Д.И. Менделеев периодтық заңының құрылуы

Мақсаты: Білімгерлердің сабақ тақырыбы бойынша алған білімдерін тиянақтау, жүйелеу, қорыту. Мәтін негізінде сөздік қорларын молайту, ойларын еркін жеткізе білуге дағдыландыру, ауызекі сөйлеу дағдысын жетілдіру, дүниетанымын кеңейту.

1-тапсырма. Мәтінді оқып, мазмұндаңыздар.

Элементтердің периодтық жүйесі Д. И. Менделеевтің периодтық заңының графикалық көрінісі.

Үлкен периодтар жұп және тақ қатарлардан тұрады Бұл периодта элементтер қасиеттері өзгеруінің периодтылығы екі рет байқалады. Жұп қатарда бірінші периодтық өзгеру, ал тақ қатарда екінші периодтық өзгеру болады. Мысалы, IV периодтың жұп қатарында калийден маргапецке дейін элементтердің валенттілігі бірден жетіге дейін өседі де, үш элемент – темір, кобальт, никелден кейінгі мыстан бромға дейін валенттік қайтадан бірден жетіге дейін өседі. Осындай периодтық өзгеру басқа үлкен периодта да (5, 6) байқалады. Д. И. Менделеев периодтық жүйесінде вертикаль бағытта орналасқан элементтердің сегіз тобы бар. Ton дегеніміз – оттекті қосылыстарындағы жоғары валенттіктері бірдей элементтердің жинағы. Топтың нөмірі – сол топты түзіп тұрған элементтердің оттекті қосылыстарындағы ең жоғары валенттілігін көрсетеді. Бұл ережеге бірнеше элементтер бағынбайды. Мысалы, фтор VII топта тұр, бірақ ол жеті валентті болмайды. Химиялық қосылыстарда фтор бір валентті. Мыс, күміс, алтын бірінші топта тұр, бірақ олардың ең жоғары валенттілігі 3-ке дейін болады. VIII топтағы элементтерден валенттігі 8 болатын тек осмий мен рутений. Өздерінің қасиеттері жөнінен негізгі топша элементтерінің қосымша топша элементерінен елеулі айырмашылықтар бар. Мысалы, VII топта негізгі топшаға металеместер – фтор, хлор, хром иод, астат, қосымша топшаға металдар – марганец, технеций рений жатады. Сол сияқты бірінші топтың негізгі топшасына сілтілік актив металдар – литий, натрий, калий, рубидий, цезий, ал қосымша топшасына химиялық активтігі өте темен болатын – мыс, күміс, алтын металдары жатады.

Негізгі топшаларда жоғарыдан төмен қарай металл еместік қасиет кеміп, металдық қасиет артады. Негізгі және қосымша топшаларды бір-бірінен айыру үшін біреуін солға қарай, екіншісін оңға қарай ығыстыра орналастырған. Сонымен топшаларға өзара өте ұқсас элементтер кіреді. ІV, V, VI, VII топтардағы негізгі топшалардың элементтерінің көпшілігі сутекпен қосылыстар түзеді. Элементтердің сутекті қосылыстарының жалпы формулаларын валенттіліктерінін кему ретімен ЭН4, ЭНз, ЭН2 ЭН түрінде көрсетуге болады.

2-тапсырма. Сұрақтарға жауап беріңіздер.

1. Д. И. Менделеев кім?

2. Д. И. Менделеевтің периодтық кестесі қашан ашылды?

3. Д. И. Менделеев периодтық кестесінің маңызы неде?

4. Периодтық кестеге шолу жасап, талқылаңыздар.

3-тапсырма. Мәтіндегі етістіктердің жасалу жолдарын анықтаңыздар.

Химияның ғылымға айналуына алғаш қадам жасап, алхимия қағидаларына қарсы шыққан ағылшын ғалымы Р. Бойль болды. Химияның нағыз ғылым ретінде дамуы 19 ғасырдан басталды. Негізін салушы ағылшын ғалымы Д. Дальтон болды. Осы кезеңдерде химияның іргетасы болып саналатын атом-молекулалық ілім (С. Канниццарро, А. Авогадро) қалыптасып, атомдық салмақ ұғымының (Дальтон), құрам тұрақтылық, еселік қатынастар, көлемдік қатынастар, Авогадро, эквиваленттер, электролиз (М. Фарадей), тағы басқа заңдар мен заңдылықтар ашылды. Орыс ғалымы Д.И. Менделеев жасаған элементтердің периодты жүйесі химия ғылымының жүйесін анықтап, ондағы салалардың өзара байланысын ашты. Осы кездегі химия ғылымы периодтық заң негізінде дамып келеді. 19 ғасырдың 70-жылдарынан басталған химияның даму кезеңі «органикалық химия дәуірі» деп аталады.

Химия да басқа ғылымдар тәрізді адамзат қоғамының материалдық мұқтажынан туған. 18 ғасырдың ортасына дейін химия ғылым деп есептелмеген, ол кәсіптік, шеберлік ретінде ғана танылған. Көп ғалымдар химия әдістерін металлургияда, шыны, бояу өндіруде, дәрі жасауда қолданған. Орта ғасырлардағы химияның даму кезені алхимия дәуірі деп аталады. Алхимиктер жай металдың қасиетін өзгіріп, оны алтынға айналдыруға болады, ол үшін «философия тасын» табу керек, өйткені ол кез келген металды алтынға айналдырады деген. Алхимиктер еңбектері нәтижесінде көптеген маңызды заттар (қышқылдар, тұздар, сілтілер, элементтер т.б.) алу әдістері табылды.

4-тапсырма. Сөйлемдерді аударыңыздар.

Химиялық физика алғашқы кезде химиялық реакцияларды зерттеді. 20 ғасырдың 20-жылдарынан бастап химия кинетиканың дамуында жаңа кезең басталды. Физиканың соңғы жетістіктерін химияға қолдану заттардың реакцияға түсу бейімділігі мен молекула құрылысының арасындағы тәуелділікті анықтауға мүмкіндік береді. Химиялы реакциялардың жылдамдығы сол реакцияларға қатысатын бөлшектердің табиғатына, сыртқы жағдайлардың әсеріне байланысты. Солардың ішінде практикалық маңызы зоры – тізбекті реакциялар. Ресей ғалымы Н.Н. Семенов тізбекті реакциялардың теориясын жасап, тәжірибе жүзінде қалыптастырды. Соған сүйеніп тұтыну мен қопарылыс туралы теориялық көзқарасты дамытты. Химиялық физика мен физикалық химия өзара тығыз байланысты. Атом, молекула, ион т.б. бөлшектердің құрылысы, қасиеттері және реакцияға бейімділігі жөніндегі химиялық физика табыстары органикалық химияда және химиялық технологияда кеңінен қолданылуда. Химиялық физика саласында әл-Фараби атындағы ҚазҰУ жанында құрылған Жану мәселелері институты жұмыс істеп келеді.