ГДЗ по химии 11 класс Габриелян — страница 24 (учебник)

   - Й. Я. Берцелиус. Разделил элементы на металлы и неметаллы, что стало важным первым шагом в классификации элементов.
   - И. В. Деберейнер. Сгруппировал элементы в триады на основе сходства свойств и обнаружил, что атомная масса среднего элемента примерно равна среднему арифметическому атомных масс крайних. Это была первая попытка установить количественную связь между атомной массой и свойствами элементов.
   - А. Бегье де Шанкуртуа. Расположил элементы по спирали, упорядочив их по возрастанию атомных масс. Заметил, что элементы с похожими свойствами располагались по вертикали, что было предвестником периодичности.
   - Л. Мейер. Разработал таблицу, группируя элементы по валентности и упорядочивая их по атомной массе. Это была важная попытка организации элементов по химическим свойствам.
   - Д. А. Р. Ньюлендс. Предложил закон октав, заметив, что свойства элементов повторяются через каждые восемь элементов.

   - Расположение элементов по возрастанию атомных масс. Это был краеугольный камень работы Менделеева. Он систематизировал известные на тот момент элементы, основываясь на их атомных весах (сейчас мы говорим об атомных массах).
   - Периодичность свойств. Самое важное открытие Менделеева. Он заметил, что физические и химические свойства элементов не просто меняются хаотично, а повторяются с определённой периодичностью. Это означало, что элементы с похожими свойствами появлялись через определённое количество элементов.
   - Линейное изменение свойств внутри периодов. Внутри каждого периода (горизонтальный ряд в таблице) свойства элементов обычно изменяются более или менее монотонно (например, электроотрицательность может возрастать слева направо).
   - Формулировка Периодического закона. Наблюдения привели Менделеева к формулировке Периодического закона, который в современной формулировке звучит так: «Свойства химических элементов, а также образуемых ими простых и сложных веществ находятся в периодической зависимости от величины заряда ядра атомов». (Первоначально формулировка была связана с атомным весом).

   Ключевые выводы из подхода Менделеева:
   - Предсказание новых элементов. Менделеев оставлял пустые места в своей таблице, предсказывая существование еще не открытых элементов с определенными свойствами. Последующее открытие этих элементов (например, галлия, германия, скандия) подтвердило гениальность его работы.
   - Исправление атомных весов. Иногда положение элемента в таблице по свойствам противоречило известному атомному весу. Менделеев смело предлагал пересмотреть атомные веса некоторых элементов, что впоследствии было подтверждено.

   Элементы в одной главной подгруппе имеют одинаковое число валентных электронов. Это приводит к схожим химическим свойствам, поскольку валентные электроны в основном определяют, как элемент будет взаимодействовать с другими элементами. У элементов побочных подгрупп (переходных металлов) также наблюдается сходство, но оно объясняется сложнее и связано с особенностями заполнения d-орбиталей предвнешнего электронного слоя.
   Движение по периоду (слева направо) связано с увеличением числа протонов в ядре и добавлением электронов на тот же самый энергетический уровень.
   Увеличение заряда ядра приводит к:
   - уменьшению атомного радиуса. Электроны притягиваются сильнее к ядру, сжимая электронную оболочку.
   - увеличению энергии ионизации. Требуется больше энергии, чтобы оторвать электрон от атома, так как он сильнее притягивается к ядру.
   - увеличению электроотрицательности. Атом становится более склонным притягивать электроны в химической связи.
   - изменению металлических свойств. Металлические свойства уменьшаются, а неметаллические усиливаются.

   Двойственное положение водорода в Периодической таблице обусловлено его уникальными свойствами, которые проявляют сходство как с щелочными металлами (группа IA), так и с галогенами (группа VIIA):

   Изначальная формулировка, опиравшаяся на атомные массы, была революционной для своего времени, поскольку позволяла предсказывать существование и свойства еще не открытых элементов. Однако, с развитием атомной физики и открытием изотопов, стало очевидно, что атомная масса не является уникальной характеристикой элемента, а заряд ядра определяет его химическую идентичность.
   Переход к формулировке, основанной на заряде ядра, устранил противоречия, связанные с изотопами и порядком элементов в таблице. Эта новая формулировка более точно отражает фундаментальную связь между атомной структурой и химическими свойствами.
   Открытие и понимание строения электронных оболочек атомов, в свою очередь, позволило объяснить причину самой периодичности. Периодическое повторение структуры внешних электронных слоев определяет сходство химических свойств элементов, расположенных в одной группе периодической таблицы.
   Таким образом, эволюция формулировки Периодического закона отражает прогресс научного знания об атоме и его структуре, от эмпирических наблюдений к глубокому пониманию фундаментальных законов природы.

   а) Порядковый номер элемента указывает на заряд ядра его атома;
   б) Номер периода указывает на число энергетических уровней в атоме;
   в) Номер группы указывает на максимальное количество валентных электронов у элементов данной группы, а также на число электронов на последнем энергетическом уровне у элементов главной подгруппы.

   - Рутений (Ru) — назван свои первооткрывателем К.Клаусом в честь России (от лат.Ruthenia — Русь);
   - Самарий (Sm) — назван в честь минерала самарскита, из которого он выделен. Сам минерал назван в честь русского горного инженера В.Е.Самарского;
   - Менделевий (Md) — назван в честь Д.И.Менделеева;
   - Дубний (Db) — назван в честь российского наукограда Дубны.

   Современная теория строения атома предоставляет глубокое понимание причин периодичности свойств элементов. Периодический закон, в свою очередь, стал не просто эмпирическим правилом, а фундаментальным законом природы, отражающим связь между строением атома и его химическими свойствами.

   Дмитрий Иванович Менделеев (27 января (8 февраля) 1834 г. – 20 января (2 февраля) 1907 г.) — фигура колоссального масштаба в истории науки, чьё влияние выходит далеко за рамки химии, охватывая экономику, геологию, метрологию и даже сельское хозяйство. Его жизнь, полная труда и открытий, является ярким примером самоотверженного служения науке и России.
   Родился Дмитрий Иванович в Тобольске, в семье директора Тобольской гимназии Ивана Павловича Менделеева и Марии Дмитриевны, урождённой Корниловой, женщины из зажиточной купеческой семьи, которая сыграла ключевую роль в его воспитании, поддерживая его тягу к знаниям даже после смерти отца. Семья Менделеевых была многодетной, и Дмитрий был младшим из семерых детей. После смерти отца, семья переехала в Петербург, где Мария Дмитриевна с огромным трудом обеспечивала образование детей. Эта ранняя потеря и борьба за образование оставили неизгладимый след на характере Менделеева, закалив его волю и целеустремлённость.
   Образование Менделеева было блестящим. После окончания Тобольской гимназии (1847 г.), он поступил в Главный педагогический институт в Санкт-Петербурге, где с отличием окончил физико-математический факультет. Его научная карьера началась с работы над кандидатской диссертацией "Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы к составу" (1856 г.), за которой последовала магистерская диссертация «Строение кремнезёмных соединений» (1865 г.). Эти ранние работы уже демонстрируют глубину его научного мышления и способность к аналитическому подходу к сложным проблемам.
   В 1865 году Менделеев получил звание профессора Петербургского университета, где проявил себя как выдающийся педагог и исследователь. Его лекции были невероятно популярны, а его методики преподавания влияли на целые поколения химиков. Параллельно с работой в университете, он занимал должность профессора в Санкт-Петербургском технологическом институте и руководил химической лабораторией. Эта многогранная деятельность требовала огромной энергии и организаторских способностей.
   Кульминацией научной деятельности Менделеева стало открытие периодического закона химических элементов (1869 г.). Этот закон, основанный на систематизации свойств элементов и их атомных масс, является одним из фундаментальных законов естествознания. Важно отметить, что Менделеев не просто расположил элементы в таблицу, он предсказал существование ещё не открытых элементов и с удивительной точностью описал их свойства. Эти предсказания блестяще подтвердились впоследствии, что окончательно доказало гениальность его открытия.
   Но научные интересы Менделеева не ограничивались химией. Он глубоко изучал экономику, предложив ряд оригинальных мер по развитию российской промышленности и сельского хозяйства. Его труды в области метрологии способствовали унификации измерений и повышению точности научных исследований. Менделеев активно занимался вопросами нефтяной промышленности, разрабатывал новые методы переработки нефти, и даже создал проект трубопровода для доставки нефти. Он был убеждённым сторонником развития российской науки и технологии, и активно выступал за внедрение новых достижений в практику.
   Работа Менделеева не ограничивалась стенами лаборатории и университета. Он был активным общественным деятелем, членом многих академий наук и научных обществ, включая Русское физико-химическое общество, которое он помог основать и возглавлял. Его труды и открытия остаются актуальными и по сей день, а его имя стало синонимом гениальности и бескорыстного служения науке. Периодическая система элементов, которую он создал, является не просто таблицей, а мощным инструментом для исследования микромира и ключом к пониманию законов природы. Его вклад в науку и общественную жизнь России неоценим, и его наследие продолжает вдохновлять новые поколения учёных и исследователей по всему миру.