Քննարկվող հարցեր
- Ինչու են դասակարգել տարրերը
- Տարրերի առաջին դասակարգումը`Մետաղներ և ոչմետաղներ
- Ինչու էր թերի այդ դասակարգումը
- Պարբերական համակարգի ստեղծումը
- Մենդելեևի կյանքը և գործունեությունը
- Ատոմի կառուցվածքը և կարգաթվի նշանակությունը
- Պարբերությունը և նրա նշանակությունը
- Խմբեր և ենթախմբեր
XVIII դարի երկրորդ կեսին և հատկապես XIX դարի առաջին կեսին բուռն զարգացում ապրեց քիմիա գիտությունը: Հայտնաբերվեցին քիմիական նոր տարրեր: XIX դարի կեսերին դրանց թիվը հասնում էր ավելի քան 60 -ի: Տարբեր երկրների մի շարք գիտնականներ ձեռնամուխ եղան արդեն մեծաթիվ քիմիական տարրերը դասակարգելու փորձերին:
Գիտնականները քիմիական տարրերը բաժանեցին երկու խմբի`մետաղների և ոչ մետաղների:Մետաղներն օժտված են բնորոշ հատկություններով` «մետաղական» փայլով, էլեկտրականության և ջերմության լավ հաղորդիչներ են, թափանցիկ չեն, նաև մեծ մասամբ պլաստիկ են:
Այս դասակարգման թերի կողմն այն էր, որ ոչ մետաղներ քիմիական տարրերի առաջացրած պարզ նյութերից մի քանիսն արտաքին տեսքով մետաղներից էապես չէին զանազանվում, օրինակ՝ տելուրը (Te) կամ գերմանիումը (Ge), որն էլ շփոթության առիթ էր հանդիսացել:
Բացի նշված թերություններից, քիմիական տարրերի նման դասակարգումը նոր տարրերի որոնման հնարավորություն չէր ընձեռում: Քիմիական տարրերի շարքում այլ, ավելի նուրբ օրինաչափություններ փնտրելու անհրաժեշտություն առաջացավ, որն էլ հաջողվեց ռուս մեծանուն գիտնական Դմիտրի Մենդելեևին:
Դմիտրի Մենդելեև ( 1834- 1907)
Պարբերական օրենքի հայտնագործումըՄենդելեևը տարրերի համակարգման հիմք ընդունեց տարրի ատոմային զանգվածը՝ որպես ճշգրիտ չափելի ու կասկած չհարուցող հիմնարար քանակական հատկանիշ:Նրան հաջողվեց բացահայտել տարրերի ատոմային զանգվածի ու քիմիական հատկությունների միջև առկա համընդհանուր պարբերական կապը:
Մենդելեևը 63 հայտնի տարրերի համար կազմեց առանձին քարտեր՝ գրանցելով յուրաքանչյուր տարրի և նրա միացությունների վերաբերյալ առավել կարևոր տեղեկությունները` քիմիական նշանը, անվանումը, բնույթը, հարաբերական ատոմային զանգվածը, օքսիդների, հիդրօքսիդների, բնորոշ աղերի բանաձևերը և այլն:ՕրինակՆատրիում 11 Na Na2O – օքսիդ,պինդ NaOH — հիմքNaCI- քլորիդԱյդ քարտերը գիտնականը հաջորդաբար դասավորեց` ըստ տարրերի ատոմային զանգվածի աճման կարգի և սկսեց դիտարկել: Մենդելեևը հանկարծ նկատեց, որ տարրերի շարքում հստակ դիտվում է դրանց հատկությունների պարբերականություն` ատոմային զանգվածի մեծացման հետ հատկությունների կրկնություն: Էլ ավելի կարևոր հայտնություն էր այն, որ պարբերաբար կրկնվում էին նաև փոփոխության բնույթն ու ընթացքը՝ մեկ տարրից մյուսին անցնելիս:
Նկատված օրինաչափությունների հիման վրա Մենդելեևը ձևակերպեց (1871թ.) հռչակավոր պարբերական օրենքը:Քիմիական տարրերի առաջացրած պարզ նյութերի, ինչպես նաև միացությունների ձևերն ու հատկությունները պարբերական կախման մեջ են այդ տարրերի հարաբերական ատոմային զանգվածների մեծությունից:
Պարբերական համակարգը պարբերական օրենքի պատկերումն է Պարբերական համակարգում, յուրաքանչյուր տարրի հատկացված են խիստ որոշակի համարով առանձին վանդակ՝ «բնակարաններ», որտեղ գրվում են տվյալ տարրը բնութագրող մեծությունները:ՕրինակN ՝արտաքին էլեկտրոնային շերտում էլեկտրոնների թիվը (վերջի երկու մեծությունների հետ կծանոթանաք հաջորդ թեմայում): 2s22p3 էլեկտրոնների բաշխումը ատոմում ըստ էներգիական մակարդակների, 5 և 2՝ հարաբերական ատոմային զանգվածը, 14,006՝ատոմային համարը (կարգաթիվը), 7՝ անվանումը, ազոտ` ազոտ տարրի քիմիական նշանն է,
Պարբերական համակարգը կազմված է յոթ հորիզոնական և ութ ուղղաձիգ շարքերից: Տարրերի հորիզոնական շարքը, որոնցում դիտվում է հատկությունների հետզհետե փոփոխություն` մինչև շարքի առաջին տարրի հատկությունների կրկնվելը, Մենդելեևն անվանեց պարբերություն: 1 -ին պարբերությունը անվանում են հատուկ, 2 -րդ և 3 -րդը՝ փոքր, 4 — 6 պարբերությունները՝ մեծ, իսկ 7 -ը՝ անավարտ: Պարբերությունները, բացառությամբ առաջինի, սկսվում են ալկալիական մետաղով և վերջանում իներտ գազով: Ուղղաձիգ շարքերում՝ խմբերում նման հատկություններով տարրերն են իրար տակ տեղադրված: Խմբերը բաժանվում են երկու ենթախմբերի՝ գլխավոր (A) և երկրորդական (B): A -ում ընդգրկված են և՛փոքր, և՛մեծ պարբերությունների տարրեր, իսկ B -ում ՝ միայն մեծ պարբերությունների տարրեր: Մենդելեևն ստեղծեց պարբերական համակարգ, որի կարճ ձևը բերված է ստորև.
Պարբերական համակարգը բացահայտում է մի շարք օրինաչափություններ` տարրերի հատկությունների վերաբերյալ: Այդ համակարգում պարբերությունների և խմբերի համարները չափազանց կարևոր տեղեկություններ են տալիս տարրերի ատոմների կառուցվածքի, հետևաբար նաև քիմիական հատկությունների մասին:
Նյութերը, որոնցից կազմված են ֆիզիկական մարմինները, իրենց հերթին կազմված են մասնիկներից` մոլեկուլներից:Մոլեկուլները բաժանելի մասնիկներ են, դրանք կազմված են ավելի փոքր մասնիկներից` ատոմներից: Ատոմ հունարեն նշանակում է անբաժանելի. քիմիական ճանապարհով այն չի բաժանվում, սակայն ֆիզիկական ճանապարհով այն բաժանվում է առավել փոքր, այսպես կոչված տարրական մասնիկների: Ատոմն ունի բարդ կառուցվածք, այն կազմված է դրական լիցքավորված միջուկից և նրա շուրջը գտնվող բացասական լիցք ունեցող էլեկտրոններից:
Միջուկն իր հերթին կազմված է դրական լիցք ունեցող մասնիկներից` պրոտոններից և զանգվածով պրոտոնին մոտավորապես հավասար, բայց լիցք չունեցող մասնիկներից` նեյտրոններից:
Քիմիական ռեակցիաների ընթացքում ատոմի միջուկի բաղադրության փոփոխություն տեղի չի ունենում: Միջուկի շուրջը առկա էլեկտրոնների թիվը հավասար է միջուկում առկա պրոտոնների թվին, հետևաբար, ատոմն էլեկտրաչեզոք է: Պրոտոնների թիվը հավասար է միջուկի դրական լիցքին կամ քիմիական տարրերի պարբերական համակարգում այդ տարրի ատոմային համարին (կարգաթվին): Նեյտրոնները, տեղավորվելով դրական լիցքավորված պրոտոնների միջև, խոչընդոտում են նրանց փոխադարձ վանումը: Նեյտրոնների թիվը ատոմի միջուկում պրոտոնների թվից կամ մեծ է, կամ էլ հավասար: Ատոմի զանգվածը հիմնականում պայմանավորված է միջուկի զանգվածով:Միջուկի նույն դրական լիցքով ատոմների համախումբը անվանում են քիմիական տարր: Դրանք հաճախ հանդիպում են տարատեսակ ատոմների ձևով, որոնք տարբերվում են միջուկում պարունակվող նեյտրոնների թվով:
Ատոմի միջուկում առկա պրոտոնների (Z) և նեյտրոնների (N) գումարի թիվն անվանում են ատոմի զանգվածային թիվը (A)՝ A=Z+NՄիևնույն քիմիական տարրի ատոմները, որոնք տարբերվում են նեյտրոնների թվով, հետևաբար և զանգվածային թվով, անվանում են իզոտոպներ:Օրինակ՝ A(Li)=3+4=7
Տարրի իզոտոպները նշվում են միևնույն քիմիական նշանով, բացառությամբ ջրածնի: Օրինակ՝ Օ,816Օ,817Օ,818Ջրածնի իզոտոպներն են՝ պրոտիումըH11, դեյտերիումը, D12, տրիտիումը T13:
Քիմիական տարրերը համապատասխան նշաններով արտահայտելու անհրաժեշտությունն առաջացել է դեռևս հին ժամանակներում։ Ներկայումս օգտվում են քիմիական տարրերի նշաններից, որոնք առաջարկվել են շվեդ գիտնական Յակոբ Բերցելիուսի կողմից (1814 թ.)։ Որպես քիմիական տարրի նշան ընտրվել է դրա լատիներեն անվանման սկզբնատառը՝ մեծատառով, կամ սկզբնատառը` զուգակցված դրան հաջորդող որևէ այլ տառի հետ։ Քիմիական տարրերը բաժանվում են մետաղ պարզ նյութ և ոչ մետաղ պարզ նյութ առաջացնողների։Եթե տվյալ քիմիական տարրին համապատասխանող պարզ նյութը մետաղ է (ունի մետաղական փայլ, բարձր ջերմա- և էլեկտրահաղորդականություն, կռելիություն, կոփելիություն և այլն), ապա դրան համարում են մետաղական տարր։Օրինակ, երկաթը, ցինկը, ալյումինը, պղինձը, արծաթը, ոսկին մետաղական տարրեր են։ Դրանց համապատասխանում են մետաղ պարզ նյութերը։Ոչ մետաղական տարրեր են համարվում նրանք, որոնց առաջացրած պարզ նյութերը ոչ մետաղներ են։ՕրինակԹթվածինը, ազոտը, ածխածինը, ծծումբը, ֆոսֆորը, քլորը ոչ մետաղական տարրեր են։Դրանց համապատասխանող պարզ նյութերը ոչ մետաղներ են։ Քիմիական տարրերի բաժանումը մետաղների և ոչ մետաղների պայմանական է։ Կան մետաղներ, որոնց մոտ արտահայտվում են նաև ոչ մետաղական հատկություններ և հակառակը։ՕրինակՍովորական պայմաններում սնդիկը գտնվում է հեղուկ վիճակում, որը բնորոշ չէ մետաղներին։ Իսկ բյուրեղային յոդը, որը ոչ մետաղ է, պինդ է և ունի բնորոշ մետաղական փայլ։ Տարբերությունը քիմիական տարրի և պարզ նյութի միջև ավելի հստակ է դրսևորվում ալոտրոպիա (այլակերպություն) երևույթով:Քիմիական տարրի՝ մի քանի պարզ նյութի ձևով հանդես գալու երևույթն անվանվում է ալոտրոպիա:ՕրինակԱծխածին տարրը (C) կարող է առաջացնել գրաֆիտ, ալմաստ և մի քանի այլ պարզ նյութեր, ֆոսֆոր (P) տարրը՝ կարմիր ֆոսֆոր, սպիտակ ֆոսֆոր, ու սև ֆոսֆոր, պարզ նյութերը և այլն: Ածխածնի այլակերպությունները
նկ.1 գրաֆիտ նկ.2 ալմաստ Ֆոսֆորի այլակերպությունները
նկ.3 կարմիր ֆոսֆոր նկ.4 սպիտակ ֆոսֆոր նկ.5 սև ֆոսֆոր Տարրերի կարևորագույն բնութագիր է բնության մեջ տարածվածությունը։ Ընդհանուր առմամբ, բնության մեջ առավել տարածված են թեթև տարրերը, իսկ կենդանի օրգանիզմներում` ամենաթեթևները (ջրածին, ածխածին, ազոտ, թթվածին)։ Տիեզերքում տարածված են թեթևագույն տարրերը` ջրածինը և հելիումը։ Օրինակ, Արեգակի զանգվածի 3/4-ից ավելին ջրածինն է, իսկ մնացածը` հելիումը։ Երկրակեղևում (որը պայմանականորեն Երկրի մակերևույթի վերին 16 կմ հաստությամբ շերտն է) տարրերի բաշխվածությունը խիստ անհամաչափ է. նրա զանգվածի մոտ 99% -ը բաժին է ընկնում ընդամենը 8 տարրերի՝ O,Si,Al,Fe,Ca,Na,K,Mg։
Արսենյան Գուրգեն 