Mendelejew - twórca układy okresowego pierwiastków
advertisement
Mendelejew- twórca układu okresowego pierwiastków Mam 15 lat. Rodzice uważają mnie „za zamknięte w sobie dziecko’’. Słyszałam w ich rozmowach określenie, że jestem ,,refleksyjna’’. Pewnie jak to zwykle dorośli trochę przesadzają, ale tak naprawdę odkąd zaczęłam trochę zastanawiać się nad życiem, nad tym co mnie otacza, zadawałam sobie i innym pytania o najprostsze rzeczy, które są wokół nas. Najczęściej od rodziców i innych dorosłych dowiadywałam się, że to co nas otacza to materia. Starałam się pytaniami uzyskać dla siebie jak najwięcej informacji i stąd wiedziałam, że ta materia może być żywa lub nieożywiona. Żywa to rośliny, zwierzęta i ludzie. Nieożywiona to wszystko co da się zobaczyć, zmierzyć, zważyć, dotknąć, powąchać - ale nie daje oznak życia. Jednak najciekawsze czego dowiedziałam się z pewnym zaskoczeniem, to to że czy materia jest żywa czy nieożywiona to i tak u swoich podstaw ma taka samą budowę. Przyznam się, że na początku nie bardzo to rozumiałam. Zasypywałam pytaniami kogo mogłam. Czasem słyszałam – daj mi spokój, czasem – wytłumaczę Ci później, ale najczęściej dorośli jak mogli tak mi te zawiłość tłumaczyli. Zaczęłam szukać zrozumienia tego co mnie nurtuje również na własną rękę, posługując się książkami, internetem i innymi źródłami. Oto co z tego wyniknęło…. Wiem już że materia zbudowana jest z bardzo drobnych cząstek, te cząstki to atomy. Atomy zbudowane są tak, że w ich środku znajduje się jądro, a w środku jądra ładunki dodatnie zwane protonami i ładunki obojętne zwane neutronami. Na zewnątrz atomu znajdują się ujemnie naładowane elektrony, których liczba jest taka sama jak ilość ładunków dodatnich w środku jądra. Atom mimo, że jest najdrobniejszą cząstką materii, istnieje wiec posiada swoją masę. Elektrony krążą po wyznaczonych miejscach, te miejsca to orbity ( a obecnie mówi się orbitale). Ten model atomu ogłosił Pan Niels Bohr. Jeśli atomy tego samego rodzaju łącza się ze sobą powstają pierwiastki. Pierwiastki łącząc się ze sobą tworzą związki chemiczne, z których jesteśmy zbudowani my, rośliny, zwierzęta i nieożywiona materia. Pierwiastki mają różne właściwości, mają różną liczbę ładunków dodatnich i ujemnych, różną masę i różne właściwości. Jedne świecą inne nie, jedne są bardzo rozpowszechnione np. Fe (żelazo) - inne są rzadkie np. Au (złoto).Niektóre z nich łączą się ze sobą w sposób naturalny. konspektu Z kolei inne pierwiastki ludzie nauczyli się łączyć w sposób sztuczny (tak produkuje się dziś materiały budowlane, leki, broń, nawet żywność ). Czwarty poziom konspektu Piąty poziom konspektu Szósty poziom konspektu Siódmy poziom konspektu Ósmy poziom Przykładów takich można by mnożyć w nieskończoność. Naukowcy nauczyli się nawet zamieniać pierwiastki w energię , niestety czasem wykorzystywana przeciwko nam samym. Dziś naukowcy próbują w sposób sztuczny zamienić jeden pierwiastek w drugi. Aż boję się myśleć do czego to może doprowadzić… Świat naprawdę może znaleźć się na skraju unicestwienia. To wszystko co do tej pory o pierwiastkach się dowiedziałam można ująć w jednym zdaniu. Od cudów natury do ciała człowieka wszystko zbudowane jest z pierwiastków. Odkrycie i zrozumienie tego trwało kilka stuleci. Wielu ludzi za ta wiedzę, odkrywając kolejne pierwiastki, zapłaciło życiem lub kalectwem. Pierwiastki są odkrywane po dziś dzień. O ile źródła z których czerpałam informacje są aktualne, dziś odkrytych pierwiastków jest 109. Jednak kłopot z nimi zaczął się już wówczas gdy odkryto ich 60. Jak je uporządkować? Czy występowanie tych pierwiastków można usystematyzować w jakiś sensowny schemat? Był to wielki problem. W 1834 r. w Tobolsku na Syberii urodził się Dymitr Iwanowicz Mendelejew. O jego dzieciństwie niewiele wiadomo. Szkołę średnią ukończył w rodzinnym mieście a na studia dostał się do Instytutu Pedagogicznego w Petersburgu. Już jako dyplomowany chemik po ukończeniu studiów wyjeżdża do Symferopola na Krymie, gdzie obejmuje posadę nauczyciela w miejscowym gimnazjum. Biografowie piszą, że Dymitr Mendelejew był bardzo dobrym nauczycielem. Jego uczniowie go szanowali i co w tamtych czasach było rzadkością, lubili swojego nauczyciela . Był niezwykle ciekawy świata i bardzo zaangażowany w uczenie i wychowywanie młodzieży. Ciągle pogłębiał swoją wiedze i umiał ją przekazać. Wg niektórych biografów to właśnie w Symferopolu Mendelejew zaczął nieśmiało myśleć o próbie uporządkowania pierwiastków, aby w sposób przejrzysty móc o nich nauczać. Niestety pracy pedagogicznej Mendelejewa przeszkodziła tocząca się w tym czasie wojna krymska. Gimnazjum w którym wykładał chemię zamieniono na szpital. Młody nauczyciel wraca do Petersburga , gdzie początkowo obejmuje stanowisko asystenta, a po dwóch latach w 1857 r. - docenta przy Katedrze Chemii Ogólnej przy uniwersytecie. Rozpoczyna wykłady dla studentów. Cieszy się dalej niezwykłą sympatią młodzieży. Jest w swoich przekonaniach postępowy, ma dużo cywilnej odwagi, jest dobrym mówcą a przede wszystkim jest już prawdziwym naukowcem. Oto jak jeden ze słuchaczy Mendelejewa opisuje jego wykład : konspektu ,,Już na długo przed wykładem audytorium było pełne. Studenci zajęli nie tylko salę lecz również pomieszczenia przyległe. Przyszła młodzież różnych wydziałów i różnych lat studiów. Gdy profesor ukazał się na katedrze w pierwszej chwili nastała absolutna cisza, potem zerwał się huragan oklasków; Czwarty poziom konspektu Piąty poziom konspektu Kliknij, aby edytować style wzorca tekstu Szósty poziom Drugi poziom Trzeci poziom konspektu Czwarty poziom Piąty poziom Siódmy poziom konspektu Ósmy poziom Nic dziwnego że młodzież tak przepadała za Mendelejewem. Na drodze jego kariery naukowej jednak znów stanęły jego liberalne poglądy. Kiedy w 1890 roku Mendelejew ujął się za studentami domagającymi się liberalizacji systemu władzy, minister oświaty przysłał mu ordynarny list z naganą. Urażony tym Mendelejew 17 sierpnia 1890 r. zrezygnował z posady na Uniwersytecie Petersburskim. Dmitrij Mendelejew – portret w stroju akademickim pędzla repina Odtąd w każdej wolnej chwili chodził z młotkiem i torbą po polach, lasach, ugorach pobierając próbki wszelkich możliwych minerałów po to by pokazać jak wyglądają pierwiastki w sposób naturalny. W 1859 r. wyjeżdża do Paryża, a następnie do Heidelbergu kontynuować prace naukowa, a w 1860 r. bierze udział w Kongresie Chemików w Karlsruhe. Tam poznaje wielu wybitnych uczonych tego okresu. Mendelejew cały czas intensywnie pracuje i myśli nad uporządkowaniem pierwiastków. W którymś momencie jest już zniechęcony. Zdawał sobie sprawę iż kluczem do tego uporządkowania jest masa atomowa pierwiastków. Mimo to kolejne próby ułożenia pierwiastków w schemat nie powiodły się . Mendelejew wstał z łóżka, siadł do stołu i luźne kartki z symbolami pierwiastków ułożył w logiczna całość i tak powstał UKŁAD OKRESOWY PIERWIASTKÓW konspektu Czwarty poziom konspektu Podobno kiedy zapytano go jak to Piąty się stało poziom powiedział – brzmi to zabawnie ale „układ okresowy pierwiastków” - tak uczonykonspektu nazwał Szósty stworzony schemat, dzisiejszej nocy mi się przyśnił. poziom konspektu Siódmy poziom konspektu Ósmy poziom Czy to jest prawdą czy nie trudno dzisiaj stwierdzić. Choć niektórzy mówią że kiedy człowiek bardzo intensywnie pracuje, mimo snu jego mózg się nie wyłącza więc teoretycznie jest takie zdarzenie możliwe. Oto jak wyglądała w notatkach pierwsza tablica Mendelejewa …. • Kliknij, aby edytować style wzorca tekstu – Drugi poziom • Trzeci poziom – Czwarty poziom » Piąty poziom PIERWSZY UKŁAD OKRESOWY opracował¸ w lutym 1869 roku rosyjski chemik Dmitrij Iwanowicz Mendelejew. Na tym szkicu pierwiastki są ułożone poziomo, a nie w znajomych kolumnach. Pierwszy wydrukowany układ okresowy pierwiastków Chemik rosyjski Dymitr Mendelejew opracował systematykę pierwiastków, która obejmowała wszystkie znane wówczas pierwiastki (63), przyjmując za podstawę ich ciężar atomowy. Mendelejew stwierdził istnienie zależności między ciężarem atomowym a własnościami pierwiastków i wykrył w 1869 r. prawo okresowości własności chemicznych i fizycznych pierwiastków. Mendelejew zwrócił uwagę na zależność między właściwościami pierwiastków, a ich masą atomową, która wówczas, gdy jeszcze nie znano budowy atomu, była podst. cechą pierwiastka. Mendelejew zauważył, że istnieje "...periodyczne powtarzanie się właściwości pierwiastków w miarę wzrostu ich mas atomowych...". Wszystkie 63 znane wówczas pierwiastki uporządkował według wzrastającej masy atomowej tak, by pierwiastki o podobnych właściwościach utworzyły kolumny pionowe. Powstała w ten sposób tablica zbudowana z rzędów poziomych stanowiących okresy i kolumn stanowiących grupy. W kilku miejscach, słusznie preferując właściwości pierwiastków tej samej grupy nad zachowaniem ich kolejności według wzrastających mas atomowych, Mendelejew przedstawił położenie niektórych pierwiastków w swoim układzie okresowym. Np. jod o masie atomowej 126,9u umieścił za cięższym od niego tellurem o masie atomowej 127,6u tak, by zgodnie z właściwościami znalazł się on w tej samej grupie co fluor, chrom i brom. Poza tym Mendelejew zauważył, iż w tak ułożonym układzie są jeszcze puste miejsca, np. pod glinem i krzemem. Miejsca te pozostawił wolne, stwierdzając, że pierwiastki te z pewnością istnieją, a odkrycie ich jest kwestią czasu. Za podst. położenia tych miejsc chemik określił w przybliżeniu masy atomowe brakujących pierwiastków oraz ich właściwości. Szereg pierwiastków pomiędzy dwoma jednowartościowymi metalami o zbliżonych własnościach chemicznych i fizycznych nazwał Mendelejew OKRESEM Okres krótki zawierał 7 pierwiastków, okres długi - 17. Po odkryciu gazów szlachetnych i wstawieniu ich do tablicy powtarzanie własności okresowości zjawiło się co 8 lub co 18 pierwiastków. Tablica pierwiastków została zestawiona przez Mendelejewa wyłącznie na podstawie znajomości własności fizykochemicznych materii. Wkrótce okazało się, że konstrukcja ta nie tylko dostarcza dogodnego sposobu patrzenia na pierwiastki chemiczne, ale także pozwala na przewidywanie istnienia nowych pierwiastków. • om chemicznych (1869 r.), nie wiedziano o istnieniu wielu pierwiastków znanych nam obecnie. Mendelejew musiał pozostawić wiele wolnych miejsc w swej tablicy, aby zachować ustaloną prawidłowość zmian własności. Twierdził on, że miejsca należą do pierwiastków jeszcze nie odkrytych i że wykrycie ich jest tylko kwestią Podał nawet tymczasowe nazwy trzech spośród brakujących pierwiastków. Ponieważ pierwiastki te powinny znajdować się w tablicy obok boru, krzemu i glinu, nazwał je odpowiednio ekaborem, ekaglinem i ekakrzemem (eka = obok). Ponadto na podstawie własności znanych pierwiastków sąsiednich przewidział niektóre ich własności fizyczne i chemiczne, a także wskazał, gdzie należy ich poszukiwać. Na tej podstawie odkryto gal - ekaglin, skand - ekabor i german- ekakrzem. Odkryte w ostatnich latach ubiegłego wieku gazy szlachetne He - hel, Ne - neon, Ar - Argon, Kr -Krypon oraz Xe - Ksenon znalazły swoje miejsce w układzie okresowym w grupie dziewiątej (zerowej). Są to pierwiastki całkowicie bierne, nie reagujące z innymi. Ich ciężary atomowe okazały Za jedną z podstaw układu okresowego przyjął Mendelejew zasadę wzrostu ciężaru atomowego w okresach. Musiał jednak odstąpić od tej zasady w trzech przypadkach. Musiał umieścić pierwiastek cięższy przed lżejszym, aby zachować zgodność w grupie. 1) argon c. at. 39,94 i potas c. at. Po wyjaśnieniu budowy atomów okazało się, że miejsca wszystkich pierwiastków są właściwe i że nie ma żadnych wyjątków, jeśli za podstawę klasyfikacji przyjmie się liczbę porządkową, a nie ciężar atomowy. Liczba porządkowa ma prosty związek z budową atomu, odpowiada bowiem ilości protonów w jądrze. Nawet pierwiastki otrzymane w ciągu ostatnich kilkunastu lat metodą sztucznych przemian jądrowych znalazły swe miejsce w układzie okresowym. Okazało się, że tworzą one rodzinę pierwiastków w okresie siódmym, zwaną rodziną aktynowców. Aktynowce mają ciężar atomowy większy od ciężaru atomowego uranu i z tego powodu zostały nazwane również pierwiastkami pozauranowymi lub transuranami. Do chwili wprowadzenia układu okresowego odkrycie nowego pierwiastka zależało od dokładności analitycznej badacza, jego spostrzegawczości, a przede wszystkim od szczęśliwego przypadku. Tablica Mendelejewa postawiła jasny cel poszukiwań i podała chemikom nić przewodnią w ich pracy odkrywczej. Układ okresowy pierwiastków zaproponowany przed ponad stuleciem przez Dymitra Mendelejewa okazał się tak poprawny, że każde odkrycie kolejnego nieznanego pierwiastka tylko go potwierdza. Opracowanie układu okresowego przez Mendelejewa w 1869 r. uważane jest za jedno z największych osiągnięć w dziedzinie chemii. Mimo rozwoju wiedzy, odkrycia budowy atomu, nowych pierwiastków układ okresowy znacznie się rozwinął, lecz prawo okresowości jest nadal aktualne i brzmi ono: Właściwości fizyczne i chemiczne pierwiastków, uporządkowanych zgodnie ze wzrastającą liczbą atomową (Z), powtarzają się okresowo. Początkowo uczeni sceptycznie odnieśli się do teorii Mendelejewa, ale już wkrótce odkryto nowe pierwiastki, które potwierdziły słuszność jego przewidywań, i Mendelejew zyskał światową sławę. Jako chemik Mendelejew pracował w różnych działach tej dziedziny nauki, szczególnie w zakresie chemii roztworów. Wynalazł również pirokolodion, rodzaj prochu bezdymnego. Prowadził badania nad tzw. chemiczną teorią roztworów oraz powstaniem ropy naftowej. Wniósł duży wkład w badania w dziedzinie metrologii oraz w zakresie zastosowań nauk przyrodniczych. Jednak największą sławę przyniosło mu stworzenie układu okresowego pierwiastków . Mendelejew zmarł na grypę w Petersburgu w 1907 roku w wieku 72 lat. Na jego pogrzebie studenci, chcąc uczcić swego ulubionego wykładowcę, nieśli transparent z układem okresowym pierwiastków chemicznych. Na jego cześć nazwano krater Mendelejew na Księżycu, jak również radioaktywny sztucznie wytworzony pierwiastek o liczbie atomowej 101 „mendelew" oraz jedną z planetoid, 2769 Mendeleev.
