Д.И. Менделеевтің периодтық заңы және Менделеевтің периодтық жүйесі

Орыстың ұлы ғалымы Д.И Менделеев ашқан периодтық заңы химияның негізі заңдарының біріне жатады. Химиялық элементтерді белгілі бір жүйеге келтіру мәселесімен әр елдің ғалым-химиктері айналысты. Олар қасиеттеріне сәйкес ұқсас элементтерді триадаларға, жеке топтарға бөлумен айналысқан еді. Бірақ Д.И. Менделеевке дейінгі ғалымдар химиялық элементтердің ұқсастығы мен айырмашылығын сипаттайтын жалпы заңдылықты аша алмады. Ол сол кезде белгілі 63 элементті атомдық массаларының өсу ретімен бір қатарға орналастырып, әрқайсысының атомдық массасын, валенттігін, қасиеттерін оттегі қоысылысының формуласын т.б. жазып зерттегенде элементтердің қасиеттері және олардың қосылыстарының қасиеттері белгілі бір элементтердің санынан кейін периодты түрде қайталап келіп отыратынын байқады. Элементтер қасиеттерінде байқалатын осындай заңдылықтардың негізінде 1869 жылы Д.И. Менделеев периодтық заңды ашты: Жай заттардың қасиеттірі, сондай-ақ олардың қосылыстарының формалары мен қасиеттері элементтердің атомдық массаларының мөлшеріне периодты түрде тәуелді болады. Нағыз металдық қасиет бірте-бірте өзгеріп нағыз бейметалдық қасиетке ауысатын элементтер қатарын Д.И. Менделеев период деді. Осы пероиодтары бірінің астына бірін орналастырудың нәтижесінде жасалған кестені Д.И.Менделеев элементтерінің периодтық жүйесі деп атады. Периодтық жүйені жасауда Д.И. Менделеев көптеген қиыншылықтарға кездесті. Д.И. Менделеев өзі ашқан периодтық заңның объективтік шындықты бейнелейтін табиғат заңы екендігіне кәміл сенді және оған сүйене отырып, әлі де ашылмаған көптеген элементтер бар екенін айтты. 1871 жылы жарияланған мақаласында ол әлі белгісіз үш элементтің қасиеттерін толық сипаттап, оларға арнап кестеден № 21(скандий), №31 (галлий), №32 (германий) орындарды тастады. Бұл үшін элемент 15 жылдың ішінде Д.И. Менделеев болжаған қасиеттері тәжірибе жүзінде анықталған қасиеттермен бірдей болып шықты. Осы элементтердің ашылуы Д.И. Менделеев ашқан периодтық заңды дүние жүзі ғалымдарының мойындауына жағдай жасады. Табиғат құбылыстарын көрсететін заңдардың әр түрлі теңдеулер түрінде математикалық өрнегі болады. Д.И. Менделеевтің периодтық заңының математикалық өрнегі – периодтық жүйе. Периодтық жүйе 100-ден аса элементтердің. Олардың миллионнан аса қосылыстарының, он миллионнан аса қасиеттерінің арасындағы ұқсастық пен айырмашылықтарды көрсетіп тұратын ерекше математикалық категория, ал осындай ой жетпейтін өзара байланыстылықты математикалық теңдеулермен көрсету мүмкін болмас еді. Периодтық жұйе әрбір элементті жеке қараумен бірге барлық элементтердің арасындағы терең ішкі байланыстарын көрсетеді. Қазіргі кезде периодтық жүйенің көптеген варианттары бар. Солардың ішінде әсіресе екі түрі: қысқа периодты және ұзын периодты деп аталатын түрлері жиі қолданылады. Периодтық жүйедегі элементтің реттік нөмірі оның ядросындағы оң зарядтардың және оны айналып жүретін электрондық санын көрсетеді. Мысалы № 101 Мендлеевий элементінің ядросында 101 оң заряд бар, оны 101 электрон айнадып жүреді. Элементтер қасиеттерінің периодтық өзгеруіне сәйкес преиодтық жүйеде горизонтал бағытта орналасқан 7 период бар. Период деп сілтілік металдан басталып инертті газьен аяқталатын элементтердің тобын айтады. Ұзын периодты жүйеде әрбір период бір қатарға орналасқан, ал қысқа периодты жүйеде 1,2,3 периодтар бір қатардан 4,5,6 периодтардың әрқайсысы екі қатардан тұрады, ал 7 период әлі аяқталмаған. Лантаноидтар мен актиноидтар аталатын әрқайсысы 14 элементтен тұратын элементтер қатары кестеден тыс оның төменгі жағына орналасқан.

Орытынды

Әлемдік өркениеттің, ғылым мен техниканың қарыштап өсуі, үздіксіз алға жылжуына байланысты химия ғылымының да рөлі барған сайын арта түсуде. Сондықтан ол өзге де ғылым салалармен астасып, адамзат қоғамының дамуына игі әсерін тигізуде. Ендеше осы заманға ғылыми-техникалық прогрестің көшіне ілесу үшін міндетті түрде химия ғылымынан жан-жақты хабардар болу керек. Химия үздіксіз даму үстіндегі ғылым. Плазмалық, мембраналық, радиациялық технологиялардан бастап, осы заманда конструкциялық материалдаралуға дейінгі, сондай-ақ стереохимия, органикалық элементті қосылыстар химиясы және халық шаруашылығын химияландыру ғылыми-техникалық прогрестің сан алуан саласында кеңінен пайдалануда. Тіпті лазерлік, жартылай өткізгіштік жаңа техникалар жасауда да химияның алатын орны ерекше. Міне, сондықтан химия пәнінен жалпыға білім беретін орта мектеп бағдарамасы бойынша жүйелі, жан-жақты білім алып шағудың маңызы да барған сайын арта түсуде. Химия заттарды және олардың бір-біріне айналу құбылыстарын (реакцияларды) зерттейді. Заттар химиялық элементтердің атомдарынан түзіледі. Химиялық элемент дегеніміз ядроларының зарчдтары бірдей атомдардың бір түрі. Атомдар өздерінен де кіші элементар бөлшектерден (протондардан, нейтрондардан, электрондардан) тұрады. Заттың сапалық құрасы қандай элементтердің атомдарынан тұратынын көрсетеді, ал сандық құрамы атомдардың санын және масса қатынастарын білдіреді. Заттың құрамына кіретін атомдар бір-бірімен молекула түзіп немесе түзбей химиялық байланысуы мүмкін. Осыған орай заттың құрылысы молекулалық және беймолекулалық болып жіктеледі. Заттың құрылысы атомдардың байланысу ретін, байланыстырушы электрондарын (электрондық құрылысы) және олардың бағытталуын (кеңістік құрылысы) көрсетеді. Әр зат өзінің құрамына және құрылысына сәйкес физикалық және химиялық қасиеттер байқатады. Заттың физикалық қасиеттеріне агрегаттық күйі, түсі, исі, дәмі, ерігіштігі, тығыздығы, қату, балқу, қайнау темпетаруралары және т.б. жатады. Заттың химиялық қасиеттері басқа заттармен әрекеттесу (реакцияға түсу) мүмкіндігі бойынша анықталады. Заттар үздіксіз өзгеріске ұшырайды. Бір заттардан екінші заттар түзілетін өзгерістерді химиялық құбылыстарды немесе химиялық реакциялар деп атайды. Химиялық реакциялар зат бөлшектерінің арасындағы бұрынғы химиялық байланыстардың үзіліп, жаңа байланыс түзілуі арқылы жүзеге асады. Химиялық реакциялар басталуы және аяқталуы үшін көптеген жағдайлар қажет. Күнделікті тұрмыста, табиғатта және өндірісте заттар таза күйінде кездеспейді, көбінесе, қоспалар түрінде жүреді. Қоспалар дисперстік жүйеге жатады. Химия тұрмыстағыдан бастап, ірі өндіріске дейін,(тамақ өнеркәсібі, дәрі-дәрмек, косметология, ауылшаруашылығы, мұнай, көмір, түсті метал, уран т.б.) көптеген салаларға қажет ғылым. Химия өлшеуіштеріне жататындар: Концентрация, валенттілік, молекулалы салмақ, атомдық салмақ, ерітіндінің тығыздығы, элементтік құрамы және т.б.

Әдебиеттер

1. >http://1referat.kz/astronomiya/ximiya-gylymynyn-koncepciyalary.html<

2. Қазақ ұлттық энциклопедиясы

3. Химия М. тарихы.- М:. Мир, 1996

4. Химия: Жалпы білім беретін мектептің сыныбына арналған оқулық. Усманова М.Б., Сақариянова Қ.Н. –Алматы: Атамұра, 2009. - 216 бет. ISBN9965-34-887

5. BN Конарев«Химия туралы білгісі. Бейорганикалық химия

6. В.М. Наидиш«Қазіргі жаратылыстану концепциясы» (оқу құралы)