8 клас. Хімія. Короткі історичні відомості про спроби класифікації хімічних елементів.

 

Якщо хтось знаходиться у кабінеті хімії у певній школі у Берліні, Монреалі, Стокгольмі чи у нашій державі, він, незважаючи на усі відмінності, знайде одну спільну деталь. Це таблиця, де містяться усі елементи, що утворюють все живе і неживе навколо нас,Періодична система хімічних елементів імені Дмитра Івановича Менделеєва.

Скільки речовин і об’єктів існує у Всесвіті! Але лише трішки більше сотні елементів є їх складовими. Більше того, серед них є багато схожих один на одного, також вони утворюють речовини із схожими властивостями.

1)    Класифікація речовин А.Лавуазьє

Древні греки, зокрема відомий мислитель Арістотель, вважали, що усі речовини складаються у різних співвідношеннях з води, землі, вогню й повітря. Цією версією оперували й ранні алхіміки.

На картині Жака Луї Давида ви можете бачити зображення Антуана Лорана Лавуазьє зі своєю дружиною Марією. Цей великий хімік є для вас уже відомими. 

У 1789 році світ світ побачила праця «Елементарний курс хімії», де Лавуазьє перелічує близько 30 хімічних елементів. Звичайно, чимало з них насправді елементами не були, адже, скажімо, вода це складна речовина. З огляду на те, що тодішні вчені не оперували інструментами для розкладання таких сполук на прості, помилково вважалось, що вони і є елементарними, індивідуальними частинками («хімічними елементами»). Проте великою заслугою Лавуазьє був поділ усіх відомих йому речовин на метали і неметали. Цією першою науковою класифікацією ми користуємось і нині.

А тепер спробуємо уявити себе в ролі Антуана Лавуазьє і самостійно спробувати здійснити поділ речовин на метали й неметали. 

Діти  випишіть у робочий зоших сполуки що є металами, і окремо – неметалами.

Au	O3	Si	Ba	N2	Fe
P	Cu	F2	S8	Ag	Xe

2)    Тріади Й.Деберайнера

Із відкриттям нових елементів прийнятого поділу на метали і неметали виявилось недостатньо. З’явилась нагальна потреба у їх систематизації і поділі на групи відповідно до властивостей сполук, що вони утворюють. Німецький хімік Йоганн Вольфганг Деберайнер – перший, кому вдалося встановити певні закономірності у властивостях хімічних елементів та їх сполук. У 1817 р., проаналізувавши властивості й характерні ознакивідомих на той час хімічних елементів, він вказав на наявність певних сімейств, що містили по три елементи (звідси назва «тріада»). До першої тріади входили Кальцій, Стронцій і Барій. Також вчений помітив, що у тріаді відносна атомна маса проміжного елемента дорівнювала середньому арифметичному значенню першого і третього.

3)    Спіраль де Шанкуртуа

 

Французький хімік та геолог Александр Еміль Бегуйє де Шанкуртуа в 1862 році запропонував систематизацію хімічних елементів, в основі якої лежала закономірність зміни відносних атомних мас – «земна спіраль» (vistellurique) або «циліндр Бегуйє». Вчений наніс на бічну поверхню циліндра, розмічену на 16 рівних частин, лінію під кутом 45°, на яку помістив символи хімічних елементів (кожна точка відповідала тому чи іншому значенню відносної атомної маси). Таким чином, елементи, атомні маси яких відрізнялись на 16 або число кратне 16, розташовувались на одній вертикальній лінії. Дана систематизація де Шанкуртуа була важливим кроком вперед, але залишилась практично непоміченою аж до відкриття періодичного закону Дмитром Менделеєвим.

4)    Октави Дж.Ньюлендса

У 1864 р. англійський хімік Джон АлександрНьюлендс вперше розташував відомі на той час хімічні елементи за збільшенням їх атомних мас. Він помітив, що у такому ряду періодично відстежуються хімічно схожі елементи. Пронумерувавши елементи в цьому ряду і порівнявши номери з властивостями, він дійшов висновку, що кожен восьмий елемент є подібний за властивостями до першого. Аналогічно у музиці восьма нота в октаві є подібною до першої. Саме тому це відкриття Ньюлендс назвав «законом октав»: номери подібних елементів відрізняються на 7 або число кратне 7.

До	Ре	Мі	Фа	Соль	Ля	Сі
Н	Li	Be	B	C	N	O
F	Na	Mg	Al	Si	P	S
Cl	K	Ca	Ti	Cr	Mn	Fe
Co/Ni	Cu	V	Zn	In	As	Se

Однак дане правило справедливе тільки для двох октав. Третя і наступні містять елементи, що порушують закономірність. Наприклад, дуже різні між собою Магній та Ванадій.

5)    Таблиця ЛотараМайєра

У 1864 р. свою таблицю опублікував німецький хімік Юліус ЛотарМайєр. Для систематики і класифікації окрім відносних атомних мас він оперував і валентностями елементів. Для побудови таблиці він використав 43 елементи з 63 відкритих на той час, які він розташував у 6-ти колонках. Наряду з Д.І. Менделеєвим, Майєр вважається творцем періодичної системи. Але на відміну від першого, він навіть не підозрював, що для деяких елементів атомні маси встановлені не вірно, що вносило певні помилки у його відкриття і не давало загальної картини щодо класифікації хімічних елементів.

 

Повторимо матеріал: 

Встановіть відповідність між способами класифікації хімічних елементів та прізвищами вчених, що їх створили. ( у зошит)

А	ЛотарМайєр	1	спіраль
Б	Йоганн Деберайнер	2	таблиця
В	Джон Ньюлендс	3	тріади
Г	Еміль де Шанкуртуа	4	октави

Домашне завдання: записати у зошит короткий конспект і вивчити його.