פרויקט בכימיה - מבנה האטום:

1. פרויקט בכימיה - מבנה האטום: דימטרי מנדלייב והטבלה המחזורית:

2. הטבלה המחזורית: • הטבלה המחזורית, שהוצעה לראשונה על ידי דמיטרי איוונוביץ' מנדלייב, מציגה את כל היסודות הכימיים לפי מספר אטומי והסמל הכימי של האטומים שלהם. הטבלה המחזורית מחולקת ל-3 חלקים: - החלק הראשון הוא החלק של האל מתכות (גווני הכחול)– מרוכזות בצד ימין של הטבלה המחזורית. - החלק השני הוא החלק של מתכות המעבר (צבעי הסגול, הכתום והאדום) מרוכזות במרכז הטבלה. - החלק השלישי הוא החלק של המתכות (גווני הירוק)– מרכזות בצד שמאל של הטבלה.

3. היסודות בטבלה המחזורית מסודרים בצורה מיוחדת, התואמת את סידור האלקטרונים שלהם, ומכאן - את תכונותיהם הכימיות: • ליסודות הנמצאים באותה השורה יש מספר זהה של קליפות אלקטרונים, הקליפה החיצונית של היסודות בקצה השמאלי של הטבלה מכילה אלקטרון בודד, וזו של היסודות בקצה הימני מכילה 8 אלקטרונים (המספר המקסימלי האפשרי; כלומר, קליפתם מלאה לגמרי באלקטרונים). • ליסודות הנמצאים באותו הטור יש מספר זהה של אלקטרונים בקליפה החיצונית. היות ולמספר האלקטרונים בקליפה החיצונית השפעה מכרעת על התכונות הכימיות של היסוד, מגלים כל היסודות באותו הטור תכונות דומות ומהווים ברוב המקרים קבוצה מוגדרת בעלת שם (הלוגנים, מתכות אלקליות ועוד). לכלל בנוגע למספר האלקטרונים בקליפה החיצונית יש יוצאים מן הכלל במתכות המעבר.

4. טבלה מחזורית מאויירת כאשר כל איור מסמל אטום.

6. סדרות כימיות בטבלה המחזורית:

7. הסבר של הצבעים למספרים האטומיים: יסודות שהמספר הסידורי שלהם כתוב בצבע כחולהם נוזליים בטמפרטורת החדר. יסודות שהמספר הסידורי שלהם כתוב בצבע ירוק הם גזים בטמפרטורת החדר. יסודות שהמספר הסידורי שלהם כתוב בצבע שחור הם מוצקים בטמפרטורת החדר. יסודות שהמספר הסידורי שלהם כתוב בצבע אדום אינם מופיעים בטבע והופקו באופן מלאכותי בלבד (כולם מוצקים בטמפרטורת החדר) יסודות שהמספר הסידורי שלהם כתוב בצבעאפורעדיין לא התגלו (צבעם הדהוי מראה את סיווגם הצפוי בטבלה לכשיתגלו).

8. דימטרי איוונוביץ' מנדלייב:

9. דמיטרי איוונוביץ' מנדלייב (27 בינואר1834 - 20 בינואר1907) כימאירוסי, מפתח הטבלה המחזורית של היסודות. מנדלייב נולד בעיר טובולסק שבסיביר ב-27 בינואר1834 כבן הזקונים למשפחה מרובת ילדים והיה הילד ה-13. התקבל בפרוטקציה למכון הפדגוגי המרכזי בסנט פטרבורג. אמנם הייתה זו מכללה למורים, אך מנדלייב קיבל הכשרה מדעית מצוינת בזכות חברי סגל האוניברסיטה שלימדו גם במכללה ואפשרו לו לעסוק במחקר. לאחר שהוסמך כמורה זכה במלגת הצטיינות שאישרה לו להשתלם במרכזי העשייה המדעית של אותם ימים - בצרפת ובגרמניה. בשנים 1861-1859 חקר בפריס את צפיפות הגזים, והמשיך להיידלברג, שם עסק בחקר הספקטרוסקופ יחד עם קירכהוף. ב-1863 חזר לרוסיה, והתמנה לפרופסור לכימיה במכון הטכנולוגי ובאוניברסיטה של סנט פטרבורג. הוא נעשה למרצה נערץ: בהופעה נלהבת ואקסצנטרית הציג חידושים מחזית המדע, חינך לחשיבה מדעית, וסחף אחריו רבים. כמורה, העדר ספר כימיה מעודכן ברוסית היה בלתי אפשרי בעיניו. הוא החליט לגשת לכתיבה, אלא שאז מצא את עצמו נאלץ להתמודד עם התוהו ובוהו ששרר בעולם הכימיה. המאה ה-19 שקקה פעילות בחקר הכימיה, ומראשיתה ועד מחציתה הוכפל מספר היסודות המוכרים. אך הידע שהצטבר היה מגובב, ומנדלייב הגיע למסקנה שלא יוכל לכתוב ספר ראוי כל עוד לא ייצור מבנה מאורגן ליסודות השונים. כך, משיקולים דידקטיים, ניגש למשימה מדעית שהדירה שינה מעיני רבים לפניו.

10. נקודת המוצא של מנדלייב, כמו של קודמיו, הייתה שהעולם לא יכול להיות מבוסס על אוסף מקרי של חלקיקים, וכי חיפוש חוקיות בתכונות של יסודות חייב להיות קשור לסידורם במשקל אטומי עולה. מנדלייב נהג לשחק סוליטיר בנסיעותיו הארוכות מביתו בעיר לאחוזתו בכפר. גם למחקר שלו ניגש כאל משחק קלפים. משחק הקלפים סוליטיר

11. לכל יסוד הכין כרטיס עם שמו ותכונותיו, ואת 63 הכרטיסים פרש בסדר עולה של משקלים אטומיים: מאטום המימן, שלו יוחס הערך 1, ועד ליסוד עופרת - שהאטום שלו כבד ממימן פי 207. וב- 17.2.1869 לפתע הכל הסתדר. מנדלייב מצא שכאשר היסודות מסודרים בסדר עולה של משקלים אטומיים, תכונותיהם משתנות בהדרגה ובמחזוריות: לאחר כל כמה יסודות, שב ומופיע יסוד שתכונותיו והתנהגותו דומים ליסוד שהופיע קודם לכן. בטבלה שלו סידר מנדלייב את היסודות כך שבשורות האופקיות - "מחזורים" - השתנו התכונות בהדרגה; ואילו בטורים האנכיים - "משפחות" - ניצבו יסודות דומים. ב-6 במרץ1869 הציג מנדלייב את תגליתו בפני האגודה הרוסית לכימיה. הישגיו המדעיים של מנדלייב זיכו אותו בהכרה בכל האגודות המדעיות באירופה, אך דעותיו הפוליטיות לא התיישרו עם הקו הממשלתי, ולכן התפטר ב-1890 ממשרתו באוניברסיטת סנט פטרסבורג. בשנת 1893 התמנה למנהל המשרד למידות ולמשקלות. מנדלייב נפטר בסנט פטרבורג ב-20 בינואר1907. היסוד ה-101, מנדלביום, קרוי על שמו.

12. טבלת היסודות המקורית של מנדלייב.