Периодическая система элементов Менделеева по Бору

Уже в первом варианте его таблицы периодической системы элементов оставались свободными три места. Если судить по положению этих мест в таблице Менделеева, неоткрытые элементы должны быть аналогами бора, алюминия и кремния. Д. И. Менделеев не только оставил в своей таблице свободные места для этих элементов, но уже в 1871 г. подробно описал предполагаемые свойства как самих неизвестных элементов, так и некоторых их соединений. [c.97]

Д. И. Менделеев предсказал существование гафния Н1. Свойства его были определены Н. Бором на основании периодической системы элементов, истолкованной им с точки зрения электронной теории строения атома. По Н. Бору, этот элемент, если исходить из строения атома, должен находиться в четвертой группе, быть аналогом циркония Ъх и сопутствовать этому элементу в природе. Основываясь на указании Н. Бора, венгерский химик Г. Хевеши совместно с голландским физиком Д. Костером рентгеноспектральным путем открывают этот элемент как спутник циркония. [c.120]

ГАФНИЙ (Hafnium, от древнего названия Копенгагена) Hf — химический элемент IV группы 6-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. н. 72, ат. м. 178,49 природный Г. состоит из шести изотопов. Положение Г. в периодической системе предсказал Д. И. Менделеев задолго до его открытия. Основываясь на выводах Н, Бора о строении атома 72-го элемента, Д. Костер и Г. Хевеши обнаружили этот элемент в минералах циркония и назвали его. Г.— рассеянный элемент, не имеет собственных минералов, в природе сопутствует цирконию (I — 7%). Г.— серебристо-белый металл, т. нл. 2222 30 С чистый Г. очень пластичен и ковок, легко поддается холодной и горячей обработке. По своим химическим свойствам очень близок к цирконию, потому их трудно разделить. В соединениях Г. четырехвалентен. Металлический Г. легко поглощает газы. На воздухе Г. покрывается тонкой пленкой оксида HfOj. При нагревании реагирует с галогенами, а при высоких температурах — с азотом и углеродом, [c.65]

Д. И. Менделеев точно предсказал свойства тех еще не открытых элементов, которые в группах периодической системы следуют за бором, алюминием и кремнием и которые русский ученый обозначил как экабор, экаалюминий и экасилиций. Великий поиск предсказанных элементов можно было начинать. [c.39]

Особенно наглядным было применение данного познавательного приема, основанного на законе перехода количества в качество, при исправлении величин атомных весов у некоторых уже известных элементов и при предсказании свойств еще не открытых элементов. Уже в полном черновом варианте своей системы (см. фотокопию III) Менделеев исходил из правильности в нарастании количественного значения атомного веса при переходе от одного качественно определенного элемента к другому, следующему за ним по периодической системе. Например, помещая бериллий между литием (Li = 7) и бором (В = 11), Менделеев изменяет принятый для бериллия раньше атомный вес (Ве=14) на промежуточный между 7 и 11 (на Ве = 9,4). Помещение бериллия (Ве=14) над литием резко нарушало последовательность в изменении атомных весов (см. фотокопию III). Помещение же бериллия с исправленным атомным весом на место между литием и бором вполне соответствовало (в смысле значения разности атомных весов) тому, что наблюдалось в соседнем столбце [c.107]

К началу 1871 г. третья группа периодической системы включала только бор, алюминий, индий и таллий. Под вопросом Д. И. Менделеев помещал в это время в третью группу также иттрий, лантан и эрбий. Скандий, галлий и актиний еще не были открыты. Подробно об истории формирования III группы элементов см. [c.118]

Бериллий по свойствам сходен с алюминием. Поэтому химики считали, что он трехвалентен. Умножая эквивалент на три, находили, что атомная масса его равна 13,9 . Элемент с такой массой должен был бы в периодической системе занять место между неметаллами углеродом и азотом. Но тогда закономерного изменения свойств от металлических к неметаллическим в приведенном выше ряду элементов не наблюдалось бы. Д. И. Менделеев уменьшает принятую для бериллия атомную массу примерно на одну треть, считая ее равной 9,4, и ставит этот элемент между литием и бором. [c.95]

В периодической системе, опубликованной Менделеевым в 1869 г., оказались незаполненными три места. Они должны были принадлежать, судя по положению этих пустых клеток в таблице, еще неоткрытым элементам — аналогам бора, алюминия и кремния (силиция). Правильность изменения различных свойств элементов в таблице позволила заранее предвидеть и свойства, которыми должны обладать эти новые элементы. Менделеев предсказал существование этих элементов, названных им экабор, экаалюминий и экасилиций, и описал их свойства. [c.39]

Разработанная Д. И. Менделеевым естественная система элементов привела к выявлению взаимосвязи между всеми химическими элементами. В составленной Д. И. Менделеевым периодической системе обнаружились незаполненные места, что позволило ему предугадать существование новых химических элементов. Так, им были предсказаны тогда еще не известные аналоги бора, алюминия, кремния, циркония и ряд других. Двумя годами позднее, в 1871 г., Д. И. Менделеев очень подробно описал ожидаемые свойства нескольких предсказанных элементов, которым он. [c.46]

Во время установления периодической системы число известных элементов было значительно меньше, чем в настоящий момент. В ряду элементов существовало много пробелов, т. е. незаполненных мест в системе, при таком расположении, когда друг под другом стоят элементы-аналоги. Прежде всего незаполненными были клетки, отвечающие аналогам бора, алюминия и кремния с (теперешними) порядковыми номерами 21, 31 и 32. Учитывая наличие этих пробелов, Менделеев пришел к заключению о существовании соответствующих этим клеткам, еще не известных тогда элементов — эка-бора, экаалюминия и экасилиция , свойства которых он и предсказал заранее на основании закономерностей периодической системы. Последовавшее вскоре после этого открытие этих элементов (см. пиже скандий, галлий и германий) явилось поразительным подтверждением представлений, лежащих в основе периодической системы. [c.27]

Итак, выводы шведских химиков находились в вопиющем противоречии с периодическим законом. Если бы они подтвердились, то общность периодического закона была в корне подорвана и сам закон утратил бы характер подлинного закона природы. Но, словно предвидя, что против ВеО и Ве = 9,3 могут быть выдвинуты возражения с позиций закона Дюлонга и Пти, Менделеев еще в 1869 г., вскоре же после открытия своего закона, провел специальное исследование, касающееся закона теплоемкости и вопроса о сложности угольной частицы. В этом исследовании было показапо, что у многих неметаллов и особенно у ряда легких элементов (с малым атомным весом) атомная теплоемкость оказывается значительно меньше требуемой законом Дюлонга и Пти. Так, Менделеев ссылается на Г. Коипа, согласно которому атомная теплоемкость большинства простых тел =6,4, но для S и Р он принимает ее =5,4, для F = 5, для 0 = 4, для Si = 3,8, для В = 2,7 (а ведь бор — сосед бериллия по периодической системе элементов —Б. К.), для Н = 2,3, для С = 1,8 [45, с. 158, 159]. В результате своего исследования Менделеев пришел к выводу Величина атомной теплоемкости тем меньше, чем легче атомы... Атомная теплоемкость твердых тел изменяется от 7 до 2. Она тем меньше, чем большее число атомов входит в частицу. Она [c.15]

Обратим внимание на одну замечательную особенность периодической системы элементов Менделеева (см. табл. 2). В современных таблицах аналоги располагаются в вертикальных столбцах, тогда как в системе Менделеева 1869—1906 гг. все легкие элементы сдвинуты относительно друг друга и по отношению к тяжелым аналогам. Сдвиг элементов нечетных рядов вправо, а четных влево (см. табл. 2) привел к расположению их в шахматном порядке, к симметрии таблицы в диагональных направлениях и к разделению элементов на две подгруппы. Тот же прием привел к зигзагообразному расположению аналогов первых трех рядов. В табл. 2 водород смещен вправо от лития, литий — влево от натрия, а натрий — вправо от калия, рубидия и цезия. Бериллий сдвинут влево от магния, а магний — вправо по отношению к кальцию, стронцию, барию и радию. Бор, углерод, азот, кислород, фтор сдвинуты влево относительно алюминия, кремния, фосфора, серы, хлора и их тяжелых аналогов. И даже в группе инертных газов гелий смещен влево от неона, а неон — вправо от аргона и его тяжелых аналогов. Эти зигзагообразные смещения легких элементов сделаны Менделеевым не только по соображениям придания системе элементов стройной и гармоничной формы. Менделеев подчеркивал особый характер легких элементов. В восьмом издании Основ химии [2] на стр. 460 он пишет Элементы, обладающие наименьшими атомными весами, хотя имеют общие свойства групп, но при этом много особых, самостоятельных свойств. Так, фтор, как мы видели, отличается многим от других галоидов, литий — от щелочных металлов и т. д. Эти легчайшие элементы можно назвать типическими. Сюда должно относить сверх водорода (ряд первый) второй и третий ряды второй начинается с Не и третий с Ке и N3, а кончаются они Р и С1. . . Далее Менделеев, касаясь-смещения магния, пишет Так, например, Zn, С(1 и Hg. . . представляют ближайшие аналоги магния . Следовательно, основанием для смещений всех легких элементов из вертикальных столбцов служили вполне определенные отличия их химических и физических свойств от свойств тя-н елых аналогов. Эти зигзаги представляют в первоначальном виде идею о немонотонном изменении свойств в столбцах элементов-аналогов, развитую в дальнейшем Е. В. Бироном [17], который открыл в 1915 г. явление вторичной периодичности , подметив периодическое изменение теплот образования соединений элементами-аналогами главных групп. [c.25]

В то время, когда Менделеев на основе открытого им периодического закона составлял свою таблицу, многие элементы были еще неизвестны. Так, был неизвестен элемент четвертого периода скандий. По атомной массе вслед за кальцием шел титан, но титан нельзя было поставить сразу после кальция, так как он попал бы в третью группу, тогда как титан образует высший оксид Т10г, да и по другим свойствам должен быть отнесен к четвертой группе. Поэтому Менделеев пропустил одну клетку, т. е. оставил свободное место между кальцием и титаном. На том же основании в четвертом периоде между цинком и мышьяком были оставлены две свободные клетки, занятые теперь элементами галлием и германием. Свободные места остались и в других рядах. Менделеев был не только убежден, что должны существовать неизвестные еще элементы, которые заполнят эти места, но и заранее предсказал свойства таких элементов, основываясь на их положении среди других элементов периодической системы. Одному из них, которому в будущем предстояло занять место между кальцием и титаном, он дал название экабор (так как свойства его должны были напоминать бор) два других, для которых в таблице остались свободные места между цинком и мышьяком, были названы экаалюминием и экасилицием. [c.76]

Н. Бора. На химическом этапе закон периодичности и система Д. И. Менделеева рассматриваются в форме естественной системы химических элементов, вскрывающей и отражающей наблюдаемые отношения между элементами. Единство всех этих элементов в природе рассматривается как всеобщая взаимосвязь. Сам Д. И. Менделеев так говорил об этом ...Периодический закон, опираясь на твердую и здоровую почву опытных исследований, создался совер-Ц енно помимо какого-либо представления о природе элементов.... Естествознание нашло, после великого труда исследователей, индивидуальность химических элементов и потому оно может ныне ие только анализировать, но и синте ировать, понимать и охватывать как общее, единое, так и индивидуа.аьное, множественное. Единое и общее, как время и простраь ство, как сила и движение, изменяется последовательно, допускает интерполяцию, являя все промежуточные фазы. Множественное, индивидуальное... как дальтонов-ские кратные отношения — характеризуются другим способом в нем везде видны — при связующем общем — свои скачки, разрывы сплошности [И -, с. 221—222] Считается, что на физическом этапе эволюции идей о периодичности — этапе, который был подготовлен открытием и мпирическим обоснованием естественной системы элементов, появилась фундаментальная теория периодической системы. [c.49]

Ученые разных стран — У. Одлинг и Дж. Ньюлендс (Англия), Ж. Дюма и А. Шанкуртуа (Франция), И. Деберёйнер и Л. Мейер (Германия) и другие пытались классифицировать химические элементы. Они установили существование групп похожих по свойствам элементов, но не обнаружили взаимосвязь всех химических элементов. Эту взаимосвязь открыл великий русский ученый Д. И. Менделеев и выразил ее в периодическом законе. На основе периодического закона Д. И. Менделеев предсказал существование двенадцати элементов, которые в то время еще не были открыты, и определил их положение в периодической системе. Свойства трех из этих элементов он подробно описал и условно назвал их экабором , экаалюминием и экасилицием , так как считал, что эти элементы должны быть похожи по свойствам на бор, алюминий и кремний. Через несколько лет (еще при жизни Менделеева) эти элементы были открыты и получили названия — галлий Оа, скандий 5с и германий Ое. [c.91]

Будучи глубоко убежденным в правильности периодического закона, Менделеев на основании системы элементов предсказал с шествование экабора с атомным весом около 45, которому предстояло занять место в клетке, расположенной ниже бора экаалюминия с атомным весом около 70 —в клетке под алюминием, и в пустой соседней клетке справа от него, под кремнием — экасилиция с атомным весом около 72 кроме того, он выдвинул предположение о вероятной величине удельного веса, температуре плавления, атомном объеме, составе и свойствах окислов и хлоридов, соответствующих этим простым веществам. Когда недостающие элементы были открыты — ими оказались скандий 215с (1879 г.), галлий з10а (1875 г.) и германий з20е (1886 г.), то экспериментально измеренные характеристики этих элементов с поразительной точностью совпали с предсказанными значениями, и уверенность в справедливости периодического закона сильно возросла. Укрепителями периодического закона называл Менделеев открывателей этих элементов — Л. Нильсона, П. Лекок де Буабодрана и К- Винклера. [c.29]

Когда Менделеев составлял свою таблицу на основании открытого им периодического закона, многие элементы не были известны. Руководствуясь рядом соображенТ1Й, Менделеев пришел к выводу, что в природе должны существовать еще неизвестные элементы, и оставил для них в периодической системе пустые места. Он предсказал свойства трех таких элементов на основании их положения среди других элементов в таблице. Одному из них Менделеев дал название экабор, так как этот элемент, по мнению Менделеева, должен был походить по свойствам на бор. Два другие были названы экаалюминием и экасилицием. Еще при жизни Менделеева эти три элемента были открыты. Первым был открыт галлий его свойства оказались такими, какие были предсказаны для экаалюминия. Затем был открыт скандий, обладающий свойствами экабора, и, наконец, германий, имеющий свойства, предсказанные для экаси-лиция. [c.46]

Учитывая место неоткрытого еще экабора в периодической системе и характер изменения свойств его соседей, Менделеев писал об этом элементе так уверенно, будто видел его перед собой. Столь же подробно предсказал он свойства еще двух неизвестных науке элементов одного с атомным весом, близким к 68, который он назвал экаалюминием, потому что он стоит за алюминием, как экабор—за бором и другого, с атомным весом около 72, которому он временно присвчэил имя экасили-ция, как следующему за кремнием (по-латыни кремний называется силициумюм). О существовании ряда других не открытых еще элементов Менделеев дал более краткие указания. Таким образом, он предложил ученым всего мира возможность опытной проверки своего аакона. [c.176]

Не меньшую дискуссию вызвало размещение редкоземельных элементов. Сам Д. И. Менделеев окончательно не решил этот вопрос. В частности, он рассматривал церий как элемент четвертой группы. Остальные редкоземельные элементы Д. И. Менделеев пытался расположить в различных группах (третьей, четвертой, пятой) пятого и шестого периодов. Вопрос о размещении редкоземельных элементов был решен Н. Бором на основе квантовой теории строения атомов. Из системы квантовых чисел (см. табл. 12) вытекает, что число возможных орбиталей для размещения электронов 4/-уровня не превышает 14.. Поскольку атомы редкоземельных элементов строятся таким образом, что у них в конечном счете происходит построение 4/-орбиталей, то число соответствующих элементов должно быть равным 14. Исследование строения атомов редкоземельных элементов (с применением оптических методов) показало, что внешние орбитали у них аналогичны Следовательно, все эти элементы являются аналогами и должны быть отнесены к одной и той же группе периодической системы — к третьей. Строение лантана, гадолиния и лютеция характеризуется наличием Бй-орбитали, электронные формулы этих элементов имеют вид 4/ 5 5526р 6з . Определение зарядов ядер лантана и 14 редкоземельных элементов окончательно подтвердили размещение их под атомными номерами 57—71 в третьей группе шестого периода. Несмотря на это, некоторые авторы до сих пор пытаются распределить редкоземельные элементы между различными группами периодической системы. [c.53]

По сохранившимся в архиве Д. И. Менделеева статьям и письмам можно судить, что автор периодической системы внимательно относился к попыткам найти выражение периодического закона . Так, В. Л. Ранцов предложил уравнение вида 16Хп = аВ -1- Вп+1 (гдеа-ЬЬ = 16), которое можно было бы использовать для группы бора, а при изменении значения коэффициентов применять также и для других групп. На полях его рукописи О правильностях атомных весов элементов и о единстве материи, составляющей элементы рукой Менделеева сделаны наброски, которые он потом стер. Удалось восстановить запись, и стало ясно, что Менделеев проверял возможность применения уравнения. [c.69]

Менделеев обнаружил также, что в нериодической системе имеется несколько незанятых мест, например в рядах после алюминия, бора и кремния. Согласно периодическому закону в середине периода не должно быть никаких пропусков качественные изменения в химических свойствах элементов должны происходить закономерно, в строго определенном порядке, будучи обусловлены количественными изменениями их атомных весов. [c.214]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология