Predpogoji za odkritje periodičnega zakona in ustvarjanje periodičnega sistema D.I. Mendelejeva. Zgodovina odkritja periodičnega zakona

Vse materialno, kar nas obdaja v naravi, pa naj gre za vesoljske objekte, običajne zemeljske objekte ali žive organizme, je sestavljeno iz snovi. Obstaja veliko njihovih sort. Že v starih časih so ljudje opazili, da so sposobni ne samo spremeniti svoje agregatno stanje, ampak tudi preoblikovati v druge snovi, obdarjene z drugačnimi lastnostmi v primerjavi s prvotnimi. Toda ljudje niso takoj razumeli zakonov, po katerih se zgodijo takšne transformacije snovi. Da bi to naredili, je bilo treba pravilno identificirati osnovo snovi in ​​razvrstiti elemente, ki obstajajo v naravi. To je postalo mogoče šele sredi 19. stoletja z odkritjem periodičnega zakona. Zgodovina njegovega nastanka D.I. Pred Mendelejevimi so bila dolga leta dela, oblikovanje te vrste znanja pa so olajšale stoletja stare izkušnje vsega človeštva.

Kdaj so bili postavljeni temelji kemije?

Obrtniki starodavnih časov so bili zelo uspešni pri ulivanju in taljenju različnih kovin, saj so poznali številne skrivnosti njihove pretvorbe. Svoje znanje in izkušnje so prenašali na svoje potomce, ki so jih uporabljali vse do srednjega veka. Veljalo je, da je navadne kovine povsem mogoče predelati v dragocene, kar je bila pravzaprav glavna naloga kemikov do 16. stoletja. V bistvu je taka ideja vsebovala tudi filozofske in mistične ideje starogrških znanstvenikov, da je vsa materija zgrajena iz določenih »prvoelementov«, ki se lahko spreminjajo drug v drugega. Kljub navidezni primitivnosti tega pristopa je igral vlogo v zgodovini odkritja periodičnega zakona.

Panacea in bela tinktura

Med iskanjem temeljnega principa so alkimisti trdno verjeli v obstoj dveh fantastičnih snovi. Eden od njih je bil legendarni kamen modrosti, imenovan tudi eliksir življenja ali panaceja. Verjeli so, da takšno zdravilo ni samo varen način za pretvorbo živega srebra, svinca, srebra in drugih snovi v zlato, ampak je služilo tudi kot čudežno univerzalno zdravilo, ki zdravi vsako človeško bolezen. Drugi element, imenovan bela tinktura, ni bil tako učinkovit, vendar je bil obdarjen s sposobnostjo pretvorbe drugih snovi v srebro.

Če povemo ozadje odkritja periodičnega zakona, je nemogoče ne omeniti znanja, ki so ga nabrali alkimisti. Poosebljali so primer simbolnega mišljenja. Predstavniki te pol mistične znanosti so ustvarili določen kemijski model sveta in procesov, ki se v njem dogajajo na kozmični ravni. V želji, da bi razumeli bistvo vseh stvari, so do potankosti zapisovali laboratorijske tehnike, opremo in podatke o kemični steklovini, z veliko natančnostjo in marljivostjo pa so svoje izkušnje prenašali na sodelavce in potomce.

Potreba po klasifikaciji

Do 19. stoletja se je nabralo dovolj informacij o najrazličnejših kemičnih elementih, kar je povzročilo naravno potrebo in željo znanstvenikov, da jih sistematizirajo. Toda za izvedbo takšne klasifikacije so bili potrebni dodatni eksperimentalni podatki, pa tudi ne mistično, ampak resnično znanje o strukturi snovi in ​​bistvu osnove strukture snovi, ki še ni obstajala. Poleg tega razpoložljivi podatki o pomenu atomskih mas takrat znanih kemijskih elementov, na podlagi katerih je bila izvedena sistematizacija, niso bili posebej točni.

Toda poskusi razvrščanja med naravoslovce so bili vedno znova izvedeni že dolgo pred razumevanjem pravega bistva stvari, ki danes tvori osnovo sodobne znanosti. In v tej smeri so delali številni znanstveniki. Če na kratko opišemo predpogoje za odkritje Mendelejevega periodičnega zakona, je vredno omeniti primere takšnih kombinacij elementov.

Triade

Znanstveniki tistega časa so menili, da so lastnosti, ki jih kažejo najrazličnejše snovi, nedvomno odvisne od velikosti njihovih atomskih mas. Ko se je tega zavedal, je nemški kemik Johann Döbereiner predlagal svoj sistem klasifikacije elementov, ki tvorijo osnovo materije. To se je zgodilo leta 1829. In ta dogodek je bil precej resen napredek v znanosti za to obdobje njenega razvoja, pa tudi pomembna faza v zgodovini odkritja periodičnega zakona. Döbereiner je združil znane elemente v skupnosti in jih poimenoval "triada". Po obstoječem sistemu se je izkazalo, da je masa zunanjih elementov enaka povprečju vsote atomskih mas člana skupine, ki je bila med njimi.

Poskusi razširiti meje triad

V omenjenem Döbereinerjevem sistemu je bilo dovolj pomanjkljivosti. Na primer, v verigi barija, stroncija in kalcija je manjkal magnezij, ki je bil podoben po strukturi in lastnostih. In v skupnosti telurja, selena in žvepla ni bilo dovolj kisika. Številnih drugih podobnih snovi tudi ni bilo mogoče razvrstiti po triadnem sistemu.

Mnogi drugi kemiki so poskušali razviti te ideje. Zlasti nemški znanstvenik Leopold Gmelin je poskušal razširiti "tesen" okvir, razširiti skupine klasificiranih elementov, jih razdeliti po vrstnem redu enakovrednih uteži in elektronegativnosti elementov. Njegove strukture niso tvorile le triade, ampak tudi tetrade in pentade, vendar nemški kemik nikoli ni mogel dojeti bistva periodičnega zakona.

Spirala de Chancourtois

Še bolj zapleteno shemo za konstrukcijo elementov je izumil Alexandre de Chancourtois. Položil jih je na ravnino, zvito v valj, in jih razporedil navpično z naklonom 45° po naraščajočih atomskih masah. Kot je bilo pričakovano, bi morale biti snovi s podobnimi lastnostmi nameščene vzdolž črt, vzporednih z osjo dane volumetrične geometrijske figure.

Toda v resnici idealna klasifikacija ni uspela, saj so včasih povsem nepovezani elementi padli v eno vertikalo. Na primer, izkazalo se je, da ima mangan poleg alkalijskih kovin popolnoma drugačno kemično obnašanje. In v isti "družbi" so bili žveplo, kisik in element titan, ki jim ni prav nič podoben. Vendar pa je svoj prispevek prispevala tudi podobna shema, ki je zavzela svoje mesto v zgodovini odkritja periodičnega zakona.

Drugi poskusi ustvarjanja klasifikacij

Po opisanih je John Newlands predlagal svoj sistem klasifikacije, pri čemer je opozoril, da ima vsak osmi član nastale serije podobnost v lastnostih elementov, razporejenih v skladu s povečanjem atomske mase. Znanstveniku je prišlo na misel, da bi odkriti vzorec primerjal s strukturo razporeditve glasbenih oktav. Hkrati je vsakemu od elementov dodelil svojo zaporedno številko in jih razporedil v vodoravne vrste. Toda takšna shema se spet ni izkazala za idealno in je bila v znanstvenih krogih ocenjena zelo skeptično.

Od 1964 do 1970 tabele, ki organizirajo kemične elemente, sta ustvarila tudi Odling in Meyer. Toda taki poskusi so imeli spet svoje slabosti. Vse to se je zgodilo na predvečer Mendelejevega odkritja periodičnega zakona. Nekatera dela z nepopolnimi poskusi klasifikacije so bila objavljena tudi potem, ko je bila svetu predstavljena tabela, ki jo uporabljamo še danes.

Biografija Mendelejeva

Briljantni ruski znanstvenik se je rodil leta 1834 v mestu Tobolsk v družini direktorja gimnazije. Poleg njega je bilo v hiši še šestnajst bratov in sester. Dmitrij Ivanovič, ki ni bil prikrajšan za pozornost, kot najmlajši od otrok, je že od malih nog presenetil vse s svojimi izjemnimi sposobnostmi. Njegovi starši so se kljub težavam trudili, da bi mu omogočili najboljšo izobrazbo. Tako je Mendelejev najprej diplomiral na gimnaziji v Tobolsku, nato pa na Pedagoškem inštitutu v prestolnici, pri čemer je v duši ohranil globoko zanimanje za znanost. Pa ne le v kemijo, tudi v fiziko, meteorologijo, geologijo, tehnologijo, instrumentarstvo, aeronavtiko in drugo.

Kmalu je Mendelejev zagovarjal disertacijo in postal izredni profesor na univerzi v Sankt Peterburgu, kjer je predaval organsko kemijo. Leta 1865 je svojim kolegom predstavil svojo doktorsko disertacijo na temo "O kombinaciji alkohola z vodo". Leto odkritja periodičnega zakona je bilo 1969. Toda pred tem dosežkom je bilo 14 let trdega dela.

O velikem odkritju

Ob upoštevanju napak, netočnosti in pozitivnih izkušenj svojih kolegov je Dmitrij Ivanovič uspel sistematizirati kemične elemente na najprimernejši način. Opazil je tudi periodično odvisnost lastnosti spojin in enostavnih snovi, njihove oblike od vrednosti atomskih mas, kar je navedeno v formulaciji periodičnega zakona, ki ga je podal Mendelejev.

Toda takšne napredne ideje žal niso takoj našle odziva v srcih niti ruskih znanstvenikov, ki so to novost sprejeli zelo previdno. In med osebnostmi tuje znanosti, zlasti v Angliji in Nemčiji, je Mendelejev zakon našel najbolj goreče nasprotnike. Toda zelo kmalu se je situacija spremenila. Kaj je bil razlog? Briljanten pogum velikega ruskega znanstvenika se je nekaj časa kasneje pojavil v svetu kot dokaz njegove briljantne sposobnosti znanstvenega predvidevanja.

Novi elementi v kemiji

Odkritje periodičnega zakona in struktura periodične tabele, ki jo je ustvaril, sta omogočila ne le sistematizacijo snovi, temveč tudi številne napovedi o prisotnosti v naravi številnih takrat neznanih elementov. Zato je Mendelejevu uspelo udejanjiti tisto, kar drugim znanstvenikom pred njim ni uspelo.

Minilo je le pet let in ugibanja so se začela potrjevati. Francoz Lecoq de Boisbaudran je odkril novo kovino, ki jo je poimenoval galij. Izkazalo se je, da so njegove lastnosti zelo podobne eka-aluminiju, ki ga je v teoriji napovedal Mendelejev. Ko so izvedeli za to, so bili predstavniki znanstvenega sveta tistega časa osupli. Toda neverjetna dejstva se tu niso končala. Potem je Šved Nilsson odkril skandij, katerega hipotetični analog se je izkazal za ekabor. In dvojnik eca-silicija je bil germanij, ki ga je odkril Winkler. Od takrat se je Mendeljejev zakon začel uveljavljati in pridobivati ​​vedno več novih privržencev.

Nova dejstva briljantnega predvidevanja

Ustvarjalca je lepota njegove zamisli tako prevzela, da si je zadal nekaj predpostavk, katerih veljavnost so kasneje najbolj briljantno potrdila praktična znanstvena odkritja. Na primer, Mendelejev je nekatere snovi v svoji tabeli razporedil sploh ne glede na naraščajoče atomske mase. Predvideval je, da periodičnost v globljem smislu opazimo ne le v povezavi s povečanjem atomske teže elementov, ampak tudi iz drugega razloga. Veliki znanstvenik je uganil, da je masa elementa odvisna od količine nekaterih bolj elementarnih delcev v njegovi strukturi.

Tako je periodični zakon na nek način spodbudil predstavnike znanosti k razmišljanju o sestavnih delih atoma. In znanstveniki prihajajočega 20. stoletja - stoletja veličastnih odkritij - so bili vedno znova prepričani, da so lastnosti elementov odvisne od velikosti nabojev atomskih jeder in strukture njihove elektronske lupine.

Periodični zakon in sodobnost

Periodični sistem, ki je v svojem jedru ostal nespremenjen, je bil pozneje večkrat dopolnjen in spremenjen. Oblikovala je tako imenovano ničelno skupino elementov, ki vključuje inertne pline. Uspešno je bil rešen tudi problem umestitve elementov redkih zemelj. Toda kljub dodatkom je pomen odkritja Mendelejevega periodičnega zakona v izvirni različici precej težko preceniti.

Kasneje, s pojavom radioaktivnosti, so bili povsem razumljeni razlogi za uspešnost takšne sistematizacije, pa tudi periodičnost lastnosti elementov različnih snovi. Kmalu so svoje mesto v tej tabeli našli tudi izotopi radioaktivnih elementov. Osnova za razvrstitev številnih članov celice je bilo atomsko število. In sredi 20. stoletja je bilo končno utemeljeno zaporedje razporeditve elementov v tabeli, odvisno od polnjenja orbital atomov z elektroni, ki se gibljejo z ogromno hitrostjo okoli jedra.

Tukaj bo bralec našel informacije o enem najpomembnejših zakonov, kar jih je človek kdaj odkril na znanstvenem področju - periodičnem zakonu Dmitrija Ivanoviča Mendelejeva. Seznanili se boste z njegovim pomenom in vplivom na kemijo; obravnavane bodo splošne določbe, značilnosti in podrobnosti periodičnega zakona, zgodovina odkritja in glavne določbe.

Kaj je periodični zakon

Periodični zakon je naravni zakon temeljne narave, ki ga je prvi odkril D. I. Mendelejev leta 1869, samo odkritje pa se je zgodilo s primerjavo lastnosti nekaterih kemičnih elementov in takrat znanih vrednosti atomske mase.

Mendelejev je trdil, da so po njegovem zakonu preprosta in zapletena telesa ter različne spojine elementov odvisne od njihove periodične tipske odvisnosti in od teže njihovega atoma.

Periodični zakon je edinstven v svoji vrsti in to je posledica dejstva, da ni izražen z matematičnimi enačbami, za razliko od drugih temeljnih zakonov narave in vesolja. Grafično se izrazi v periodnem sistemu kemičnih elementov.

Zgodovina odkritja

Odkritje periodičnega zakona se je zgodilo leta 1869, vendar so se poskusi sistematizacije vseh znanih elementov x začeli že dolgo pred tem.

Prvi poskus ustvarjanja takega sistema je naredil I. V. Debereiner leta 1829. Vse znane kemične elemente je razvrstil v triade, ki so med seboj povezane z bližino polovice vsote atomskih mas, vključenih v to skupino treh komponent. Po Debereinerju je A. de Chancourtois poskušal ustvariti edinstveno tabelo klasifikacije elementov, svoj sistem je poimenoval "zemeljska spirala", po njem pa je Newlandsovo oktavo sestavil John Newlands. Leta 1864 sta skoraj istočasno William Olding in Lothar Meyer objavila tabele, ustvarjene neodvisno drug od drugega.

Periodični zakon je bil predstavljen znanstveni skupnosti v pregled 8. marca 1869, in to se je zgodilo med srečanjem ruskega društva. Dmitrij Ivanovič Mendelejev je svoje odkritje napovedal pred vsemi in istega leta je izšel Mendelejev učbenik "Osnove kemije", kjer je bil prvič prikazan periodni sistem, ki ga je ustvaril. Leto kasneje, leta 1870, je napisal članek in ga predložil Ruskemu kemijskemu društvu, kjer je bil prvič uporabljen koncept periodičnega zakona. Leta 1871 je Mendelejev podal izčrpen opis svojega koncepta v svojem znamenitem članku o periodičnem zakonu kemijskih elementov.

Neprecenljiv prispevek k razvoju kemije

Pomen periodičnega zakona je neverjetno velik za znanstveno skupnost po vsem svetu. To je posledica dejstva, da je njegovo odkritje močno spodbudilo razvoj tako kemije kot drugih naravoslovnih ved, na primer fizike in biologije. Razmerje med elementi in njihovimi kvalitativnimi kemijskimi in fizikalnimi značilnostmi je omogočilo tudi razumevanje bistva zgradbe vseh elementov po enem principu in spodbudilo sodobno oblikovanje pojmov o kemijskih elementih, konkretiziralo znanje. snovi kompleksne in enostavne zgradbe.

Uporaba periodičnega zakona je omogočila rešitev problema kemijskega napovedovanja in ugotavljanje vzroka obnašanja znanih kemijskih elementov. Atomska fizika, vključno z jedrsko energijo, je postala mogoča zaradi istega zakona. Po drugi strani pa so te znanosti omogočile razširitev obzorja bistva tega zakona in poglobitev njegovega razumevanja.

Kemijske lastnosti elementov periodnega sistema

V bistvu so kemični elementi med seboj povezani z značilnostmi, ki so jim lastne v stanju prostega atoma ali iona, solvatiranega ali hidratiranega, v preprosti snovi in ​​obliki, ki jo lahko tvorijo njihove številne spojine. Vendar te lastnosti običajno sestavljata dva pojava: lastnosti, značilne za atom v prostem stanju in lastnosti preproste snovi. Obstaja veliko vrst tovrstnih lastnosti, najpomembnejše pa so:

1. Atomska ionizacija in njena energija, odvisno od položaja elementa v tabeli, njegove redne številke.
2. Energijska afiniteta atoma in elektrona, ki je tako kot atomska ionizacija odvisna od lokacije elementa v periodnem sistemu.
3. Elektronegativnost atoma, ki nima konstantne vrednosti, ampak se lahko spreminja glede na različne dejavnike.
4. Polmeri atomov in ionov - tukaj se praviloma uporabljajo empirični podatki, ki so povezani z valovno naravo elektronov v stanju gibanja.
5. Atomizacija enostavnih snovi – opis reaktivnih sposobnosti elementa.
6. Oksidacijska stanja so formalna značilnost, vendar se pojavljajo kot ena najpomembnejših lastnosti elementa.
7. Oksidacijski potencial za enostavne snovi je meritev in pokazatelj potenciala snovi, da deluje v vodnih raztopinah, kot tudi stopnje manifestacije redoks lastnosti.

Periodičnost elementov notranjega in sekundarnega tipa

Periodični zakon daje razumevanje druge pomembne sestavine narave - notranje in sekundarne periodičnosti. Zgoraj omenjena področja proučevanja atomskih lastnosti so pravzaprav veliko bolj kompleksna, kot bi si mislili. To je posledica dejstva, da elementi s, p, d tabele spreminjajo svoje kvalitativne značilnosti glede na njihov položaj v obdobju (notranja periodičnost) in skupini (sekundarna periodičnost). Na primer, notranji proces prehoda elementa s iz prve skupine v osmo v p-element spremljajo minimalne in maksimalne točke na krivulji energijske črte ioniziranega atoma. Ta pojav kaže na notranjo nestabilnost periodičnosti sprememb lastnosti atoma glede na njegov položaj v obdobju.

Rezultati

Zdaj ima bralec jasno razumevanje in opredelitev, kaj je Mendelejev periodični zakon, se zaveda njegovega pomena za človeka in razvoj različnih znanosti ter ima predstavo o njegovih sodobnih določbah in zgodovini odkritja.

Odkritje periodičnega zakona

"Osnove kemije" so izšle v ločenih izdajah. Prvi izmed njih je izšel junija 1868. Posvečen je bil splošnim vprašanjem kemije, obravnaval pa je tudi lastnosti vodika, kisika in dušika. Pri izdelavi načrta za nadaljnje delo je imel Mendelejev pomembno vprašanje: v kakšnem zaporedju naj bo material postavljen? Znanstvenik je menil, da rešitev tega problema ni nič manj pomembna od same predstavitve informacij. Zapisal je: »Ena zbirka dejstev, četudi zelo obsežna, eno kopičenje le-teh, celo nezainteresirano, celo poznavanje splošno sprejetih načel še ne bo zagotovilo metode obvladovanja znanosti in ne bo zagotovilo za nadaljnje uspehov in niti pravice do imena znanosti v najvišjem pomenu besede. Gradnja znanosti ne zahteva le materiala, ampak tudi načrt. Poleg tega, čeprav še ni načrta, ni možnosti, da bi izvedeli veliko tega, kar je kdo že vedel, kar je že sestavljeno. Mnoga kemijska dejstva, ki niso bila začrtana v njenih načrtih, so bila pogosto odkrita ne enkrat, ampak dvakrat, trikrat ali večkrat.<.>.

V labirintu znanih dejstev se zlahka izgubiš brez načrta in sam načrt že znanega je včasih vreden truda preučevanja, katerega delček ni vreden preučevanje številnih posameznih dejstev.«

Sprva je Mendelejev načrtoval razvrstitev elementov po valenci, potem pa se je odločil, da jih razvrsti glede na atomsko težo in podobnost lastnosti. Konec leta 1868 je dokončal delo pri izdelavi nadaljnjega načrta za "Osnove kemije" in v začetku leta 1869 začel drugi del knjige. Toda sistematizacija kemijskega znanja je še naprej zanimala znanstvenika z didaktičnega vidika, klasifikacija elementov pa z znanstvenega vidika. In razmišljanje o tem problemu je sčasoma obrodilo rezultate. 17. februarja zjutraj je Mendelejev prejel pismo svojega kolega profesorja Hodneva. Na zadnji strani pisma je Dmitrij Ivanovič naredil opombo, v kateri je primerjal alkalijske in zemeljskoalkalijske kovine po atomski teži.

Kako resnična je izjava, da je Mendelejev našel rešitev problema v sanjah, ni znano. Toda očitno je bil prisoten določen trenutek uvida, v sanjah ali v resnici. Sicer je težko razložiti, zakaj je znanstvenik začel razvijati tako pomembno idejo na prvem listu papirja, ki mu je prišel pod roke. Vendar je bil vpogled vpogled, toda Mendelejev je nadaljeval raziskave s svojo običajno metodičnostjo. S pomočjo kart, ki so na kratko povzele lastnosti elementov in navedle njihovo atomsko starost, je Mendelejev ustvaril različico tabele, v kateri so našli svoje mesto skoraj vsi takrat znani elementi. Ko je sistem v celoti prepisal, ga je Mendelejev poslal v tiskarno pod naslovom "Izkušnja sistema elementov na podlagi njihove atomske teže in kemične podobnosti." Izvode »Sistemske izkušnje« je poslal domačim in tujim kolegom. Tako je izgledal ta sistem ali, če želite, prvi periodni sistem:

Na prvi pogled je ta miza malo podobna sodobni različici. Toda če ga natančneje preučite, lahko vidite, da razkriva številne vzorce, na katerih temelji sodobni sistem elementov. Torej lahko vidite, da je v "Izkušnji sistema" že praktično identificiranih sedem glavnih podskupin sodobne tabele.

Naslednjih nekaj dni je Mendelejev delal na članku "Povezava lastnosti z atomsko težo elementov." V njem je znanstvenik utemeljil pristop, ki ga je izbral: »: ... pri vseh spremembah lastnosti preprostih teles v njihovem prostem stanju nekaj ostane konstantno, in ko element preide v spojine, je to nekaj materialno in predstavlja značilnost spojin, ki obdajajo ta element. V zvezi s tem je do danes znan samo en numerični podatek, in sicer atomska teža, značilna za element.”

V času, ko znanstveniki niso imeli pojma o strukturi atomov, je bila njihova edina značilnost atomska teža. Mendelejev ni bil avtor ideje o ustvarjanju sistema elementov na podlagi te vrednosti. Pred njim so podobne poskuse izvajali tudi drugi raziskovalci. Mendelejev ni poskušal omalovaževati dosežkov svojih predhodnikov. Toda hkrati je v zelo pravilni obliki izpostavil progresivnost svojega sistema: »Periodično odvisnost lastnosti različnih elementov in njihovih spojin od atomske mase elementov je bilo mogoče ugotoviti, potem ko je bila ta odvisnost dokazana za podobne elementi. Zdi se mi, da je primerjava raznovrstnih elementov tudi najpomembnejša lastnost, po kateri se moj sistem razlikuje od sistemov mojih predhodnikov. Tako kot ti slednji sem z nekaj izjemami sprejel enake skupine podobnih elementov, hkrati pa sem si zadal cilj raziskati vzorec v medsebojnih odnosih skupin. Pri tem sem prišel do zgoraj omenjenega splošnega načela, ki velja za vse elemente.”

Mendelejev vztraja, da je njegova klasifikacija elementov naravna: "Metoda porazdelitve elementov glede na njihovo atomsko težo ni v nasprotju z naravno podobnostjo, ki obstaja med elementi, ampak, nasprotno, neposredno kaže nanjo."

Pravzaprav lastnosti elementa niso odvisne od teže njegovih atomov, temveč od njihove strukture, ki je seveda povezana s tem indikatorjem. Toda ker ni imel nobenih drugih značilnosti atomov, je Mendelejev lahko izhajal le iz te in ta pristop je bil

res nekaj najbolj naravnega možnega.

Na koncu članka znanstvenik navede nekaj določb, ki izhajajo iz periodičnega zakona, ki ga je odkril:

"1. Elementi, razvrščeni glede na njihovo atomsko težo, predstavljajo jasno periodičnost lastnosti.

2. Elementi, ki so kemično podobni, imajo bodisi podobne atomske teže (kot Pt, Ir, Os) bodisi dosledno in enakomerno naraščajoče teže (kot K, Rb, Cs).

3. Primerjava elementov ali njihovih skupin po atomski masi ustreza njihovi tako imenovani atomskosti in do neke mere tudi razlikam v kemični naravi, kar je jasno vidno v vrstah Li, Be, C, N, O, F in se ponavlja v drugih serijah.

4. Najpogostejša preprosta telesa v naravi imajo nizko atomsko maso, za vse elemente z nizko atomsko maso pa so značilne ostre lastnosti. So torej tipični elementi. Vodik, kot najlažji element, je upravičeno izbran kot najbolj značilen.

5. Velikost atomske teže določa naravo elementa, tako kot velikost delca določa lastnosti kompleksnega telesa.

6. Pričakovati je treba odkritje še veliko neznanih preprostih teles, na primer podobnih AL in Si, z deležem 65–75.

7. Atomsko težo elementa je včasih mogoče popraviti s poznavanjem njegovih analogij. Tejev delež torej ne bi smel biti 128, ampak 123–126.

8. Nekatere analogije elementov so razkrite z velikostjo teže in atoma.«

Konec februarja je Mendelejev predal rokopis članka svojemu kolegu N. A. Menšutkinu. Članek je bil objavljen v Journal of the Russian Chemical Society. Na sestanku društva je o tem zaradi odsotnosti avtorja poročal Menshutkin. Sam Mendelejev je bil na službenem potovanju. Po navodilih Svobodnega gospodarskega društva je pregledal več sirarn v provinci Tver. Znanstvenik je še naprej jemal svojo "tretjo službo", skrb za razvoj industrije, nič manj resno kot svoje znanstvene in pedagoške dejavnosti.

Toda odkritje periodičnega zakona in izhajajoča iz njega sistematizacija kemijskih elementov je bila le polovica bitke. Z odkritjem je bilo treba seznaniti tudi znanstveni svet in znanstvenike prepričati o veljavnosti zakona. Poleti 1869 je Mendelejev sodeloval na drugem kongresu naravoslovcev. Prišel je z novo različico svojega sistema. V njej so bile skupine elementov s podobnimi lastnostmi razporejene navpično, kot je običajno v sodobni različici tabele. Vsi takrat znani elementi, razen sedmih, so našli svoje pravo mesto v tej različici. Mendelejev je nadaljeval z delom na izboljšanju sistema. Do leta 1870 je našel pravilne položaje za vse znane elemente.

V letih 1870–1871 je znanstvenik objavil več člankov in predstavil periodični zakon. Posebno mesto med deli Dmitrija Ivanoviča zavzemata članka "Periodni zakon kemijskih elementov" in "Naravni sistem elementov in njegova uporaba za označevanje lastnosti neodkritih elementov". O drugem od njih je znanstvenik pozneje zapisal: »To je najboljši povzetek mojih pogledov in razmišljanj o periodičnosti elementov in izvirniku, po katerem je bilo kasneje toliko napisanega o tem sistemu. To je glavni razlog za mojo znanstveno slavo.« V tem delu je bil prvič na kratko formuliran periodični zakon: »...lastnosti elementov (in posledično iz njih oblikovanih preprostih teles) so periodično odvisne od njihove atomske teže.« Sodobna formulacija se razlikuje le po tem, da ne upošteva atomske teže, temveč naboj atomskega jedra.

Mendelejev je poudaril, da bi lahko imel zakon, ki ga je odkril, velik pomen za nadaljnji razvoj kemije. Med možnostmi za uporabo zakona je znanstvenik imenoval sestavljanje sistema elementov, določanje lastnosti elementov, ki še niso odkriti, in metode njihovega odkrivanja, določanje atomske teže malo raziskanih elementov in popravljanje tega indikatorja za številne elemente. , obnavljanje informacij o oblikah kemičnih spojin. In vse te možnosti so bile uresničene v času življenja Mendelejeva in v mnogih pogledih sam. Tako je do leta 1871 s svojo periodično tabelo popravil atomsko težo številnih elementov. Znanstvenik je razjasnil težo 28 elementov, nekatere od njih na radikalen način. Na primer, pokazal je, da ima erbij atomsko težo ne 56, kot so mislili prej, ampak 170, lantan ne 92, ampak 139 itd. Kot vidimo, so bile do leta 1869 atomske mase mnogih elementov izračunane napačno. Glede na to okoliščino in dejstvo, da mnogi elementi takrat sploh niso bili odkriti, se lahko le čudimo genialnosti znanstvenika, ki je kljub temu uspel najti periodični vzorec.

Že v prvi različici tabele je Mendelejev pustil prostor za štiri neznane elemente z atomsko maso 45, 68, 70 in 180. V letih 1870–1871 je znanstvenik napovedal kemijske in fizikalne lastnosti prvih treh od teh elementov in jim dal predhodna imena: ekabor, ekaaluminij in ekasilicij. Predpona "eka" pomeni "sledim". S temi imeni je Mendelejev želel povedati, da bi morali biti predlagani elementi naslednji analogi bora, aluminija in silicija po atomski teži.

Leta 1875 je Francoz Lecoq de Boisbaudran odkril nov element. Kemik ga je po zgodovinskem imenu Francije poimenoval galij. Resnično odkriti galij je nadomestil hipotetični eka-aluminij. Leta 1879 je švedski kemik Nilsson odkril skandij, ki ga je v periodnem sistemu nadomestil ekabor. Ekasilicij je leta 1886 nadomestil germanij, ki ga je odkril Nemec Winkler. Pravičnost in pomembnost periodičnega zakona je bila sijajno potrjena v praksi. Ne smemo pa misliti, da je šele po odkritju elementov, ki jih je napovedal Mendelejev, periodični zakon dobil priznanje. Spomladi 1871 je znanstvenik odšel na drugo poslovno potovanje v tujino. Njegov cilj je bil nakup mineralov, potrebnih za raziskave. Med potovanjem se je Dmitrij Ivanovič srečal s številnimi evropskimi znanstveniki, z njimi razpravljal o periodičnem zakonu in svojem sistemu elementov. Sklepe Mendelejeva so odobrili številni tuji kolegi. Kasneje je prišlo do polemike o prioritetah celo glede sistema elementov. Dejstvo je, da je leta 1864 nemški kemik Lothar Meyer ustvaril tabelo 27 elementov, ki jih je razporedil po naraščajoči atomski masi in jih združil po valenci. Toda nemški znanstvenik ni delal teoretičnih posplošitev, podobnih Mendelejevemu periodičnemu zakonu. Ustvaril je popolno tabelo vseh elementov leta 1870, to je po objavi »Izkušnje sistema elementov«. Vendar je treba opozoriti, da nekateri znanstveniki niso prepoznali pravičnosti zakona in mnogi niso razumeli ali prepoznali njegove temeljne narave. Za popolno priznanje je trajalo dolgo.