Тема 1. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Строение атома

Попытки классификации химических элементов. Понятие о щелочные металлы, галогены, инертные элементы

В 60-х гг. XIX века было известно 63 химических элемента. В их число входили такие известные издавна элементы, как Аурум, Аргентум, Оксиген, Гидроген, Сульфур и другие. Первые попытки классификации химических элементов были основаны на резко выраженных противоположных свойствах простых веществ, образованных химическими элементами, - металлов и неметаллов.

Позже было выяснено, что существуют группы родственных по свойствам элементов, которые были названы естественными группами (или семействами). Например, в одну из естественных групп были объединены такие химические элементы, как Li, Na и K, а позже еще и Rb и Cs. Эти химические элементы образуют простые вещества - металлы, которые являются мягкими, пластичными, имеют металлический блеск, очень хорошо проводят тепло и электрический ток. Эти металлы по сравнению со всеми другими металлами отличаются наибольшей химической активностью. Оксиды этих металлов (Li₂O, Na₂O, K₂O, Rb₂O, Cs₂O) проявляют ярко выраженные основные свойства. Этим оксидам соответствуют растворимые в воде основания - щелочи (LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH). В своих соединениях эти элементы проявляют валентность И. Эти металлы, объединенные в одну естественную группу, получили название щелочных металлов.

В другую естественную группу, близких по свойствам элементов, было включено Cl, Br, I, а позже F. Эти химические элементы образуют простые вещества - неметаллы. При обычных условиях простые вещества фтор и хлор являются газами, бром - жидкость, йод - кристаллическим веществом. Эти неметаллы по сравнению со всеми другими неметаллами отличаются наибольшей химической активностью. При взаимодействии с металлами они образуют соли (NaCl, MgBr₂, KI). Эти неметаллы, объединены в одну естественную группу, получили название галогенов, с греческого переводится как «те, рождающие соли».

Кроме щелочных металлов и галогенов, известная группа инертных элементов, которые в виде простых веществ образуют благородные газы. К этой группе относятся химические элементы He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. Молекулы их простых веществ являются одноатомными. Все они по обычных условиях являются газами, в небольших количествах содержатся в воздухе. Инертные элементы почти не образуют химических соединений с другими элементами, о чем говорит их название.

Выделение естественных групп сходных по свойствам элементов было важным этапом классификации элементов. Однако это не решало главного задача - создание классификации всех элементов, как сходных, так и непохожих по свойствам. К концу 60-х гг. XIX века было сделано больше 50 попыток классификации химических элементов. Ближе к открытию периодического закона подошел Л. Мейер. Он опубликовал в 1864 году таблицу, в которой разместил 44 из 63 известных элементов в шести группах соответственно к возрастанию атомных масс за их более высокой валентностью за Гідрогеном, а в 1868 году опубликовал напівдовгу таблицу элементов, в которой впервые указал периоды. Главным недостатком работ Л. Мейера было отсутствие научной основы классификации элементов.