Elementlar davriy sistemasi, kimyo fanini rivojlantirishdagi roli va ahamiyati. Elementlarning tartib belgisini fizik ma’nosi. Elementlarning davriy sistemasi bilan atom tuzilishini bog‘liqligi

Elementlar davriy sistemasi, kimyo fanini rivojlantirishdagi roli va ahamiyati. Elementlarning tartib belgisini fizik ma’nosi. Elementlarning davriy sistemasi bilan atom tuzilishini bog‘liqligi.
3.1. Davriy qonunni kashf etilishi

Davriy qonun va davriy sistema kimyo fanining asosi hisoblanadi.

Elementlarning uzluksiz kashf etilishi ularni ma’lum qonuniyat asosida tartib bilan joylashtirilishini taqozo etadi. Elementlarni ma’lum qoliplarga solishda bir qancha olimlar ilmiy izlanishlar olib borishgan. Bunday olimlar qatoriga Lavuaze, Bersellius, Debereyner, Shankurtua, Nyulends, Mayer va Mendeleyevlarni kiritish mumkin.
Lavuaze 1789-yilda kimyoviy elementlarni (oddiy moddalarni) 4 guruhga: metallar, metallmaslar, kislota radikallari va oksidlarga bo’lgan.
1812- yilda Bersellius barcha elementlarni metallar va metallmaslarga ajratgan. U 1814-yilda 46 ta elementning nisbiy atom massalari asosida kimyoviy elementlar jadvalini tuzdi.

Debereyner 1816-yilda o’xshash elementlardan iborat triada tuzgan va har bir triadada o’rtadagi elementning atom og’irligi ikki tomonidagi elementlarning atom og’irliklari yig’indisining yarmiga tengligini isbotlagan.

Masalan: Li, Na, K triadasida natriyning atom massasi
A_r(Na) = (7+39) : 2 = 23
Debereyner triadalari:

Triada	Nisbiy atom massa
1. Li, Na, K 2. S, Se, Te 3. Cℓ, Br, I 4. Ca, Sr, Ba	7 32 35,5 40	23 79 80 88	39 128 127 137

1862. 
      
1863. 
      -yilda Shankurtua davriy jadvalning spiral (silindr) shaklini taklif etgan:
      

1864-yilda esa J. Nyulends oktavalar qonunini yaratgan. U bu qonunni yaratishda elementlarning atom og’irliklarini asos qilib oldi va elementlarni atom og’irliklari ortib borish tartibida joylashtirdi:

1864-yilda L. Meyer elementlarning nisbiy atom massalari bilan atomlarning hajmi orasidagi bog’lanish grafigini tuzgan:


Meyer o’zi taklif etgan jadvalda 27 ta elementni joylashtira oldi.
1869-yilda D.I. Mendeleyev elementlarning xossalari ularning atom og’irliklariga bog’liq, degan xulosaga kelgan va quyidagi davriy sistemani yaratgan:

I II III IV V VI VII VIII

1 H 2 Li Be B C N O F 3 Na Mg Aℓ Si P S Cℓ 4 K Ca * Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn * * As Se Br 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo * Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I

D. I. Mendeleyev o’zining yaratgan davriy sistemasida hali kashf etilmagan 29 ta elementlar uchun bo’sh katakchalar qoldirdi. Shundan 3 ta elementning: ekabor (galliy), ekasilitsiy (germaniy) va ekaalyuminy (skandiy) ning xossalarini batafsil bayon qildi.
Keyinchalik 1869-1886- yillarda galliyni P. E. Lekok de Buabodran (1875-yil, Fransiya), skandiyni L.F. Nilson (Shvetsiya, 1879-y) va germaniyni K. Vinkler (Germaniya, 1886-y) kashf ettilar.
Mendeleyev elementlarning atom massalarini hisoblashda ularning atom analoglarining atom massalarining o’rtacha arifmetik qiymatlaridan foydalandi.
Masalan; Mg ning atom massasi quyidagicha topiladi:

D.I. Mendeleyev gorizontal qatorlarni davrlar, vertikal qatorlarini esa guruhlar deb nomladi.
Ishqoriy metallardan boshlanib, metallik xossalari kamayib metallmaslik xossalari ortib boradigan va inert gazlar bilan tugaydigan qatorlarga davr deyiladi.
Guruh – oksidlarida va boshqa birikmalarida eng yuqori valentliklari bir xil bo’lgan atomlarning vertikal qatorlari. Atomlarning yuqori valentligi ularning guruh raqamiga teng bo’ladi.
IV, V, VI va VII guruh elementlarining vodorodga va kislorodga nisbatan valentliklari (aniqrog’i, oksidlanish darajalari) yig’indisi 8 ga teng bo’ladi. Masalan, uglerodning vodorodga nisbatan valentligi ham, kislorodga nisbatan valentligi ham 4 ga teng. Yig’indisi 4 + 4 = 8. Fosforning vodorodga nisbatan valentligi 3 ga, kislorodga nisbatan valentligi 5 ga teng. Yig’indisi 3 + 5 = 8 . Oltingugurtning vodorodga nisbatan valentligi 2 ga, kislorodga nisbatan valentligi 6 ga teng. Yig’indisi 2+6=8. Xlorning vodorodga nisbatan valentligi 1 ga, kislorodga nisbatan valentligi 7 ga teng. Yig’indisi 1+7=8.
Guruhlar asosiy (bosh) va yonaki (qo’shimcha) guruhchalarga bo’linadi:
a) Birinchi guruh asosiy guruhcha elementlari (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) ishqoriy metallar;
b) Ikkinchi guruh asosiy guruhcha elementlari (Be va Mg dan tashqari) ishqoriy –yer metallari (Ca, Sr, Ba, Ra);
Uchinchi va to’rtinchi guruh asosiy guruhcha elementlarining umumiy nomlari yo’q.
d) Beshinchi guruh asosiy guruhcha elementlari (N, P, As) pniktogenlar-o’g’itlar hosil qiluvchilar;
e) Oltinchi guruh asosiy guruhcha elementlari xalkogenlar-ruda hosil qiluvchilar (O, S, Se, Te)
f) Yettinchi guruh asosiy guruhcha elementlari galogenlar-tuz hosil qiluvchilar (F, Cℓ, Br, I) va nihoyat
g) Sakkizinchi guruh asosiy guruhcha elementlari esa inert gazlar (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) deyiladi.
Davriy jadvalning hozirgi shaklida 7 ta davr va 8 ta guruh bor.
Davrlar o’z navbatida 2 ga, ya’ni kichik (1,2,3- davrlar) va katta davrlar (4,5,6,7) larga bo’linadi. 7-davr tugallanmagan davr ham deyiladi.
Davriy sistemada elementlar orasida uch yo’nalishda o’xshashlik namoyon bo’ladi:
1) Vertikal yo’nalishda (guruhlarda) yuqoridan pastga tushganda tartib raqami ortishi bilan metallik xossalari kuchayib, metallmaslik xossalari kamayib boradi, oksid va gidroksidlarining asoslik xossalari ortadi, vodorodli birikmalarning mustahkamligi kamayadi va shunga mos ravishda vodorodli birikmalarning kislotalik xossalari ortadi.
2) Diagonal yo’nalishda xossalari o’xshash bo’ladi. Masalan; Li metali xossalari bo’yicha Mg ga, bor elementi kremniyga o’xshash va h.z.
3) Gorizontal yo’nalishda lantanoid va aktinoidlarning xossalari o’zaro o’xshash.
Kalsiydan boshlab ruxgacha bo’lgan 11 ta elementning rentgen sperktrlarni o’rganib, 1914-yilda G. Mozli quyidagi qonunni ochdi: Elementning rentgen nuri to’lqin uzunligining kvadrat ildizi ostidagi qiymati elementning yadro zaryadiga (tartib raqamiga) bog’liq:
yoki
Shundan so’ng davriy sistemaning yangi ta’rifi qabul qilindi: Element va uning birikmalarining xossalari atomlarning yadro zaryadiga (tartib raqamiga) davriy ravishda bog’liqdir.