У період дев'ятнадцятого століття сильну реформацію зазнали багато напрямків, в тому числі і хімія. Періодична система Менделєєва, сформульована в 1869 році, призвела до єдиного розуміння залежності стану простих речовин в таблиці Менделєєва, встановила взаємозв'язок між відносною атомною масою, валентністю і властивістю елемента.

Доменделеевский період хімії

Дещо раніше, на початку дев'ятнадцятого століття, робилися неодноразові спроби систематизації хімічних елементів. Німецький хімік Деберейнер провів першу серйозну роботу по систематизації в області хімії. Він визначив, що ряд схожих речовин за властивостями можна об'єднати в групи – тріади.

Помилковість уявлень німецького вченого

Суть представленого закону тріад Деберей визначалася тим, що атомна маса шуканого речовини близька до півсумі (середнім значенням) атомних мас двох останніх елементів таблиці тріади. Однак відсутність магнію в єдиній підгрупі кальцію, стронцію і барію було помилковим. Даний підхід був наслідком штучного обмеження аналогічних речовин тільки тройственними спілками. Деберейнер добре бачив схожість в хімічних параметрах фосфору і миш'яку, вісмуту і сурми. Однак він обмежив себе шуканням тріад. В результаті він не зміг прийти до правильної класифікації хімічних елементів. Розділити існуючі елементи тріади Деберейнеру, безумовно, не вдалося, закон явно вказував на присутність взаємозв'язку між відносної атомної маси і властивостями простих хімічних речовин.

Процес систематизації хімічних елементів

Всі подальші спроби систематизації спиралися на розподіл елементів в залежності від їх атомної маси. Надалі гіпотеза Деберей була використана іншими хіміками. З'явилося формування тріад, тетрад і пентад (об'єднання в групи по три, чотири і п'ять елементів). У другій половині дев'ятнадцятого століття з'явилося кілька робіт, грунтуючись на яких Дмитро Іванович Менделєєв привів хімію до повноцінної систематизації хімічних елементів. Інше будова періодичної системи Менделєєва призвело до революційного розуміння і очевидності механізму розподілу простих речовин.

Періодична система елементів Менделєєва

На засіданні російського хімічного співтовариства навесні 1869 року було зачитано повідомлення російського вченого Менделєєва Д. І. про відкриття ним періодичного закону хімічних елементів. В кінці цього ж року було опублікована перша робота «Основи хімії», у неї була включена перша періодична система елементів. У листопаді 1870 року він показав колегам додаток «Природна система елементів і застосування її до вказівки якостей невідкритих елементів». У цій праці Д. І. Менделєєв вперше використав термін «періодичний закон». Система елементів Менделєєва на підставі періодичного закону визначала можливість існування не відкритих простих речовин і чітко вказувала на їх властивості.

Виправлення та уточнення

У підсумку до 1971 році періодичний закон і періодична система елементів Менделєєва були доопрацьовані і доповнені російським хіміком. В остаточній статті «Періодична законність хімічних елементів» вчений встановив визначення періодичного закону, де вказується, що характеристики простих тіл, властивості сполук, а також утворених ними складних тіл визначається прямою залежністю згідно їх атомної ваги.
Дещо пізніше, у 1872 році, будова періодичної системи Менделєєва було реорганізовано в класичний вид (короткопериодний спосіб розподілу). На відміну від попередників, російський хімік повноцінно склав таблицю, ввів поняття закономірності атомної ваги хімічних елементів. Характеристика елементів періодичної системи Менделєєва і виведені закономірності дозволили вченому описати властивості елементів, які ще не відкриті. Менделєєв спирався на те, що властивості кожної речовини можна визначити згідно характеристикам двох сусідніх елементів. Він назвав це правилом «зірки». Його суть в тому, що в таблиці хімічних елементів для визначення властивості вибраного елемента необхідно орієнтуватися по горизонталі і вертикалі в таблиці хімічних елементів.

Періодична система Менделєєва здатна передбачити

Таблиця елементів Менделєєва, незважаючи на свою точність і вірність, не була визнана науковим товариством повноцінно. Деякі великі вчені зі світовим ім'ям відкрито висміювали можливість передбачити властивості невідкритого елемента. І тільки в 1885 році, після відкриття прогнозованих елементів - экаалюминия, экабора і экасилиция (галій, скандій і германій), нова класифікаційна система Менделєєва і періодичний закон були визнані в якості теоретичної основи хімії. На початку двадцятого століття будова періодичної системи Менделєєва неодноразово коригувалося. У процесі одержання нових наукових даних Д. І. Менделєєв і його колега У. Рамзай прийшли до висновку про необхідність введення нульової групи. До її складу увійшли інертні гази (гелій, неон, аргон, криптон, ксенон і радон).
У тисяча дев'ятсот одинадцятому році Ф. Содді вніс пропозицію розміщувати нерозрізнені хімічні елементи - ізотопи - в одній клітинці таблиці. У процесі довгої і кропіткої роботи таблиця періодичної системи хімічних елементів Менделєєва була остаточно доопрацьовано і придбала сучасний вигляд. До її складу увійшло вісім груп і сім періодів. Групи - це вертикальні стовпці, періоди - горизонтальні. У групах визначено поділ на підгрупи. Положення елемента в таблиці вказує на його валентність, чисто електронів і хімічні особливості. Як з'ясувалося пізніше, в ході розробки таблиці Д. І. Менделєєвим було виявлено випадковий збіг кількості електронів елемент з його порядковим номером. Цей факт в подальшому спростив розуміння принципу взаємодії простих речовин і утворення складних. А також процес у зворотному напрямку. Розрахунок кількості отриманого речовини, а також необхідного для протікання хімічної реакції став теоретично доступний.

Роль відкриття Менделєєва в сучасній науці

Система Менделєєва і його підхід до впорядкування хімічних елементів визначили подальше розвиток хімії. Завдяки правильному розумінню взаємозв'язку хімічних констант і аналізу Менделєєв зміг правильно скомпонувати і групувати елементи за їх властивостями. Нова таблиця елементів дає можливість ясно і чітко розраховувати дані до початку проведення хімічної реакції, передбачати нові елементи і їх властивості. Відкриття російського вченого зробило прямий вплив на подальший хід розвитку науки і технологій. Не існує технологічної галузі, яка б не застосовувала знання хімії. Можливо, якщо б подібне відкриття не відбулося, то наша цивілізація пішла б по іншому шляху розвитку.