Pada paruh pertama abad ke-19, ada berbagai upaya untuk mensistematisasikan unsur-unsur dan menggabungkan logam dalam sistem periodik. Selama periode sejarah inilah metode penelitian seperti analisis kimia muncul.
Dari sejarah penemuan Tabel Periodik Unsur
Menggunakan teknik serupa untuk menentukan sifat kimia tertentu, para ilmuwan pada waktu itu mencoba menggabungkan unsur-unsur ke dalam kelompok, dipandu oleh karakteristik kuantitatifnya, serta berat atomnya.
Menggunakan berat atom
Jadi, I. V. Dubereiner pada tahun 1817 menetapkan bahwa strontium memiliki berat atom yang mirip dengan barium dan kalsium. Dia juga berhasil menemukan bahwa ada cukup banyak kesamaan antara sifat barium, strontium dan kalsium. Berdasarkan pengamatan ini, ahli kimia terkenal menyusun apa yang disebut tiga serangkai unsur. Zat lain digabungkan ke dalam kelompok yang sama:
- sulfur, selenium, telurium;
- klorin, brom, yodium;
- litium, natrium, kalium.
Klasifikasi berdasarkan sifat kimia
L. Gmelin pada tahun 1843 mengusulkan sebuah meja di mana ia mengatur yang serupaunsur-unsur dalam urutan yang ketat sesuai dengan sifat kimianya. Nitrogen, hidrogen, oksigen ia anggap sebagai unsur utama, ahli kimia ini menempatkannya di luar mejanya.
Di bawah oksigen ia menempatkan tetrad (masing-masing 4 tanda) dan pentad (masing-masing 5 tanda) dari elemen. Logam-logam dalam sistem periodik ditempatkan sesuai dengan terminologi Berzelius. Seperti yang dipahami oleh Gmelin, semua elemen ditentukan dengan penurunan sifat keelektronegatifan dalam setiap subkelompok sistem periodik.
Gabungkan elemen secara vertikal
Alexander Emile de Chancourtois pada tahun 1863 menempatkan semua elemen dalam kenaikan berat atom pada sebuah silinder, membaginya menjadi beberapa garis vertikal. Sebagai hasil dari pembagian ini, unsur-unsur dengan sifat fisik dan kimia yang sama terletak pada vertikal.
Hukum oktaf
D. Newlands menemukan pada tahun 1864 pola yang agak menarik. Ketika unsur-unsur kimia disusun dalam urutan menaik dari berat atomnya, setiap unsur kedelapan menunjukkan kesamaan dengan yang pertama. Newlands menyebut fakta serupa sebagai hukum oktaf (delapan nada).
Sistem periodiknya sangat arbitrer, sehingga gagasan seorang ilmuwan yang jeli disebut versi "oktaf", yang mengaitkannya dengan musik. Itu adalah versi Newlands yang paling dekat dengan struktur PS modern. Tetapi menurut hukum oktaf tersebut, hanya 17 unsur yang mempertahankan sifat periodiknya, sedangkan tanda lainnya tidak menunjukkan keteraturan seperti itu.
Tabel Odling
U. Odling menghadirkan beberapa varian tabel elemen sekaligus. pertamaversi, dibuat pada tahun 1857, ia mengusulkan untuk membagi mereka menjadi 9 kelompok. Pada tahun 1861, ahli kimia membuat beberapa penyesuaian pada versi asli tabel, mengelompokkan tanda-tanda dengan sifat kimia yang serupa.
Sebuah varian dari tabel Odling, yang diusulkan pada tahun 1868, mengasumsikan susunan 45 elemen dalam kenaikan berat atom. Omong-omong, tabel inilah yang kemudian menjadi prototipe sistem periodik D. I. Mendeleev.
Pembagian Valensi
L. Meyer pada tahun 1864 mengusulkan tabel yang mencakup 44 elemen. Mereka ditempatkan di 6 kolom, menurut valensi hidrogen. Meja itu memiliki dua bagian sekaligus. Yang utama menyatukan enam kelompok, termasuk 28 tanda dalam kenaikan berat atom. Dalam strukturnya, pentad dan tetrad dilihat dari tanda-tanda yang mirip dengan sifat kimianya. Meyer menempatkan elemen yang tersisa di tabel kedua.
Kontribusi D. I. Mendeleev dalam pembuatan tabel unsur
Sistem periodik modern unsur D. I. Mendeleev muncul berdasarkan tabel Mayer yang disusun pada tahun 1869. Dalam versi kedua, Mayer mengatur tanda-tanda menjadi 16 kelompok, menempatkan unsur-unsur dalam pentad dan tetrad, dengan mempertimbangkan sifat kimia yang diketahui. Dan alih-alih valensi, dia menggunakan penomoran sederhana untuk grup. Tidak ada boron, thorium, hidrogen, niobium, uranium di dalamnya.
Struktur sistem periodik dalam bentuk yang disajikan dalam edisi modern tidak segera muncul. Bisa dibedakantiga tahap utama selama sistem periodik dibuat:
- Versi pertama tabel disajikan pada blok penyusun. Sifat periodik dari hubungan antara sifat-sifat unsur dan nilai berat atomnya dilacak. Mendeleev mengusulkan versi klasifikasi tanda ini pada tahun 1868-1869
- Ilmuwan meninggalkan sistem aslinya, karena tidak mencerminkan kriteria elemen mana yang akan masuk ke dalam kolom tertentu. Dia mengusulkan untuk menempatkan tanda-tanda sesuai dengan kesamaan sifat kimia (Februari 1869)
- Pada tahun 1870, Dmitri Mendeleev memperkenalkan sistem periodik unsur modern ke dunia ilmiah.
Versi ahli kimia Rusia memperhitungkan posisi logam dalam sistem periodik dan sifat non-logam. Selama bertahun-tahun yang telah berlalu sejak edisi pertama penemuan brilian Mendeleev, tabel tersebut tidak mengalami perubahan besar. Dan di tempat-tempat yang dibiarkan kosong selama masa Dmitry Ivanovich, elemen baru muncul, ditemukan setelah kematiannya.
Fitur tabel periodik
Mengapa sistem yang dijelaskan dianggap periodik? Ini karena struktur tabel.
Secara total, ini berisi 8 grup, dan masing-masing memiliki dua subgrup: utama (utama) dan sekunder. Ternyata ada 16 subgrup yang letaknya vertikal, yaitu dari atas ke bawah.
Selain itu, tabel juga memiliki baris horizontal yang disebut titik. Mereka juga memilikipembagian tambahan menjadi kecil dan besar. Karakteristik sistem periodik menyiratkan memperhitungkan lokasi unsur: golongannya, subkelompok dan periodenya.
Bagaimana properti berubah di subkelompok utama
Semua subkelompok utama dalam tabel periodik dimulai dengan unsur-unsur periode kedua. Untuk tanda-tanda yang termasuk dalam subkelompok utama yang sama, jumlah elektron terluarnya sama, tetapi jarak antara elektron terakhir dan inti positif bervariasi.
Selain itu, peningkatan berat atom (massa atom relatif) elemen terjadi di dalamnya dari atas. Indikator inilah yang menjadi faktor penentu dalam mengidentifikasi pola perubahan sifat dalam subkelompok utama.
Karena jari-jari (jarak antara inti positif dan elektron negatif terluar) di subkelompok utama meningkat, sifat non-logam (kemampuan untuk menerima elektron selama transformasi kimia) berkurang. Adapun perubahan sifat logam (menyumbangkan elektron ke atom lain) akan meningkat.
Dengan menggunakan sistem periodik, Anda dapat membandingkan sifat-sifat perwakilan yang berbeda dari subkelompok utama yang sama. Pada saat Mendeleev menciptakan sistem periodik, masih belum ada informasi tentang struktur materi. Mengejutkan adalah kenyataan bahwa setelah teori struktur atom muncul, dipelajari di sekolah pendidikan dan universitas kimia khusus dan pada saat ini, itu mengkonfirmasi hipotesis Mendeleev, dan tidak menyangkal asumsinya tentang susunan atom di dalam tabel.
Keelektronegatifan dalamsubkelompok utama berkurang ke bawah, yaitu, semakin rendah elemen terletak di grup, semakin sedikit kemampuannya untuk mengikat atom.
Mengubah sifat atom pada subkelompok samping
Karena sistem Mendeleev bersifat periodik, perubahan sifat pada subkelompok tersebut terjadi dalam urutan terbalik. Subkelompok tersebut mencakup unsur-unsur mulai dari periode 4 (perwakilan dari keluarga d dan f). Ke bagian bawah dalam subkelompok ini, sifat logam berkurang, tetapi jumlah elektron eksternal adalah sama untuk semua perwakilan dari satu subkelompok.
Fitur struktur periode di PS
Setiap periode baru, kecuali yang pertama, dalam tabel kimiawan Rusia dimulai dengan logam alkali aktif. Berikutnya adalah logam amfoter, yang menunjukkan sifat ganda dalam transformasi kimia. Kemudian ada beberapa unsur dengan sifat non-logam. Periode berakhir dengan gas inert (non-logam, praktis, tidak menunjukkan aktivitas kimia).
Mengingat sistem periodik, ada perubahan aktivitas dalam periode. Dari kiri ke kanan, aktivitas pereduksi (sifat logam) akan berkurang, aktivitas pengoksidasi (sifat non-logam) akan meningkat. Jadi, logam paling terang pada periode tersebut berada di sebelah kiri, dan non-logam di sebelah kanan.
Dalam periode besar, terdiri dari dua baris (4-7), karakter periodik juga muncul, tetapi karena adanya perwakilan dari keluarga d atau f, ada lebih banyak elemen logam dalam baris.
Nama subgrup utama
Bagian dari golongan unsur yang ada dalam tabel periodik telah menerima namanya sendiri. Perwakilan dari kelompok pertama A dari subkelompok disebut logam alkali. Logam diberi nama ini karena aktivitasnya dengan air, menghasilkan pembentukan alkali kaustik.
Grup kedua Subgrup A dianggap logam alkali tanah. Ketika berinteraksi dengan air, logam semacam itu membentuk oksida, mereka pernah disebut bumi. Sejak saat itulah nama yang sama diberikan kepada perwakilan subkelompok ini.
Nonlogam dari subkelompok oksigen disebut kalkogen, dan perwakilan dari kelompok 7 A disebut halogen. 8 Suatu subgrup disebut gas inert karena aktivitas kimianya yang minimal.
PS di kursus sekolah
Untuk anak sekolah, varian tabel periodik biasanya ditawarkan, di mana, selain grup, subgrup, periode, juga ditunjukkan rumus senyawa volatil yang lebih tinggi dan oksida yang lebih tinggi. Trik semacam itu memungkinkan siswa untuk mengembangkan keterampilan dalam menyusun oksida yang lebih tinggi. Cukup dengan mengganti tanda wakil subgrup sebagai ganti unsur untuk mendapatkan oksida tertinggi yang sudah jadi.
Jika Anda melihat lebih dekat pada penampilan umum senyawa hidrogen yang mudah menguap, Anda dapat melihat bahwa mereka hanya merupakan karakteristik non-logam. Ada tanda hubung dalam grup 1-3, karena logam adalah perwakilan khas dari grup ini.
Selain itu, di beberapa buku pelajaran kimia sekolah, setiap tanda menunjukkan distribusi elektron sepanjangtingkat energi. Informasi ini tidak ada selama periode karya Mendeleev, fakta ilmiah serupa muncul jauh kemudian.
Anda juga dapat melihat rumus tingkat elektronik eksternal, yang dengannya mudah untuk menebak dari keluarga mana elemen ini berada. Kiat seperti itu tidak dapat diterima di sesi ujian, oleh karena itu, lulusan kelas 9 dan 11, yang memutuskan untuk menunjukkan pengetahuan kimia mereka di OGE atau Unified State Examination, diberikan tabel periodik versi hitam putih klasik yang tidak berisi informasi tambahan tentang struktur atom, rumus oksida yang lebih tinggi, komposisi senyawa hidrogen yang mudah menguap.
Keputusan seperti itu cukup logis dan dapat dimengerti, karena bagi anak-anak sekolah yang memutuskan untuk mengikuti jejak Mendeleev dan Lomonosov, tidak akan sulit untuk menggunakan versi klasik dari sistem, mereka tidak memerlukan petunjuk.
Hukum periodik dan sistem D. I. Mendeleev-lah yang memainkan peran paling penting dalam pengembangan lebih lanjut dari teori atom dan molekul. Setelah pembuatan sistem, para ilmuwan mulai lebih memperhatikan studi tentang komposisi elemen. Tabel tersebut membantu memperjelas beberapa informasi tentang zat sederhana, serta tentang sifat dan sifat unsur yang mereka bentuk.
Mendeleev sendiri berasumsi bahwa unsur-unsur baru akan segera ditemukan, dan menjelaskan posisi logam dalam sistem periodik. Setelah kemunculan yang terakhir, era baru dimulai dalam kimia. Selain itu, awal yang serius diberikan pada pembentukan banyak ilmu terkait yang berkaitan dengan struktur atom dantransformasi elemen.
