Законы сохранения материи. Периодический закон Д.И. Менделеева.

 

Материя в природе вечна, несоздаваема и неуничтожима. В каждом конкретном явлении происходит преобразование материи из одной формы в другую. Сформулирован закон ее сохранения.

Закон сохранения материи сформулирован М. В. Ломоносовым (“сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому”)[9].

Законы сохранения энергии, количества движения, момента количества движения и электрического заряда есть проявление общего закона сохранения материи применительно к конкретным явлениям.

Закон сохранения количества движения:

Количество движения замкнутой системы с течением времени не изменяется:

 или     

Из закона вытекает, что взаимодействие тел, составляющих замкнутую систему, приводит только к обмену количествами движения между этими телами, но не может изменить движения системы как целого: при любом взаимодействии между телами, образующими замкнутую систему, скорость движения центра инерции этой системы не изменяется.

Закон сохранения момента количества движения — если момент внешних сил относительно неподвижного центра вращения равен нулю, то момент ко­личества движения системы сохраняется неизменным:

 

Работа и механическая энергия.

Энергия — общая количественная мера движения и взаимодействия всех видов материи. Энергия в природе не возникает и не исчезает, она только может переходить из одной формы в другую.

Механической энергией W называется энергия механического движения и взаимодействия тел. Она равна сумме кинетической W_к  и потенциальной W_n энергий:

                     

Закон сохранения механической энергии: механическая энергия любой замкнутой системы остается неизменной при любых перемещениях тел.

В 1869 г. Д. И. Менделеев на основе анализа свойств простых веществ и соединений сформулировал Периодический закон:

Свойства простых тел... и соединений элементов находятся в периодической зависимости от вели­чины атомных масс элементов [10].

На основе периодического закона была составлена периодическая система элементов. В ней элементы со сходными свойствами оказались объединены в верти­кальные столбцы — группы. В некоторых случаях при размещении элементов в Периодической системе приходилось нарушать последовательность возрастания атомных масс, чтобы соблюда­лась периодичность повторения свойств. Например, пришлось "поменять местами" теллур и йод, а также аргон и калий.

Причина состоит в том, что Менделеев предложил периодический закон в то время, когда не было ничего известно о строении атома.

После того, как в XX веке была предложена планетарная модель атома, периодический закон формулируется следующим образом:

· Свойства химических элементов и соединений на­ходятся в периодической зависимости от зарядов атомных ядер.

· Заряд ядра равен номеру элемента в периодической системе и числу электронов в электронной оболочке атома.

Эта формулировка объяснила "нарушения" Перио­дического закона.

В Периодической системе номер периода равен числу электронных уровней в атоме, номер группы для эле­ментов главных подгрупп равен числу электронов на внешнем уровне.

Причиной периодического изменения свойств химиче­ских элементов является периодическое заполнение электронных оболочек. После заполнения очередной оболочки начинается новый период. Периодическое изменение элементов ярко видно на изменении состава и свойств и свойств оксидов.

Научное значение периодического закона. Периоди­ческий закон позволил систематизировать свойства хи­мических элементов и их соединений. При составлении периодической системы Менделеев предсказал сущест­вование многих еще не открытых элементов, оставив для них свободные ячейки, и предсказал многие свойст­ва неоткрытых элементов, что облегчило их открытие.

В 1869 году Менделеев опубликовал сообщения о систематезации известных тогда элементов. В статье “Соотношения свойств с атомным весом элементов” Менделеев впервые в истории естествознания привел систему элементов, которая оказала основополагающее влияние на дальнейшее развитие химии. Менделеев разместил элементы в порядке возрастания атомных масс. Он использовал этот принцип, поскольку он проанализировал работы Дальтона по установлению связи между количественными и качественными свойствами веществ. Важнейшим из количественных свойств элементов в то время была атомная масса.

Но Менделеев не рассматривал свойства элементов лишь как функцию от атомной массы: таким критерием он считал диалектическую общность отношений важнейших качественных и количественных характерных признаков элементов. Такой материалистический диалектический анализ позволил Менделееву открыть периодический закон. Он считал, что свойства элементов и их соединений зависят от величины атомных масс элементов. Этот закон лег в основу созданной им системы элементов.

Создание периодической системы элементов, последовательное применение периодического закона при изучении различных веществ является главным отличием работ Менделеева по систематизации элементов от аналогичных работ других ученых. Доказывая генетические отношения между химическими элементами, Менделеев писал: “До периодического закона простые тела представляли собой лишь отрывочные случайные явления природы”. Установление периодического закона исключило случайность в изучении химических элементов. Менделеев не только открыл закон и построил таблицу элементов, но и способствовал устранению пробелов в таблице и улучшению ее.

Так, в 1871 г. Менделеев существенно уточнил атомные массы трети известных элементов. Никто из соавторов закона, как стали впоследствии называть, например, Шанкартуа, Ньюлендса, Л. Мейера, не мог на основании имеющихся данных получить подобные результаты. Более того, они даже ставили под сомнение закономерный характер периодического изменения свойств элементов. Но Менделеев был твердо уверен, что он открыл закон природы[11].

Уже в работе 1869 года обнаружилось стремление Менделеева прогнозировать дальнейшее направление изучения периодичности, когда он писал: “Должно ожидать открытий еще многих неизвестных тел, например сходных с Al или Si с атомной массой”. Позднее Менделеев уточнил эти предсказания и писал, например, что экасилиций не может быть получен из EsO2 или EsK2F2 при действии натрия. Водяной пар должен трудно разлагаться этим элементом, на кислоты экасилиций должен действовать слабо, но сильнее, чем на основания.

Заключение.

 

 

Подводя итог работы, можно сделать следующие выводы.

Развитие естествознания как любой науки связано с ее историей и логикой. История любой науки характеризуется определенными заметными открытиями и достижениями, которые дотированы по времени в рамках исторических эпох. Это положение очевидно и не требует доказательств. Логика любой науки неявна. В этом заключаются определенные трудности. Как правило, логику связывают с установлением определенных основанных на фактическом материале тенденций, основополагающих идей и их взаимосвязи. Иначе логика развития науки предопределяет знание закономерностей причин и сил научного прогресса. Естествознание в своем развитии носит закономерный систематический характер. Систематическим называют такое развитие науки, которое является безостановочным, непрекращающимся и имеющим характер прогрессивно развивающейся системы.

Все эти закономерности развития естествознания становятся очевидны, если прослеживать изменение представлений о фундаментальных законах о составе, структуре и свойствах вещества.

Список использованной литературы:

1. Беляев М.И. «Единая теория эволюции материи», Москва, «Милогия», 2000 г.

2. Ващекин Н.П. Концепции современного естествознания. – М.: МГУК, 2000 г.

3. Гузей Л.С., Сорокин В.В., Суровцева Р.П. Химия. Учебник для 8 класса общеобразовательных учреждений. М.: Просвещение, 1995.

4. Концепции современного естествознания, 1997.

5. Новиков И.Д. Энергетика черных дыр. — М.: Знание, 1986.

6. Петрянов И.В., Самое необыкновенное вещество в мире. Москва, 1975 г.

7. Потеев М.И. Концепции современного естествознания, Санкт-Петербург, Питер, 1999 г.

8. Прокофьев М.А., Энциклопедический словарь юного химика. Москва, 1982 г.

9. Эйнштейн А. Собрание научных трудов. Т. I, статья 8. М.: Наука, 1965.

 

[1] Беляев М.И. «Единая теория эволюции материи», Москва, «Милогия», 2000 г., с. 84

[2] Петрянов И.В., Самое необыкновенное вещество в мире. Москва, 1975 г., с. 93

[3] Концепции современного естествознания, 1997, с. 226

[4] Прокофьев М.А., Энциклопедический словарь юного химика. Москва, 1982 г., с. 34

[5] Эйнштейн А. Собрание научных трудов. т.I, стр. 65, статья 8, М.: Наука, 1965

[6] Потеев М.И. Концепции современного естествознания, Санкт-Петербург, Питер, 1999 г.

[7] Потеев М.И. Концепции современного естествознания, Санкт-Петербург, Питер, 1999 г.

[8] Новиков И.Д. Энергетика черных дыр. — М.: Знание, 1986

[9] Ващекин Н.П. Концепции современного естествознания. – М.: МГУК, 2000 г.

[10] Гузей Л.С., Сорокин В.В., Суровцева Р.П. Химия. Учебник для 8 класса общеобразовательных учреждений. М.: Просвещение, 1995

[11] Гузей Л.С., Сорокин В.В., Суровцева Р.П. Химия. Учебник для 8 класса общеобразовательных учреждений. М.: Просвещение, 1995

⇐ Предыдущая123

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: