तत्वों की आवधिक प्रणाली मेंडेलीव का आवधिक कानून। मेंडेलीव का आवधिक कानून

आवधिक कानून की खोज

आवधिक कानून की खोज डी.आई. मेंडेलीव ने पाठ्यपुस्तक "फंडामेंटल ऑफ केमिस्ट्री" के पाठ पर काम करते समय की थी, जब उन्हें तथ्यात्मक सामग्री को व्यवस्थित करने में कठिनाइयों का सामना करना पड़ा था। फरवरी 1869 के मध्य तक, पाठ्यपुस्तक की संरचना पर विचार करते हुए, वैज्ञानिक धीरे-धीरे इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि सरल पदार्थों के गुण और तत्वों के परमाणु द्रव्यमान एक निश्चित पैटर्न से जुड़े हुए हैं।

तत्वों की आवर्त सारणी की खोज संयोग से नहीं हुई थी; यह बहुत बड़े काम, लंबे और श्रमसाध्य काम का परिणाम था, जो खुद दिमित्री इवानोविच और उनके पूर्ववर्तियों और समकालीनों में से कई रसायनज्ञों द्वारा खर्च किया गया था। “जब मैंने तत्वों के अपने वर्गीकरण को अंतिम रूप देना शुरू किया, तो मैंने प्रत्येक तत्व और उसके यौगिकों को अलग-अलग कार्डों पर लिखा, और फिर, उन्हें समूहों और श्रृंखलाओं के क्रम में व्यवस्थित करते हुए, मुझे आवर्त नियम की पहली दृश्य तालिका प्राप्त हुई। लेकिन यह केवल अंतिम राग था, पिछले सभी कार्यों का परिणाम...'' वैज्ञानिक ने कहा। मेंडेलीव ने इस बात पर जोर दिया कि उनकी खोज तत्वों के बीच संबंधों के बारे में, सभी पक्षों से तत्वों के संबंधों के बारे में सोचने के बीस वर्षों का परिणाम थी।

17 फरवरी (1 मार्च) को, लेख की पांडुलिपि, जिसमें "परमाणु भार और रासायनिक समानताओं के आधार पर तत्वों की प्रणाली पर एक प्रयोग" शीर्षक वाली एक तालिका शामिल थी, पूरी हो गई और टाइपसेटर्स और तारीख के लिए नोट्स के साथ प्रिंटर को सौंप दी गई। "फरवरी 17, 1869।" मेंडेलीव की खोज की घोषणा रूसी केमिकल सोसायटी के संपादक प्रोफेसर एन.ए. मेन्शुटकिन ने 22 फरवरी (6 मार्च), 1869 को सोसायटी की एक बैठक में की थी। मेंडेलीव स्वयं बैठक में उपस्थित नहीं थे, क्योंकि उस समय, फ्री इकोनॉमिक सोसाइटी के निर्देश पर, उन्होंने टावर्सकाया पनीर कारखानों और नोवगोरोड प्रांतों की जांच की।

प्रणाली के पहले संस्करण में, वैज्ञानिकों द्वारा तत्वों को उन्नीस क्षैतिज पंक्तियों और छह ऊर्ध्वाधर स्तंभों में व्यवस्थित किया गया था। 17 फरवरी (1 मार्च) को, आवधिक कानून की खोज किसी भी तरह से पूरी नहीं हुई, बल्कि शुरू हुई। दिमित्री इवानोविच ने लगभग तीन और वर्षों तक इसका विकास और गहनीकरण जारी रखा। 1870 में, मेंडेलीव ने "फंडामेंटल ऑफ केमिस्ट्री" ("तत्वों की प्राकृतिक प्रणाली") में प्रणाली का दूसरा संस्करण प्रकाशित किया: एनालॉग तत्वों के क्षैतिज स्तंभ आठ लंबवत व्यवस्थित समूहों में बदल गए; पहले संस्करण के छह ऊर्ध्वाधर स्तंभ क्षार धातु से शुरू होने और हलोजन के साथ समाप्त होने वाले काल बन गए। प्रत्येक अवधि को दो श्रृंखलाओं में विभाजित किया गया था; समूह में शामिल विभिन्न श्रृंखलाओं के तत्वों ने उपसमूह बनाए।

मेंडेलीव की खोज का सार यह था कि रासायनिक तत्वों के परमाणु द्रव्यमान में वृद्धि के साथ, उनके गुण एकरस रूप से नहीं, बल्कि समय-समय पर बदलते हैं। बढ़ते परमाणु भार में व्यवस्थित विभिन्न गुणों वाले तत्वों की एक निश्चित संख्या के बाद, गुणों की पुनरावृत्ति होने लगती है। मेंडेलीव के काम और उनके पूर्ववर्तियों के काम के बीच अंतर यह था कि मेंडेलीव के पास तत्वों को वर्गीकृत करने के लिए एक नहीं, बल्कि दो आधार थे - परमाणु द्रव्यमान और रासायनिक समानता। आवधिकता को पूरी तरह से देखने के लिए, मेंडेलीव ने कुछ तत्वों के परमाणु द्रव्यमान को सही किया, अपने सिस्टम में कई तत्वों को दूसरों के साथ उनकी समानता के बारे में उस समय स्वीकृत विचारों के विपरीत रखा, और तालिका में खाली कोशिकाओं को छोड़ दिया जहां तत्व अभी तक खोजे नहीं गए थे रखा जाना चाहिए था.

1871 में, इन कार्यों के आधार पर, मेंडेलीव ने आवधिक कानून तैयार किया, जिसके स्वरूप में समय के साथ कुछ सुधार हुआ।

तत्वों की आवर्त सारणी का रसायन विज्ञान के बाद के विकास पर बहुत प्रभाव पड़ा। यह न केवल रासायनिक तत्वों का पहला प्राकृतिक वर्गीकरण था, जो दर्शाता है कि वे एक सामंजस्यपूर्ण प्रणाली बनाते हैं और एक-दूसरे के साथ घनिष्ठ संबंध में हैं, बल्कि यह आगे के शोध के लिए एक शक्तिशाली उपकरण भी था। जिस समय मेंडेलीव ने अपने द्वारा खोजे गए आवर्त नियम के आधार पर अपनी तालिका संकलित की, उस समय कई तत्व अभी भी अज्ञात थे। मेंडेलीव न केवल आश्वस्त थे कि अभी तक अज्ञात तत्व होंगे जो इन स्थानों को भर देंगे, बल्कि उन्होंने आवर्त सारणी के अन्य तत्वों के बीच उनकी स्थिति के आधार पर ऐसे तत्वों के गुणों की भी पहले से भविष्यवाणी की थी। अगले 15 वर्षों में, मेंडेलीव की भविष्यवाणियों की शानदार ढंग से पुष्टि की गई; सभी तीन अपेक्षित तत्वों (Ga, Sc, Ge) की खोज की गई, जो आवर्त नियम की सबसे बड़ी विजय थी।

डि मेंडेलीव ने पांडुलिपि प्रस्तुत की "उनके परमाणु भार और रासायनिक समानता के आधार पर तत्वों की एक प्रणाली का अनुभव" // राष्ट्रपति पुस्तकालय // इतिहास में दिन http://www.prlib.ru/History/Pages/Item.aspx?itemid=1006

रूसी रासायनिक सोसायटी

रशियन केमिकल सोसाइटी एक वैज्ञानिक संगठन है जिसकी स्थापना 1868 में सेंट पीटर्सबर्ग विश्वविद्यालय में हुई थी और यह रूसी रसायनज्ञों का एक स्वैच्छिक संघ था।

सोसायटी बनाने की आवश्यकता की घोषणा दिसंबर 1867 के अंत में - जनवरी 1868 की शुरुआत में सेंट पीटर्सबर्ग में आयोजित रूसी प्रकृतिवादियों और डॉक्टरों की पहली कांग्रेस में की गई थी। कांग्रेस में, रासायनिक अनुभाग के प्रतिभागियों के निर्णय की घोषणा की गई थी :

“रासायनिक अनुभाग ने रूसी रसायनज्ञों की पहले से स्थापित ताकतों के संचार के लिए केमिकल सोसाइटी में एकजुट होने की सर्वसम्मति से इच्छा व्यक्त की। अनुभाग का मानना ​​है कि इस सोसायटी के सदस्य रूस के सभी शहरों में होंगे, और इसके प्रकाशन में रूसी भाषा में प्रकाशित सभी रूसी रसायनज्ञों के कार्य शामिल होंगे।"

इस समय तक, कई यूरोपीय देशों में रासायनिक सोसायटी पहले ही स्थापित हो चुकी थीं: लंदन केमिकल सोसायटी (1841), फ्रेंच केमिकल सोसायटी (1857), जर्मन केमिकल सोसायटी (1867); अमेरिकन केमिकल सोसायटी की स्थापना 1876 में हुई थी।

मुख्य रूप से डी.आई. मेंडेलीव द्वारा संकलित रूसी केमिकल सोसाइटी के चार्टर को 26 अक्टूबर, 1868 को सार्वजनिक शिक्षा मंत्रालय द्वारा अनुमोदित किया गया था, और सोसाइटी की पहली बैठक 6 नवंबर, 1868 को हुई थी। प्रारंभ में, इसमें 35 रसायनज्ञ शामिल थे सेंट पीटर्सबर्ग, कज़ान, मॉस्को, वारसॉ, कीव, खार्कोव और ओडेसा। एन. एन. ज़िनिन रूसी सांस्कृतिक सोसायटी के पहले अध्यक्ष बने, और एन. ए. मेन्शुटकिन सचिव बने। सोसायटी के सदस्यों ने सदस्यता शुल्क (प्रति वर्ष 10 रूबल) का भुगतान किया, नए सदस्यों को केवल तीन मौजूदा सदस्यों की सिफारिश पर ही प्रवेश दिया गया। अपने अस्तित्व के पहले वर्ष में, आरसीएस 35 से 60 सदस्यों तक बढ़ गया और बाद के वर्षों में सुचारू रूप से बढ़ता रहा (1879 में 129, 1889 में 237, 1899 में 293, 1909 में 364, 1917 में 565)।

1869 में, रूसी केमिकल सोसाइटी ने अपना स्वयं का मुद्रित अंग - जर्नल ऑफ़ द रशियन केमिकल सोसाइटी (ZHRKhO) हासिल कर लिया; पत्रिका वर्ष में 9 बार (मासिक, गर्मी के महीनों को छोड़कर) प्रकाशित होती थी। 1869 से 1900 तक ZhRKhO के संपादक एन. ए. मेन्शुटकिन थे, और 1901 से 1930 तक - ए. ई. फेवोर्स्की थे।

1878 में, रूसी केमिकल सोसायटी का रूसी भौतिक सोसायटी (1872 में स्थापित) के साथ विलय होकर रूसी भौतिक-रासायनिक सोसायटी का गठन हुआ। रूसी फ़ेडरल केमिकल सोसाइटी के पहले अध्यक्ष ए. एम. बटलरोव (1878-1882 में) और डी. आई. मेंडेलीव (1883-1887 में) थे। 1879 में एकीकरण के संबंध में (11वें खंड से), "जर्नल ऑफ़ द रशियन केमिकल सोसाइटी" का नाम बदलकर "जर्नल ऑफ़ द रशियन फिजिको-केमिकल सोसाइटी" कर दिया गया। प्रकाशन की आवृत्ति प्रति वर्ष 10 अंक थी; पत्रिका में दो भाग शामिल थे - रासायनिक (ZhRKhO) और भौतिक (ZhRFO)।

रूसी रसायन विज्ञान के क्लासिक्स के कई काम पहली बार ZhRKhO के पन्नों पर प्रकाशित हुए थे। हम विशेष रूप से तत्वों की आवर्त सारणी के निर्माण और विकास पर डी. आई. मेंडेलीव और कार्बनिक यौगिकों की संरचना के उनके सिद्धांत के विकास से जुड़े ए. एम. बटलरोव के काम को नोट कर सकते हैं; अकार्बनिक और भौतिक रसायन विज्ञान के क्षेत्र में एन. ए. मेन्शुटकिन, डी. पी. कोनोवलोव, एन. एस. कुर्नाकोव, एल. ए. चुगेव द्वारा शोध; कार्बनिक रसायन विज्ञान के क्षेत्र में वी. वी. मार्कोवनिकोव, ई. ई. वैगनर, ए. एम. ज़ैतसेव, एस. एन. रिफॉर्मत्स्की, ए. ई. फेवोर्स्की, एन. डी. ज़ेलिंस्की, एस. वी. लेबेदेव और ए. ई. अर्बुज़ोव। 1869 से 1930 की अवधि के दौरान, 5067 मूल रासायनिक अध्ययन ZhRKhO में प्रकाशित हुए, रसायन विज्ञान के कुछ मुद्दों पर सार और समीक्षा लेख, और विदेशी पत्रिकाओं से सबसे दिलचस्प कार्यों के अनुवाद भी प्रकाशित हुए।

आरएफसीएस जनरल और एप्लाइड केमिस्ट्री पर मेंडेलीव कांग्रेस के संस्थापक बने; पहली तीन कांग्रेसें 1907, 1911 और 1922 में सेंट पीटर्सबर्ग में आयोजित की गईं। 1919 में, ZHRFKhO का प्रकाशन निलंबित कर दिया गया और 1924 में फिर से शुरू किया गया।

2.3. डी.आई.मेंडेलीव का आवधिक कानून।

कानून की खोज और सूत्रीकरण डी.आई. मेंडेलीव द्वारा किया गया था: "सरल निकायों के गुण, साथ ही तत्वों के यौगिकों के रूप और गुण समय-समय पर तत्वों के परमाणु भार पर निर्भर होते हैं।" यह कानून तत्वों और उनके यौगिकों के गुणों के गहन विश्लेषण के आधार पर बनाया गया था। भौतिकी में उत्कृष्ट उपलब्धियाँ, मुख्य रूप से परमाणु संरचना के सिद्धांत के विकास ने, आवधिक कानून के भौतिक सार को प्रकट करना संभव बना दिया: रासायनिक तत्वों के गुणों में परिवर्तन की आवधिकता भरने की प्रकृति में आवधिक परिवर्तन के कारण होती है। जैसे-जैसे नाभिक के आवेश द्वारा निर्धारित इलेक्ट्रॉनों की संख्या बढ़ती है, इलेक्ट्रॉनों के साथ बाहरी इलेक्ट्रॉन परत बढ़ती है। आवेश आवर्त सारणी में तत्व की परमाणु संख्या के बराबर है। आवधिक नियम का आधुनिक सूत्रीकरण: "तत्वों के गुण और उनसे बनने वाले सरल और जटिल पदार्थ समय-समय पर परमाणु नाभिक के आवेश पर निर्भर होते हैं।" 1869-1871 में डी.आई. मेंडेलीव द्वारा बनाया गया। आवर्त प्रणाली तत्वों का एक प्राकृतिक वर्गीकरण है, जो आवर्त नियम का गणितीय प्रतिबिंब है।

मेंडेलीव न केवल इस कानून को सटीक रूप से तैयार करने वाले और इसकी सामग्री को एक तालिका के रूप में प्रस्तुत करने वाले पहले व्यक्ति थे, जो क्लासिक बन गई, बल्कि इसे व्यापक रूप से प्रमाणित भी किया, एक मार्गदर्शक वर्गीकरण सिद्धांत के रूप में और वैज्ञानिक के लिए एक शक्तिशाली उपकरण के रूप में इसका विशाल वैज्ञानिक महत्व दिखाया। अनुसंधान।

आवधिक नियम का भौतिक अर्थ. इसे तभी खोला गया जब यह पता चला कि प्राथमिक आवेश की एक इकाई द्वारा एक रासायनिक तत्व से पड़ोसी तत्व (आवर्त सारणी में) में जाने पर परमाणु के नाभिक का आवेश बढ़ जाता है। संख्यात्मक रूप से, नाभिक का आवेश आवर्त सारणी में संबंधित तत्व के परमाणु क्रमांक (परमाणु क्रमांक Z) के बराबर होता है, अर्थात, नाभिक में प्रोटॉन की संख्या, बदले में संबंधित तटस्थ के इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर होती है। परमाणु. परमाणुओं के रासायनिक गुण उनके बाहरी इलेक्ट्रॉन कोश की संरचना से निर्धारित होते हैं, जो समय-समय पर बढ़ते परमाणु आवेश के साथ बदलते हैं, और इसलिए, आवधिक कानून नाभिक के आवेश में परिवर्तन के विचार पर आधारित है। परमाणु, न कि तत्वों का परमाणु द्रव्यमान। आवधिक कानून का एक स्पष्ट उदाहरण Z के आधार पर कुछ भौतिक मात्राओं (आयनीकरण क्षमता, परमाणु त्रिज्या, परमाणु मात्रा) में आवधिक परिवर्तन के वक्र हैं। आवधिक कानून के लिए कोई सामान्य गणितीय अभिव्यक्ति नहीं है। आवधिक कानून का अत्यधिक प्राकृतिक वैज्ञानिक और दार्शनिक महत्व है। इससे सभी तत्वों पर उनके पारस्परिक संबंध पर विचार करना और अज्ञात तत्वों के गुणों की भविष्यवाणी करना संभव हो गया। आवधिक कानून के लिए धन्यवाद, कई वैज्ञानिक खोजें (उदाहरण के लिए, पदार्थ की संरचना के अध्ययन के क्षेत्र में - रसायन विज्ञान, भौतिकी, भू-रसायन विज्ञान, ब्रह्मांड रसायन विज्ञान, खगोल भौतिकी में) उद्देश्यपूर्ण हो गई हैं। आवधिक कानून द्वंद्वात्मकता के सामान्य कानूनों की स्पष्ट अभिव्यक्ति है, विशेष रूप से मात्रा के गुणवत्ता में संक्रमण के कानून की।

आवधिक कानून के विकास के भौतिक चरण को कई चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

1. इलेक्ट्रॉन और रेडियोधर्मिता की खोज के आधार पर परमाणु की विभाज्यता की स्थापना (1896-1897);

2. परमाणु संरचना के मॉडल का विकास (1911-1913);

3. आइसोटोप प्रणाली की खोज और विकास (1913);

4. मोसले के नियम (1913) की खोज, जो आवर्त सारणी में परमाणु आवेश और तत्व संख्या को प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित करना संभव बनाती है;

5. परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनिक कोशों की संरचना के बारे में विचारों के आधार पर आवधिक प्रणाली के सिद्धांत का विकास (1921-1925);

6. आवधिक प्रणाली के क्वांटम सिद्धांत का निर्माण (1926-1932)।

2.4. अज्ञात तत्वों के अस्तित्व की भविष्यवाणी करना।

आवर्त नियम की खोज में सबसे महत्वपूर्ण बात उन रासायनिक तत्वों के अस्तित्व की भविष्यवाणी है जिनकी अभी तक खोज नहीं हुई है। एल्यूमीनियम अल के तहत, मेंडेलीव ने इसके एनालॉग "ईका-एल्यूमीनियम" के लिए, बोरॉन बी के तहत - "ईका-बोरॉन" के लिए, और सिलिकॉन सी के तहत - "ईका-सिलिकॉन" के लिए जगह छोड़ी। इसे मेंडेलीव ने अभी तक अनदेखे रासायनिक तत्व कहा है। उसने उन्हें एल, ईब और ईएस प्रतीक भी दिए।

तत्व "एक्सासिलिकॉन" के बारे में मेंडेलीव ने लिखा: "मुझे ऐसा लगता है कि निस्संदेह गायब धातुओं में से सबसे दिलचस्प वह होगी जो कार्बन एनालॉग्स के IV समूह से संबंधित है, अर्थात् III पंक्ति से। यह धातु होगी सिलिकॉन के तुरंत बाद, और इसलिए हम इसे इकासिलिसियम कहते हैं।" वास्तव में, यह अभी तक खोजा नहीं गया तत्व दो विशिष्ट गैर-धातुओं - कार्बन सी और सिलिकॉन सी - को दो विशिष्ट धातुओं - टिन एसएन और लेड पीबी से जोड़ने वाला एक प्रकार का "लॉक" बनने वाला था।

फिर उन्होंने आठ और तत्वों के अस्तित्व की भविष्यवाणी की, जिनमें "ड्विटेल्यूरियम" - पोलोनियम (1898 में खोजा गया), "इकायोडाइन" - एस्टैटिन (1942-1943 में खोजा गया), "डिमैंगनीज" - टेक्नेटियम (1937 में खोजा गया), "एकेसिया" - शामिल हैं। फ़्रांस (1939 में खोला गया)

1875 में, फ्रांसीसी रसायनज्ञ पॉल-एमिल लेकोक डी बोइसबौड्रन ने खनिज वर्टज़ाइट - जिंक सल्फाइड ZnS - मेंडेलीव द्वारा भविष्यवाणी की गई "ईका-एल्यूमीनियम" की खोज की और उनके सम्मान में इसे गैलियम गा (फ्रांस का लैटिन नाम "गैलिया") नाम दिया। उसकी मातृभूमि.

मेंडेलीव ने ईका-एल्यूमीनियम के गुणों की सटीक भविष्यवाणी की: इसका परमाणु द्रव्यमान, धातु का घनत्व, एल 2 ओ 3 ऑक्साइड का सूत्र, एलसीएल 3 क्लोराइड, एल 2 (एसओ 4) 3 सल्फेट। गैलियम की खोज के बाद, इन सूत्रों को Ga 2 O 3, GaCl 3 और Ga 2 (SO 4) 3 के रूप में लिखा जाने लगा। मेंडेलीव ने भविष्यवाणी की थी कि यह एक बहुत ही फ्यूजिबल धातु होगी, और वास्तव में, गैलियम का पिघलने बिंदु 29.8 डिग्री सेल्सियस के बराबर निकला। फ्यूजिबिलिटी के मामले में, गैलियम पारा एचजी और सीज़ियम सीएस के बाद दूसरे स्थान पर है।

पृथ्वी की पपड़ी में गैलियम की औसत सामग्री अपेक्षाकृत अधिक है, द्रव्यमान के हिसाब से 1.5-10-30%, जो सीसा और मोलिब्डेनम की सामग्री के बराबर है। गैलियम एक विशिष्ट ट्रेस तत्व है। एकमात्र गैलियम खनिज गैलडाइट CuGaS2 है, जो बहुत दुर्लभ है। गैलियम सामान्य तापमान पर हवा में स्थिर रहता है। 260°C से ऊपर, शुष्क ऑक्सीजन में धीमी ऑक्सीकरण देखी जाती है (ऑक्साइड फिल्म धातु की रक्षा करती है)। गैलियम सल्फ्यूरिक और हाइड्रोक्लोरिक एसिड में धीरे-धीरे घुल जाता है, हाइड्रोफ्लोरिक एसिड में जल्दी घुल जाता है और नाइट्रिक एसिड में ठंड में स्थिर रहता है। गर्म क्षारीय घोल में गैलियम धीरे-धीरे घुलता है। ठंड में क्लोरीन और ब्रोमीन गैलियम के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, गर्म होने पर आयोडीन। 300 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर पिघला हुआ गैलियम सभी संरचनात्मक धातुओं और मिश्र धातुओं के साथ संपर्क करता है। गैलियम की एक विशिष्ट विशेषता तरल अवस्था (2200 डिग्री सेल्सियस) की बड़ी सीमा और 1100-1200 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर कम वाष्प दबाव है। जियोकेमिस्ट्री गैलियम एल्युमीनियम की भू-रसायन विज्ञान से निकटता से संबंधित है, जो उनके भौतिक-रासायनिक गुणों की समानता के कारण है। स्थलमंडल में गैलियम का मुख्य भाग एल्यूमीनियम खनिजों में निहित है। बॉक्साइट और नेफलाइन में गैलियम की मात्रा 0.002 से 0.01% तक होती है। गैलियम की बढ़ी हुई सांद्रता स्पैलेराइट्स (0.01-0.02%), कठोर कोयले (जर्मेनियम के साथ) और कुछ लौह अयस्कों में भी देखी जाती है। गैलियम का अभी तक व्यापक औद्योगिक उपयोग नहीं हुआ है। एल्यूमीनियम उत्पादन में गैलियम के उप-उत्पाद उत्पादन का संभावित पैमाना अभी भी धातु की मांग से काफी अधिक है।

गैलियम का सबसे आशाजनक अनुप्रयोग GaAs, GaP, GaSb जैसे रासायनिक यौगिकों के रूप में है, जिनमें अर्धचालक गुण होते हैं। उनका उपयोग उच्च तापमान वाले रेक्टिफायर और ट्रांजिस्टर, सौर बैटरी और अन्य उपकरणों में किया जा सकता है जहां अवरुद्ध परत में फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग किया जा सकता है, साथ ही अवरक्त विकिरण रिसीवर में भी। गैलियम का उपयोग ऐसे ऑप्टिकल दर्पण बनाने के लिए किया जा सकता है जो अत्यधिक परावर्तक होते हैं। चिकित्सा में उपयोग किए जाने वाले पराबैंगनी विकिरण लैंप के कैथोड के रूप में पारा के बजाय गैलियम के साथ एल्यूमीनियम का एक मिश्र धातु प्रस्तावित किया गया है। उच्च तापमान थर्मामीटर (600-1300 डिग्री सेल्सियस) और दबाव गेज के निर्माण के लिए तरल गैलियम और इसके मिश्र धातुओं का उपयोग करने का प्रस्ताव है। बिजली परमाणु रिएक्टरों में तरल शीतलक के रूप में गैलियम और उसके मिश्र धातुओं का उपयोग दिलचस्प है (यह संरचनात्मक सामग्रियों के साथ ऑपरेटिंग तापमान पर गैलियम की सक्रिय बातचीत से बाधित होता है; यूटेक्टिक Ga-Zn-Sn मिश्र धातु में शुद्ध की तुलना में कम संक्षारक प्रभाव होता है) गैलियम)।

1879 में, स्वीडिश रसायनज्ञ लार्स निल्सन ने स्कैंडियम की खोज की, जिसकी भविष्यवाणी मेंडेलीव ने ईकाबोरोन ईबी के रूप में की थी। निल्सन ने लिखा: "इसमें कोई संदेह नहीं है कि ईकाबोरोन की खोज स्कैंडियम में की गई है... यह रूसी रसायनज्ञ के विचारों की स्पष्ट रूप से पुष्टि करता है, जिससे न केवल स्कैंडियम और गैलियम के अस्तित्व की भविष्यवाणी करना संभव हो गया, बल्कि उनके सबसे महत्वपूर्ण का अनुमान लगाना भी संभव हो गया।" संपत्तियाँ अग्रिम में। स्कैंडियम का नाम निल्सन की मातृभूमि स्कैंडिनेविया के सम्मान में रखा गया था, और उन्होंने इसे जटिल खनिज गैडोलिनाइट में खोजा था, जिसकी संरचना Be 2 (Y, Sc) 2 FeO 2 (SiO 4) 2 है। पृथ्वी की पपड़ी (क्लार्क) में स्कैंडियम की औसत सामग्री द्रव्यमान के अनुसार 2.2-10-3% है। चट्टानों में स्कैंडियम की मात्रा अलग-अलग होती है: अल्ट्राबेसिक चट्टानों में 5-10-4, बुनियादी चट्टानों में 2.4-10-3, मध्यवर्ती चट्टानों में 2.5-10-4, ग्रेनाइट और सिएनाइट्स में 3.10-4; तलछटी चट्टानों में (1-1,3).10-4. मैग्मैटिक, हाइड्रोथर्मल और सुपरजीन (सतह) प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप स्कैंडियम पृथ्वी की पपड़ी में केंद्रित है। स्कैंडियम के अपने दो खनिज ज्ञात हैं - टोर्टवेटाइट और स्टेरेटाइट; वे अत्यंत दुर्लभ हैं. स्कैंडियम एक नरम धातु है, इसकी शुद्ध अवस्था में इसे आसानी से संसाधित किया जा सकता है - जाली, रोल, मुद्रांकित। स्कैंडियम के उपयोग का दायरा बहुत सीमित है। स्कैंडियम ऑक्साइड का उपयोग हाई-स्पीड कंप्यूटर के मेमोरी तत्वों के लिए फेराइट बनाने के लिए किया जाता है। रेडियोधर्मी 46Sc का उपयोग न्यूट्रॉन सक्रियण विश्लेषण और चिकित्सा में किया जाता है। स्कैंडियम मिश्र धातुएं, जिनमें कम घनत्व और उच्च गलनांक होता है, रॉकेट और विमान निर्माण में संरचनात्मक सामग्री के रूप में आशाजनक हैं, और कई स्कैंडियम यौगिकों का उपयोग फॉस्फोर, ऑक्साइड कैथोड के निर्माण, ग्लास और सिरेमिक उत्पादन में किया जा सकता है। रासायनिक उद्योग (उत्प्रेरक के रूप में) और अन्य क्षेत्र। 1886 में, फ्रीबर्ग में खनन अकादमी के एक प्रोफेसर, जर्मन रसायनज्ञ क्लेमेंस विंकलर ने एजी 8 जीईएस 6 संरचना के साथ दुर्लभ खनिज आर्गीरोडाइट का विश्लेषण करते हुए, मेंडेलीव द्वारा भविष्यवाणी की गई एक और तत्व की खोज की। विंकलर ने जिस तत्व की खोज की थी उसका नाम अपनी मातृभूमि के सम्मान में जर्मेनियम Ge रखा, लेकिन किसी कारणवश कुछ रसायनज्ञों ने इस पर तीखी आपत्ति जताई। उन्होंने विंकलर पर राष्ट्रवाद का आरोप लगाना शुरू कर दिया, मेंडेलीव द्वारा की गई खोज को हथियाने का आरोप लगाया, जिन्होंने पहले से ही तत्व को "एकासिलिसियम" नाम और प्रतीक ईएस दिया था। निराश होकर विंकलर ने सलाह के लिए खुद दिमित्री इवानोविच की ओर रुख किया। उन्होंने समझाया कि नए तत्व के खोजकर्ता को ही इसे एक नाम देना चाहिए। पृथ्वी की पपड़ी में जर्मेनियम की कुल सामग्री द्रव्यमान के हिसाब से 7.10-4% है, यानी, उदाहरण के लिए, सुरमा, चांदी, बिस्मथ से अधिक। हालाँकि, जर्मेनियम के अपने खनिज अत्यंत दुर्लभ हैं। उनमें से लगभग सभी सल्फोसाल्ट हैं: जर्मेनाइट Cu2 (Cu, Fe, Ge, Zn)2 (S, As)4, आर्गीरोडाइट Ag8GeS6, कॉन्फील्डाइट Ag8(Sn, Ce) S6, आदि। जर्मेनियम का बड़ा हिस्सा बड़ी मात्रा में बिखरा हुआ है। पृथ्वी की पपड़ी की चट्टानें और खनिज: अलौह धातुओं के सल्फाइड अयस्कों में, लौह अयस्कों में, कुछ ऑक्साइड खनिजों (क्रोमाइट, मैग्नेटाइट, रूटाइल, आदि) में, ग्रेनाइट्स, डायबेस और बेसाल्ट में। इसके अलावा, जर्मेनियम लगभग सभी सिलिकेट्स, कुछ कोयले और तेल भंडारों में मौजूद होता है। जर्मेनियम आधुनिक अर्धचालक प्रौद्योगिकी में सबसे मूल्यवान सामग्रियों में से एक है। इसका उपयोग डायोड, ट्रायोड, क्रिस्टल डिटेक्टर और पावर रेक्टिफायर बनाने के लिए किया जाता है। मोनोक्रिस्टलाइन जर्मेनियम का उपयोग डोसिमेट्रिक उपकरणों और उपकरणों में भी किया जाता है जो निरंतर और वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्रों की ताकत को मापते हैं। जर्मेनियम के लिए आवेदन का एक महत्वपूर्ण क्षेत्र इन्फ्रारेड तकनीक है, विशेष रूप से 8-14 माइक्रोन के क्षेत्र में काम करने वाले इन्फ्रारेड विकिरण डिटेक्टरों का उत्पादन। जर्मेनियम, GeO2-आधारित ग्लास और अन्य जर्मेनियम यौगिकों से युक्त कई मिश्र धातुएँ व्यावहारिक उपयोग के लिए आशाजनक हैं।

मेंडेलीव उत्कृष्ट गैसों के समूह के अस्तित्व की भविष्यवाणी नहीं कर सके और सबसे पहले उन्हें आवर्त सारणी में जगह नहीं मिली।

1894 में अंग्रेजी वैज्ञानिकों डब्ल्यू. रामसे और जे. रेले द्वारा आर्गन आर की खोज ने तुरंत आवर्त नियम और तत्वों की आवर्त सारणी के बारे में गर्म चर्चा और संदेह पैदा कर दिया। मेंडेलीव ने शुरू में आर्गन को नाइट्रोजन का एक एलोट्रोपिक संशोधन माना और केवल 1900 में, अपरिवर्तनीय तथ्यों के दबाव में, आवर्त सारणी में रासायनिक तत्वों के "शून्य" समूह की उपस्थिति से सहमत हुए, जिस पर आर्गन के बाद खोजी गई अन्य महान गैसों का कब्जा था। अब इस समूह को VIIIA के नाम से जाना जाता है।

1905 में, मेंडेलीव ने लिखा: "जाहिरा तौर पर, भविष्य में आवधिक कानून के विनाश का खतरा नहीं है, बल्कि केवल अधिरचना और विकास का वादा करता है, हालांकि एक रूसी के रूप में वे मुझे मिटाना चाहते थे, खासकर जर्मन।"

आवधिक कानून की खोज ने रसायन विज्ञान के विकास और नए रासायनिक तत्वों की खोज को गति दी।

लिसेयुम परीक्षा, जिस पर बूढ़े डेरझाविन ने युवा पुश्किन को आशीर्वाद दिया। मीटर की भूमिका कार्बनिक रसायन विज्ञान के प्रसिद्ध विशेषज्ञ, शिक्षाविद् यू.एफ. फ्रिट्ज़चे द्वारा निभाई गई। उम्मीदवार की थीसिस डी.आई. मेंडेलीव ने 1855 में मुख्य शैक्षणिक संस्थान से स्नातक की उपाधि प्राप्त की। उनकी थीसिस "रचना के क्रिस्टलीय रूप के अन्य संबंधों के संबंध में आइसोमोर्फिज्म" उनकी पहली प्रमुख वैज्ञानिक बन गई...

मुख्य रूप से तरल पदार्थों की केशिकाता और सतही तनाव के मुद्दे पर, और अपने ख़ाली समय को युवा रूसी वैज्ञानिकों के बीच बिताया: एस.पी. बोटकिना, आई.एम. सेचेनोवा, आई.ए. वैश्नेग्रैडस्की, ए.पी. बोरोडिन और अन्य। 1861 में, मेंडेलीव सेंट पीटर्सबर्ग लौट आए, जहां उन्होंने विश्वविद्यालय में कार्बनिक रसायन विज्ञान पर व्याख्यान देना फिर से शुरू किया और उस समय के लिए उल्लेखनीय एक पाठ्यपुस्तक प्रकाशित की: "कार्बनिक रसायन",...

रासायनिक तत्वों और उनके यौगिकों के गुण समय-समय पर उनके परमाणुओं के नाभिक के आवेश के परिमाण पर निर्भर होते हैं, जो बाहरी वैलेंस इलेक्ट्रॉन शेल की संरचना की आवधिक पुनरावृत्ति में व्यक्त होते हैं।
और अब, आवधिक कानून की खोज के 130 से अधिक वर्षों के बाद, हम दिमित्री इवानोविच के शब्दों पर लौट सकते हैं, जिन्हें हमारे पाठ के आदर्श वाक्य के रूप में लिया गया है: "आवधिक कानून के लिए, भविष्य में विनाश का खतरा नहीं है, लेकिन केवल अधिरचना और विकास का वादा किया गया है।” अब तक कितने रासायनिक तत्वों की खोज की जा चुकी है? और यह सीमा से बहुत दूर है.

आवधिक कानून का एक ग्राफिक प्रतिनिधित्व रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली है। यह तत्वों और उनके यौगिकों के संपूर्ण रसायन विज्ञान का संक्षिप्त सारांश है।

आवर्त में बढ़ते परमाणु भार के साथ आवर्त प्रणाली में गुणों में परिवर्तन (बाएं से दाएं):

1. धात्विक गुण कम हो जाते हैं

2. अधात्विक गुणों में वृद्धि होती है

3. उच्च ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड के गुण क्षारीय से उभयचर से अम्लीय में बदल जाते हैं।

4. उच्च ऑक्साइड के सूत्रों में तत्वों की संयोजकता I से VII तक बढ़ती है, और वाष्पशील हाइड्रोजन यौगिकों के सूत्रों में यह IV से I तक घटती है।

आवर्त सारणी के निर्माण के मूल सिद्धांत।

आवर्त सारणी के निर्माण के मूल सिद्धांत। तुलना चिह्न	डी.आई.मेंडेलीव	वर्तमान स्थिति
1. संख्याओं द्वारा तत्वों का क्रम कैसे स्थापित किया जाता है? (पी.एस. का आधार क्या है?) 2. तत्वों को समूहों में संयोजित करने का सिद्धांत। 3. तत्वों को आवर्तों में संयोजित करने का सिद्धांत।	तत्वों को बढ़ते सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान के क्रम में व्यवस्थित किया जाता है। इसके कुछ अपवाद भी हैं. गुणात्मक लक्षण. एक ही प्रकार के सरल पदार्थों तथा जटिल पदार्थों के गुणों की समानता। एक क्षार धातु से दूसरे क्षार धातु में उनके सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान बढ़ने पर तत्वों का संग्रह।	तत्वों को उनके परमाणुओं के नाभिक के बढ़ते आवेश के अनुसार व्यवस्थित किया जाता है। कोई अपवाद नहीं हैं. मात्रात्मक संकेत. बाहरी आवरण की संरचना में समानता. बाहरी आवरण की संरचना की आवधिक पुनरावृत्ति रासायनिक गुणों की समानता निर्धारित करती है। प्रत्येक नई अवधि एक इलेक्ट्रॉन के साथ एक नई इलेक्ट्रॉन परत की उपस्थिति के साथ शुरू होती है। और यह सदैव एक क्षार धातु है.

आवर्त सारणी आवर्त नियम का चित्रमय प्रतिनिधित्व है। इसमें 7 आवर्त और 8 समूह हैं।

1. किसी रासायनिक तत्व की क्रम संख्या- तत्व को क्रमांकित करते समय उसे दी गई संख्या। किसी परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या और नाभिक में प्रोटॉन की संख्या को दर्शाता है, किसी दिए गए रासायनिक तत्व के परमाणु के नाभिक का चार्ज निर्धारित करता है।

2. अवधि– रासायनिक तत्व एक पंक्ति में व्यवस्थित (केवल 7 आवर्त)। अवधि किसी परमाणु में ऊर्जा स्तरों की संख्या निर्धारित करती है।

छोटी अवधियों (1 - 3) में केवल एस- और पी-तत्व (मुख्य उपसमूहों के तत्व) शामिल होते हैं और एक पंक्ति से मिलकर बने होते हैं; बड़े वाले (4 - 7) में न केवल एस- और पी-तत्व (मुख्य उपसमूहों के तत्व) शामिल हैं, बल्कि डी- और एफ-तत्व (द्वितीयक उपसमूहों के तत्व) भी शामिल हैं और दो पंक्तियों से मिलकर बने हैं।

3. समूह- रासायनिक तत्व एक स्तंभ में व्यवस्थित (केवल 8 समूह हैं)। समूह मुख्य उपसमूहों के तत्वों के लिए बाहरी स्तर के इलेक्ट्रॉनों की संख्या, साथ ही एक रासायनिक तत्व के परमाणु में वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करता है।

मुख्य उपसमूह (ए)- इसमें बड़े और छोटे आवर्त के तत्व शामिल हैं (केवल एस- और पी-तत्व)।

पार्श्व उपसमूह (बी)- इसमें केवल बड़ी अवधि के तत्व शामिल हैं (केवल डी- या एफ-तत्व)।

प्रसिद्ध रूसी वैज्ञानिक दिमित्री इवानोविच मेंडेलीव ने 19वीं शताब्दी में आवधिक कानून तैयार किया, जिसका सामान्य रूप से भौतिकी, रसायन विज्ञान और विज्ञान के विकास पर असाधारण प्रभाव पड़ा। लेकिन तब से, संबंधित अवधारणा में कई बदलाव आए हैं। क्या रहे हैं?

मेंडेलीव का आवधिक नियम: मूल सूत्रीकरण

1871 में, डी.आई. मेंडेलीव ने वैज्ञानिक समुदाय को एक मौलिक सूत्रीकरण का प्रस्ताव दिया जिसके अनुसार सरल निकायों के गुण, तत्वों के यौगिक (साथ ही उनके रूप), परिणामस्वरूप - और उनके द्वारा गठित निकायों के गुण (सरल और जटिल) ) को उनके परमाणु भार संकेतकों पर आवधिक निर्भरता के रूप में माना जाना चाहिए।

यह सूत्रीकरण डी. आई. मेंडेलीव के लेखक के लेख "रासायनिक तत्वों की आवधिक वैधता" में प्रकाशित हुआ था। संबंधित प्रकाशन भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं के अनुसंधान के क्षेत्र में वैज्ञानिक द्वारा बहुत सारे काम से पहले किया गया था। 1869 में, रूसी वैज्ञानिक समुदाय में डी. आई. मेंडेलीव द्वारा रासायनिक तत्वों के आवधिक नियम की खोज के बारे में समाचार छपा। जल्द ही एक पाठ्यपुस्तक प्रकाशित हुई, जिसमें प्रसिद्ध आवर्त सारणी के पहले संस्करणों में से एक प्रकाशित किया गया था।

डी. आई. मेंडेलीव ने सबसे पहले 1870 में अपने एक वैज्ञानिक लेख में "आवधिक कानून" शब्द को आम जनता के सामने पेश किया था। इस सामग्री में वैज्ञानिक ने इस तथ्य की ओर ध्यान दिलाया कि अभी भी अनदेखे रासायनिक तत्व मौजूद हैं। मेंडेलीव ने इसे इस तथ्य से उचित ठहराया कि प्रत्येक व्यक्तिगत रासायनिक तत्व के गुण आवर्त सारणी पर उसके निकटवर्ती तत्वों की विशेषताओं के बीच मध्यवर्ती होते हैं। और समूह और अवधि दोनों में। अर्थात्, किसी तत्व के गुण उसके सापेक्ष तालिका में ऊपर और नीचे स्थित तत्वों की विशेषताओं के साथ-साथ दाएं और बाएं स्थित तत्वों की विशेषताओं के बीच मध्यवर्ती होते हैं।

आवर्त सारणी वैज्ञानिक कार्यों का एक अनूठा परिणाम बन गई है। इसके अलावा, मेंडेलीव की अवधारणा की मौलिक नवीनता इस तथ्य में निहित थी कि, सबसे पहले, उन्होंने रासायनिक तत्वों के परमाणु द्रव्यमान के अनुपात में पैटर्न की व्याख्या की, और दूसरी बात, उन्होंने शोधकर्ताओं के समुदाय को इन पैटर्न को प्रकृति के नियम के रूप में मानने के लिए आमंत्रित किया। .

मेंडेलीव के आवधिक कानून के प्रकाशन के कुछ वर्षों के भीतर, रासायनिक तत्व जो संबंधित अवधारणा के प्रकाशन के समय अज्ञात थे, लेकिन वैज्ञानिक द्वारा भविष्यवाणी की गई थी, की खोज की गई। गैलियम की खोज 1875 में हुई थी। 1879 में - स्कैंडियम, 1886 में - जर्मेनियम। मेंडेलीव का आवर्त नियम रसायन विज्ञान का निर्विवाद सैद्धांतिक आधार बन गया है।

आवधिक कानून का आधुनिक सूत्रीकरण

जैसे-जैसे रसायन विज्ञान और भौतिकी का विकास हुआ, डी.आई. मेंडेलीव की अवधारणा विकसित हुई। इस प्रकार, 19वीं सदी के अंत और 20वीं सदी की शुरुआत में, वैज्ञानिक किसी रासायनिक तत्व के एक या दूसरे परमाणु क्रमांक के भौतिक अर्थ को समझाने में सक्षम थे। बाद में, शोधकर्ताओं ने संबंधित परमाणुओं के परमाणु आवेशों में वृद्धि के साथ सहसंबंध में परमाणुओं की इलेक्ट्रॉनिक संरचना में परिवर्तन का एक मॉडल विकसित किया।

अब आवधिक कानून का निर्माण - उपरोक्त और वैज्ञानिकों की अन्य खोजों को ध्यान में रखते हुए - डी. आई. मेंडेलीव द्वारा प्रस्तावित कानून से कुछ अलग है। इसके अनुसार, तत्वों के गुणों, साथ ही उनके द्वारा बनाए गए पदार्थों (साथ ही उनके रूपों) को संबंधित तत्वों के परमाणुओं के नाभिक के आवेशों पर आवधिक निर्भरता की विशेषता होती है।

तुलना

मेंडेलीव के आवधिक कानून और आधुनिक के शास्त्रीय सूत्रीकरण के बीच मुख्य अंतर यह है कि संबंधित वैज्ञानिक कानून की प्रारंभिक व्याख्या तत्वों के गुणों और उनके परमाणु भार पर बनने वाले यौगिकों की निर्भरता को मानती है। आधुनिक व्याख्या भी एक समान निर्भरता के अस्तित्व को मानती है - लेकिन रासायनिक तत्वों के परमाणुओं के नाभिक के प्रभार से पूर्व निर्धारित। एक तरह से या किसी अन्य, वैज्ञानिक लंबे समय तक कड़ी मेहनत के माध्यम से पहले को विकसित करके दूसरे सूत्रीकरण पर पहुंचे।

यह निर्धारित करने के बाद कि मेंडेलीव के आवधिक कानून के शास्त्रीय और आधुनिक सूत्रीकरण के बीच क्या अंतर है, हम तालिका में निष्कर्षों को प्रतिबिंबित करेंगे।

रासायनिक तत्वों का आवर्त नियम प्रकृति का एक मूलभूत नियम है जो रासायनिक तत्वों के परमाणुओं के नाभिकों का आवेश बढ़ने पर उनके गुणों में परिवर्तन की आवधिकता स्थापित करता है। कानून की खोज की तारीख 1 मार्च (17 फरवरी, पुरानी शैली) 1869 मानी जाती है, जब डी. आई. मेंडेलीव ने "परमाणु भार और रासायनिक समानता के आधार पर तत्वों की एक प्रणाली का अनुभव" का विकास पूरा किया। वैज्ञानिक ने पहली बार 1870 के अंत में "आवधिक कानून" ("आवधिकता का कानून") शब्द का उपयोग किया था। मेंडेलीव के अनुसार, "तीन प्रकार के डेटा" ने आवधिक कानून की खोज में योगदान दिया। सबसे पहले, पर्याप्त रूप से बड़ी संख्या में ज्ञात तत्वों की उपस्थिति (63); दूसरे, उनमें से अधिकांश के गुणों का संतोषजनक ज्ञान; तीसरा, तथ्य यह है कि कई तत्वों के परमाणु भार अच्छी सटीकता के साथ निर्धारित किए गए थे, जिसके कारण रासायनिक तत्वों को उनके परमाणु भार में वृद्धि के अनुसार प्राकृतिक श्रृंखला में व्यवस्थित किया जा सका। मेंडेलीव ने कानून की खोज के लिए निर्णायक शर्त सभी तत्वों की उनके परमाणु भार के अनुसार तुलना करना माना (पहले केवल रासायनिक रूप से समान तत्वों की तुलना की जाती थी)।

जुलाई 1871 में मेंडेलीव द्वारा दिए गए आवधिक कानून के क्लासिक सूत्रीकरण में कहा गया था: "तत्वों के गुण, और इसलिए उनके द्वारा बनाए गए सरल और जटिल निकायों के गुण, समय-समय पर उनके परमाणु भार पर निर्भर होते हैं।" यह सूत्रीकरण 40 से अधिक वर्षों तक लागू रहा, लेकिन आवधिक कानून केवल तथ्यों का बयान बनकर रह गया और इसका कोई भौतिक आधार नहीं था। यह 1910 के दशक के मध्य में ही संभव हो सका, जब परमाणु का परमाणु ग्रहीय मॉडल विकसित किया गया (देखें एटम) और यह स्थापित किया गया कि आवर्त सारणी में किसी तत्व की क्रम संख्या संख्यात्मक रूप से उसके नाभिक के आवेश के बराबर होती है। परमाणु. परिणामस्वरूप, आवधिक नियम का भौतिक सूत्रीकरण संभव हो गया: "तत्वों और उनके द्वारा बनाए गए सरल और जटिल पदार्थों के गुण समय-समय पर उनके परमाणुओं के नाभिक (जेड) के आवेशों के परिमाण पर निर्भर होते हैं।" इसका प्रयोग आज भी व्यापक रूप से किया जाता है। आवधिक नियम का सार दूसरे शब्दों में व्यक्त किया जा सकता है: "Z बढ़ने पर परमाणुओं के बाहरी इलेक्ट्रॉन कोशों का विन्यास समय-समय पर दोहराया जाता है"; यह कानून का एक प्रकार का "इलेक्ट्रॉनिक" सूत्रीकरण है।

आवर्त नियम की एक अनिवार्य विशेषता यह है कि, प्रकृति के कुछ अन्य मौलिक नियमों (उदाहरण के लिए, सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का नियम या द्रव्यमान और ऊर्जा की तुल्यता का नियम) के विपरीत, इसकी कोई मात्रात्मक अभिव्यक्ति नहीं होती है, अर्थात यह नहीं हो सकता है किसी गणितीय सूत्र या समीकरण के रूप में लिखा जाए। इस बीच, मेंडेलीव स्वयं और अन्य वैज्ञानिकों ने कानून की गणितीय अभिव्यक्ति की तलाश करने की कोशिश की। सूत्रों और समीकरणों के रूप में, परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के निर्माण के विभिन्न पैटर्न को प्रमुख और कक्षीय क्वांटम संख्याओं के मूल्यों के आधार पर मात्रात्मक रूप से व्यक्त किया जा सकता है। जहाँ तक आवधिक नियम की बात है, इसमें रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली के रूप में एक स्पष्ट ग्राफिकल प्रतिबिंब होता है, जिसे मुख्य रूप से विभिन्न प्रकार की तालिकाओं द्वारा दर्शाया जाता है।

आवधिक नियम संपूर्ण ब्रह्मांड के लिए एक सार्वभौमिक नियम है, जो परमाणु प्रकार की भौतिक संरचनाएं मौजूद होने पर भी स्वयं प्रकट होता है। हालाँकि, यह केवल परमाणुओं का विन्यास ही नहीं है जो Z बढ़ने पर समय-समय पर बदलता रहता है। यह पता चला कि परमाणु नाभिक की संरचना और गुण भी समय-समय पर बदलते रहते हैं, हालाँकि यहाँ आवधिक परिवर्तन की प्रकृति परमाणुओं के मामले की तुलना में बहुत अधिक जटिल है: नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन कोशों का नियमित गठन होता है। जिन नाभिकों में ये कोश भरे होते हैं (इनमें 2, 8, 20, 50, 82, 126 प्रोटॉन या न्यूट्रॉन होते हैं) उन्हें "जादुई" कहा जाता है और उन्हें परमाणु नाभिक की आवधिक प्रणाली की अवधि की एक प्रकार की सीमा के रूप में माना जाता है।