عنصر 115 جدول تناوبی - موسکوویوم - یک عنصر مصنوعی فوق سنگین با نماد Mc و عدد اتمی 115 است. اولین بار در سال 2003 توسط یک تیم مشترک از دانشمندان روسی و آمریکایی در موسسه مشترک به دست آمد. تحقیقات هسته ای(JINR) در دوبنا، روسیه. در دسامبر 2015، توسط گروه کاری مشترک سازمان های علمی بین المللی IUPAC/IUPAP به عنوان یکی از چهار عنصر جدید شناخته شد. در 28 نوامبر 2016، رسماً به افتخار منطقه مسکو، جایی که JINR در آن قرار دارد، نامگذاری شد.
مشخصه
عنصر 115 جدول تناوبی یک ماده بسیار رادیواکتیو است: پایدارترین ایزوتوپ شناخته شده آن، موسکوویوم-290، نیمه عمر تنها 0.8 ثانیه دارد. دانشمندان موسکوویوم را به عنوان یک فلز غیر انتقالی طبقه بندی می کنند که دارای تعدادی ویژگی مشابه بیسموت است. در جدول تناوبی، متعلق به عناصر ترانساکتینید بلوک p دوره هفتم است و در گروه 15 به عنوان سنگین ترین پنیکتوژن (عنصر زیرگروه نیتروژن) قرار می گیرد، اگرچه رفتار آن مانند همولوگ سنگین تر بیسموت تایید نشده است. .
طبق محاسبات، این عنصر دارای برخی خواص مشابه همولوگ های سبک تر است: نیتروژن، فسفر، آرسنیک، آنتیموان و بیسموت. در عین حال، چندین تفاوت قابل توجه را با آنها نشان می دهد. تا به امروز، حدود 100 اتم موسکوویوم سنتز شده است که دارای اعداد جرمی از 287 تا 290 هستند.
مشخصات فیزیکی
الکترون های ظرفیت عنصر 115 جدول تناوبی، موسکوویوم، به سه زیر پوسته تقسیم می شوند: 7s (دو الکترون)، 7p 1/2 (دو الکترون) و 7p 3/2 (یک الکترون). دو مورد اول از نظر نسبیتی تثبیت شده اند و بنابراین مانند گازهای نجیب رفتار می کنند، در حالی که دومی از نظر نسبیتی بی ثبات هستند و می توانند به راحتی در فعل و انفعالات شیمیایی شرکت کنند. بنابراین، پتانسیل یونیزاسیون اولیه موسکوویوم باید حدود 5.58 eV باشد. طبق محاسبات، موسکوویوم به دلیل وزن اتمی بالا با چگالی حدود 13.5 گرم بر سانتی متر مکعب باید فلزی متراکم باشد.
مشخصات طراحی تخمینی:
- فاز: جامد
- نقطه ذوب: 400 درجه سانتی گراد (670 درجه کلوین، 750 درجه فارنهایت).
- نقطه جوش: 1100 درجه سانتی گراد (1400 درجه کلوین، 2000 درجه فارنهایت).
- گرمای ویژه همجوشی: 5.90-5.98 kJ/mol.
- گرمای ویژه تبخیر و چگالش: 138 کیلوژول بر مول.
خواص شیمیایی
عنصر 115 جدول تناوبی سومین عنصر در ردیف است عناصر شیمیایی 7p و سنگین‌ترین عضو گروه 15 در جدول تناوبی است که زیر بیسموت قرار دارد. برهمکنش شیمیایی موسکوویوم در محلول آبیبه دلیل ویژگی های یون های Mc + و Mc 3 +. احتمالاً اولی ها به راحتی هیدرولیز می شوند و تشکیل می شوند پیوند یونیبا هالوژن، سیانید و آمونیاک. هیدروکسید مسکو (I) (McOH)، کربنات (Mc 2 CO 3)، اگزالات (Mc 2 C 2 O 4) و فلوراید (McF) باید در آب حل شوند. سولفید (Mc 2 S) باید نامحلول باشد. کلرید (McCl)، برمید (McBr)، یدید (McI) و تیوسیانات (McSCN) ترکیبات کمی محلول هستند.
فلوراید Moscovium (III) (McF3) و تیوزونید (McS3) احتمالاً در آب نامحلول هستند (مشابه ترکیبات بیسموت مربوطه). در حالی که کلرید (III) (McCl 3)، برومید (McBr 3) و یدید (McI 3) باید به راحتی محلول باشند و به راحتی هیدرولیز شوند تا اگزوهالیدهایی مانند McOCl و McOBr (همچنین شبیه بیسموت) تشکیل شوند. اکسیدهای موسکوویوم (I) و (III) حالت‌های اکسیداسیون مشابهی دارند و پایداری نسبی آنها تا حد زیادی به عناصری که با آنها واکنش نشان می‌دهند بستگی دارد.
عدم قطعیت
با توجه به اینکه عنصر 115 جدول تناوبی تنها یک بار به صورت تجربی سنتز می شود، ویژگی های دقیق آن مشکل ساز است. دانشمندان باید بر محاسبات نظری تکیه کنند و آنها را با عناصر پایدارتر با خواص مشابه مقایسه کنند.
در سال 2011، آزمایش‌هایی برای ایجاد ایزوتوپ‌های نیهونیوم، فلروویوم و موسکوویوم در واکنش‌های بین «شتاب‌دهنده‌ها» (کلسیم-48) و «هدف‌ها» (american-243 و پلوتونیوم-244) برای بررسی خواص آنها انجام شد. با این حال، "هدف ها" شامل ناخالصی های سرب و بیسموت بود و بنابراین، برخی ایزوتوپ های بیسموت و پلونیوم در واکنش های انتقال نوکلئون به دست آمد که آزمایش را پیچیده کرد. در همین حال، داده‌های به‌دست‌آمده به دانشمندان در مطالعه دقیق‌تر همولوگ‌های سنگین بیسموت و پولونیوم مانند موسکوویوم و لیورموریوم در آینده کمک می‌کند.
افتتاح
اولین سنتز موفق عنصر 115 جدول تناوبی، کار مشترک دانشمندان روسی و آمریکایی در آگوست 2003 در JINR در دوبنا بود. این تیم به رهبری فیزیکدان هسته ای یوری اوگانسیان، علاوه بر متخصصان داخلی، شامل همکارانی از آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور بود. محققان اطلاعاتی را در Physical Review در 2 فوریه 2004 منتشر کردند مبنی بر اینکه آنها americium-243 را با یون های کلسیم-48 در سیکلوترون U-400 بمباران کردند و چهار اتم از ماده جدید (یک هسته 287 Mc و سه هسته 288 Mc) به دست آوردند. این اتم ها با انتشار ذرات آلفا به عنصر نیهونیوم در حدود 100 میلی ثانیه تجزیه می شوند (واپاشی). دو ایزوتوپ سنگین‌تر موسکوویوم، 289 Mc و 290 Mc، در سال‌های 2009-2010 کشف شدند.
در ابتدا، IUPAC نتوانست کشف عنصر جدید را تایید کند. تایید از منابع دیگر لازم بود. طی چند سال بعد، آزمایش‌های بعدی بیشتر مورد ارزیابی قرار گرفت و ادعای تیم دوبنا مبنی بر کشف عنصر 115 بار دیگر مطرح شد.
در آگوست 2013، تیمی از محققان دانشگاه لوند و موسسه یون سنگین در دارمشتات (آلمان) اعلام کردند که آزمایش سال 2004 را تکرار کرده اند و نتایج به دست آمده در دوبنا را تایید کردند. تایید بیشتر توسط تیمی از دانشمندان شاغل در برکلی در سال 2015 منتشر شد. در دسامبر 2015، مشترک گروه کاری IUPAC/IUPAP کشف این عنصر را تشخیص داد و اولویت را به تیم محققان روسی-آمریکایی داد.
نام
در سال 1979، طبق توصیه IUPAC، تصمیم گرفته شد که عنصر 115 جدول تناوبی را "ununpentium" نامگذاری کرده و آن را با نماد مربوطه UUP نشان دهیم. اگرچه از آن زمان این نام به طور گسترده برای اشاره به عنصر کشف نشده (اما از نظر تئوری پیش بینی شده) استفاده شده است، اما در جامعه فیزیک مورد توجه قرار نگرفته است. اغلب، این ماده به این صورت نامیده می شد - عنصر شماره 115 یا E115.
در 30 دسامبر 2015، کشف یک عنصر جدید توسط اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی به رسمیت شناخته شد. طبق قوانین جدید، کاشفان حق دارند نام خود را برای یک ماده جدید پیشنهاد کنند. در ابتدا برنامه ریزی شد تا عنصر 115 جدول تناوبی را به افتخار فیزیکدان پل لانگوین "langevinium" نامگذاری کنند. بعداً، تیمی از دانشمندان دوبنا، به عنوان یک گزینه، نام "مسکو" را به افتخار منطقه مسکو، جایی که این کشف انجام شد، پیشنهاد کردند. در ژوئن 2016، IUPAC ابتکار عمل را تأیید کرد و در 28 نوامبر 2016 رسماً نام "moscovium" را تأیید کرد.
بسیاری از چیزها و اشیاء مختلف، بدن های زنده و بی جان طبیعت ما را احاطه کرده اند. و همه آنها ترکیب، ساختار، خواص خاص خود را دارند. در موجودات زنده، واکنش های بیوشیمیایی پیچیده ای رخ می دهد که با فرآیندهای حیاتی همراه است. اجسام غیر زنده اجرا می کنند توابع مختلفدر طبیعت و زیست توده زیستی و دارای ترکیب مولکولی و اتمی پیچیده است.
اما همه با هم اجرام این سیاره دارند ویژگی مشترک: آنها از بسیاری از ذرات ساختاری ریز به نام اتم های عناصر شیمیایی تشکیل شده اند. آنقدر کوچک که با چشم غیر مسلح دیده نمی شوند. عناصر شیمیایی چیست؟ آنها چه ویژگی هایی دارند و شما چگونه از وجود آنها مطلع شدید؟ بیایید سعی کنیم آن را بفهمیم.
مفهوم عناصر شیمیایی
در درک عمومی پذیرفته شده، عناصر شیمیایی فقط یک نمایش گرافیکی از اتم ها هستند. ذراتی که هر چیزی را که در جهان هستی تشکیل می دهند. یعنی می توان پاسخ زیر را به سوال «عناصر شیمیایی چیست» داد. اینها ساختارهای کوچک پیچیده ای هستند، مجموعه ای از تمام ایزوتوپ های اتم ها، ترکیب شده اند نام متداول، دارای علامت (نماد) گرافیکی خاص خود هستند.
تا به امروز، 118 عنصر شناخته شده است که در هر دو کشف شده است شرایط طبیعیو به صورت مصنوعی، با انجام واکنش های هسته ای و هسته اتم های دیگر. هر یک از آنها مجموعه ای از ویژگی ها، موقعیت خاص خود را در خود دارد سیستم مشترک، تاریخچه کشف و نام و همچنین نقش خاصی در طبیعت و زندگی موجودات زنده دارد. علم شیمی این ویژگی ها را مطالعه می کند. عناصر شیمیایی اساس ساخت مولکول ها، ترکیبات ساده و پیچیده و در نتیجه برهم کنش های شیمیایی هستند.
تاریخچه کشف
درک دقیق عناصر شیمیایی تنها در قرن هفدهم به لطف کار بویل به دست آمد. او بود که اولین بار در مورد این مفهوم صحبت کرد و تعریف زیر را ارائه کرد. اینها مواد ساده کوچک تقسیم ناپذیری هستند که همه چیز اطراف از جمله همه مواد پیچیده از آنها تشکیل شده است.
قبل از این کار، دیدگاه های غالب کیمیاگران کسانی بودند که نظریه چهار عنصر - امپیدوکلس و ارسطو را به رسمیت شناختند، و همچنین کسانی که "اصول قابل احتراق" (گوگرد) و "اصول فلزی" (جیوه) را کشف کردند.
تقریباً در تمام قرن 18، نظریه کاملاً اشتباه فلوژیستون گسترده بود. با این حال، در پایان این دوره، Antoine Laurent Lavoisier ثابت می کند که آن غیرقابل دفاع است. او فرمول بویل را تکرار می کند، اما در عین حال آن را با اولین تلاش برای نظام مند کردن تمام عناصر شناخته شده در آن زمان تکمیل می کند و آنها را به چهار گروه تقسیم می کند: فلزات، رادیکال ها، زمین ها، غیرفلزها.
قدم بزرگ بعدی در درک اینکه چه عناصر شیمیایی هستند از دالتون گرفته شده است. کشف جرم اتمی به او نسبت داده می شود. بر این اساس، او برخی از عناصر شیمیایی شناخته شده را به ترتیب افزایش جرم اتمی توزیع می کند.
توسعه پیوسته فشرده علم و فناوری به ما اجازه می دهد تا تعدادی اکتشاف از عناصر جدید در ترکیب اجسام طبیعی داشته باشیم. بنابراین، تا سال 1869 - زمان خلقت بزرگ D.I. مندلیف - علم از وجود 63 عنصر آگاه شد. کار دانشمند روسی اولین طبقه بندی کامل و برای همیشه ثابت این ذرات شد.
ساختار عناصر شیمیایی در آن زمان مشخص نبود. اعتقاد بر این بود که اتم تقسیم ناپذیر است، که کوچکترین واحد است. با کشف پدیده رادیواکتیویته ثابت شد که به بخش های ساختاری تقسیم می شود. تقریباً همه به شکل چندین ایزوتوپ طبیعی (ذرات مشابه، اما با تعداد متفاوتی از ساختارهای نوترونی، که جرم اتمی را تغییر می‌دهند) وجود دارند. بنابراین، در اواسط قرن گذشته، امکان دستیابی به نظم در تعریف مفهوم عنصر شیمیایی وجود داشت.
سیستم عناصر شیمیایی مندلیف
دانشمند آن را بر اساس تفاوت در جرم اتمی قرار داد و موفق شد به طور هوشمندانه تمام عناصر شیمیایی شناخته شده را به ترتیب فزاینده مرتب کند. با این حال، تمام عمق و نبوغ آن است تفکر علمیو آینده نگری این بود که مندلیف رفت صندلی های خالیدر سیستم خود، سلول هایی را برای عناصر هنوز ناشناخته باز می کند، که به گفته این دانشمند، در آینده کشف خواهند شد.
و همه چیز دقیقاً همانطور که او گفته بود انجام شد. عناصر شیمیایی مندلیف به مرور زمان تمام سلول های خالی را پر کردند. هر ساختاری که توسط دانشمند پیش بینی شده بود، کشف شد. و اکنون با اطمینان می توان گفت که سیستم عناصر شیمیایی با 118 واحد نشان داده شده است. درست است، سه کشف اخیر هنوز به طور رسمی تایید نشده اند.
خود سیستم عناصر شیمیایی به صورت گرافیکی در جدولی نمایش داده می شود که در آن عناصر بر اساس سلسله مراتب خواص، بارهای هسته ای و ویژگی های ساختاری آنها مرتب شده اند. پوسته های الکترونیکیاتم های آنها بنابراین، دوره ها (7 قطعه) - ردیف های افقی، گروه ها (8 قطعه) - عمودی، زیر گروه ها (اصلی و فرعی در هر گروه) وجود دارد. اغلب، دو ردیف از خانواده ها به طور جداگانه در لایه های پایین جدول قرار می گیرند - لانتانیدها و اکتینیدها.
جرم اتمی یک عنصر از پروتون و نوترون تشکیل شده است که ترکیب آنها را «عدد جرمی» می نامند. تعداد پروتون ها بسیار ساده تعیین می شود - برابر با عدد اتمی عنصر در سیستم است. و از آنجایی که اتم به طور کلی یک سیستم الکتریکی خنثی است، یعنی اصلاً بار ندارد، تعداد الکترون های منفی همیشه برابر با تعداد ذرات پروتون مثبت است.
بنابراین، ویژگی های یک عنصر شیمیایی را می توان با موقعیت آن در جدول تناوبی نشان داد. از این گذشته ، تقریباً همه چیز در سلول توضیح داده شده است: شماره سریال، که به معنای الکترون ها و پروتون ها، جرم اتمی (مقدار متوسط همه ایزوتوپ های موجود یک عنصر معین) است. می توانید ببینید که ساختار در چه دوره ای قرار دارد (این بدان معناست که الکترون ها روی لایه های زیادی قرار خواهند گرفت). همچنین می توان تعداد ذرات منفی را در آخرین سطح انرژی برای عناصر زیر گروه های اصلی پیش بینی کرد - این برابر با تعداد گروهی است که عنصر در آن قرار دارد.
تعداد نوترون ها را می توان با تفریق از آن محاسبه کرد عدد جرمیپروتون ها، یعنی عدد اتمی. بنابراین، می توان برای هر عنصر شیمیایی یک فرمول کامل الکترون گرافیکی به دست آورد و تدوین کرد که ساختار آن را به دقت منعکس کند و خواص ممکن و آشکار را نشان دهد.
توزیع عناصر در طبیعت
یک علم کامل در حال مطالعه این موضوع است - کیهان شیمی. داده ها نشان می دهد که توزیع عناصر در سراسر سیاره ما از الگوهای مشابهی در جهان پیروی می کند. منبع اصلی هسته‌های اتم‌های سبک، سنگین و متوسط، واکنش‌های هسته‌ای هستند که در داخل ستارگان رخ می‌دهند - نوکلئوسنتز. به لطف این فرآیندها، کیهان و فضای بیرونی سیاره ما را با تمام عناصر شیمیایی موجود تامین کردند.
در مجموع، از 118 نماینده شناخته شده در منابع طبیعی، 89 مورد توسط مردم کشف شده است که اینها اساسی ترین و رایج ترین اتم ها هستند. عناصر شیمیایی نیز به طور مصنوعی با بمباران هسته‌ها با نوترون (نوکلئوسنتز آزمایشگاهی) سنتز شدند.
پرتعدادترین آنها مواد ساده عناصری مانند نیتروژن، اکسیژن و هیدروژن هستند. کربن در همه گنجانده شده است مواد آلی، به این معنی که موقعیت پیشرو را نیز اشغال می کند.
طبقه بندی بر اساس ساختار الکترونیکی اتم ها
یکی از رایج ترین طبقه بندی همه عناصر شیمیایی یک سیستم، توزیع آنها بر اساس ساختار الکترونیکی آنها است. با توجه به اینکه چقدر سطوح انرژیبخشی از پوسته اتم است و کدام یک از آنها حاوی آخرین الکترون های ظرفیت است، چهار گروه از عناصر را می توان تشخیص داد.
عناصر S
اینها آنهایی هستند که در آنها اوربیتال s آخرین پر شده است. این خانواده شامل عناصر گروه اول زیرگروه اصلی است (یا فقط یک الکترون در سطح بیرونی خواص مشابه این نمایندگان را به عنوان عوامل کاهنده قوی تعیین می کند).
عناصر P
فقط 30 عدد الکترون های ظرفیت در زیرسطح p قرار دارند. اینها عناصری هستند که زیر گروه های اصلی را از گروه سوم تا هشتم، متعلق به دوره های 3،4،5،6 تشکیل می دهند. در میان آنها، خواص شامل فلزات و عناصر غیرفلزی معمولی است.
عناصر d و عناصر f
اینها فلزات واسطه ای از دوره چهارم به هفتم هستند. در کل 32 عنصر وجود دارد. مواد ساده می توانند هم خاصیت اسیدی و هم خاصیت بازی (اکسید کننده و کاهش دهنده) از خود نشان دهند. همچنین آمفوتریک یعنی دوگانه.
خانواده f شامل لانتانیدها و اکتینیدها است که آخرین الکترون ها در اوربیتال های f قرار دارند.
مواد تشکیل شده توسط عناصر: ساده
همچنین تمامی طبقات عناصر شیمیایی می توانند به صورت ترکیبات ساده یا پیچیده وجود داشته باشند. بنابراین، ساده ها آنهایی هستند که از یک ساختار در مقادیر مختلف تشکیل شده اند. به عنوان مثال، O 2 اکسیژن یا دی اکسیژن است و O 3 ازن است. این پدیده آلوتروپی نامیده می شود.
عناصر شیمیایی ساده که ترکیباتی به همین نام را تشکیل می دهند، مشخصه هر نماینده جدول تناوبی است. اما همه آنها از نظر خواص یکسان نیستند. بنابراین، مواد ساده، فلزات و غیر فلزات وجود دارد. اولی زیر گروه های اصلی را با 1-3 گروه و همه زیرگروه های فرعی جدول را تشکیل می دهند. غیر فلزات زیر گروه های اصلی گروه های 4-7 را تشکیل می دهند. هشتمین عنصر اصلی شامل عناصر ویژه - گازهای نجیب یا بی اثر است.
در میان تمام عناصر ساده کشف شده تا به امروز، آنها به آنها معروف هستند شرایط عادی 11 گاز، 2 ماده مایع (برم و جیوه)، بقیه جامد هستند.
اتصالات پیچیده
اینها شامل هر چیزی است که از دو یا چند عنصر شیمیایی تشکیل شده است. مثال های زیادی وجود دارد، زیرا ترکیبات شیمیاییبیش از 2 میلیون شناخته شده است! اینها نمکها، اکسیدها، بازها و اسیدها، ترکیبات پیچیده، همه مواد آلی هستند.
هرکسی که به مدرسه می رفت به یاد می آورد که یکی از دروس اجباری برای مطالعه، شیمی بود. شما ممکن است او را دوست داشته باشید، یا ممکن است او را دوست نداشته باشید - مهم نیست. و این احتمال وجود دارد که بسیاری از دانش در این رشته قبلاً فراموش شده باشد و در زندگی مورد استفاده قرار نگیرد. با این حال، همه احتمالاً جدول عناصر شیمیایی D.I. Mendeleev را به یاد دارند. برای بسیاری، این یک جدول چند رنگ باقی مانده است، که در آن حروف خاصی در هر مربع نوشته شده است که نام عناصر شیمیایی را نشان می دهد. اما در اینجا ما در مورد شیمی به عنوان چنین صحبت نمی کنیم و صدها مورد را توصیف می کنیم واکنش های شیمیاییو فرآیندها، اما ما به شما خواهیم گفت که چگونه جدول تناوبی در وهله اول ظاهر شد - این داستان برای هر شخصی و در واقع برای همه کسانی که تشنه اطلاعات جالب و مفید هستند جالب خواهد بود.
کمی پس زمینه
در سال 1668، رابرت بویل، شیمیدان، فیزیکدان و الهی‌دان برجسته ایرلندی کتابی منتشر کرد که در آن بسیاری از اسطوره‌های کیمیاگری رد شد و در آن نیاز به جستجوی عناصر شیمیایی تجزیه ناپذیر را مورد بحث قرار داد. دانشمند همچنین فهرستی از آنها را ارائه کرد که فقط از 15 عنصر تشکیل شده بود، اما این ایده را پذیرفت که ممکن است عناصر بیشتری وجود داشته باشد. این نقطه شروع نه تنها در جستجوی عناصر جدید، بلکه در نظام‌بندی آنها شد.
صد سال بعد، شیمیدان فرانسوی آنتوان لاووازیه گردآوری کرد لیست جدید، که قبلاً شامل 35 عنصر بود. 23 مورد از آنها بعداً تجزیه ناپذیر بودند. اما جستجو برای عناصر جدید توسط دانشمندان در سراسر جهان ادامه یافت. و نقش اصلیشیمیدان مشهور روسی دیمیتری ایوانوویچ مندلیف در این فرآیند نقش داشت - او اولین کسی بود که این فرضیه را مطرح کرد که می تواند بین جرم اتمی عناصر و مکان آنها در سیستم وجود داشته باشد.
به لطف کار پر زحمت و مقایسه عناصر شیمیایی، مندلیف توانست ارتباط بین عناصر را کشف کند، که در آن آنها می توانند یکی باشند، و خواص آنها چیزی بدیهی نیست، بلکه نشان دهنده پدیده ای است که به طور دوره ای تکرار می شود. در نتیجه، در فوریه 1869، مندلیف اولین قانون دوره ای را تدوین کرد و قبلاً در ماه مارس گزارش او "رابطه خواص با وزن اتمی عناصر" توسط مورخ شیمی N. A. Menshutkin به انجمن شیمی روسیه ارائه شد. سپس، در همان سال، نشریه مندلیف در مجله "Zeitschrift fur Chemie" در آلمان منتشر شد و در سال 1871، مجله آلمانی دیگر "Annalen der Chemie" انتشار گسترده جدیدی توسط این دانشمند به کشف او منتشر شد.
ایجاد جدول تناوبی
تا سال 1869، ایده اصلی قبلاً توسط مندلیف شکل گرفته بود و خیلی سریع. مدت کوتاهی، اما برای مدت طولانی نتوانست آن را در هیچ سیستم منظمی ترتیب دهد که به وضوح نشان دهد چه چیزی چیست. در یکی از مکالمات با همکارش A.A. Inostrantsev ، او حتی گفت که همه چیز از قبل در سرش کار کرده است ، اما نمی تواند همه چیز را در یک جدول قرار دهد. پس از این، به گفته زندگی نامه نویسان مندلیف، او کار پر زحمت را روی میز خود آغاز کرد که سه روز بدون استراحت برای خواب به طول انجامید. آنها انواع و اقسام راه ها را برای سازماندهی عناصر در یک جدول امتحان کردند، و کار نیز به دلیل این واقعیت پیچیده بود که در آن زمان علم هنوز در مورد همه عناصر شیمیایی نمی دانست. اما، با وجود این، جدول هنوز ایجاد شد و عناصر سیستماتیک شدند.
افسانه رویای مندلیف
بسیاری داستانی را شنیده اند که D.I. مندلیف در مورد میز خود خواب دیده است. این نسخه به طور فعال توسط دستیار مندلیف فوق الذکر A. A. Inostrantsev به عنوان یک داستان خنده دار منتشر شد که با آن دانش آموزان خود را سرگرم می کرد. او گفت که دیمیتری ایوانوویچ به رختخواب رفت و در خواب به وضوح میز خود را دید که در آن همه عناصر شیمیایی در آن چیده شده بودند. به ترتیب درست. پس از این، دانش آموزان حتی به شوخی گفتند که ودکای 40 درجه به همین ترتیب کشف شده است. اما هنوز پیش نیازهای واقعی برای داستان با خواب وجود داشت: همانطور که قبلاً ذکر شد، مندلیف بدون خواب یا استراحت روی میز کار می کرد و اینوسترانتسف یک بار او را خسته و خسته یافت. مندلیف در طول روز تصمیم گرفت کمی استراحت کند و مدتی بعد ناگهان از خواب بیدار شد و بلافاصله یک کاغذ برداشت و یک میز آماده را روی آن کشید. اما خود دانشمند با خواب تمام این داستان را رد کرد و گفت: "شاید بیست سال است که به آن فکر می کنم و شما فکر می کنید: نشسته بودم و ناگهان ... آماده است." بنابراین افسانه رویا ممکن است بسیار جذاب باشد، اما ایجاد جدول تنها با تلاش سخت امکان پذیر شد.
کار بیشتر
در دوره 1869 تا 1871، مندلیف ایده های تناوبی را توسعه داد که تمایل به جامعه علمی. و یکی از مراحل مهم این فرآیند، شناختی بود که هر عنصری در سیستم باید بر اساس مجموع خصوصیات آن در مقایسه با خصوصیات عناصر دیگر داشته باشد. بر این اساس و همچنین با تکیه بر نتایج تحقیقات در مورد تغییرات اکسیدهای تشکیل دهنده شیشه، شیمیدان توانست مقادیر جرم اتمی برخی عناصر از جمله اورانیوم، ایندیم، بریلیم و غیره را اصلاح کند.
البته مندلیف می خواست به سرعت سلول های خالی باقیمانده در جدول را پر کند و در سال 1870 پیش بینی کرد که عناصر شیمیایی ناشناخته برای علم به زودی کشف خواهند شد که جرم اتمی و خواص آنها را می تواند محاسبه کند. اولین آنها گالیوم (کشف در 1875)، اسکاندیم (کشف در 1879) و ژرمانیوم (کشف در 1885) بودند. سپس پیش‌بینی‌ها محقق شد و هشت عنصر جدید دیگر کشف شد، از جمله: پلونیوم (1898)، رنیوم (1925)، تکنسیوم (1937)، فرانسیم (1939) و استاتین (1942-1943). به هر حال، در سال 1900، D.I. مندلیف و شیمیدان اسکاتلندی ویلیام رمزی به این نتیجه رسیدند که جدول باید شامل عناصر گروه صفر نیز باشد - تا سال 1962 آنها را گازهای بی اثر و پس از آن - گازهای نجیب نامیدند.
سازماندهی جدول تناوبی
عناصر شیمیایی در جدول D.I. مندلیف مطابق با افزایش جرم آنها در ردیف هایی قرار گرفته اند و طول ردیف ها به گونه ای انتخاب می شود که عناصر موجود در آنها دارای ویژگی های مشابه باشند. به عنوان مثال، گازهای نجیب مانند رادون، زنون، کریپتون، آرگون، نئون و هلیوم به سختی با عناصر دیگر واکنش می دهند و همچنین واکنش شیمیایی پایینی دارند، به همین دلیل در ستون سمت راست قرار دارند. و عناصر ستون سمت چپ (پتاسیم، سدیم، لیتیوم و ...) به خوبی با عناصر دیگر واکنش نشان می دهند و خود واکنش ها انفجاری هستند. به بیان ساده، در هر ستون، عناصر دارای ویژگی های مشابهی هستند که از یک ستون به ستون دیگر متفاوت است. تمام عناصر تا شماره 92 در طبیعت یافت می شوند و از شماره 93 عناصر مصنوعی شروع می شوند که فقط در شرایط آزمایشگاهی قابل ایجاد هستند.
در نسخه اصلی خود، سیستم تناوبی فقط به عنوان بازتابی از نظم موجود در طبیعت درک می شد و هیچ توضیحی در مورد اینکه چرا همه چیز باید اینگونه باشد وجود نداشت. تنها زمانی بود که مکانیک کوانتومی ظاهر شد که معنای واقعی ترتیب عناصر در جدول مشخص شد.
درس هایی در فرآیند خلاقیت
با صحبت در مورد اینکه چه درس هایی از فرآیند خلاقیت را می توان از کل تاریخ ایجاد جدول تناوبی D.I. مندلیف گرفت، می توان ایده های گراهام والاس محقق انگلیسی در زمینه تفکر خلاق و هانری پوانکاره دانشمند فرانسوی را به عنوان مثال ذکر کرد. . بیایید به طور خلاصه به آنها بگوییم.
بر اساس مطالعات پوانکاره (1908) و گراهام والاس (1926)، چهار مرحله اصلی تفکر خلاق وجود دارد:
- آماده سازی- مرحله تدوین مسئله اصلی و اولین تلاش برای حل آن.
- دوره نهفتگی یا کمون- مرحله ای که در طی آن یک حواس پرتی موقت از روند وجود دارد، اما کار برای یافتن راه حلی برای مشکل در سطح ناخودآگاه انجام می شود.
- بینش، بصیرت، درون بینی- مرحله ای که راه حل شهودی در آن قرار دارد. علاوه بر این، این راه حل را می توان در شرایطی یافت که کاملاً با مشکل ارتباطی ندارد.
- معاینه- مرحله آزمایش و اجرای یک راه حل که در آن این راه حل آزمایش می شود و توسعه احتمالی بیشتر آن.
همانطور که می بینیم، مندلیف در روند ایجاد جدول خود به طور شهودی دقیقاً این چهار مرحله را دنبال کرد. این که چقدر موثر است را می توان با نتایج قضاوت کرد، یعنی. با این واقعیت که جدول ایجاد شده است. و با توجه به اینکه ایجاد آن نه تنها برای علم شیمی، بلکه برای کل بشریت گام بزرگی به جلو بود، چهار مرحله فوق را می توان هم برای اجرای پروژه های کوچک و هم برای اجرای طرح های جهانی به کار برد. نکته اصلی که باید به خاطر بسپاریم این است که هیچ کشف واحدی، هیچ راه حلی برای یک مشکل به تنهایی پیدا نمی شود، مهم نیست که چقدر بخواهیم آنها را در خواب ببینیم و هر چقدر هم که بخوابیم. برای اینکه چیزی به نتیجه برسد، فرقی نمی کند که جدولی از عناصر شیمیایی ایجاد کنید یا یک برنامه بازاریابی جدید تهیه کنید، باید دانش و مهارت خاصی داشته باشید و همچنین به طور ماهرانه از پتانسیل خود استفاده کنید و سخت کار کنید.
ما برای شما آرزوی موفقیت در تلاش و اجرای موفق برنامه های خود را داریم!
چگونه از جدول تناوبی استفاده کنیم؟برای یک فرد ناآشنا، خواندن جدول تناوبی مانند یک آدمک است که به رون های باستانی الف ها نگاه می کند. و به هر حال، جدول تناوبی، اگر به درستی استفاده شود، می تواند چیزهای زیادی در مورد جهان بگوید. علاوه بر اینکه در طول امتحان به شما خدمت می کند، در هنگام حل نیز به سادگی غیر قابل تعویض است مقدار زیادیمشکلات شیمیایی و فیزیکی اما چگونه آن را بخوانیم؟ خوشبختانه امروزه همه می توانند این هنر را بیاموزند. در این مقاله به شما خواهیم گفت که چگونه جدول تناوبی را درک کنید.
جدول تناوبیعناصر شیمیایی (جدول تناوبی) طبقه بندی عناصر شیمیایی است که رابطه را برقرار می کند خواص مختلفعناصر از شارژ هسته اتمی.
تاریخچه ایجاد جدول
دیمیتری ایوانوویچ مندلیف یک شیمیدان ساده نبود، اگر کسی چنین فکر می کند. او شیمیدان، فیزیکدان، زمین شناس، مترولوژی، بوم شناس، اقتصاددان، کارگر نفت، هوانورد، ساز ساز و معلم بود. این دانشمند در طول زندگی خود موفق به انجام بسیاری از تحقیقات اساسی در زمینه های مختلف دانش شد. به عنوان مثال، به طور گسترده ای اعتقاد بر این است که این مندلیف بود که قدرت ایده آل ودکا را - 40 درجه محاسبه کرد. ما نمی دانیم که مندلیف در مورد ودکا چه احساسی داشت، اما مطمئناً می دانیم که پایان نامه او با موضوع "گفتمان ترکیب الکل با آب" هیچ ربطی به ودکا نداشت و غلظت الکل را از 70 درجه در نظر گرفت. با تمام شایستگی های دانشمند، کشف قانون تناوبی عناصر شیمیایی - یکی از آنها قوانین اساسیطبیعت، وسیع ترین شهرت را برای او به ارمغان آورد.
افسانه ای وجود دارد که بر اساس آن دانشمندی رویای جدول تناوبی را دید و پس از آن تنها کاری که او باید انجام می داد اصلاح ایده ای بود که ظاهر شده بود. اما، اگر همه چیز به این سادگی بود.. این نسخه از ایجاد جدول تناوبی، ظاهرا، چیزی بیش از یک افسانه نیست. وقتی از خود دمیتری ایوانوویچ پرسیده شد که چگونه میز باز شده است: شاید بیست سال است که به آن فکر می‌کنم، اما تو فکر می‌کنی: من آنجا نشسته بودم و ناگهان... تمام شد.»
در اواسط قرن نوزدهم، تلاش هایی برای چیدمان عناصر شیمیایی شناخته شده (63 عنصر شناخته شده بود) به موازات چندین دانشمند انجام شد. به عنوان مثال، در سال 1862، الکساندر امیل شانکورتوا عناصر را در امتداد یک مارپیچ قرار داد و به تکرار چرخه ای اشاره کرد. خواص شیمیایی. شیمیدان و موسیقیدان جان الکساندر نیولندز نسخه خود را از جدول تناوبی در سال 1866 ارائه کرد. یک واقعیت جالب این است که دانشمند سعی کرد نوعی هارمونی موسیقی عرفانی را در چینش عناصر کشف کند. در میان تلاش‌های دیگر، تلاش مندلیف نیز وجود داشت که با موفقیت همراه بود.
در سال 1869 اولین نمودار جدول منتشر شد و 1 مارس 1869 روز افتتاح قانون تناوبی در نظر گرفته شد. ماهیت کشف مندلیف این بود که خواص عناصر با افزایش جرم اتمی به طور یکنواخت تغییر نمی کند، بلکه به صورت دوره ای تغییر می کند. نسخه اول جدول فقط شامل 63 عنصر بود، اما مندلیف تعدادی از موارد بسیار را انجام داد راه حل های غیر استاندارد. بنابراین، او حدس زد که فضایی در جدول برای عناصر هنوز کشف نشده باقی بگذارد و همچنین جرم اتمی برخی از عناصر را تغییر داد. درستی اساسی قانون مشتق شده توسط مندلیف خیلی زود پس از کشف گالیم، اسکاندیم و ژرمانیوم که وجود آنها توسط دانشمند پیش بینی شده بود تأیید شد.
نمای مدرن جدول تناوبی
در زیر خود جدول آمده است
امروزه به جای وزن اتمی (جرم اتمی) از مفهوم عدد اتمی (تعداد پروتون های هسته) برای نظم دادن به عناصر استفاده می شود. جدول شامل 120 عنصر است که از چپ به راست به ترتیب افزایش عدد اتمی (تعداد پروتون ها) مرتب شده اند.
ستون های جدول به اصطلاح گروه ها را نشان می دهند و ردیف ها نشان دهنده دوره ها هستند. جدول دارای 18 گروه و 8 دوره است.
- خواص فلزی عناصر هنگام حرکت در یک دوره از چپ به راست کاهش می یابد و در جهت مخالف افزایش می یابد.
- اندازه اتم ها هنگام حرکت از چپ به راست در طول دوره ها کاهش می یابد.
- با حرکت از بالا به پایین در گروه، خواص فلز کاهنده افزایش می یابد.
- خواص اکسید کننده و غیر فلزی هنگام حرکت در یک دوره از چپ به راست افزایش می یابدمن.
در مورد یک عنصر از جدول چه می آموزیم؟ به عنوان مثال، بیایید عنصر سوم جدول - لیتیوم را در نظر بگیریم و آن را با جزئیات در نظر بگیریم.
ابتدا خود نماد عنصر و نام آن را در زیر آن می بینیم. در گوشه سمت چپ بالا عدد اتمی عنصر است که عنصر در جدول به ترتیب مرتب شده است. عدد اتمی همانطور که قبلا ذکر شد برابر با تعداد پروتون های هسته است. تعداد پروتون های مثبت معمولاً برابر با تعداد الکترون های منفی یک اتم است (به جز در ایزوتوپ ها).
جرم اتمی در زیر عدد اتمی (در این نسخه از جدول) نشان داده شده است. اگر جرم اتمی را به نزدیکترین عدد صحیح گرد کنیم، عدد جرمی نامیده می شود. تفاوت بین عدد جرمی و عدد اتمی تعداد نوترون های هسته را نشان می دهد. بنابراین، تعداد نوترون ها در یک هسته هلیوم دو و در لیتیوم چهار است.
دوره ما "جدول دوره ای برای آدمک ها" به پایان رسیده است. در خاتمه، شما را به تماشای ویدیوی موضوعی دعوت می کنیم و امیدواریم که این سوال در مورد نحوه استفاده از جدول تناوبی مندلیف برای شما واضح تر شده باشد. ما به شما یادآوری می کنیم که چه چیزی را مطالعه کنید گزینه جدیدهمیشه نه به تنهایی بلکه با کمک یک مربی باتجربه موثرتر است. به همین دلیل است که هرگز نباید آنها را فراموش کنید که با کمال میل دانش و تجربه خود را با شما به اشتراک می گذارند.
همچنین ببینید: فهرست عناصر شیمیایی بر اساس عدد اتمی و فهرست الفبایی عناصر شیمیایی محتویات 1 نمادهای مورد استفاده در این لحظه... ویکیپدیا
همچنین ببینید: فهرست عناصر شیمیایی بر اساس عدد اتمی و فهرست عناصر شیمیایی بر اساس نماد فهرست الفبایی عناصر شیمیایی. نیتروژن N Actinium Ac آلومینیوم Al Americium Am Argon Ar Astatine در ... ویکی پدیا
سیستم تناوبی عناصر شیمیایی (جدول مندلیف) طبقه بندی عناصر شیمیایی است که وابستگی خواص مختلف عناصر را به بار هسته اتم مشخص می کند. این سیستم بیان گرافیکی قانون تناوبی است، ... ... ویکی پدیا
سیستم تناوبی عناصر شیمیایی (جدول مندلیف) طبقه بندی عناصر شیمیایی است که وابستگی خواص مختلف عناصر را به بار هسته اتم مشخص می کند. این سیستم بیان گرافیکی قانون تناوبی است، ... ... ویکی پدیا
سیستم تناوبی عناصر شیمیایی (جدول مندلیف) طبقه بندی عناصر شیمیایی است که وابستگی خواص مختلف عناصر را به بار هسته اتم مشخص می کند. این سیستم بیان گرافیکی قانون تناوبی است، ... ... ویکی پدیا
سیستم تناوبی عناصر شیمیایی (جدول مندلیف) طبقه بندی عناصر شیمیایی است که وابستگی خواص مختلف عناصر را به بار هسته اتم مشخص می کند. این سیستم بیان گرافیکی قانون تناوبی است، ... ... ویکی پدیا
عناصر شیمیایی (جدول تناوبی) طبقه بندی عناصر شیمیایی، ایجاد وابستگی خواص مختلف عناصر به بار هسته اتم. این سیستم بیانی گرافیکی از قانون تناوبی است که توسط روسی... ... ویکی پدیا ایجاد شده است
سیستم تناوبی عناصر شیمیایی (جدول مندلیف) طبقه بندی عناصر شیمیایی است که وابستگی خواص مختلف عناصر را به بار هسته اتم مشخص می کند. این سیستم بیان گرافیکی قانون تناوبی است، ... ... ویکی پدیا
سیستم تناوبی عناصر شیمیایی (جدول مندلیف) طبقه بندی عناصر شیمیایی است که وابستگی خواص مختلف عناصر را به بار هسته اتم مشخص می کند. این سیستم بیان گرافیکی قانون تناوبی است، ... ... ویکی پدیا
کتاب ها
- فرهنگ لغت ژاپنی-انگلیسی-روسی برای نصب تجهیزات صنعتی. حدود 8000 اصطلاح، Popova I.S.. فرهنگ لغت برای طیف گسترده ای از کاربران و در درجه اول برای مترجمان و متخصصان فنی درگیر در تامین و اجرای تجهیزات صنعتی از ژاپن یا ... در نظر گرفته شده است.
