtiin selkeästi määritellyn siirtymisen järjestyksessä erityisestä universaaliin. Tämä vahvistaa sen, että tämä este syntyi juuri kognitiivis-psykologisena esteenä, joka esti kemistien tieteellistä ajattelua ylittämästä erikoisvaihetta.

Kiinnitetään nyt huomiota siihen, että lopullisessa jaksollisessa elementtijärjestelmässä molemmat alkuhypoteesit esitetään yhtenäisyydessä - (kemiallisten) alkuaineiden samankaltaisuus ja erilaisuus. Tämä voidaan jo osoittaa yllä olevalla kolmen ryhmän epätäydellisellä levyllä. Se sisältää vaakasuunnassa kemiallisesti samanlaisia ​​​​elementtejä (eli ryhmiä) ja vertikaalisesti - kemiallisesti erilaisia, mutta samankaltaisilla atomipainoilla (muodostusjaksot).

Siten PPB:n idea ja sen voittaminen antaa meille mahdollisuuden ymmärtää D. Mendelejevin tekemän suuren löydön mekanismia ja kulkua.

Tarkemmin sanottuna tämä löytö voidaan kuvata esteen voittamiseksi, joka siihen asti oli jakanut elementit sellaisiin vastakkaisiin luokkiin kuten metallit ja ei-metallit. Joten jo ensimmäinen Mendeleevin merkintä "KSh

osoitti, että tässä ei yleensä tuoda yhteen erilaisia ​​elementtejä, vaan kahden vastakkaisen luokan elementtejä - vahva metalli vahvan epämetallin kanssa. Lopullisessa laajennetussa elementtijärjestelmässä vahvat metallit miehittivät pöydän vasemman alakulman ja vahvat epämetallit - oikean yläkulman. Niiden välissä sijaitsi siirtymäluonteisia elementtejä, joten D. Mendelejevin löytö tässä suhteessa ylitti myös esteen, joka esti yhtenäisen elementtijärjestelmän kehittymisen.

Toisen esteen ylittäminen. Toistaiseksi olemme puhuneet rajasta, joka esti tiedon tiedosta erityisestä universaaliin. Perinteisesti tällaista polkua voidaan verrata induktiiviseen. Lain löytämisen jälkeen ja jopa sen löytämisprosessissa käänteinen polku oli kuitenkin mahdollinen - yleisestä erityiseen ja yksilölliseen, jota voimme yhtä ehdollisesti verrata deduktiiviseen. Joten ennen jaksollisen lain löytämistä minkä tahansa alkuaineen atomipaino määritettiin joksikin puhtaasti yksilölliseksi, erilliseksi tosiasiaksi, joka voitiin varmistaa vain kokeellisesti. Jaksollinen laki toisaalta mahdollisti empiirisesti saatujen atomipainon arvojen tarkistamisen, tarkentamisen ja jopa korjaamisen sen paikan mukaan, joka tietyn elementin tulisi olla kaikkien elementtien yleisessä järjestelmässä. Esimerkiksi I. Berzeliusta seuranneiden kemistien ylivoimainen enemmistö piti berylliumia alumiinin täydellisenä analogina ja antoi sille atomipainon Be = 14. Mutta tätä atomipainon arvoa vastaava paikka rakenteilla olevassa järjestelmässä oli tiukasti typen varaama: N = 14. Toinen paikka oli tyhjä - magnesiumryhmässä litiumin (Li=7) ja boorin (B=11) välissä. Sitten D. Mendelejev korjasi berylliumoksidin kaavan alumiinioksidista magnesiumoksidiksi, jonka mukaan hän sai Be = = 14:n sijasta uuden atomipainon - Be = 9,4, eli arvon, joka on välillä 7 ja I. osoitti, että universaali (laki) sallii sinun perustaa yksittäisen elementin ominaisuuden, joka on tämän lain alainen, ja perustaa ilman uutta turvautumista kokeelliseen tutkimukseen,

Tässä yhteydessä tiedemies itse kirjoitti 20 vuotta lakinsa löytämisen jälkeen: "Alkuaineiden atomien painot ennen jaksollista lakia edustivat puhtaasti empiirisiä lukuja siinä määrin, että ... voitiin arvostella vain niiden määritysmenetelmillä, ei niiden suuruudella, eli tällä alueella oli tarpeen hapuilla, alistua tekoon, ei hallita sitä ... "

Voidaan sanoa, että puhtaasti empirismi eli "tosiasioihin alistuminen" sulki pois mahdollisuuden määrittää atomipainon arvo teoreettisten näkökohtien perusteella ja vaati vain kokemuksen perusteella. Edellä sanotun mukaisesti kutsumme tällaista estettä myös eräänlaiseksi esteeksi, joka pakotti kemistit olemaan tosiasioiden orjia, tottelemaan niitä, mutta ei omistamaan niitä. D. Mendelejev, rakentaessaan järjestelmäänsä, ylitti tämän esteen osoittaen, että universaali (laki) voi toimia perusteena todetun tosiasian oikeellisuudelle.

Samanaikaisesti tässä tapauksessa näemme, että empiirisen tiedon vaiheessa tällaisella esteellä on myönteinen rooli (kunnes tämä vaihe on käytetty loppuun), mikä estää tieteellisen ajattelun perusteettoman poistumisen faktojen rajojen yli alueelle. spekulatiivisista luonnonfilosofisista rakenteista. Kun yksipuolisesti suoritetun empiirisen tutkimuksen vaihe on käytetty loppuun, tästä esteestä tulee este tieteellisen ajattelun edistymiselle ja se on voitettava. Näytämme tämän alla toisella esimerkillä, jonka osoitti sama D. Mendelejevin löytö.

Lisää siirtymisestä universaalista yksittäiseen ja erityiseen. Puhumme mahdollisuudesta ennustaa etukäteen uudet alkuaineet ominaisuuksineen, joita ei ole vielä löydetty äskettäin rakennetun jaksollisen järjestelmän tyhjien paikkojen perusteella. Jo jaksollisen lain löytämispäivänä D. Mendelejev ennusti kolme sellaista vielä tuntematonta metallia; niiden joukossa on alumiinin analogi, jonka oletettu atomipaino = 68. Pian sen jälkeen hän laski teoreettisesti, löytämänsä lain (universaalin) perusteella, monia muita tämän metallin ominaisuuksia, kutsuen sitä ehdollisesti ekaaalumiiniksi, mukaan lukien sen ominaispaino 5,9 - 6, sen yhdisteiden haihtuvuuden (josta hän päätteli) että hänet löydetään spektroskoopilla). Juuri näin P. Lecoq de Boisbaudran löysi uuden metallin (galliumin) vuonna 1875.

Hän havaitsi kuitenkin galliumin ominaispainon olevan huomattavasti ennustettua pienempi. Tästä syystä päätin, että gallium ei ole lain kirjoittajan ennakoima ollenkaan ekaaalumiinia, vaan jotain täysin erilaista metallia. Tämän seurauksena Mendelejevin ennustus julistettiin vahvistamattomaksi. Mutta tämä ei lannistanut D. Mendelejeviä. Hän arvasi heti, että gallium pelkistettiin metallisen natriumin avulla, jonka ominaispaino on hyvin pieni, pienempi kuin veden. Oli helppo olettaa, että pelkistyneen galliumin ensimmäiset osat eivät olleet riittävän hyvin puhdistettuja natriumepäpuhtauksista, mikä pienensi kokeessa saadun metallin ominaispainon arvoa. Kun P. Lecoq de Boisbaudran puhdisti galliuminsa Dmitri Ivanovichin neuvoja noudattaen epäpuhtauksista, sen ominaispainon uusi arvo osui täsmälleen ennustetun kanssa ja osoittautui 5,95:ksi.

Kävi ilmi, että D. Mendeleev näki uuden elementin teoreettisella silmällään paremmin kuin 11. Lecoq de Boisbaudran, joka piti tätä elementtiä käsissään. Siten tässäkin sokeana, kritiittömänä asenteena kokeelliseen dataan vaikuttava este ylitettiin ja jaksollinen laki toimi kriteerinä koetietojen oikeellisuuden todentamiselle.

Joskus asia esitetään niin, että ensin D. Mendelejev eteni löytöessään induktion kautta (yksityisestä yleiseen) ja sitten deduktioon (yleisestä erityiseen). Todellisuudessa hän jo uuden lain löytämisen aikana jatkuvasti tarkisti vielä rakennettavan yleisen elementtijärjestelmän oikeellisuutta deduktiivisten johtopäätösten avulla, kuten näimme esimerkissä berylliumia ja tulevaa ekaa. -alumiini. Tämä tarkoittaa, että D. Mendelejevin induktio ja deduktio loogisina menetelminä eivät olleet erillään toisistaan, vaan toimivat täydellisessä harmoniassa ja yhtenäisyydessä, orgaanisesti täydentäen toisiaan.

Voidaan sanoa, että ennen D. Mendeleevia kemistien mieliin muodostui eräänlainen este, joka sulki pois mahdollisuuden uusien alkuaineiden ennakointiin ja tarkoituksenmukaiseen etsimiseen. Löytö tuhosi myös tämän esteen. "Ennen jaksollista lakia", tutkija kirjoitti, "yksinkertaiset kappaleet edustivat vain fragmentaarisia, satunnaisia ​​luonnonilmiöitä, ei ollut mitään syytä odottaa uusia, ja äskettäin löydetyt ominaisuudet olivat täysin odottamatonta uutuutta. Jaksollinen säännöllisyys oli ensimmäinen, joka mahdollisti vielä löytämättömien elementtien näkemisen sellaisella etäisyydellä, johon kemiallinen näkö, joka ei vielä tällä säännöllisyydellä aseistautunut, ei saavuttanut sitä ennen, ja samalla uusia, vielä löytämättömiä alkuaineita, piirrettiin lukuisilla ominaisuuksilla.

Joten suuren löydön historian analyysistä voimme jo tehdä tiettyjä johtopäätöksiä, vastata kysymyksiin, jotka esitimme metodologisen johdannon lopussa:

1. PPB on olemassa.

2. Ne syntyvät ja toimivat sallimatta ennenaikaista poistumista tietyn kehitysvaiheen rajojen ulkopuolelle, kunnes se on uupunut itsensä (singulaarisuuden vaiheet).

3. Koska tämä TPB:n tehtävä on kuitenkin täytetty, TPB:stä itsestään tulee tieteen jatkokehityksen jarru (siirtymään yleismaailmaan), ja siksi ne voitetaan, mikä on tieteellisten löytöjen ydin. .

Mutta tietysti tiedämme hyvin, ettemme voi rajoittua analysoimaan vain yhtä löytöä, olipa kuinka suuri tahansa, vahvistaaksemme PPB:stä esitetyn ehdotuksen yleisenä. Tätä varten on tietysti otettava huomioon muita löytöjä, ja riittävän suuri määrä. Näin teemme seuraavissa luvuissa, ja aloitamme kaukaa.