Mendeleyv Cədvəli
Heartbreak Corbeil
Dmitri Mendeleyev 1834-c ildə Tobolskda anadan olmuşdur. Onun portretinə və tərtib etdiyi kimyəvi elementlərin dvri cədvəlinə hər bir orta məktəbin kimya kabinetində rast gəlmək olar. Maraqlıdır ki, o, znn elementlər cədvəlini yuxuda grmş və bunu z dostuna danışmışdı:
Masirlərinin fikrincə, kimyəvi elementlərin atom əkisindən asılı olaraq xassələrinin dəyişməsi barədə qanunun Mendeleyev tərəfindən kəşf edilməsi kimya elmini xeyli zənginləşdirmişdir.
D. Mendeleyev fotoqrafiyaya byk maraq gstərirdi. Fotoaparatla elmi təcrbələrin mxtəlif məqamlarını əkirdi. Sonralar incəsənəti təbliğ etmək n rəssamların əsərlərinin fotoreproduksiyalarını toplamağa başladı. O, hətta "Qolos" qəzetində mənzərə əsərinin insanın psixikasına, zn təbiətin bir parası kimi dərk etməsinə necə təsir gstərdiyi barədə məqalə dərc etdirmişdi.
D. Mendeleyev kimya, kimya texnologiyası, fizika, iqtisadiyyat, texnologiya, geologiya, meteorologiya, dirijabl uuşu, kənd təsərrfatı, xalq maarifi və istehsalat qvvələrinin inkişafı ilə bağlı bir ox dəyərli tədqiqatların məllifidir.
Qaz mhitn tədqiq edərək, Mendeleyev 1874-c ildə ideal qazın mumi tənliyini tərtib edir. Bu 1834-c ildə fizik Klapeyronun kəşf etdiyi qazın vəziyyətinin temperaturdan asıllılığı barədə qanuna ciddi əlavə idi. Sonradan bu bərəbərlik Klapeyron-Mendeleyev bərabərliyi adlandırıldı.
1877-ci ildə Mendeleyev neftin ağır led zeppelin yaranması nəzəriyyəsini irəli srr. Ancaq bu ideya hazırda qəbul edilmir. Həminin neftin hissə-hissə trlməsi təklifini irəli srr. O, Rusiyanın Sankt-Peterburq şəhərində 20 yanvar 1907-ci ildə 72 yaşında vəfat etmişdir. Vəfatından sonra da dvri cədvəl dəyişməz halda bu dvrə gəlib atmışdır.
Daha sonra 1869-cu ildə Dmitri İvanovi Mendeleyev, bənzər xsusiyyətlər daşıyan elementləri arxa-arxaya dzdyndə, atom ktləsinə dayanan bir cədvəl əldə etmiş və o zamanlar bilinməyən bəzi elementlərin (skandium, qallium və germanium kimi) varlığını, hətta xsusiyyətlərini təxmin edə bilmişdi.
Lotar Meyer adlı tədqiqatı da, 1886-cı ildə, Mendeleyevdən mstəqil olaraq, atom ktlələrinə grə bir dvri cədvəl meydana gətirmiş və valentlik anlayışını ortaya atmışdı. İndiki vaxtda istifadə etdiyimiz cədvəl, yeni elementlərin də yerləşdirilə bilməsinə imkan tanıyan Mendeleyevin Kimyəvi elementlərin dvri cədvəlidir. Ancaq ilk halından fərqli olaraq, elementlər atom ktləsinə deyil, atom nmrəsinə grə sıralanmışdır. Buna grə dvri cədvəldə, soldan sağa və yuxarıdan aşağıya doğru atom nmrəsi artır. Sıxlıqla, buna paralel olaraq nisbi atom ktləsi də artım gstərir. Cədvəldəki fqi sıralar dvri cədvəl olaraq adlandırılır. Bir elementin dvri cədvəl nmrəsi, o elementin sahib olduğu elektronların olduğu ən yksək enerji səviyyəsini gstərir.
Dvri cədvəl indi kimya elminin (təbiət elmləri də demək olar) hdudlarında hər yerdə işlədilir. Kimyəvi elementlərin dvri cədvəlindən istifadə edərək, hər element haqqında məyyən məlumatlar əldə edə bilərik. Məsələn, 1 kiloqramlıq bir karbon blokunda neə karbon atomu olduğunu təyin etmək n, karbon atomunun nisbi atom ktləsini istifadə etməmiz kifayətdir.
Bir elementin atom ktlə vahidi (Atomic Mass Units: amu) cinsindən ortalama ktləsini ifadə edir. Bu rəqəm, sıxlıqla elementin izotopların da ortalama ktləsini ifadə etdiyi n, onluqlu bir sayıdır. Bir elementin nisbi atom ktləsindən atom nmrəsinin (proton sayının) ıxarılması ilə, o elementin neytron sayı tapıla bilər.
Xəbərdar edilməmiş bir atomdakı elektronların mvqelərini gstərir. Kimyaılar, təməl fizika məlumatlarına əsaslanaraq, atomların elektron dzlşlərinə grə necə hərəkət edə biləcəkləri mvzusunda fikir syləyə bilərlər. Elektron dzlş, bir atomun dayanıqlılıq, qaynama nqtəsi və keiricilik kimi xsusiyyətləri haqqında məlumat verir. Atomların son enerji səviyyələrinə (ən xarici orbitlərinə) "valentlik səviyyəsi", burada olan elektronlara da "valent elektronlar" adı verilir. Kimyəvi reaksiyalarda birinci dərəcədə əhəmiyyət daşıyan elektronlar, valent elektronlardır.
Bir elementin dvri cədvəldəki yerinə baxaraq, o elementin elektron dzlş də məyyən oluna bilər. Eyni qrupda (şaquli sırada) olan elementlərin elektron dzlşləri byk bənzərlik gstərir və bu səbəblə də kimyəvi reaksiyalarda bənzər şəkildə davranırlar.
Kimyəvi elementlərin qohumluğunu gstərmək n atılmış ilk cəhdlər elementlərin atom ktləsi sırası ilə dzlməsinə grə qəlizləşdirilmişdir. Mendeleyevin uzaqgrənliyi elementlərin kimyəvi xassələrinin dəyişməsini tapmaqda oldu və o, bundan istifadə edib elementləri kimyəvi xassələrinə grə dzb ilk sadə cədvəli yaratdı. Burada bəzi hallarda atom ktlələrinin artması sırası pozulmuşdu. Mendeleyev kimyəvi xassələrinə grə elementlərin dvri cədvəlini yaradanda bir ox elementlər məlum deyildi. Buna grə də o, tapılmayan elementlər n boş yer də buraxmışdı. Sonradan bu elementlər tapılmış və dvri sistemdə z yerini tutmuşdur. Henri Mozli atom quruluşu haqqındakı nəzəriyyəsini inkişaf etdirməklə Mendeleyevin elementləri atom ktləsinin artması sırası ilə də dzdyn aşkar etmişdir.
Mendeleyev z cədvəlində dvrlər və qruplar yaratmaqla cədvəlin istifadəsini asanlaşdırdı. Kvant mexanikasının inkişafı dvrlərdə elektronların artması və energetik səviyyələrin ardıcıl dolmasını zə ıxartdı. Mendeleyevin z cədvəlində hər dvr eyni uzunluqda idi, lakin masir cədvəllərdə elementlər həminin s-, p-, d- və f-qruplarına grə qruplaşdırılmışdır. Ona grə dvrlər mxtəlif uzunluqda olur.
Dvri cədvəl adətən elementin simvolu və atom ktləsi nmrəsi informasiyaları zndə əks etdirir, lakin indi bunlarla yanaşı elementin atom ktləsi, elektron konfiqurasiyası və valentliyi yazılır. Elementlərin 117-dən 90-ı Yerdə təbii halda tapılıb (əksərən birləşmə şəklində), qalanları isə sni sullarla alınıb, lakin onların arasında Yerdə az da olsa olan elementlər də var.
Kimyəvi xassələrin dvriliyi Dvri cədvəlin əsas stnly elementin yerləşməsinə grə onun xassələrinin təyin edliməsidir. Qeyd olunmalıdır ki, xassələr dvrlər və qruplar zrə hərəkət etdikcə dəyişir.
Qrup elementlərin şaquli stunda yerləşməsidir. Qruplar elementlərin sistemləşdirilməsində ox byk rol oynayır. Bir ox qruplarda elementlərin oxşar xassələri var. Qruplara qeyri-elmi adlar da verilib; qələvi metallar, qələvi-torpaq metallar, hallogenlər, xalkogenlər, təsirsiz qazlar.
Elelementlərin qruplarda yerləşmələrinin masir izahı onların xarici energetik səviyyələrində eyni sayda atomun olmasıdır. Qrupların nmrələnməsində ərəb və rum rəqəmlərindən istifadə edirlər.
VIII qrup elementləri təsirsiz qaz adlanır. Bu o deməkdir ki, onlar digər elementlərlə energetik səviyyələrini elektronla doldurmaq n reaksiyaya girmirlər. Buna grə də onlar digər qruplara nibətən daha zəifdirlər. Helium təsirsiz qazlara misal gstərilə bilər.
VII qrup elementləri (energetik səviyyələrini doldurmaq n 1 elektronları atmayanlar) halogenlər adlanır. Buna grə də onlar reaksiya zamanı daha ox elektron alırlar. Bu xassə daha ox flora aiddir.
Elementin kimyəvi xassələrinin əsas təyinedicisi onun elektron konfiqurasiyasıdır (əsasən valent elektronları). Misal n, istənilən 4 valent elektronu olan atomun kimyəvi xassələri digər p- elementlərin kimyəvi xassələrinə məyyən qədər oxşayacaq. Energetik səviyyələrin sayı elementin mənsub olduğu qrupun nmrəsini gstərir.
Xarici energetik səviyyədə olan elektronların sayının elementin kimyəvi xassələrini təyin etdiyi kəşf edildikdən sonra eyni elektron sayına (xarici energetik səviyyədə) malik olan elementləri qruplaşdırmağa başladılar. Elementlərin belə qruplaşması s-, p-, d-, f- qruplarını yaratdı.
Qədim Yunanıstanda əsas 4 elementin mvcudluğuna inam var idi: hava, od, torpaq, su. Btn elementlər isə bu 4 elementin birləşməsindən yaranır; məsələn, torpaq və od birləşib lavanı əmələ gətirir, lakin bu inam ilk kimyəvi elementlərin kəşfindən sonra itdi.
Nəhayət, 1869-cu ildə rus kimyaısı Dmitri İvanovi Mendeleyev və ondan 4 ay sonra Yulius Lotar Meyer elementlırin dvri cədvəlini qurdular. Bu cədvəldəki qanunauyğunluqlara əsasən, gələcəkdə tapılacaq elementlərin atom ktlələrini, elektronların sayını və s. parametrlərini tapmaq olar.
Nyulands (Newlands) fikir vermişdi ki, hər səkkizinci element eyni xsusiyyətə malikdir, beləliklə, 1863-c ildə o elementləri yeddi sırada sıralamağa başladı. Təəssf ki, naməlum elementlər n boşluqlar buraxmamışdı və model səhv oldu.
1869-cu ildə Rusiyalı Mendeleyev Nyulands-in fikirlərinə əməl etdi, amma qruplarda sadalanan eyni xsusiyyətli elementləri saxlamaq n boşluqlar buraxdı.
Bu o demək idi ki, o, olmayan elementlərin xsusiyyətlərini qabaqcadan xəbər edə bilərdi.
Elementlərin drddə hissədən oxu metallardır, onlar cədvəlin sol tərəfindədirlər. Elementlərin drddə bir hissədən azı isə qeyri-metallardır, onlar cədvəlin sağ tərəfindədirlər.
Byk inqilabi əhəmiyyətə malik olan kəşf, başlanğıcda bir ox başqa kəşflərlə eyni aqibəti yaşadı və onun əhəmiyyəti dərk edilmədi. Lakin cədvəldə yerləri boş qalan elementlərin mvcudluğunu və xassələrini proqnozlaşdırmaqla tapılması kəşfin əhəmiyyətini anlamağa imkan verib.
Elementlərin təşkili
Tək tip atomlardan ibarət elementlərin məyyən edilməsi 1700-c illərin ortalarına təsadf edir. Təxminən bir əsr sonra elementlər mxtəlif simvollar və qısaltmalarla ifadə olunmağa başlayır. Lakin mumi lğət hələ formalaşmayıb. 1869-cu ildə rus kimyaısı Dmitri Mendeleyev məlum elementləri olan bir cədvəl hazırlayır. Btn elementləri ehtiva edən bu əsas element cədvəli dvri cədvəl kimi tanınır. Dvri cədvəlin kəşfinin əsas maraqlı tərəfi odur ki, o, hələ kəşf edilməmiş elementlərin həm varlığını, həm atom ktlələrini, həm də kimyəvi xassələrini proqnozlaşdırırdı. Yeni elementlərin kəşfi ilə cədvəldəki boşluqlar Mendeleyevin proqnozlaşdırdığı kimi dolduruldu.