Katika karne ya kumi na tisa, maeneo mengi yalipitia mageuzi makubwa, ikiwa ni pamoja na kemia. Mfumo wa upimaji wa Mendeleev, ulioundwa mwaka wa 1869, ulisababisha uelewa wa kawaida wa utegemezi wa nafasi ya vitu rahisi katika jedwali la mara kwa mara, ambalo lilianzisha uhusiano kati ya molekuli ya atomiki ya jamaa, valency na mali ya kipengele.
Pre-Mendelean period of chemistry
Mapema kidogo, mwanzoni mwa karne ya kumi na tisa, majaribio ya mara kwa mara yalifanywa ili kupanga vipengele vya kemikali. Mwanakemia wa Ujerumani Döbereiner alifanya kazi kubwa ya kwanza ya utaratibu katika uwanja wa kemia. Aliamua kuwa idadi ya dutu zinazofanana katika sifa zinaweza kuunganishwa katika vikundi - triads.
Mawazo potovu ya mwanasayansi wa Ujerumani
Kiini cha sheria ya utatu wa Döbereiner iliyowasilishwa ilibainishwa na ukweli kwamba molekuli ya atomiki ya dutu inayotakikana inakaribia nusu ya jumla (thamani ya wastani) ya misa ya atomiki ya vipengele viwili vya mwisho vya jedwali la utatu.
Hata hivyo, ukosefu wa magnesiamu katika kikundi kidogo cha kalsiamu, strontium na bariamumakosa.
Njia hii ilitokana na kizuizi bandia cha dutu mlinganisho kwa miungano ya pande tatu pekee. Döbereiner aliona kwa uwazi kufanana kwa vigezo vya kemikali vya fosforasi na arseniki, bismuth na antimoni. Hata hivyo, alijiwekea kikomo katika kutafuta watatu. Kwa sababu hiyo, hakuweza kupata uainishaji sahihi wa vipengele vya kemikali.
Döbereiner kwa hakika imeshindwa kugawanya elementi zilizopo katika utatu, sheria ilionyesha wazi uwepo wa uhusiano kati ya wingi wa atomiki na sifa za dutu sahili za kemikali.
Mchakato wa uwekaji utaratibu wa vipengele vya kemikali
Majaribio yote yaliyofuata ya uwekaji mfumo yalitegemea usambazaji wa vipengele kulingana na wingi wa atomiki. Baadaye, nadharia ya Döbereiner ilitumiwa na wanakemia wengine. Uundaji wa triad, tetradi na pentadi ulionekana (kuchanganya katika vikundi vya vipengele vitatu, vinne na vitano).
Katika nusu ya pili ya karne ya kumi na tisa, kazi kadhaa zilionekana wakati huo huo, kulingana na ambayo Dmitry Ivanovich Mendeleev aliongoza kemia kwa utaratibu kamili wa vipengele vya kemikali. Muundo tofauti wa mfumo wa muda wa Mendeleev ulisababisha uelewa wa kimapinduzi na ushahidi wa utaratibu wa usambazaji wa dutu rahisi.
Mfumo wa mara kwa mara wa vipengele vya Mendeleev
Katika mkutano wa jumuiya ya kemikali ya Kirusi katika majira ya kuchipua ya 1869, ilani ilisomwa na mwanasayansi wa Urusi D. I. Mendeleev kuhusu ugunduzi wake wa sheria ya muda ya vipengele vya kemikali.
Mwishoni mwa mwaka huo huo, kazi ya kwanza ilichapishwa"Misingi ya Kemia", ilijumuisha mfumo wa kwanza wa mara kwa mara wa vipengele.
Mnamo Novemba 1870, alionyesha wafanyakazi wenzake nyongeza "Mfumo wa asili wa vipengele na matumizi yake katika kuonyesha sifa za vipengele ambavyo havijagunduliwa." Katika kazi hii, D. I. Mendeleev kwanza alitumia neno "sheria ya muda". Mfumo wa vipengele vya Mendeleev, kwa misingi ya sheria ya mara kwa mara, uliamua uwezekano wa kuwepo kwa vitu rahisi ambavyo havijagunduliwa na ulionyesha wazi mali zao.
Masahihisho na ufafanuzi
Kwa sababu hiyo, kufikia 1971, sheria ya muda na mfumo wa mara kwa mara wa vipengele vya Mendeleev vilikamilishwa na kuongezwa na mwanakemia wa Kirusi.
Katika makala ya mwisho "Sheria ya Kipindi ya Vipengele vya Kemikali", mwanasayansi alianzisha ufafanuzi wa sheria ya upimaji, ambayo inaonyesha kwamba sifa za miili rahisi, mali ya misombo, pamoja na miili tata inayoundwa nao., huamuliwa kwa utegemezi wa moja kwa moja kulingana na uzito wao wa atomiki.
Baadaye, mnamo 1872, muundo wa mfumo wa upimaji wa Mendeleev ulipangwa upya katika muundo wa kitamaduni (mbinu ya usambazaji wa muda mfupi).
Tofauti na watangulizi wake, mwanakemia Mrusi alikusanya jedwali kikamilifu, akaanzisha dhana ya ukawaida wa uzito wa atomiki wa vipengele vya kemikali.
Sifa za vipengele vya mfumo wa upimaji wa Mendeleev na ruwaza zinazotolewa zilimruhusu mwanasayansi kueleza sifa za vipengele ambavyo bado havijagunduliwa. Mendeleev alitegemea ukweli kwamba mali ya kila dutu inaweza kuamua kulingana na sifa za jirani mbilivipengele. Aliita hii sheria ya "nyota". Kiini chake ni kwamba katika jedwali la vipengele vya kemikali ili kuamua sifa za kipengele kilichochaguliwa, ni muhimu kuzunguka kwa usawa na kwa wima katika jedwali la vipengele vya kemikali.
Mfumo wa muda wa Mendeleev unaweza kutabiri…
Jedwali la mara kwa mara la vipengele, licha ya usahihi na uaminifu wake, halikutambuliwa kikamilifu na jumuiya ya wanasayansi. Baadhi ya wanasayansi wakuu duniani walidhihaki waziwazi uwezo wa kutabiri sifa za kitu ambacho hakijagunduliwa. Na mnamo 1885 tu, baada ya ugunduzi wa vipengele vilivyotabiriwa - ekaaluminium, ekabor na ekasilicon (gallium, scandium na germanium), mfumo mpya wa uainishaji wa Mendeleev na sheria ya mara kwa mara ilitambuliwa kama msingi wa kinadharia wa kemia.
Mwanzoni mwa karne ya ishirini, muundo wa mfumo wa upimaji wa Mendeleev ulisahihishwa mara kwa mara. Katika mchakato wa kupata data mpya ya kisayansi, D. I. Mendeleev na mwenzake W. Ramsay walifikia hitimisho kwamba ilikuwa ni lazima kuanzisha kikundi cha sifuri. Inajumuisha gesi ajizi (heliamu, neon, argon, kryptoni, xenon na radoni).
Mnamo 1911, F. Soddy alipendekeza kuweka vipengele vya kemikali visivyoweza kutofautishwa - isotopu - katika seli moja ya jedwali.
Katika mchakato wa kazi ndefu na yenye uchungu, jedwali la jedwali la mara kwa mara la vipengele vya kemikali vya Mendeleev hatimaye lilikamilishwa na kupata mwonekano wa kisasa. Inajumuisha vikundi nane na vipindi saba. Vikundi ni safu wima, vipindi ni mlalo. Vikundi vimegawanywa katika vikundi vidogo.
Nafasi ya kipengele katika jedwali huonyesha valence, elektroni safi na vipengele vyakemikali. Kama ilivyotokea baadaye, wakati wa ukuzaji wa jedwali, D. I. Mendeleev aligundua bahati mbaya ya idadi ya elektroni za kitu na nambari yake ya serial.
Ukweli huu umerahisisha zaidi uelewa wa kanuni ya mwingiliano wa dutu rahisi na uundaji wa vitu changamano. Na pia mchakato kinyume chake. Hesabu ya kiasi cha dutu iliyopatikana, pamoja na kiasi kinachohitajika ili mmenyuko wa kemikali kuendelea, imepatikana kinadharia.
Jukumu la ugunduzi wa Mendeleev katika sayansi ya kisasa
Mfumo wa Mendeleev na mbinu yake ya kupanga vipengee vya kemikali vilibainisha mapema maendeleo zaidi ya kemia. Shukrani kwa uelewa sahihi wa uhusiano wa viambata vya kemikali na uchanganuzi, Mendeleev aliweza kupanga kwa usahihi na kupanga vipengele kulingana na sifa zao.
Jedwali jipya la vipengele hurahisisha kukokotoa data kwa uwazi na kwa usahihi kabla ya kuanza kwa mmenyuko wa kemikali, kutabiri vipengele vipya na sifa zake.
Ugunduzi wa mwanasayansi wa Urusi ulikuwa na athari ya moja kwa moja kwenye mwendo zaidi wa maendeleo ya sayansi na teknolojia. Hakuna uwanja wa kiteknolojia ambao hauhusishi maarifa ya kemia. Labda, kama ugunduzi kama huo haungefanyika, basi ustaarabu wetu ungechukua njia tofauti ya maendeleo.
