O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta ta’lim vazirligi

M/D_H=2 yoki M=2 D_H
D_H — vodorodga nisbatan zichlik
1860-yilga kelib moddalar molekulyar massasini fizik-kimyoviy usul bilan aniqlash (ular bugʻlarining zichligiga nisbatan) kimyoda toʻla shakllandi. Bu molekulyar nazariyaning qabul qilinishiga muhim omil boʻldi. Ayrim moddalar bugʻlari zichligidagi anomallikni (NH₄Cl, PCl₅, H₂SO₄) D.I. Mendeleyev tushuntirib, Avogadro qonuni universalligini koʻrsatdi.


Karlsrue kongressi

1860-yili Karlsruedagi kimyogarlar kongressida Avogadro qonuni xalqaro tan olindi. Xalqaro kongress vazifasi asosan atom va molekula tushunchalarini bir-biridan ajratish va atom, molekula, ekvivalent, atom-liq asoslik kabi tushunchalarni aniqlashdan iborat edi. Xalqaro kongress 1860-yil 3-5-sentyabr kunlari turli davlatlardan kelgan 140 olim ishtirokida oʻtdi. Avogadro qonuni va Jerar tizimlaridan foydalanib, elementlarning atom va molekulyar massasini aniqlash tartibi boʻyicha S. Kannissaro kongressda maʻruza qildi. Birinchi majlisdayoq atom va molekula tushunchalari qabul qilindi va boshqa kimyoning asosiy tushunchalari, atom massalari tushunchalari shu kongressda rasmiylashtirildi. Kongress ishidan mamnun boʻlgan D.I. Mendeleyev "Faqatgina ana shunday aniq va haqiqiy birliklar umumlashtirishga yaraydi",- deb aytgan edi.

Bu qarorlar va syezd materiallarini oʻrganish bilan birga oʻsha paytdagi kimyo fanim tarkibida shakllana boshlagan organik kimyo mavqeini ham keyingi boʻlimda koʻrib chiqamiz.
Tabiat va uni tashkil etuvchi jismlari juda kichik elementar zarrachalardan tarkib topgan ekan. XIX asrning 60-yillarida elementlarning 50 dan ortiq jadvallari (Lavuazye, Kuk Dyuma, Odling, Kannissaro, Shan-Kurtua, Meyer, Nyulends) maʻlum boʻlsa ham ular mukammal davriy qonun emasdi.⁴⁰
Elementlarni tizimga solishda D.I. Mendeleyev (1834-1907-yy.) ularning asosiy xossasi sifatida atom massasini qabul qildi. 1869 yil 18 fev­ral - Mendeleyev davriy tizimining "tugʻilgan kuni" sanaladi. Shu kuni u oʻzining tuzgan jadvalini bir qator mashhur olimlarga joʻnatib, bu dastur nomini “Elementlarning atom massasi va kimyoviy oʻxshashligiga asoslangan tizimlash tajribasidan”,- deb ataydi. D.I. Mendeleyev sinflagan jadvalda 63 ta element atom massasi ortishi asosida joylashtirilgan boʻlib, ularning xossalaridagi davriylik kuzatildi. Oʻsha paytda olim nomaʻlum 4 ta elementlarning atom massalarini 45, 68, 70 va 180 boʻlishi mumkin, deb bashorat qilgan edi. D.I. Mendeleyevgacha hali bu bashoratga hech kim jurʻat etmagandi. Davriy tizimning birinchi varianti ayrim kamchiliklarga ega boʻlib, olimning zamondoshlari davriy tizimga ishonchsizlik bilan qarar edilar. Davriy tizim ustida D.I. Mendeleyev uzluksiz ishlab, uning yangi 4-variantini tuzib chiqadi va hozirgi zamon koʻrinishiga yaqinlashtiradi. Bu boradagi oʻzining fikrlarini D.I. Mendeleyev “Oddiy jismlarning atom hajmlari” va “Kislota oksidlaridagi kislorod miqdori va elementlarning atomliligi” nomli maqolalarida shakllantirib, 1869-yil avgustda rus tabiatshunoslari II- syezdida eʻlon qildi. Eng birinchi u bir xil elementlar orasidagi ayrim oʻxshashliklar takrorlanishini kuzatdi. Bundan tashqari oddiy moddalarning solishtirma va atom hajmlari bir guruhda bir xil oʻzgarishi qonuniyatidan foydalanib, Mendeleyev 11- va 20-elementlarning davriy tizimdagi oʻrnini oʻzgartirdi. Nihoyat, D.I. Mendeleyev har bir element xossalari oʻziga qoʻshni boʻlgan 4 ta (2 ta vertikal qatordagi, 2 ta gorizontal qatordagi) element xossalari bilan maʻlum qonuniyatga boʻysunadi deb isbotladi: “Atom massalari elementlar xossalari bilan emas, uning birikmalari tarkibi va xossalari bilan belgilanadi”. Masalan, D.I. Men­deleyev tuzgan yuqori oksid va gidridlarning formulalari:
R₂O RO R₂O₃ RO₂ R₂O₅ RO₃ R₂O₇
RH₄ RH₃ RH₂ RH
Kislorodli va vodorodli birikmalar orasidagi oʻzgarishlar jadvaldagi davriylikning isbotidir. 1871-yilga kelib D.I. Mendeleyev "Kimyoviy elementlarning davriylik qonuniyati" nomli masalasida davriy tizimning yangi shaklini eʻlon qildi va yuqorida aytib oʻtilgan barcha qonuniyatlarni hisobga oldi. Bu variantdagi tizimga 8 ta guruh kiritildi, chunki elementlarni 7 ta guruhga joylashtirib boʻlmadi va davriy qonuni shunday taʻrifladi: "Elementlarning xossalari va shu bilan birga ular hosil qolgan oddiy va murakkab jismlarning xossalari shu elementlarning atom massalariga davriy ravishda bogʻliqdir". 1869-1871 yillarda D.I. Mendeleyev "Kimyo asoslari" nomli 2 tomlik kitobini yozib eʻlon qildi. Rus olimi A.A. Baykovning yozishicha: "Kimyo asoslari va davriy qonun bir-biridan ajralmas, va davriy qonunni "Kimyo asoslari"siz tushunish umuman mumkin emas". D.I. Mendeleyev tizimida oxirgi element uran edi, uning atom massasini 116 emas, 240 boʻlishi kerak deb tuzatdi va urandan keyin 5 nuqta qoʻyib, yangi beshta transuran elementlari ochilishi mumkin, ularning atom massalari 245-250 atrofida boʻladi, deydi. Yulduz usuli yoki "atomanalogiya" usulidan foydalanib, yangi 11 elementning ochilishi mumkinligini oldindan aytdi (ekaseziy, ekabariy, ekabor, ekaalyuminiy, ekalantan, ekasilitsiy, ekatantal, ekatellur, ekamarganes, dvimarganes, ekaiod). Olimning hayotligi davrida bir qancha yangi elementlar kashf qilindi:
Ekaalyuminiy-Galliy, 1875-yili fransuz olimi Lekok De Buabodran tomonidan ochildi va uning zichligini 4,7 deb hisobdadi. D.I. Mende­leyev unga xat yozib, toza modda bilan ishlamaganini va bu elementning zichligi taxminan 5,9-6,0 boʻlishini bildiradi. Keyinchalik aniqlashsa, uning zichligi 5,904 ga teng ekanligi isbotlangan.
Ekabor-Sc, Skandiy , 1879- yili shved olimi Lars Frederik Nilson tomonidan kashf qilindi.
Ekasilisiy - Ge, Germaniy, 1886-yili nemis olimi Klemens Vinkler (1833-1904-yy.).
Germaniy ochilgandan soʻng davriy qonun umumjahon miqyosida tan olindi. Kimyoning keyingi rivojlanishi, yangi elementlarning ochilishi va shubhali savollarning tugʻilishi ikkilanish va qiyinchiliklar bilan boʻldi. Bunga misol tariqasida inert gazlarning ochilishini koʻrsatishimiz mum­kin.
1898- yili fransuz olimlari Mariya Sklodovskaya-Kyuri (1867-1934-yy.) va Pyer Kyuri (1859-1906-yy.) radiy elementini ochishdi va shunday qilib, elementlarning soni 71 taga yetdi.
Seylon oroli arablar tomonidan Serendip deb atalgan ( bu oroldan chiqqan 3 omadli shahzodalar haqidagi rivoyatda aytilishicha ularga doimo omad yor boʻlgan va bunga serendipitiy - serendiplik xislati bor deb hisoblashgan). Haqiqiy olimlar uchun ham serendiplik xos narsadir.
Biz gapirmoqchi boʻlgan hodisa 1925-yil Rim universiteti laboratoriyalaridan birida buyuk olim E. Fermi oʻzining xodimlari va juda yaqin doʻstlari bilan ishlab turganida sodir boʻlgan. Ular oʻzlari yaratgan moslama oddiy eksperimental kamera ishidan hayratga tushdilar. Olimlar uranni neytronlar oqimi bilan nurlantirib yangi element yaratishni oʻz oldlariga maqsad qilib qoʻyishgan edi. Neytron manbai (toʻpi) sifatida kichkina germetik pay ishlatildi. Bizga maʻlumki, neytron 1932- yil ingliz olimi Dj. Chedvik (1891-1974- yy.) tomonidan kashf etilgan, Fermi tajribasida berilliy namunasi geliy yadrosi bilan bombardimon qilinib, C atomiga aylantirildi va neytron ajralib chiqadi:



Shisha nayda berilliy kukuni va radioaktiv radon bor edi. Radon ά zarrachalar manbai, ularBe yadrosi bilan 10000 dan bir qismi toʻqnashganda atomining yadrosini hosil qiladi va erkin neytron ajraladi. Erkin neytron ( ) - zaryadsiz zarracha atom yadrosi bilan toʻqnashib, uning atom massasini 1 birlikka oʻzgartiradi va shu element izotonini hosil qiladi.
Shunday qilib, atomning boʻlinmasligi haqidagi qoida oʻzgardi. Dastlab radioaktivlik hodisasi 1986-yilda fransuz fizigi A. Bekkerel (1852-1902-yy.) tomonidan ochilgan boʻlib, u uran metali va uning tuzlari oʻz-oʻzidan nur chiqarish xossasini aniqladi. Olimlarning aniqlashicha, radio­aktivlik natijasida yangi element yadrolari hosil boʻlib, ά-, β- va γ-nurlar tarqaladi. Bu nurlarning tabiati olimlar tomonidan oʻrganildi:
ά- alfa-zarracha (⁴₂He yadrosi) - energiyasi 4,79 MeV;
β -betta-zarracha - elektronlar oqimi, uning massasi vodorod massasidan 1840 marta kichik;
γ-gamma-zarracha - kimyoviy xossalari jihatdan bariyga oʻxshaydi, energiyasi 0,188 MeV.
Alfa va betta zarrachalarni 1898-yili E. Rezerford ochdi. Gamma-zarrachalar fransuz olimi Villard tomonidan 1901-yili kashf etilgan. Gamma nurlanishda element yadrosi oʻzgarmaydi, baʻzan izomer yadrolar nur-lanishi mumkin.
Fermi va uning boshqa kasbdoshlari bilan hamkorlikda aniqlashlariga koʻra, atomning 99,999999 qismi boʻshliq, qolgan qismi uning massasini aniqlaydigan yadroga toʻgʻri keladi. Bu nima ekanligini tasavvur qilish uchun solishtiraylik; agar 15 ta standart 10 qavatli uy shunday zichlikdagi materialdan qurilsa, ularning umumiy massasi yer sharidan ogʻir boʻladi. Maʻlumki, yadroda protonlar uning zaryadini aniqlaydi, orbitallardagi elektronlar esa bu zaryadni neytrallaydi. Mana shu elektronlarning atom orbitallarida joylanish tartibi atomlarning barcha kimyoviy xossalarini va ularning davriy tizimdagi oʻrnini ham belgilaydi. Bu kashfiyotlardan soʻngra, D.I. Mendeleyevning davriy qonuni va davriy tizimi faqat emperik qonun boʻlmasdan, balki fizikada ham oʻzining oddiy mohiyati bilan atom fizikasining asosiy qonuni boʻldi. D.I. Mende­leyev kashf qilgan moddalar tuzilishi haqidagi qonun umumbashariyat qonuniga aylandi.⁴¹
Endi 1935-yilga kelib, olimlar neytronning rolini aniq tasavvur qilishdi. Neytronlar yadroning ikkinchi qismi boʻlib, zaryadsiz boʻlsa ham. uning massasini belgilaydi, ular yadroning butun yaxlitligini belgilaydigan oʻziga xos sement vazifasini bajaradi. Elektroneytral erkin neytronlar bemalol yadro atrofidagi elektromanfiy qatlamdan oʻtib, yadroga tushadi. Yadroda neytronlar bitta elektron va neytron chiqarib, protonga aylanadi. Neytron yadrodagi protonlardan musbat zaryadni ham parchalab chiqarishi mumkin va uni xam neytronga aylantiradi. Shuning uchun proton va neytron nuklonlar deyiladi. Nuklonlarning umumiy soni atom yadrosi massasini (A) tashkil etadi.
1910-1912-yillar davomida ingliz olimlari F. Soddi bilan Dj. Tompson izotoplarni ochishgan edi. Izotoplar tarkibidagi proton va elektronlari bir xil, ammo neytronlar soni bilan farq qiladi. Masalan:
¹₁H vodorod va ² ₁ deytron
yoki ¹²₆C (Z=6, A=12) ¹³₆C (Z=6, A=13)
Atomlar zaryadlangan yadrosining sirlarini oʻzidan-oʻzi oshkor etmaydi. Yadrodagi protonlarning itarish kuchidan tashqari juda yaqin masofadagi tortishish kuchi ham bor. Fermi xodimlari bilan ana shu kuchlar tabiatini oʻrganish maqsadida oʻz moslamalarini yaratishgan edilar. Uning guruhi paytda maʻlum boʻlgan barcha elementlarni neytronlar oqimi bilan nurlanishini oʻrganib chiqdilar, ammo hech bir natija olinmadi. oʻsha paytda eng ogʻir uran atomi neytron taʻsirida uning izotopiga aylanadi, deb oʻylagan Fermi guruhi haqiqatan ham yangi radioaktiv element ochishdi.
Radioaktivlik hodisasini kashf etgani uchun E. Fermi 1938-yili Nobel mukofoti laureati boʻldi. Keyinchalik Fermi hazillashib: "Tarixda birinchi marta Nobel mukofoti notoʻgʻri talqin qilingan eksperiment uchun menga berildi ",- deb aytar edi. Bu izlanishlar bilan olimlarni qiziqtirgan eng muhim kashfiyot - atom yadrolarining sunʻiy boʻlinishi amalga oshirildi. 1 g uran parchalanganda ajralgan energiya 2 tn neft yoki 2,5 tn sifatli toshkoʻmir yoqilgan energiyani hosil qiladi. Portlash xossasiga koʻra 1 kg ra­dioaktiv modda 20 mln kg trotil kuchiga ekvivalent hisoblanadi.