100kitov.ru

Интересные факты — события, биографии людей, психология
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сколько всего открыто химических элементов?

Сколько элементов в таблице Менделеева: 118 или 126?

Одной из самых популярных таблиц в мире является таблица Менделеева. В каждой ячейке вписаны названия химических элементов. Для ее разработки было приложено много усилий. Ведь это не просто список веществ. Они упорядочены согласно своим свойствам и особенностям. А сколько элементов в таблице Менделеева мы сейчас и узнаем.

История создания таблицы

Менделеев не был первым ученым, который решил структурировать элементы. Пытались многие. Вот только никто не мог сопоставить все в одной слаженной таблице. Датой открытия периодического закона мы можем назвать 17 февраля 1869 года. В этот день Менделеев показал свое творение – целую систему элементов, упорядоченных на основе атомного веса и химических особенностях.

Стоит отметить, что гениальная мысль не пришла ученому в один удачный вечер во время работы. Он действительно трудился около 20 лет. Снова и снова перебирал карточки с элементами, изучал их характеристики. В это же время трудились и другие ученые.

Химик Канниццаро предложил от своего имени теорию атомного веса. Он утверждал, что именно эти данные могут построить все вещества в нужном порядке. Дальше ученые Шантуркуа и Ньюлендс, работая в разных точках мира, пришли к умозаключению, что размещая элементы по атомному весу, они начинают дополнительно объединяться и по другим свойствам.

Интересные факты о Менделееве

Почему была выбрана именно таблица Менделеева?

В 1869 году вместе с Менделеевым были представлены другие примеры таблиц. Но сегодня мы даже не помним имена их авторов. Почему так? Все дело в превосходстве ученого над своими конкурентами:

  1. Таблица имела большее количество открытых элементов, чем у других.
  2. Если какой-то элемент не подходил по атомному весу, ученый помещал его на основе других свойств. И это было правильным решением.
  3. В таблице было много пустых мест. Менделеев сделал пропуски осознано, забрав тем самым частичку славы тех, кто в будущем найдет эти элементы. Он даже дал описание некоторых еще неведомых веществ.

Самое главное достижение в том, что эта таблица неразрушима. Она создано так гениально, что любые открытия в будущем будут ее только дополнять.

Сколько элементов в таблице Менделеева

Каждый человек хотя бы раз в жизни видел эту таблицу. Но вот назвать точное количество веществ сложно. Правильных ответов может быть два: 118 и 126. Сейчас мы разберемся, почему так.

В природе люди обнаружили 94 элемента. Они ничего с ними не делали. Только изучали их свойства и особенности. Большая часть из них была в первоначальной периодической таблице.

Другие 24 элемента были созданы в лабораториях. Всего получается 118 штук. Еще 8 элементов являются лишь гипотетическими вариантами. Их пытаются изобрести или получить. Так что на сегодняшний день и вариант с 118 элементами, и с 126 элементами можно смело называть.

Сколько элементов в таблице Менделеева: 118 или 126?

Интересные факты о Менделееве

  • Ученый был семнадцатым ребенком в семье. Восемь из них погибли еще в раннем возрасте. Отец рано ушел из жизни. Но мать продолжала бороться за будущее своих детей, так что смогла пристроить их в хорошие учебные заведения.
  • Всегда отстаивал свое мнение. Был уважаемым педагогом в университетах Одессы, Симферополя и Санкт-Петербурга.
  • Он никогда не изобретал водку. Алкогольный напиток был создан задолго до ученого. Но его докторская была посвящена спирту, отсюда и развилась легенда.
  • Периодическая система никогда не снилась Менделееву. Она стала результатом тяжелой работы.
  • Он любил делать чемоданы. И довел свое хобби до высокого уровня мастерства.
  • За всю свою жизнь Менделеев 3 раза мог получить Нобелевскую премию. Но все закончилось лишь номинациями.
  • Многих это удивит, то работы в области химии занимают лишь 10% всех занятий ученого. Также он изучал аэростаты и кораблестроение.

Почему была выбрана именно таблица Менделеева

Таблица Менделеева – это удивительная система всех элементов, которые когда-либо были обнаружены людьми. Она делится на ряды и столбцы, чтобы упростить изучение всех элементов.

Читайте так же:
Не забывайте о метаболизме — можно ли избежать возрастной полноты?

Урок №57. Периодический закон Д. И. Менделеева

К 70-м гг. XIX в. было уже известно более 60 химических элементов. Возникла необходимость в их классификации.

1. Вначале учёные попытались все химические элементы разделить на две группы – металлы и неметаллы:

Еще алхимики пытались найти закон природы, на основе которого можно было бы систематизировать химические элементы. Но им недоставало надежных и подробных сведений об элементах. К середине XIX в. знаний о химических элементах стало достаточно, а число элементов возросло настолько, что в науке возникла естественная потребность в их классификации. Первые попытки классификации элементов на металлы и неметаллы оказались несостоятельными. Предшественники Д.И.Менделеева (И. В. Деберейнер, Дж. А. Ньюлендс, Л. Ю. Мейер) многое сделали для подготовки открытия периодического закона, но не смогли постичь истину. Дмитрий Иванович установил связь между массой элементов и их свойствами.

Дмитрий Иванович родился в г. Тобольске. Он был семнадцатым ребенком в семье. Закончив в родном городе гимназию, Дмитрий Иванович поступил в Санкт-Петербурге в Главный педагогический институт, после окончания которого с золотой медалью уехал на два года в научную командировку за границу. После возвращения его пригласили в Петербургский университет. Приступая к чтению лекций по химии, Менделеев не нашел ничего, что можно было бы рекомендовать студентам в качестве учебного пособия. И он решил написать новую книгу – «Основы химии».

Открытию периодического закона предшествовало 15 лет напряженной работы. 1 марта 1869 г. Дмитрий Иванович предполагал выехать из Петербурга в губернии по делам.

Периодический закон был открыт на основе характеристики атома – относительной атомной массы.

Менделеев расположил химические элементы в порядке возрастания их атомных масс и заметил, что свойства элементов повторяются через определенный промежуток – период, Дмитрий Иванович расположил периоды друг под другом, так, чтобы сходные элементы располагались друг под другом – на одной вертикали, так была построена периодическая система элементов.

1 марта 1869 г. Формулировка периодического закона Д.И. Менделеева

Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов.

К сожалению, сторонников периодического закона сначала было очень мало, даже среди русских ученых. Противников – много, особенно в Германии и Англии.

Открытие периодического закона – это блестящий образец научного предвидения: в 1870 г. Дмитрий Иванович предсказал существование трех еще неизвестных тогда элементов, которые назвал экасилицием, экаалюминием и экабором. Он сумел правильно предсказать и важнейшие свойства новых элементов. И вот через 5 лет, в 1875 г., французский ученый П.Э. Лекок де Буабодран, ничего не знавший о работах Дмитрия Ивановича, открыл новый металл, назвав его галлием. По ряду свойств и способу открытия галлий совпадал с экаалюминием, предсказанным Менделеевым. Но его вес оказался меньше предсказанного. Несмотря на это, Дмитрий Иванович послал во Францию письмо, настаивая на своем предсказании.

Ученый мир был ошеломлен тем, что предсказание Менделеевым свойств экаалюминия оказалось таким точным. С этого момента периодический закон начинает утверждаться в химии.

В 1879 г. Л. Нильсон в Швеции открыл скандий, в котором воплотился предсказанный Дмитрием Ивановичем экабор.

В 1886 г. К. Винклер в Германии открыл германий, который оказался экасилицием.

Но гениальность Дмитрия Ивановича Менделеева и его открытия — не только эти предсказания!

В четырёх местах периодической системы Д. И. Менделеев расположил элементы не в порядке возрастания атомных масс:

Ar – K, Со – Ni, Te – I, Th — Pa

Ещё в конце 19 века Д.И. Менделеев писал, что, по-видимому, атом состоит из других более мелких частиц. После его смерти в 1907 г. было доказано, что атом состоит из элементарных частиц. Теория строения атома подтвердила правоту Менделеева, перестановки данных элементов не в соответствии с ростом атомных масс полностью оправданы.

Читайте так же:
Чем аэропорт отличается от аэродрома?

Современная формулировка периодического закона:

Свойства химических элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от величины заряда ядер их атомов, выражающейся в периодической повторяемости структуры внешней валентной электронной оболочки.

И вот спустя более 130 лет после открытия периодического закона мы можем вернуться к словам Дмитрия Ивановича, взятым в качестве девиза нашего урока: «Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройка и развитие обещаются». Сколько химических элементов открыто на данный момент? И это далеко не предел.

Графическим изображением периодического закона является периодическая система химических элементов. Это краткий конспект всей химии элементов и их соединений.

История открытия новых элементов таблицы Менделеева

История открытия новых элементов таблицы Менделеева Наука, Исследования, Открытие, Длиннопост

В лаборатории Юрия Оганесяна в Дубне 22 октября 2012 года в 9 часов 19 минут зазвенел звонок. У толстой бетонной стены работал не раз реконструированный, заслуженный циклотрон, пучок которого уже много суток бомбардировал фольгу — мишень — атомами кальция со скоростью 108 миллионов километров в час. Звонок возвещал о том, что одно из столкновений ядра кальция с ядром мишени сработало: родился новый атом. Это был атом элемента за номером 117 — один из 14, когда-либо существовавших на Земле. Остальные тоже появлялись на свет в этой лаборатории, после чего быстро исчезали. Через долю секунды исчез и этот.

Городок Дубна был построен посреди густых лесов на берегах Волги после Второй мировой войны. Лаборатория, научным руководителем которой сегодня является Оганесян, основал Георгий Флеров, легендарный физик, принимавший участие в исследованиях в области ядерного оружия. Именно Флеров в начале войны обратил внимание на то, что поток статей о радиоактивных элементах за авторством американских и немецких ученых внезапно прекратился, и сделал вывод, что они занялись созданием атомной бомбы, после чего стартовала советская атомная программа. За испытание первой атомной бомбы Флеров получил награды, и, что самое важное, ему было предложено создать новую научную лабораторию в Дубне. Там он и начал охоту за новыми элементами.

Все, что вы знаете и любите на Земле, а также все, чего вы не знаете и не любите, состоит из элементов — атомов различного типа. Этим атомам миллиарды лет; большинство из них разлетелось в пространстве после Большого взрыва или взрывов звезд. В конце XIX века Дмитрий Менделеев попытался упорядочить атомы, сгруппировав их по массе и другим признакам в своей периодической таблице. Позже ученые связали предложенный Менделеевым порядок расположения атомов в таблице с их структурой. Каждый элемент получил номер, соответствующий количеству протонов в его ядре.

История открытия новых элементов таблицы Менделеева Наука, Исследования, Открытие, Длиннопост

К 1940 году ученые уже знали все древние устойчивые атомы Земли — от водорода до урана, элемента с номером 92 — и заполнили все пустые клеточки, оставленные Менделеевым. Но на этом они не остановились. За ураном лежал целый мир элементов — нестабильных, радиоактивных, которые не могли просуществовать миллиарды лет с момента своего образования. Чтобы исследовать этот мир, его сначала нужно было создать.

Первые шаги на этом пути изменили не только периодическую таблицу. В 1940 году, после того как Гленн Сиборг и его коллеги по Калифорнийскому университету в Беркли получили элемент номер 94, плутоний, их быстро взяли на работу в проект «Манхэттен» — Флеров был прав. Приняв участие в создании плутониевой бомбы — той, что потом сбросили на Нагасаки, — Сиборг вернулся в Беркли и продолжил создавать новые элементы с мирным практическим применением (америций, например, используется в дымовых детекторах) или без практического использования вовсе. К 1955 году его команде удалось синтезировать еще 6 искусственных элементов и добраться до 101-го элемента, которому Сиборг дал имя «менделевий».

Читайте так же:
18 слов, которые часто произносят неправильно

Какое-то время казалось, что таблица Менделеева закончится именно здесь, на фамилии ее создателя. Протоны в атомном ядре всегда пытаются разорвать его на части, поскольку их позитивные электрические заряды отталкивают друг друга, но нейтроны, электрически нейтральные частицы, которых больше, чем протонов, удерживают ядро от разрушения. Однако их связывающая сила работает лишь на очень близком расстоянии. С увеличением атомного номера ядра силы отталкивания растут быстрее сил притяжения. Поэтому в периодической таблице должна быть последняя клеточка, соответствующая максимальному размеру ядра, после которого атом не сможет сохранять стабильность даже на кратчайшее время, словно своего рода химическая муха-поденка. После получения менделевия, период полураспада которого составляет 51,5 суток, казалось, что ученые подобрались к этому пределу вплотную.

Но исследователи из Беркли продолжали работу, соперничая с возглавляемой Флеровым Лабораторией ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований в Дубне. С 1965-го по 1974 год Беркли объявлял о создании элементов с номерами 102, 103, 104, 105 и 106 — но то же самое уже сделали и в Дубне. Эти «поденки» жили всего по нескольку секунд. О том, кто первым произвел тот или иной элемент, шли ожесточенные споры — дело было в разгар холодной войны. В итоге сошлись на компромиссе: 105-й элемент получил имя «дубний», а 106-й — «сиборгий». Ядерной войны между физиками удалось избежать.

Тем временем теоретики нашли новую цель для поиска элементов. Очень большое ядро, решили они, может оказаться неожиданно стабильным, если оно обладает «магическим числом» протонов и нейтронов — которому соответствует наиболее устойчивая структура ядра. Если эта гипотеза окажется верной, все изменится. Возможно, за горизонтом существует «остров стабильности», где чудовищно тяжелые элементы, например с числом протонов 114, 120 или 126, могут существовать минуты, недели, а быть может, даже сотни и тысячи лет. Смутные мечты о новом мире внезапно сделали путешествие к «острову» более увлекательным. В это время Оганесян уже работал в лаборатории Флерова.

Новые элементы получались в результате бомбардировки тяжелых ядер легкими с энергией, достаточной для преодоления их взаимного отталкивания (оба заряжены положительно) и слиянием в единое нагретое сверхтяжелое ядро. Однако затем более тяжелые горячие ядра с большой вероятностью делились на две части, не успев охладиться до нормального (основного) состояния.

На фото ниже видно четыре голубых магнита, которые фокусируют ионы кальция в тонкий луч, скорость которого равна одной десятой скорости света. Когда кальций врезается в фольгу, покрытую слоем гораздо более тяжелого элемента, атомы двух разных видов могут слиться, образуя новый, сверхтяжелый атом.

История открытия новых элементов таблицы Менделеева Наука, Исследования, Открытие, Длиннопост

В 1974 году Юрий Оганесян предположил, что, если использовать несколько более тяжелые «снаряды» и более легкие «мишени», ядра станут менее нагретыми, а столкновения — более продуктивными. Лаборатория в немецком Дармштадте, ухватившись за эту идею, синтезировала элементы со 107-го по 112-й. В 1990 году скончался Георгий Флеров, и лабораторию возглавил Оганесян. Чтобы получить элемент номер 114, он решил бомбардировать плутоний (94 протона) кальцием (20 протонов). Но ему были нужны редкие изотопы кальция-48 и плутония-244, содержащие достаточное количество дополнительных нейтронов, чтобы связать 114 протонов, и Оганесян убедил американских физиков из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса предоставить ему 20 миллиграммов тяжелого изотопа плутония-244. План заключался в том, чтобы циклотрон обстреливал пучком кальция со скоростью, равной одной десятой скорости света, фольгу, покрытую слоем драгоценного плутония. Оганесян рассчитывал, что среди триллионов атомов, появляющихся на другой стороне фольги (а фольга эта была намного тоньше волоса) будет хотя бы один атом 114-го элемента. Для его обнаружения группа Оганесяна совместно с учеными из Ливермора сконструировала новый детектор(представлен на фото ниже).

Читайте так же:
Собаки-поводыри: распишем по пунктам

Создавать сверхтяжелые элементы сложно; обнаружить их бывает еще сложнее. Этот прибор, используемый в Дубне, засекает нейтроны, излучаемые после образования нового элемента. Элемент, чья жизнь слишком коротка, чтобы его можно было поймать, должен быть обнаружен по структуре его радиоактивного распада.

История открытия новых элементов таблицы Менделеева Наука, Исследования, Открытие, Длиннопост

В конце ноября 1998 года циклотрон синтезировал один-единственный атом элемента номер 114. Он просуществовал лишь несколько секунд — но это было в тысячи раз дольше, чем следовало бы ожидать, если бы «острова стабильности» не существовало; кроме того, было доказано, что кальциевый метод эффективен. С тех пор в Дубне и в других лабораториях синтезировали элементы с номерами 115, 116, 117 и 118, а также их изотопы с различным количеством нейтронов. До главной вершины «острова», где элемент может существовать годами, еще далеко, но Оганесян и его команда высадились на него, когда впервые синтезировали 114-й элемент, о котором мечтали несколько десятилетий.

Весной прошлого года этот элемент был официально включен в периодическую таблицу и получил имя «флеровий». «Мы открыли «остров», — говорит Юрий Оганесян. — Теперь пришло время исследовать его, «прогуляться» по его западному берегу». Кто-то должен выяснить, как ведут себя новые элементы — сами по себе и в реакциях с другими. Кто-то должен найти способ присоединить в ядре флеровия к 114 протонам магическое число нейтронов — 184 — чтобы достичь вершины острова. Кто-то должен проверить, нет ли других «пиков» — в районе120-го или 126-го элемента. Сегодня эти задачи кажутся почти невыполнимыми. Но академик Оганесян на покой не собирается.

Таблица Менделеева: история открытия, интересные факты и байки

Открытие таблицы периодических химических элементов стало одной из важных вех в истории развития химии как науки. Первооткрывателем таблицы стал российский ученый Дмитрий Менделеев. Неординарный ученый с широчайшим научным кругозором сумел объединить все представления о природе химических элементов в единую стройную концепцию.

Об истории открытия таблицы периодических элементов, интересных фактах, связанных с открытием новых элементов, и народных байках, которые окружали Менделеева и созданную им таблицу химических элементов, М24.RU расскажет в этой статье.

История открытия таблицы

К середине XIX века было открыто 63 химических элемента, и ученые всего мира не раз предпринимали попытки объединить все существовавшие элементы в единую концепцию. Элементы предлагали разместить в порядке возрастания атомной массы и разбить на группы по сходству химических свойств.

В 1863 году свою теорию предложил химик и музыкант Джон Александр Ньюленд, который предложил схему размещения химических элементов, схожую с той, что открыл Менделеев, но работа ученого не была принята всерьез научным сообществом из-за того, что автор увлекся поисками гармонии и связью музыки с химией.

В 1869 году Менделеев опубликовал свою схему периодической таблицы в журнале Русского химического общества и разослал извещение об открытии ведущим ученым мира. В дальнейшем химик не раз дорабатывал и улучшал схему, пока она не приобрела привычный вид.

Суть открытия Менделеева в том, что с ростом атомной массы химические свойства элементов меняются не монотонно, а периодически. После определенного количества разных по свойствам элементов, свойства начинают повторяться. Так, калий похож на натрий, фтор — на хлор, а золото схоже с серебром и медью.

В 1871 году Менделеев окончательно объединил идеи в периодический закон. Ученые предсказал открытие нескольких новых химических элементов и описал их химические свойства. В дальнейшем расчеты химика полностью подтвердились — галлий, скандий и германий полностью соответствовали тем свойствам, которые им приписал Менделеев.

Байки о Менделееве

Гравюра, на которой изображен Менделеев. Фото: ИТАР-ТАСС

Об известном ученом и его открытиях ходило немало баек. Люди в то время слабо представляли себе химию и считали, что занятия химией — это что-то вроде поедания супа из младенцев и воровства в промышленных масштабах. Поэтому деятельность Менделеева быстро обросла массой слухов и легенд.

Читайте так же:
Почему @ называют «собакой»? Причины, фото и видео

Одна из легенд гласит, что Менделеев открыл таблицу химических элементов во сне. Случай не единственный, точно также говорил о своем открытии Август Кекуле, которому приснилась формула бензольного кольца. Однако Менделеев только смеялся над критиками. «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы говорите: сидел и вдруг . готово!», — как-то сказал ученый о своем открытии.

Другая байка приписывает Менделееву открытие водки. В 1865 году великий ученый защитил диссертацию на тему «Рассуждение о соединении спирта с водою», и это сразу дало повод для новой легенды. Современники химика посмеивались, мол ученый «неплохо творит под действием спирта, соединенного с водой», а следующие поколения уже называли Менделеева первооткрывателем водки.

Посмеивались и над образом жизни ученого, а особенно над тем, что Менделеев оборудовал свою лабораторию в дупле огромного дуба.

Также современники подтрунивали над страстью Менделеева к чемоданам. Ученый в пору своего невольного бездействия в Симферополе вынужден был коротать время за плетением чемоданов. В дальнейшем он самостоятельно мастерил для нужд лаборатории картонные контейнеры. Несмотря на явно «любительский» характер этого увлечения, Менделеева часто называли «чемоданных дел мастером».

Одна из наиболее трагичных и в то же время известных страниц в истории химии и появления новых элементов в таблице Менделеева связана с открытием радия. Новый химический элемент был открыт супругами Марией и Пьером Кюри, которые обнаружили, что отходы, остающиеся после выделения урана из урановой руды, более радиоактивны, чем чистый уран.

Поскольку о том, что такое радиоактивность, тогда еще никто не знал, то новому элементу молва быстро приписала целебные свойства и способность излечивать чуть ли не от всех известных науке болезней. Радий включили в состав пищевых продуктов, зубной пасты, кремов для лица. Богачи носили часы, циферблат которых был окрашен краской, содержащей радий. Радиоактивный элемент рекомендовали как средство для улучшения потенции и снятия стресса.

Подобное «производство» продолжалось целых двадцать лет — до 30-х годов двадцатого века, когда ученые открыли истинные свойства радиоактивности и выяснили насколько губительно влияние радиации на человеческий организм.

Мария Кюри умерла в 1934 году от лучевой болезни, вызванной долговременным воздействием радия на организм.

Небулий и короний

Таблица Менделеева не только упорядочила химические элементы в единую стройную систему, но и позволила предсказать многие открытия новых элементов. В то же время некоторые химические «элементы» были признаны несуществующими на основании того, что они не укладывались в концепцию периодического закона. Наиболее известна история с «открытием» новых элементов небулия и корония.

При исследовании солнечной атмосферы астрономы обнаружили спектральные линии, которые им не удалось отождествить ни с одним из известных на земле химических элементов. Ученые предположили, что эти линии принадлежат новому элементу, который получил название короний (потому что линии были обнаружены при исследовании «короны» Солнца — внешнего слоя атмосферы звезды).

Спустя несколько лет астрономы сделали еще одно открытие, изучая спектры газовых туманностей. Обнаруженные линии, которые снова не удалось отождествить ни с чем земным, приписали другому химическому элементу — небулию.

Открытия подверглись критике, поскольку в периодической таблице Менделеева уже не оставалось места для элементов, обладающих свойствами небулия и корония. После проверки обнаружилось, что небулий является обычным земным кислородом, а короний — сильно ионизированное железо.

Отметим, что сегодня в московском Центральном доме ученых РАН торжественно присвоят имена двум химическим элементам, открытым учеными из подмосковной Дубны.

Материал создан на основе информации из открытых источников. Подготовил Василий Макагонов @vmakagonov

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию