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

II боб
Кимёда даврий қонун ва Д.И.Менделеевнинг элементлар
даврий жадвали
2.1 Д.И.Менделеев даврий жадвалининг аҳамияти. Даврий қонун. Атом тузилишининг ядро модели
Ядро атомининг марказида жойлашган бӯлиб, протон ва нейтронлардан ташкил топган. Ядрода атомнинг барча массаси йиғилган. Атомлар бир элементга тегишли бӯлса-да, улар ядроларининг таркиби ҳар хил бӯлиши мумкин. Бу фарқланиш, асосан, ядрода элементар заррачалар сони ҳар хил булиши сабабли юзага келиши аниқланиб, бунинг оқибатида «ньютон» ва «изобара» тушунчалари юзага келади.
Ядросининг заряди (протонлар сони) бир хил бӯлиб, оғирликлари ҳар хил бӯлган бир хил элемент атомлари изотоп дейилади. Изотоплар деярли барча кимёвий элементлардан мавжуддир. Масалан, водороднинг уч хил Н, Н (дейтерий), Н (тритий) изотоплари мавжуд: Кислороднинг О, О, О изотоплари мавжуд. Изотоплар келиб чиқишининг сабаби атом ядросида нейтронлар сонининг ҳар хил бӯлишидир. Водород изотоплари таркиби бу фикрни яққол исботлайди.

Изотоп	Номи	Z= N(p)	(N (p))	(N (n))	A, y .б.
Н	Водород	1	1	0	1
Н	Дейтерий	1	1	1	2
Н	Тритий	1	1	2	3

Шундай атомлар тури мавжудки, улар турли элементларга тегишли бӯлсалар-да, атом оғирликлари бир хил бӯлади. Ядро заряди турлича бӯлиб, атом оғирликлари бир хил бӯлган элементлар атомлари изобаралар дейилади. Масалан, калий элементининг К ва К изотоплари ҳам, кальций элементининг Са ва Са изотоплари ҳам мавжуд бӯлиб, улардан К ва Са атомлари ӯзаро изобаралади. Бу атомларда нуклонлар сони ӯзаро ҳар хил бӯлса-да, умумий сони (йиғиндиси ) бир хил:

Изотоплар	Номи	Z= N(p)	(N (p))	(N (n))	A, y .б.
К	Калий	19	19	21	40
Са	Кальций	20	20	20	40

Кӯпгина кимёгарлар: немис олимлари И. Деберейнинг (1780- 1849) ва Л. Мейер (1830- 1895) Инглиз Ж . Нъюлендс (1838- 1898) , француз А. Шанкуртуа (1819-1886) ва бошқалар кимёвий элементлар классификациясини турли вариантларини таклиф этдилар. Лекин улар ӯша вақтда маълум бӯлган барча кимёвий элементларни системага солишга муваффақ бӯлмадилар. Фақат рус олими Д.И. Менделеевнинг табиатнинг асосий қонунларидан бирини- кимёвий елементларни қонунини кашф этишигина кимёвий элементларнинг ягона системасини яратишга имкон берди.
Даврий қонун кашф этилган даврда ҳам атомнинг таркиби ва тузилиши номаълум эди. Шу сабабли элементларнинг асосий тавсифи сифати уларнинг атом массалари қабул қилинган. Лекин атом тузилиши назарияси яратилиб, атомнинг таркиби (ядро, протон, нейтрон, электрон) тӯғрисида аниқ маълумотлар юзага келгандан сӯнг даврий қонунга берилган таъриф ӯрнига ҳозирги замон таърифи юзага келди. «Кимёвий элементлар ва улар бирикмаларининг хосса ва тузилишлари элемент атомлари ядро зарядларига даврий равишда боғлиқдир».
Даврий қонуннинг график тасвири сифатида кимёвий элементлар жадвалини Д.И.Менделеев 1870 йилда тузган. Даврий жадвалнинг юздан ортиқ варианти мавжуд бӯлиб, бу соҳада Лотар Мейернинг хизматлари ҳам каттадир. Ҳозирги даврда даврий системанинг «қисқа ва узун вариантларидан» фойдаланилади. Даврий жадвал 7 та давр, (горизонтал қатор) ва 8та группадан (қисқа даврли вариантларидан) иборат.
Давр деб, элементларнинг ишқорий металлдан бошланиб, инерт газ билан тугайдиган табиий даврий қаторига айтилади. Элемент жойлашган даврнинг рақами унинг атомидаги электрон орбита (каватлар) сонини кӯрсатади. Даврлар учга бӯлинади: кичик(1-3), катта даврлар (4-6) ва тугалланмаган (7) даврларга бӯлинади.
Даврлар: 1 чи даврда 2 та водород билан гелий, 2 чи ва 3 чи даврларда 8 тадан, 4-5 даврларда 18 тадан, 4чи даврда 32 та ва 6 чи даврда 19 та ҳаммаси бўлиб 105 та элемент жойлашган.
Группалар деб, даврий системадаги катта ва кичик давр элементларини ӯз ичига олган вертикал қаторларга айтилади. Ҳар бир группа асосий (А) ва қӯшимча (Б) группаларга бӯлинади. Асосий группачаларнинг рақами шу группа элементи ташқи электронлар сони (максимал валентлигига) тӯғри келади. Қӯшимча группа элементлари фақат катта давр элементларидан иборат бӯлиб, уларнинг валентлиги билан ташқи электронлар сони ӯзаро мос келмаслиги мумкин. Чунки уларда ташқи ва ташқидан олдинги қаватлардаги электронлар валент электронлардир.
Даврий қонун кашф этилиши пайтида фақат 63 тагина кимёвий элемент маълум эди. Бундан ташқари, кӯпчилик кимёвий элементлар учун нисбий атом массаларининг қийматлари нотӯғри аниқланган эди. Бу ҳол кимёвий элементларни системага солишни айниқса қийинлаштирарди, чунки Д. И. Менделеевнинг системалашга нисбий атом массаларининг қийматларини асос қилиб олди. Масалан, бериллийнинг атом массаси 9 ӯрнига 1,3,5, деб аниқланган эди, бу бериллийнинг тӯртинчи ӯринга эмас, балки олтинчи ӯринга жойлаштириш керак деган сӯз эди. Лекин Д. И. Менделеев бериллийнинг нисбий атом массаси нотӯяри аниқланганлигига ишончи комил эди ва шу сабабли уни хоссаларнинг мажмуасига қараб тӯртинчи ӯринга жойлаштирди. Баъзи бошфа элементларни жойлаштиришда ҳам худди шунга ӯхшаш қийинчиликлар туғилди.
Д И Мендилеев кашф этган қонуннинг мочиятини тушуниб олиш учун нисбий атом массаларининг ортиб бориши тартибида жойлаштирилган кимёвий элементлар хоссаларининг ӯзгариб боришини кыздан кечириб чиқамиз. Ана шу кетма-кетликда ҳар бир элементларга қӯйиладиган рақам тартиб рақам дейилади. 21 жадвалдан фодаланиб, қуйидагиларни аниқлаш мумкин:

1. 
   Қаторда литий L I дан фтор F га томон нисбий атом массалари ортиши билан металлик хоссаларининг аста секин сусайиши ва металлмаслик хоссаларининг кучайиши кузатилади. Литий L I - да металлик хоссалари яққол ифодаланган ишқорий метал берилий B e-металлик хоссалари жуда сусайган, унинг бирикмалари амфотор хусусиятига эга. Бор B- элементида металмаслик хоссалари кучлироқ, бу хоссалар кейинги элементларда аста-секин кучайиб боради ва фтор F да энг юқори даражага чиқади. Фтордан кейин инерт элемент иони N e - келади. Кимёвий элементларнинг тартиб рақами ва нисбий атом массаси.
   

   Белгилар	Тартиб рақами	Яхлитланган нисбий атом массаси	Белгилар	Тартиб рақам	Яхлитланган нибий атом массаси
   H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Ai Si P S CI Ar	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18	1 4 7 9 11 12 14 16 19 20 23 24 27 28 31 32 35,5 40	K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr	19 20 21 22 23 24 25 26 27 228 29 30 31 32 33 34 35 36	39 40 45 48 51 52 55 56 58,9 58,7 64 65 70 73 75 79 80 84

2. 
   Литий Li дан углерод C га томон борганда нисбий атом массаларнинг қиймати ортиши билан элементларнинг кислородли бирикмаларидаги валентлиги 1 дан 4 га қадар ортиб боради. Бу қатордаги элементлар С дан бошлаб водород билан учувчан бирикмалар ҳосил қилади. Водородли бирикмалардаги валентлиги углерод С да 4 дан фтор F да 1 қадар камаяди.
   

3 - Натрий Na элементидан (тартиб рақами 11) бошлаб олдинги қатор элементлари хоссаларининг такрорланиши кузатилади. Натрий NaLi га ухшаб)- металлик хоссалари кучсизроқ ифодаланади. Алюминий Al (бериллий e га ӯхшаш) амфотер хоссали бирикмалар ҳосил қилади. Кремний Si (углерод С каби)-металлмас. Бу қаторда охиргидан олдинги элемент хлор (фтор F каби ) энг кучли ифодаланган металмаслик хоссаларини намоён қилади. Олдинги қаторлардагига ӯхшаш, кислородли бирикмалардаги валентлиги натрий элементида 1 дан хлор Cl элементидаги 7 гача ошиб боради. Водородли бирикмалардаги валентлиги кремний Si дан 4 дан хлор Cl да 1 гача камаяди.
4. Калийдан (тартиб рақами 19 ) бошлаб, типик ишқорий металлдан типик металлмас галогенга қадар хоссаларининг аста-секин ӯзгариши кузатилади. Маълум бӯлишича, элементлар бирикмаларининг шакли ҳам даврий такрорланар экан. Литийнинг хоссаларини такрорловчи элементларнинг: натрий, калий, рубидий оксидларининг шакли ҳам худди шундай – ӯзгармас шаклга эга. Д. И. Менделеевга ӯзи кашф этган қонунни “даврий қонунни” деб аташга ва қуйидагича таърифлашга имкон беради: ”Оддий жисмларнинг хоссалари, шунингдек элементлар бирикмаларининг шакли ва хоссалари элементлар атом оғирликларининг қийматига даврий равишда боғлиқдир”. Ана шу қонунга мувофиқ, элементларнинг даврий системаси тузилган, у даврий қонунни объектив акс эттиради. Атом массаларининг ортиб бориши тартибида жойлаштирилган элементларнинг барча қатори Д. И. Менделеев даврларга бӯлди. Ҳар қайси давр чегарасида элементларнинг хоссалари қонуният билан узгаради. Даврларни ӯхшаш элементлар ажратиб турадиган қилиб жойлаштиришган, Д. И. Менделеев кимёвий элементларнинг даврий системасини яратди. Бунда баъзи элементларнинг атом массалари тузатилди, ҳали кашф этилмаган 29 та элемент учун бӯш катак қолдирилди.
Даврий қонун ва даврий система асосида Д. И. Менделеев ўша вақтда ҳали кашф этилмаган янги элементлар бор, деган хулосага келди; уларнинг 3 тасини хоссасини батафсил баён қилди ва уларга шартли ном берди-экабор, экаалюминий ва экасилиций.
Д.И.Менделеев ҳар қайси элементнинг хоссасини атом аналогларининг хоссаларига асосланиб аниқлади. Берилган элементни даврий системада ўраб турган элементларини атом аналоглари деб аталади. Масалан: магний элементининг атом массаси атом аналогларининг атом массаларининг ўртача арифметик қиймати ҳисобидан топилди. Яъни:
9,01(Be)+40.08(Ca)+22,99(Na)+26,98(Al)
Ar (Mg) =  = 24,76
4
Д.И.Менделеев башоратлари кейинчалик тасдиқланди. Учала элемент Д И. Менделеев ҳаётлиги вақтидаёқ кашф этилди, уларнинг олдиндан айтилган хоссалари тажрибада аниқланган хоссаларга мос келади.
Гелийни – 1875 йилда Лекок де Буабодран, скандийни – 1879 йилда Нильсон ва германийни – 1886 йилда Винклер кашф этди.