ในช่วงศตวรรษที่สิบเก้า หลายพื้นที่ได้รับการปฏิรูปอย่างเข้มงวด รวมถึงเคมีด้วย ระบบธาตุของเมนเดเลเยฟซึ่งกำหนดขึ้นในปี พ.ศ. 2412 ทำให้เกิดความเข้าใจร่วมกันเกี่ยวกับการพึ่งพาตำแหน่งของสารอย่างง่ายในตารางธาตุ ซึ่งกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างมวลอะตอมสัมพัทธ์ ความวาเลนซี และคุณสมบัติของธาตุ
เคมีก่อนเมนเดลีน
ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 ได้มีการพยายามซ้ำแล้วซ้ำเล่าเพื่อจัดระบบองค์ประกอบทางเคมี นักเคมีชาวเยอรมัน Döbereiner ดำเนินการจัดระบบอย่างจริงจังครั้งแรกในด้านเคมี เขาพิจารณาแล้วว่าสารที่คล้ายกันในคุณสมบัติสามารถรวมกันเป็นกลุ่ม - triads
ความคิดที่ผิดพลาดของนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน
สาระสำคัญของกฎหมายสามข้อของโดเบอไรเนอร์ถูกกำหนดโดยข้อเท็จจริงที่ว่ามวลอะตอมของสารที่ต้องการนั้นใกล้เคียงกับครึ่งหนึ่งของผลรวม (ค่าเฉลี่ย) ของมวลอะตอมของสององค์ประกอบสุดท้ายของตารางสาม
อย่างไรก็ตาม การขาดแมกนีเซียมในกลุ่มย่อยเดียวของแคลเซียม สตรอนเทียม และแบเรียมผิดพลาด
วิธีนี้เป็นผลมาจากการจำกัดสารที่คล้ายคลึงกันโดยประดิษฐ์ขึ้นกับสหภาพไตรภาคีเท่านั้น Döbereiner เห็นความคล้ายคลึงกันอย่างชัดเจนในพารามิเตอร์ทางเคมีของฟอสฟอรัสและสารหนู บิสมัท และพลวง อย่างไรก็ตาม เขาจำกัดตัวเองให้ค้นหาสามกลุ่ม เป็นผลให้เขาไม่สามารถจัดประเภทองค์ประกอบทางเคมีที่ถูกต้องได้
Döbereiner ล้มเหลวในการแบ่งองค์ประกอบที่มีอยู่ออกเป็นสามกลุ่ม กฎหมายระบุอย่างชัดเจนถึงความสัมพันธ์ระหว่างมวลอะตอมสัมพัทธ์กับคุณสมบัติของสารเคมีอย่างง่าย
กระบวนการจัดระบบองค์ประกอบทางเคมี
ความพยายามในการจัดระบบที่ตามมาทั้งหมดขึ้นอยู่กับการกระจายของธาตุตามมวลอะตอมของพวกมัน ต่อจากนั้น นักเคมีคนอื่นๆ ก็ใช้สมมติฐานของโดเบอไรเนอร์ การก่อตัวของ triads, tetrads และ pentads ปรากฏขึ้น (รวมกันเป็นกลุ่มขององค์ประกอบสาม, สี่และห้า)
ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่สิบเก้า มีผลงานหลายชิ้นปรากฏขึ้นพร้อมๆ กัน โดยอิงจากเรื่องที่ Dmitry Ivanovich Mendeleev เป็นผู้นำด้านเคมีในการจัดระบบองค์ประกอบทางเคมีอย่างสมบูรณ์ โครงสร้างที่แตกต่างกันของระบบธาตุของ Mendeleev นำไปสู่การปฏิวัติความเข้าใจและหลักฐานของกลไกการกระจายของสารอย่างง่าย
ระบบธาตุของ Mendeleev เป็นระยะ
ในการประชุมของชุมชนเคมีรัสเซียในฤดูใบไม้ผลิปี 1869 นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย D. I. Mendeleev อ่านประกาศเกี่ยวกับการค้นพบกฎธาตุเคมีเป็นระยะ
ปลายปีเดียวกันงานแรกออก"พื้นฐานเคมี" รวมระบบธาตุเป็นครั้งแรก
ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2413 เขาแสดงให้เพื่อนร่วมงานเห็นถึงการเพิ่ม "ระบบธรรมชาติขององค์ประกอบและการใช้เพื่อบ่งชี้คุณภาพของธาตุที่ยังไม่ถูกค้นพบ" ในงานนี้ D. I. Mendeleev ใช้คำว่า "กฎเป็นระยะ" เป็นครั้งแรก ระบบขององค์ประกอบของ Mendeleev บนพื้นฐานของกฎหมายเป็นระยะ กำหนดความเป็นไปได้ของการมีอยู่ของสารธรรมดาที่ยังไม่ได้ค้นพบและระบุคุณสมบัติของพวกมันอย่างชัดเจน
การแก้ไขและชี้แจง
เป็นผลให้ในปี 1971 กฎธาตุและระบบธาตุของเมนเดเลเยฟได้รับการสรุปและเสริมโดยนักเคมีชาวรัสเซีย
ในบทความสุดท้าย "กฎธาตุขององค์ประกอบทางเคมี" นักวิทยาศาสตร์ได้กำหนดนิยามของกฎธาตุซึ่งระบุว่าลักษณะของวัตถุธรรมดา คุณสมบัติของสารประกอบ เช่นเดียวกับวัตถุที่ซับซ้อนที่สร้างขึ้นโดยพวกมัน ถูกกำหนดโดยการพึ่งพาอาศัยกันโดยตรงตามน้ำหนักอะตอมของพวกมัน
ต่อมาในปี 1872 โครงสร้างระบบธาตุของ Mendeleev ได้รับการจัดระเบียบใหม่ให้อยู่ในรูปแบบคลาสสิก (วิธีการแจกแจงระยะสั้น)
นักเคมีชาวรัสเซียได้รวบรวมตารางซึ่งแตกต่างจากรุ่นก่อนของเขา โดยนำเสนอแนวคิดเรื่องความสม่ำเสมอของน้ำหนักอะตอมขององค์ประกอบทางเคมี
ลักษณะของธาตุในระบบธาตุของ Mendeleev และรูปแบบที่ได้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถอธิบายคุณสมบัติของธาตุที่ยังไม่ถูกค้นพบได้ Mendeleev อาศัยความจริงที่ว่าคุณสมบัติของสารแต่ละชนิดสามารถกำหนดได้ตามลักษณะของสองสิ่งใกล้เคียงองค์ประกอบ เขาเรียกกฎนี้ว่า "กฎแห่งดวงดาว" สาระสำคัญของมันคือในตารางองค์ประกอบทางเคมีเพื่อกำหนดคุณสมบัติขององค์ประกอบที่เลือก จำเป็นต้องนำทางในแนวนอนและแนวตั้งในตารางองค์ประกอบทางเคมี
ระบบธาตุของ Mendeleev สามารถทำนาย…
ตารางธาตุทั้งๆ ที่มีความแม่นยำและเที่ยงตรง ยังไม่ได้รับการยอมรับอย่างเต็มที่จากชุมชนวิทยาศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ของโลกบางคนเย้ยหยันความสามารถในการทำนายคุณสมบัติของธาตุที่ยังไม่ได้ค้นพบอย่างเปิดเผย และเฉพาะในปี พ.ศ. 2428 หลังจากการค้นพบองค์ประกอบที่ทำนายไว้ - ekaaluminum, ekabor และ ekasilicon (แกลเลียม สแกนเดียม และเจอร์เมเนียม) ระบบการจำแนกใหม่ของ Mendeleev และกฎเป็นระยะได้รับการยอมรับว่าเป็นพื้นฐานทางทฤษฎีของเคมี
ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 โครงสร้างระบบธาตุของ Mendeleev ได้รับการแก้ไขซ้ำแล้วซ้ำเล่า ในกระบวนการรับข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ใหม่ D. I. Mendeleev และเพื่อนร่วมงานของเขา W. Ramsay ได้ข้อสรุปว่าจำเป็นต้องแนะนำกลุ่มศูนย์ ประกอบด้วยก๊าซเฉื่อย (ฮีเลียม นีออน อาร์กอน คริปทอน ซีนอน และเรดอน)
ในปี 1911 เอฟ. ซอดดี้เสนอให้จัดองค์ประกอบทางเคมีที่แยกไม่ออก - ไอโซโทป - ไว้ในเซลล์เดียวของตาราง
ในกระบวนการทำงานที่ยาวนานและอุตสาหะ ตารางธาตุเคมีของ Mendeleev ได้รับการสรุปผลในที่สุดและได้รูปลักษณ์ที่ทันสมัย ประกอบด้วยแปดกลุ่มและเจ็ดช่วงเวลา กลุ่มคือคอลัมน์แนวตั้ง จุดเป็นแนวนอน กลุ่มจะถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มย่อย
ตำแหน่งของธาตุในตารางแสดงถึงความจุ อิเล็กตรอนบริสุทธิ์ และคุณสมบัติทางเคมี ในระหว่างการพัฒนาตาราง D. I. Mendeleev ได้ค้นพบความบังเอิญแบบสุ่มของจำนวนอิเล็กตรอนขององค์ประกอบที่มีหมายเลขประจำเครื่อง
ข้อเท็จจริงนี้ทำให้เข้าใจหลักการของปฏิกิริยาของสารธรรมดาและการก่อตัวของสารที่ซับซ้อนได้ง่ายขึ้น และยังเป็นกระบวนการที่ตรงกันข้าม การคำนวณปริมาณของสารที่ได้รับ รวมทั้งปริมาณที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาเคมีที่จะดำเนินการ กลายเป็นใช้ได้ในทางทฤษฎี
บทบาทของการค้นพบของ Mendeleev ในวิทยาศาสตร์สมัยใหม่
ระบบของ Mendeleev และแนวทางของเขาในการจัดองค์ประกอบทางเคมีได้กำหนดไว้ล่วงหน้าสำหรับการพัฒนาเคมีเพิ่มเติม ด้วยความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับความสัมพันธ์ของค่าคงที่ทางเคมีและการวิเคราะห์ Mendeleev สามารถจัดเรียงและจัดกลุ่มองค์ประกอบตามคุณสมบัติของพวกมันได้อย่างถูกต้อง
ตารางองค์ประกอบใหม่ช่วยให้สามารถคำนวณข้อมูลได้อย่างชัดเจนและแม่นยำก่อนเริ่มปฏิกิริยาเคมี เพื่อทำนายองค์ประกอบใหม่และคุณสมบัติขององค์ประกอบ
การค้นพบนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียส่งผลกระทบโดยตรงต่อการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีต่อไป ไม่มีสาขาเทคโนโลยีที่ไม่เกี่ยวข้องกับความรู้ด้านเคมี บางที หากการค้นพบดังกล่าวไม่เกิดขึ้น อารยธรรมของเราคงจะมีเส้นทางการพัฒนาที่ต่างไปจากเดิม
