Cãtre anul 1868 erau cunoscute 63 de elemente chimice. Masele atomice ale tuturor acestor elemente fuseserã determinate. Savantul rus D.I. Mendeleev a fost preocupat, ca ºi predecesorii sãi, de cãutarea unui rãspuns la întrebarea: „Ce semn sau proprietate a elementelor chimice ar putea sta la baza clasificãrii lor?“ Astfel, Mendeleev, independent de predecesorii sãi, a ales masa atomicã, considerînd-o „o proprietate exactã, mãsurabilã a fiecãrui element“. Pentru început, el a scris pe fiºe separate fiecare element, masa lui atomicã, valenþa, densitatea substanþei simple, forma ºi caracterul oxidului ºi ale hidroxidului (bazic, acid, amfoter), iar pentru nemetale – ºi compuºii hidrogenaþi. Apoi a aranjat fiºele într-un rînd, în ordinea creºterii maselor atomice ale elementelor. S-a constatat cã peste un anumit numãr de elemente, adicã periodic, se gãsesc elemente cu proprietãþi asemãnãtoare. Aceste segmente de rînduri asemãnãtoare au fost aranjate sub formã de tabel (vezi coperta). Sã examinãm particularitãþile elementelor cuprinse între litiu (nr. 3) ºi clor (nr. 17) (exceptînd hidrogenul), precum ºi pe cele ale compuºilor lor. 1. În şirurile orizontale, de la litiu pînã la fluor ºi de la sodiu pînã la clor, proprietãþile metalice ale elementelor descresc odatã cu creºterea maselor atomice, iar cele nemetalice se intensificã. Aceastã repetare este periodicã. 2. La fel, forma sau compoziþia oxizilor superiori se schimbã periodic, avînd urmãtoarele formule generale: R2O, RO, R2O3, RO2, R2O5, RO3, R2O7, RO4 (vezi coperta). 3. În rîndurile orizontale, proprietãþile oxizilor se schimbã periodic, trecînd de la oxizii bazici la oxizii acizi. 4. Periodicitatea se manifestã ºi în formele hidroxizilor ºi proprietãþile lor: se trece de la bazele tari (alcalii) la cele slabe, pînã la acizi. Proprietãþile acide ale hidroxizilor se intensificã odatã cu creºterea masei atomice a elementulu
5. Formele ºi proprietãþile compuºilor hidrogenaþi se supun aceleiaºi legi a periodicitãþii. De exemplu, în seria RH4, RH3, RH2 şi RH, compusul CH4 nu are nici proprietãþi de acid, nici de bazã; la dizolvarea în apã, NH3 are proprietãþi bazice, iar HF – proprietãþi acide. Acelaºi fenomen poate fi urmãrit ºi pentru compuşii hidrogenafli ai elementelor situate mai jos. La 17 februarie 1869, D.I. Mendeleev a fãcut publicã pentru prima datã legea periodicitãþii, formulînd-o în felul urmãtor: Proprietãþile elementelor, precum ºi formele ºi proprietãþile compuºilor lor, se repetã periodic în funcþie de greutãþile* lor atomice. Mendeleev a aranjat elementele cu proprietãþi asemãnãtoare unele sub altele, obþinînd un tabel cu coloane verticale, numite grupe, ºi rînduri orizontale, reunite mai tîrziu în perioade. Acest tabel a fost numit sistem periodic. Perioadele mici (I, II ºi III) conþin elemente tipice ºi constau dintr-un singur rînd. Perioadele mari (IV, V, VI, VII) sînt alcãtuite din cîte douã rînduri. Pe verticalã, tabelul se împarte în grupe. Fiecare grupã este divizatã în douã subgrupe – una principalã ºi alta secundarã. Subgrupele principale includ elemente din toate perioadele (mari ºi mici), pe cînd cele secundare cuprind doar elemente din perioadele mari (fig. 1.1 ºi 1.2). În fiecare subgrupã, asemãnarea dintre elemente se manifestã diferit, pe cînd între subgrupe existã foarte puþine asemãnãri, fiind semnalate doar valori identice ale valenþei. Astfel, în grupa I, toate metalele alcaline ce alcãtuiesc subgrupa principalã se aseamãnã foarte mult între ele, spre deosebire de cupru, argint ºi aur din subgrupa secundarã, care nu au atîtea particularitãþi în comun. În acelaºi timp, elementele din aceste douã subgrupe nu se aseamãnã deloc între ele. De ce atunci Mendeleev le-a unit într-o singurã grupã? Trãsãtura comunã pusã la baza divizãrii pe grupe a elementelor neasemãnãtoare a fost valenþa. Într-adevãr, ºi metalele alcaline, ºi celelalte metale din grupa I pot fi monovalente. Fiecare element din sistemul periodic a primit numãrul sãu de ordine (numãrul atomic), cãruia Mendeleev i-a acordat o mare importanþã. Studiind structura atomului, ne-am putut convinge cã numãrul de ordine s-a dovedit a fi mai important decît masa atomicã, deoarece el reprezintã sarcina nucleului pentru atomul elementului dat, iar aceasta este principala caracteristicã neschimbãtoare a elementului
De aceea formularea contemporanã a legii periodicitãþii este urmãtoarea: Proprietãþile elementelor, precum ºi formele ºi proprietãþile compuºilor lor variazã periodic în funcþie de sarcina nucleului sau numãrul de ordine (numãrul atomic) al elementelor. Prin urmare, toate proprietãþile elementelor ce variazã periodic trebuie examinate în funcþie de creºterea numãrului de ordine al elementului. Numãrul de ordine ºi sarcina nucleului sînt mãrimi neperiodice, pe cînd proprietãþile metalice ºi nemetalice, numãrul de electroni pe stratul exterior, formele ºi proprietãþile oxizilor ºi hidroxizilor sînt mãrimi care variazã periodic. Variaþia lor urmeazã a fi studiatã pe perioade ºi grupe, în funcþie de creºterea numãrului de ordine.
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu