Периодическая система химических элементов. Дмитрий Иванович Менделеев

«... Науки и промышленность —
вот мои мечты»
Илья Репин. 1885

Родился Дмитрий Менделеев 27 января (8 февраля) 1834 г. в Тобольске, семнадцатым и последним ребенком в семье Ивана Павловича Менделеева, в то время занимавшего должность директора Тобольской гимназии и училищ Тобольского округа, и Марии Дмитриевны, урожденной Корнильевой, женщине выдающегося ума и энергии. Она успевала одновременно и управлять небольшим стеклянный заводом.
В 1941 поступил в Тобольскую гимназию.
В 1855 с золотой медалью окончил отделение естественных наук физико-математического факультета Главного педагогического инсттитута в Санкт-Петербурге.
Умер 20 января (2 февраля) 1907 года.

Мария Дмитриевна и Иван Павлович Менделеевы

Дмитрий Иванович был женат дважды. В 1862 году он сочетался браком с Феозвой Никитичной Лещевой. Супруга была старше его на 6 лет. В этом браке родились трое детей: Мария, Владимир и Ольга.
В конце 1876 года 42-летний Дмитрий Менделеев влюбляется в 16-летнюю Анну Ивановну Попову. Во втором браке у Д. И. Менделеева родилось четверо детей: Любовь, Иван и близнецы Мария ) и Василий.

«…Я над ней, может, двадцать пять лет думал, а вы полагаете: сидел,… и готово…!»
История создания Периодической системы химических элементов

Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева

1668 год.
Роберт Бойль, Ирландия.
Первая попытка систематизации 15 известных элементов, поиск новых «неразложимых» элементов.

1770 год.
Антуан Лоран Лавуазье, Франция.
Новый перечень из 35 элементов, 23 из которых признаны неразложимыми.

1829 год.
Иоганн Вольфганг Дёберейнер, Германия
Закон триад: если расположить три сходных по химическим свойствам элемента в порядке возрастания их атомных весов, то атомный вес второго (среднего) элемента будет равен среднему арифметическому атомных весов первого и третьего.

Закон триад

«…решающем моментом в развитии моей мысли о периодическом законе я считаю 1860 год – съезд химиков в Карлсруэ…»
Окончательно утвердилось атомно-молекулярное учение
Приняты первые единые определения понятий молекулы и атома, атомной массы

Участники съезда
Бельгия: Кекуле Фридрих Август;
Германия: Ламберт фон Бабо, Адольф Байер, Лотар Мейер, Фёдор Бейльштейн, Роберт Бунзен, Эмиль Эйленмейер, Отто Эрлман, Эрнест фон Бибра, Адольф Штреккер;
Великобритания: Уильям Одлинг, Фредерик Август Абель
Франция: Жан Батист Бусенго, Жан Батист Дюма, Шарль Фридель, Шарль Адольф Вюрц;
Италия: Станислао Канницаро;
Россия: Александр Порфирьевич Бородин, Дмитрий Иванович Менделеев, Леон Николаевич Шишков, Николай Николаевич Зинин;
Польша: Якуб Натансон;
Швейцария: Уго Шифф, Мариньяк Йоханнес Вислиценус.

1862 год.
Александр Эмиль Бегуйе де Шанкуртуа, Франция.
«Теллуров винт». Отметил частое циклическое повторение свойств химических элементов.

«Земная спираль» Шанкуртуа

1863 год.
Джон Александр Ньюленд, Англия
«Закон октав»: номера аналогичных элементов, как правило, отличаются или на целое число 7, или на кратное семи; члены одной и той же группы соотносятся друг с другом в том же отношении, как и крайние точки одной или больше октав в музыке.

Закон октав

1864 год.
Юлиус Лотер Мейер, Грмания.
Расположил 44 из известных 62х в шести столбцах в соответствии с их валентностью по водороду. Таблица не отражала периодичности свойств.

Таблица Мейера

1869 год.
Менделеев Дмитрий Иванович, Россия.
Создание ПСХЭ.
Сформулирован Периодический закон: Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от атомных весов элементов.

Опыты системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве

1869 - статья «Соотношение свойств с атомным весом элементов» в журнале Русского химического общества; первый вариант таблицы «Опыты системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве»
1870 - в «Основах химии» опубликован второй вариант системы («Естественную систему элементов»), имеющий более привычный нам вид: горизонтальные столбцы элементов-аналогов превратились в восемь вертикально расположенных групп; шесть вертикальных столбцов первого варианта превратились в периоды, начинавшиеся щелочным металлом и заканчивающиеся галогеном. Каждый период был разбит на два ряда; элементы разных вошедших в группу рядов образовали подгруппы.
В соответствии с ПСХЭ исправлены атомный массы Be, U, In, Th, Ti, It
1871 – сформулирован Периодический закон. Современная формулировка: периодичность изменения свойств элементов определяется зарядом ядра. Заряд ядра соответствует номеру элемента в периодической системе, который по праву назван числом Менделеева
1900 – совместно с У. Рамзаем решено включить в ПСХЭ О группу – благородные газы.

Элементы расставлены по девятнадцати горизонтальным рядам (рядам сходных элементов, ставших прообразами групп современной системы) и по шести вертикальным столбцам (прообразам будущих периодов)

Естественная система элементов. 1870 год
Восемь вертикально расположенных групп; шесть периодов, начинающихся щелочным металлом и заканчивающиеся галогеном. Каждый период разбит на два ряда; элементы разных вошедших в группу рядов образовали подгруппы

Научная достоверность Периодического закона получила подтверждение
1875 – Галлий (экаалюминий) Ga
1879 – Скандий (экабор) Sc
1885 – Германий (экакремнмй) Ge
1898 – Полоний Po
1925 – Рений Re
1937 – Технеций Th
1939 – Франций Fr
1942 – Астат At
2003-2016 нихоний, московий, тенессин, оганесон

Закономерности изменения свойств атомов , простых веществ и соединений, образованных химическими элементами, в пределах главных подгрупп ПСХЭ Д.И. Менделеева