ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 29 Вопрос 8 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

Подготовьте сообщение по теме «Из истории открытия периодического закона».

Предпосылками к открытию Периодического закона стало накопление значительного объёма экспериментальных данных, которые позволяли анализировать свойства химических элементов в различных соединениях. Кроме того, были рассчитаны атомные массы (в то время их называли «атомными весами») всех известных элементов. Идея о зависимости свойств элементов от их атомного строения уже активно обсуждалась в научных кругах, а попытки составления периодических таблиц предпринимались неоднократно. Однако именно Д.И. Менделеев смог не только упорядочить элементы по возрастанию атомных масс, но и разделить их на периоды и группы, что сделало закономерность изменения их свойств очевидной.

Д.И. Менделеев расположил все известные на тот момент химические элементы в последовательный ряд по увеличению их атомных масс (в то время называемых «атомными весами») и выделил периоды, в которых свойства элементов и их соединений изменялись по определённой схеме:

• металлические свойства постепенно ослабевали;
• неметаллические свойства усиливались;
• валентность высших оксидов изменялась от I до VII, а у водородных соединений — по схеме I–III–IV–I;
• свойства оксидов и гидроксидов переходили от основных через амфотерные к кислотным.

На основе созданной таблицы Менделеев сформулировал Периодический закон: свойства химических элементов и веществ, которые они образуют, находятся в периодической зависимости от величины их атомных масс.

Периодический закон стал фундаментальным законом природы, который невозможно опровергнуть. Более того, он позволяет прогнозировать свойства тех химических элементов, которые ещё не были открыты. В течение XIX и XX веков открытие новых элементов подтвердило справедливость закона: все новые элементы заняли свои места в Периодической таблице, соответствуя её положениям.

История открытия Периодического закона связана с развитием химической науки в XIX веке, когда были накоплены обширные экспериментальные данные о свойствах химических элементов и их соединений. На тот момент учёные уже знали около 60 элементов, и для каждого из них были рассчитаны атомные массы (тогда их называли «атомными весами»). Эти данные позволяли предположить, что между свойствами элементов существует определённая закономерность.

Предпосылки к открытию

Учёные неоднократно пытались упорядочить элементы, основываясь на их атомных массах и химических свойствах. Например:

• Иоганн Вольфганг Дёберейнер предложил принцип триад, где свойства среднего элемента в группе трёх схожих элементов были средними между двумя крайними.
• Александр Шанкуртуа попытался расположить элементы в виде спирали на цилиндре, основываясь на атомных массах.
• Джон Ньюлендс сформулировал закон октав, заметив повторение свойств элементов через каждые восемь позиций.

Однако все эти попытки давали лишь частичное понимание закономерностей и не охватывали всех известных элементов.

Работа Дмитрия Ивановича Менделеева

В 1869 году Д.И. Менделеев предложил свою Периодическую систему элементов, которая стала основой для современного понимания химии. Его подход был уникален:

1. Расположение по атомным массам: Менделеев расположил элементы в порядке увеличения их атомных масс, но при этом учитывал не только численные значения, но и химические свойства.

2. Группы и периоды: Он разделил элементы на вертикальные группы и горизонтальные периоды, что позволило выявить закономерности в изменении их свойств.

3. Прогнозирование: Менделеев оставил пустые клетки в своей таблице для ещё не открытых элементов, предсказав их свойства с удивительной точностью (например, скандий, галлий и германий).

Закономерности, выявленные Менделеевым

Менделеев обнаружил, что свойства элементов повторяются периодически:

• Металлические свойства ослабевали при движении слева направо по периоду. Например, щелочные металлы (натрий, калий) обладают сильными металлическими свойствами, которые уменьшаются у переходных элементов и практически исчезают у неметаллов (кислород, хлор).
• Неметаллические свойства усиливались при движении слева направо. Элементы, такие как фтор и кислород, проявляют ярко выраженные неметаллические свойства.
• Валентность высших оксидов: Менделеев заметил закономерность изменения валентности от I до VII в зависимости от положения элемента в периоде. Например, у натрия валентность оксида равна I (Na₂O), у серы — VI (SO₃), а у хлора — VII (Cl₂O₇).

Значение открытия

Периодический закон стал фундаментом для химической науки. Он объяснил множество ранее необъяснимых явлений:

• Почему элементы с похожими свойствами группируются вместе (например, галогены: фтор, хлор, бром).
• Как можно предсказывать свойства ещё не открытых элементов.

Открытие Менделеева не только систематизировало знания о химических элементах, но и стало основой для дальнейших исследований в области атомной физики и химии. Его таблица была впоследствии уточнена с учётом открытия изотопов и строения атома, но принципы периодичности остаются неизменными и актуальными до сих пор.