Загальна хімія

1

Відкриття періодичного закону.

За часів Д. І. Менделєєва було відомо 63 хімічні елементи, тобто трохи більше за половину відомих нині. Знали тоді й шість природних груп хімічних елементів (лужні метали, лужноземельні метали, галогени, групу Оксигену, групу Нітрогену і групу Карбону). Проте знання ці були уривчасті. У той час думали, що природні групи елементів, особливо протилежних за властивостями, ніяк між собою не зв’язані.

На відміну своїх попередників Д. І. Менделєєв був глибоко переконаний, що між усіма хімічними елементами, як подібними за властивостями, так і відмінними, повинен існувати природний загальний зв’язок, який об’єднував би всі елементи в системі.

За основу систематизації хімічних елементів Д. І. Менделєєв (так само, як і раніше Лотар Мейє) обрав відносну атомну масу, вважаючи її головною характеристикою елемента, оскільки вона не змінюється під час утворення елементом простих і складних речовин. Водночас Д. І. Менделєєв не розглядав масу як єдину характеристику елемента. Він надав великого значення ще й його хімічним властивостям.

Згрупувавши більшість відомих тоді хімічних елементів у кілька горизонтальних рядів так, щоб вертикальні стовпчики включали елементи, подібні за хімічними властивостями, Д. І. Менделєєв в 1869 р. склав таблицю – прообраз сучасної періодичної таблиці елементів. А далі доповнював і добудовував цю первісну таблицю, доки включив до неї всі відомі на той час 63 елементи. Один з останніх варіантів таблиці, створеної Д. І. Менделєєвим, за формою мало чим відрізняється від відомої нам сучасної періодичної таблиці.

У періодичній таблиці видно, що елементи, розміщені один під одним, мають багато спільного. Так, Літій і Натрій подібні між собою як лужні метали. Флор і Хлор також мають спільні властивості як галогени, а Неон і Аргон – як інертні гази.

У горизонтальному ряду елементів, розміщених у порядку зростання їхніх відносних атомних мас, виявилось, що відбувається поступова зміна хімічних властивостей елементів.

Так, Літій – одновалентний елемент з яскраво вираженими металічними властивостями, утворює основний оксид Li2O. Як проста речовина – це лужний метал, що енергійно взаємодіє з водою з утворенням типового лугу LiOH.

Берилій – двовалентний елемент, утворює просту речовину – метал, який майже не взаємодіє з водою. Його оксид BeO і гідроксид Ве(ОН)2 виявляють амфотерні властивості.

Бор – тривалий елемент-неметал, однак неметалічні властивості виявляє слабко, утворює оксид В2О3, що має кислотний характер, і дуже слабку борну кислоту Н3ВО3.

2

Карбон – чотиривалентний елемент-неметал. Утворює кислотний оксид СО2, а також слабку і неміцну карбонатну (вугільну) кислоту Н2СО3, яка існує лише у водному розчині.

Нітроген – елемент з яскраво вираженими неметалічними властивостями, утворює кислотний оксид N2О5 і сильну нітратну (азотну) кислоту НNO3.

Оксиген – типовий елемент-неметал, а Флор – найактивніший з неметалів (галоген).

Далі в ряду розміщені Неон – елемент , що утворює інертний газ. Він не сполучається з іншими елементами.

За Неоном розміщується Натрій – одновалентний елемент-метал , подібний до літію.

Магній – двовалентний елемент-метал, дещо подібний до Берилію, утворює основний оксид MgO і гідроксид Mg(OH)2 – основу середньої сили. У вигляді простої речовини взаємодіє з водою, але дуже повільно.