В химии, что такое периодический закон?

Периодический закон является одной из основ химии. Закон предполагает, что элементы, расположенные по атомному весу, имеют тенденцию иметь сходные характеристики на определенных интервалах друг от друга. Кредит на формализацию периодического закона почти всегда достается российскому химику Дмитрию Менделееву. По правде говоря, это открытие стало результатом почти столетней безумной работы множества ученых, все одержимые определением свойств и даже открытием своих собственных элементов. Современная периодическая таблица, являющаяся основным элементом любой школьной научной комнаты, на самом деле является многократно усовершенствованной и реорганизованной версией первоначальной схемы Менделеева.

В течение 18-го и 19-го века новые элементы появлялись каждую неделю. Благодаря передовым методам химии, позволяющим лучше исследовать мельчайшие вещества, погоня за элементами стала бесконечной охотой для многих величайших ученых того времени. С таким обилием элементов, которые были обнаружены и описаны, вскоре многие стали заботиться о том, чтобы организовать элементы в список, который имел какой-то рациональный смысл.

Элементы в первую очередь описываются несколькими определяющими признаками: числом протонов в ядре, из которого получен атомный номер, расчетами массы, определяющей атомный вес, и поведением. Было предпринято много разных попыток упорядочить элементы таким образом, чтобы любой из этих факторов выстраивался разумным образом, но, как движущаяся головоломка, каждый раз, когда одна деталь приводилась в порядок, другие становились беспорядочными. Периодический закон, теория, которая выстраивает разрозненную информацию в аккуратный стол, казалось недосягаемым.

Хотя Менделеев по праву заслуживает похвалы за современную периодическую таблицу и сближение всех нитей, составляющих периодический закон, он не был первым, кто попытался каким-либо образом попробовать. Джон Ньюлэндс, английский химик, отметил тенденцию элементов иметь похожее поведение, когда они выстроены в атомном весе; Примечательно, что каждые 8 ​​интервалов появлялось странное сходство. Его «теория октав» сравнивала элементы с клавишами на пианино, где каждые восемь клавиш образуют повторяющийся набор. Французский ученый Александр-Эмиль Бегье де Шанкуртуа также отметил повторяющиеся свойства и разработал таблицу, в которой элементы были расположены в форме спирали. Работа обоих людей была в значительной степени проигнорирована научным сообществом, и Ньюлендса часто высмеивали для его сравнения.

Таблица Менделеева наглядно проиллюстрировала периодический закон, выровняв элементы по горизонтали по атомному весу и вертикально по аналогичным свойствам. Таким образом, щелочные металлы лития, натрия, калия, рубидия, цезия и франция образуют упорядоченный ряд вниз по левой стороне стола, оставаясь в порядке по атомному весу. Так как не все элементы были обнаружены во время формирования таблиц, Менделеев просто оставил в таблице места для тех элементов, которые должны вписываться, согласно его теории.

Периодический закон дал представление о системе организации в химии, которая ранее только подозревалась. Превратив организацию элементов в аккуратную таблицу, используя периодический закон, Менделеев с первого взгляда ясно показал, какие элементы обладают определенными свойствами. Хотя позже таблица была реконструирована и реорганизована британским физиком Джоном Мозли, выводы и теория Менделеева остаются в значительной степени неоспоримыми даже спустя столетие после его смерти.