Страница 186 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

1. Какая характеристика атома была положена Д. И. Менделеевым в основу его системы элементов? Как Менделеев формулировал периодический закон? Какие трудности возникали у него при обосновании этого закона?

Какая характеристика атома была положена Д. И. Менделеевым в основу его системы элементов?

Д. И. Менделеев в основу своей системы химических элементов положил атомный вес (в современной терминологии — относительная атомная масса). Он расположил все известные на тот момент элементы в порядке возрастания их атомных весов и заметил, что их химические и физические свойства периодически повторяются.

Ответ: В основу системы элементов Д. И. Менделеев положил атомный вес (относительную атомную массу).

Как Менделеев формулировал периодический закон?

Оригинальная формулировка периодического закона, данная Д. И. Менделеевым в 1871 году, гласила: «Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов». Это означает, что свойства элементов и их соединений не являются случайными, а закономерно изменяются и повторяются при увеличении атомного веса.

Ответ: Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов.

Какие трудности возникали у него при обосновании этого закона?

При создании и обосновании периодического закона Д. И. Менделеев столкнулся с рядом значительных трудностей:

• Необходимость исправления атомных весов. Атомные веса некоторых элементов на тот момент были определены неверно. Основываясь на положении элемента в таблице, Менделеев предсказал правильные значения атомных весов для ряда элементов (например, для бериллия, урана, индия), которые впоследствии были подтверждены экспериментально.
• Существование «аномальных» пар элементов. Для сохранения периодичности химических свойств Менделееву пришлось в нескольких случаях нарушить принцип расположения элементов в порядке строгого возрастания их атомных весов. Такие пары называются инверсиями. Примеры из представленной таблицы:
  • Аргон (Ar, атомная масса $ \approx 40,0 $) и Калий (K, атомная масса $ \approx 39,1 $). По химическим свойствам инертный газ аргон должен предшествовать щелочному металлу калию.
  • Кобальт (Co, атомная масса $ \approx 58,9 $) и Никель (Ni, атомная масса $ \approx 58,7 $). Кобальт по своим свойствам располагается перед никелем, хотя его атомная масса больше.
  Эта проблема была решена позже, когда стало известно, что фундаментальной характеристикой атома является не атомная масса, а заряд ядра (атомный номер).
• Отсутствие некоторых элементов. Чтобы периодичность свойств сохранялась, Менделеев был вынужден оставить в таблице пустые клетки для еще не открытых элементов. Он не только предсказал их существование, но и с поразительной точностью описал их свойства (например, экаалюминия — галлия, экабора — скандия и экасилиция — германия). На тот момент это было смелым и неочевидным шагом.
• Проблема размещения редкоземельных элементов. Лантаноиды, обладающие очень схожими химическими свойствами, не вписывались в основную структуру короткопериодной таблицы и создавали значительные трудности для классификации.

Ответ: Основными трудностями были: неточности в известных атомных весах, существование пар элементов, нарушающих порядок возрастания атомного веса (инверсии, например, Ar-K, Co-Ni), и необходимость оставлять пустые клетки для еще не открытых элементов, что требовало научной смелости и прозорливости.