In acest document se prezinta evolutia sistemului periodic.
14
Forme ale sistemului periodic de-a lungul timpului Au existat in decursul timpului mai multe tentative ale chimistilor de clasificare a elementelor chimice: in metale si nemetale, acizi si baze, in functie de valenta sau de alte proprietati. Aplicarea acestor metode facea insa ca o serie de elemente sa se regaseasca in mai multe grupe concomitent. O clasificare mai detaliata si mai utila s-a bazat la inceput pe greutatea atomica si apoi pe numarul atomic. Aceasta clasificare a condus la ceea ce cunoastem astazi sub denumirea de sistemul periodic, inclus in tabelul periodic care ilustreaza grafic legaturile dintre diferite elemente. Clasificarea initiala a elementelor cunoscute in metale si nemetale a condus mai departe la diferentieri in functie de reactivitate. S-a observat ca unele elemente au proprietati intermediare intre metale si nemetale, acestea primind denumirea de metaloizi. In continuare vom prezenta etape importante in evolutia tabelului periodic al elementelor: Tabelul compus de Étienne François Geoffroy / Geoffroy cel Batran ( 1672 – 1731), fizician si chimist francez in 1718. 1 Constantin Iustin clasa
Transcript
Forme ale sistemului periodic de-a lungul timpului
Au existat in decursul timpului mai multe tentative ale chimistilor de clasificare a elementelor
chimice: in metale si nemetale, acizi si baze, in functie de valenta sau de alte proprietati. Aplicarea
acestor metode facea insa ca o serie de elemente sa se regaseasca in mai multe grupe concomitent. O
clasificare mai detaliata si mai utila s-a bazat la inceput pe greutatea atomica si apoi pe numarul atomic.
Aceasta clasificare a condus la ceea ce cunoastem astazi sub denumirea de sistemul periodic, inclus in
tabelul periodic care ilustreaza grafic legaturile dintre diferite elemente.
Clasificarea initiala a elementelor cunoscute in metale si nemetale a condus mai departe la
diferentieri in functie de reactivitate. S-a observat ca unele elemente au proprietati intermediare intre
metale si nemetale, acestea primind denumirea de metaloizi.
In continuare vom prezenta etape importante in evolutia tabelului periodic al elementelor:
Tabelul compus de Étienne François Geoffroy / Geoffroy cel Batran ( 1672 – 1731), fizician si chimist francez in 1718.
Deasupra fiecărei coloane din tabel apare o specie chimică, iar mai jos speciile cu care se combină prima. Câțiva istorici au descris acest tabel ca fiind „începutul revoluției chimice”.
1
Constantin Iustin clasa a
Tabelul substantelor chimice simple al lui de Morveau din 1782.
1789 ,Antoine Lavoisier
Antoine Lavoisier a creat prima lista moderna a elementelor chimice, continand printre altele, cele 23 de elemente cunoscute pana atunci. Ele a redefinit de asemenea termenul “element”. In trecut, metalele, cu exceptia mercurului, nu erau considerate elemente.
O lista de 33 substante simple proiectata de Lavoisier, din Traite Elementaire de Chimie, Cuchet, Paris, 1789, p. 192:
2
1808 Elementele lui John Dalton:
1831, Daubeny Simbolurile elementelor chimice simple ale lui Daubeny
Se poate observa ca unele numere par foarte ciudate pentru noi: carbonul are numarul de masa A 6(in loc de 12) si oxigenul 8(in loc de 16), in timp ce altele corespund cu valorile modern intr-un mod remarcabil: clorului ii este data valoarea 36 in loc de 35.5.
In tabelul care urmeaza sunt trecute ingrosat valorile masice date de Daubeny si in paranteza valorile masice moderne:
Daubeny's SYMBOLS OF SIMPLE BODIES (1831)
O 8 (16.0) Oxygen K 40 (39.1) Potassium
Cl 36 (35.5) Chlorine Na 24 (23.0) Sodium
Fl 19 (19.0) Fluorine Ca 20 (40.1) Calcium
B 80 (79.9) Bromine Mg 12 (24.3) Magnesium
I 124 (127) Iodine Si 8 (28.1) Silicon
H 1 (1.01) Hydrogen Al 10 (27.0) Aluminium
N 14 (14.0) Nitrogen Fe 28 (55.8) Iron
C 6 (12.0) Carbon Cu 64 (63.5) Copper
S 16 (32.1) Sulphur Pb 104 (207) Lead
P 16 (31.0) Phosphorus Hg 200 (200.6) Mercury
3
``1836 , Tabelul electronegativitatii al lui Berzelius
Cel mai electronegative element (oxigenul sau Sauerstoff) este trecut in stanga sus iar cel mai putin electronegative(potasiul sau Kalium) in dreapta jos.Linia dintre hidrogen(Wasserstoff) si aur separa elementele predominant electronegative de elementele electropozitive.
1843 ,Sistemul lui Gmelin
4
1850,Johann Dobereiner's Triads
Triadele reprezinta grupe de trei elemente in care elemental din mijloc are o masa egala cu media celorlalte doua elemente.
J.W. Döbereiner a remarcat ca la unele elemente exista aceeasi diferenta intre
greutatea lor atomica (termenul actual utilizat este masa atomica relativa) atunci cind
sunt aranjate in grupe de cite trei. De exemplu, a observat aceeasi diferenta intre
greutatea atomica a elementelor clor – brom si brom – iod. Pe aceeasi baza a gasit si
alte grupari asemanatoare care au devenit cunoscute sub denumirea de “triadele lui
Döbereiner”.
In 1862, A.E.Beguyer de Chancourtois a fost prima
persoana care a aratat ca elementele pot fi grupate in functie de
masele lor atomice cu alte elemente la interval regulate. El a
desenat elementele sub forma unei spirale continue pe un cilindru
impartit in 16 parti. O lista a elementelor a fost infasurata in jurul unui
cilindru, asfel incat mai multe grupuri de elemente similare au fost aliniate, creandu-se astfel
prima reprezentare geometrica a tabelului periodic.
1864, Legea Octavelor-John Newlands
5
John Newlands a aratat in 1864 ca aceste clasificari sunt parte integranta dintr-o
schema mai generala. Newlands a grupat elementele pe linie in ordinea masei lor
atomice si atunci cind a observat aparitia unor elemente cu proprietati similare la
intervale regulate, a regrupat elementele si in coloane.
Newlands a observat ca proprietatile primelor sapte elemente reapar si la
urmatoarele sapte, astfel incit primul si al optulea, al doilea si al noulea si asa mai departe,
apartin aceluiasi grup sau familii. El a numit acest fenomen “legea octavelor”. Gazele nobile
care nu fusesera descoperite pina in anul 1890, si-au gasit locul in aceasta schema la sfirsitul
fiecarei linii. Aceasta teorie nu a fost luata in serios la acea vreme mai mult datorita alegerii
termenului muzical de “octava” de catre Newlands.
1864 ,Familiile de elemente dupa Naquet
6
1867, Tabelul periodic in spirala al lui Hinrichs
1870 Tabelul periodic al lui Meyer.
Este similar cu prima tabelul care a fost facut pentru prima oara de Mendeleev
7
1872 ,Sistemul in spirala al lui Meyer
1882, Sistemul periodic al lui Bayley
8
1886, Tabelul periodic al lui Crookes
1887 , Aranjamentul lui Flavitzky
9
1893, Tabelul Periodic al lui Rang
Tabelul periodic al lui Mendeleev
Mendeleev a formulat legea periodicitatii care se bazeaza pe ipoteza ca proprietatile elementelor sunt
intr-o dependenta periodica in functie de masele lor atomice. El a aranjat elementele intr-un tabel,
lasind spatii libere acolo unde nu existau elemente cunoscute cu masa atomica sau proprietati fizice si
chimice corespunzatoare pozitiei respective.
Primele opt elemente dupa hidrogen si heliu sunt litiu, beriliu, bor, carbon, nitrogen, oxigen, fluor si
neon (neonul inca nu fusese descoperit la vremea aceea). Aceste elemente au
fost grupate de catre Mendeleyev pentru a forma prima linie sau perioada
din tabelul periodic. Celelalte elemente cunoscute au fost aranjate sub
aceasta prima linie in ordinea masei lor atomice astfel incit sa rezulte un
tabel in care elementele de pe coloane prezinta proprietati similare.
a aranjat de asemenea si elementele pe care le cunoastem astazi sub denumirea de metale tranzitorii in
perioade mai lungi astfel incit sa nu se regaseasca in tabel in regiunea ocupata de nemetale.
Decizia lui Mendeleev de a lasa anumite locuri libere in tabel a fost confirmata ulterior prin
descoperirea de elemente ale caror proprietati fusesera astfel anticipate. De exemplu, el a prognozat
descoperirea unui element pe care l-a numit eka-aluminiu si ale carui proprietati le-a intuit printr-un
studiu al tendintelor si similitudinilor dintre elementele din tabelul sau. Patru ani mai tirziu a fost
descoperit galiu ale carui proprietati corespundeau pe deplin cu cele prognozate de catre Mendeleyev.
Tabelul periodic al elementelor este instrumentul cel mai valoros in studiul chimiei anorganice.
A ajutat la estimarea masei atomice relative reale a elementelor si la descoperirea de noi elemente. Un studiu mai riguros al sistemului periodic bazat pe masa atomica scoate insa in evidenta si o serie de anomalii; de exemplu, argonul si potasiul, iodul si telluriumul, cobaltul si nichelul, judecind dupa proprietatile lor, ar trebui sa fie plasate incorect in functie de masele lor atomice. Aceasta anomalie a ramas o lunga perioada de timp neexplicata, dar acum se cunoaste ca masa atomica a unui element are o
10
importanta mai mare decit masa atomica relativa. Aceste anomalii dispar atunci cind elementele sunt aranjate in functie de numarul atomic.
Tabelul lui Mendeleev din 1871. Liniile: elemente necunoscute. Grupa I-VII: grupele moderne 1-2 si 3-7 cu metalele de tranzitie adaugate; unele din acestea se intind in grupa a VIII-a. Gazele nobile erau necunoscute.
Tabelul periodic modern
Glenn Seaborg a descoperit elementele Transuraniene, numerele atomice de la 94 la 102. Completarea sseriei actinidelor l-a ajutat pe Seaborg sa aduca tabelului periodic forma de astazi. Seriile de lanthanide si actinide au fost puse sub restul tabelului periodic. Aceste elemente de fapt ar putea fi plasate intre metalele alcalino-pamantoase si metalele de tranzitie.
De asemenea dr. Seaborg si colegii lui sunt responsabili pentru identificarea a mai mult de 100 izotopi a elementelor chimice.
Concluzie: Din toate cele de mai sus se poate vedea cat de mare importanta a avut-o crearea unui tabel periodic al elementelor, ceea ce a necesitat munca a zeci de savanti chimisti. Toti acestia, bazandu-se pe lucrarile predecesorilor, au contribuit la imbunatatirea tabelului, aducandu-l la forma de astazi.
