Ii боб Кимёда даврий қонун ва Д. И. Менделеевнинг элементлар

Д. И. Менделеевнинг элементлар даврий системаси.
Ҳозирги вақтда даврий системани тасвирлашнинг 500 дан ортиқ вариантлари бор: булар даврий қонуннинг турли шакллари сифатида ифодаланади. 1869 йил 1 мартда Д.И.Менделеев таклиф этган элементлар даврий системасининг биринчи варианти «узун шаклдаги вариант» дейилади. Бу вариантда ҳар бир давр битта қаторда жойлаштирилган эди. 1870 йил декабр ойида у даврий системанинг иккинчи вариантини – киска шакл деб аталган вариантини босиб чиқарди. Бу вариантда даврлар қаторларга, группалар эса бош ва ёнаки группачаларга бўлинади.
Даврий системанинг ихчам бўлган қисқа шаклдаги варианти энг кўп тарқалган. Лекин унинг муҳим камчилиги-ўхшаш бўлмаган элементларнинг битта группага бирлаштирилганлиги, яъни бош ва ёнаки группачалардаги элементлар хоссаларининг бир-биридан катта фарқ қилишидир. Бу элементлар хоссаларининг даврийлигини, маълум даражада «хирилаштиради» ва системадан фойдаланишни қийинлаштиради. Шу сабабли кейинги вақтларда Д.И.Менделеевнинг элементлар даврий системасининг ярим узун вариантидан ўқув масканларида кенг фойдаланилмоқда. Бу вариантнинг асосий камчилиги чўзиқлиги, ихчам эмаслигидир. Бу вариантни анча ихчамлаштириш учун, кўпинча олтинчи даврдаги лантаноидлар ва еттинчи даврдаги актиноодлар системаси остида алоҳида жойлаштирилади. Бу вариант баъзан ярим узун вариант дейилади.
Даврий системада горизонтал бўйича 7 та давр бор, улардан 1, 2, 3-даврлар кичик, 4, 5, 6, 7-даврлар катта даврлар дейилади. Биринчи дарвда - 2 элемент, иккинчи ва учинчи даврларда-8 тадан, тўртинчи ва бешинчи даврларда-18 тадан, олтинчи даврда-32, еттинчи дарвда 19 та элемент жойлаштирилган. Биринчидан бошқа барча даврлар ишқорий металл билан бошланади ва нодир газ билан тугайди. Даврий системадаги барча элементлар бир-биридан кейин кетма-кет келиши тартибида рақамланган. Элементларнинг рақамлари тартиб ёки атом рақамлари дейилади.
2 ва 3давр элементларини Д.И.Менделеев типик элементлар деб атади. Уларнинг хоссалари типик металдан нодир газга томон қонуният билан ўзгаради. Даврларда элементлар бирикмаларининг шакли ҳам қонуният билан ўзгаради. Бирикмалар шаклининг даврийлигига Д.И.Менделеев жуда катта аҳамият беради
Системада 10 та қатор бўлиб, улар араб рақамлари билан белгиланган. Ҳар қайси кичик давр бита қатордан, ҳар қайси катта давр-иккита: жуфт (юқориги) ва тоқ (пастки) қаторлардан таркиб топган. Катта даврларнинг жуфт қаторларида (тўртинчи, олтинчи, саккизинчи ва унинчи) фақат металлар жойлашган ва элементларнинг хоссалари қаторда чапдан ўнгга бориш сари камайиб боради. Катта даврларнинг тоқ қаторларида (бешинчи, еттинчи ва тўққизинчи) элементларнинг хосалари қаторда чапдан ўнгга томон типик элементлардаги каби ўзгариб боради.
Катта даврларнинг элементларини икки қаторга ажратишга асос бўлган муҳим хусусияти уларнинг оксидланиш даражасидир (Менделеев даврида валентлик дейилади). Уларнинг қийматлари даврда элементларнинг атом массалари ортиши билан икки марта такрорланади. Масалан, IV-даврда элементларнинг оксидланиш даражаси К дан Мn га кадар +1дан +7 гача ўзгаради, сўнгра триада Fe, Co, Ni (булар жуфт қатор элементлар) жойлашган, шундан кейин Cu дан Be га қадар бўлган элементлар (улар тоқ қатор элементлари) оксидланиш даражаси худди шундай ортиб бориши кузатилади. Худди шу ҳолни биз қолган даврларда ҳам кузатамиз. Катта даврларда элементлар бирикмаларининг шакли ҳам 2 марта такрорланади.
VI даврда лантандан кейин тартиб рақамлари 58- 71 бўлган 14 та элемент жойлашади, улар лантаноидлар деб аталади. Дантаноидлар жадвалнинг пастки қисмига алоҳида қаторда жойлаштирилган, уларнинг системада жойлашиш кетма- кетлиги катакчада юлдузча билан кўрсатилган:
La-Lu. Лантаноидларнинг кимёвий хоссалари бир - бирига жуда ўхшайди. Масалан, уларнинг ҳаммаси реакцияга киришувчан металлар ҳисобланади, сув билан реакцияга киришиб гидроксид ҳамда водород қосил қилади.
VII даврда тартиб рақами 90-103 бўлган 14 та элемент актиноидлар оиласини ҳосил қилади. Улар ҳам алоҳида–лантаноидлар остига жойлаштирилган, тегишли катакчада эса уларнинг системада жойлашиш кетма-кетлиги 2 та юлдузча билан белгиланади.
Аc–Lr. лекин лантаноидлардан фарқ қилиб, актиноидлардан горизонтал аналогия заиф ифодаланган. Улар бирикмаларда турли хил оксидланиш даражаларини намоён қилади. Масалан, актинийнинг оксидланиш даражаси +3, +4, +5 ва +6. Актиноидларнинг ядролари беқарор бўлганлиги сабабли, уларнинг кимёвий хоссаларини ўрганиш жуда мураккаб ишдир.
Даврий системада вертикал бўйича 8 та группа жойлашган (рим рақамлари билан белгиланган). Группанинг рақами элементларнинг бирикмаларида намоён қиладиган оксидланиш даражалари билан боғлиқ. Одатда, энг юқори мусбат оксидланиш даражаси группа рақамига тенг.
Фтор бундан мустасно – Унинг оксидланиш даражаси –1 га тенг.
Мис, кумуш, олтин +1 , +2 ва +3 оксидланиш даражаларини намоён қилади: VIII группа элементларидан фақат осмий, рутений, ва ксенон +8 оксидланиш даражасини намоён қилади.
VIII группада нодир газлар жойлашган. Илгари улар кимёвий бирикмалар қосил қила олмайди, деб ҳисобланар эди. Лекин бу ҳол тасдиқланмади. 1962 йилда нодир газнинг биринчи кимёвий бирикмаси-ксенонтетрофторид XeF4 олинди. Ҳозирки пайтда нодир элементларнинг кимёси жадал ривожланмоқда.
Ҳар қайси группа 2-та бош ва ёнаки группачага бўлинган, бу даврий системада биринчи ўнгга, бошқасини эса чапга силжитиб ёзиш билан кўрсатилади. Бош группачани типик элементлар (II ва III даврларда жойлашган элементлар) ҳам кимёвий хоссалари жиҳатидан уларга ўхшаш бўлган катта даврларнинг элементлари ташкил этади. Ёнаки группачани фақат металлар-катта даврнинг элементлари ҳосил қилади. Унга гелийнинг бош группачасидан ташқари 3 та: ёнаки темир, кобальт ва никел группачаси бор.
Бош ва ёнаки группачалардаги элементларнинг кимёвий хоссалари бир-биридан анча фарқ қилади. Масалан, VII-группада бош группача менталлмаслар F,Cl, Br, J ва At, ёнаки группачани металлар Mn, Tc, ва Re ташкил қилади.
Гелий, неон ва аргондан бошқа барча элементлар кислородли бирикмалар ҳосил қилади: Кислородли бирикмаларнинг 8 хил шакли бор. Улар даврий системада, кўпинча, умумий формулалар билар ифодаланиб, ҳар қайси группа тагида элементлар оксидланиш даражаларининг ортиб бориши тартиби жойлаштирилган: R2O, RO, R2O3, RO2, R2O5, RO3, R2O7, RO4, бунда R- шу группанинг элементлари. Юқори оксидларнинг формулалари группанинг барча (бўш ва ёнаки группалар) элементларига таалуқлидир, элементлар группа рақамига тенг оксидланиш даражасини намоён қилмайдиган ҳоллар бундан мустаснодир.
IV группадан бошлаб, бош группаларнинг элементлари газсимон водородли бирикмалар ҳосил қилади. Бундай бирикмаларнинг 4 хил шакли бор. Улар ҳам умумий формулалар билан RH4, RH3, RH кетма-кетликда тасвирланади. Водородли бирикмаларнинг формулалари бош группачаларнинг элементлари тагига жойлаштирилади ва фақат уларга тааллуқли бўлади. Группачаларда элеменгтларнинг хоссалари қонуният билан ўзгаради: юқоридан пастга томон металлик хоссалари кучаяди ва металмаслик хоссалари камаяди. Равшанки металлик хоссалари францийда, энг кучли ифодаланган: металлмаслик хоссалари – фторда, сўнгра кислородда кучли ифодаланади. Даврий системада жойлашган 109 та элементдан 16 таси инсон ҳужайраси таркибида бўлиб, ҳаётий жараёнларнинг активланишида жуда катта ролъ ўйнайди. Айниқса тирик организмлар массасининг 98% ини кислород, водород, азот, углерод ташкил этади. Бу элементлардан ташқари ҳужайра таркибида кам миқдорда микроэлементлар ҳам мавжуд. Уларнинг ҳар бирининг ҳужайрада, моддалар алмашинуви жараёнида алоҳида роли бор. Бу элементлардан таркиб топган макро ва микро ўгитлар эса қишлоқ хўжалигида кенг фойдаланилади. Таркибида макроэлементлар бор бўлган ўгитлар-макроўгитлар дейилади. Таркибида микроўгитлар бор бўлган ўгитлар - микроугитлар дейилади. Улардан кўп миқдорда фойдаланиш эса атмосферанинг, экологиянинг, тупроқ таркибининг бузилишига ва тупроқ эрозияланишига олиб келиши мумкин. Шу билан бирга ҳосилдорликнинг камайишига, мева ва сабзавотлар таркибининг бузилишига олиб келади.