Таблица элементов – одно из изображений, памятных всем со школьного детства

Популярная механикаНаука

Треугольник Менделеева: снова об элементарных периодах

Г. Сергеев

2019 год объявлен годом 150-летнего юбилея открытия периодического закона и создания системы элементов Д. И. Менделеева. Говоря об элементах, слово «система» часто заменяют на «таблица». Справедливо ли это? Стоит попробовать на основе детального анализа исходного и нескольких последующих вариантов её отображения обосновать вариант, который бы отвечал современным представлениям о структуре материи и был бы удобен для восприятия и использования в качестве учебного пособия в средней и высшей школе. Конечно, затрагиваемые в статье особенности нейтронных звёзд и позитронного вещества — пока ещё не предмет приложения практической космонавтики, но предлагаемый подход будет полезен для определения природы химических связей в природе, перспектив создания новых материалов, а также формирования программ космических экспериментов в различных направлениях астрофизики и геофизики.

Таблица элементов – одно из изображений, памятных всем со школьного детства. Да и куда ещё посмотришь, когда в окно – не разрешают! Расположение элементов на первый взгляд выглядит просто.

Действительно, отложив вдоль одной из осей значения валентности как основы химического сходства, благодаря закону периодического повторения свойств удаётся построчно разместить последовательность элементов, упорядоченную по атомному номеру (равному значению заряда ядра атома), сформировав тем самым вдоль другой оси группы похожих элементов.

1788baad7b8beceea4904ac15f6aed86.jpg

Короткоживущие правила короткой таблицы

Но внимательное размышление над всё ещё наиболее распространённым коротким вариантом изображения таблицы даёт удивительный результат: простота и наглядность свойственны только двум строчкам: второй и третьей, число элементов в которых равно количеству значений валентности – восемь.

Первую строку от последующих сразу отличают шесть пустых клеток между водородом и гелием. К тому же в одной из них символ водорода попадается во второй раз. Правда, в скобках.

А начиная с четвертого периода строки раздваиваются, и порядок нарушается. В предпоследнем широком столбце пустые клетки чередуются с трёхместными. А в других клетках строк с трёхместными свойства элементов не вполне укладываются в группы. Это выражено введением подгрупп валентности А / В и, соответственно, смещением символов элементов то к левому, то – к правому краям клетки.

В шестом-седьмом периодах плюс ко всему – ссылки на двухэтажный подвал лантаноидов и актиноидов, не вместившихся в таблицу.

Наконец, недоумение вызывает и явная ограниченность таблицы известным сегодня набором элементов. Что дальше? Хотя за прошедшие со времён провозглашения периодического закона полтора столетия было открыто новых элементов едва ли не больше, чем было известно до этого, этот короткий вариант отображения таблицы являет собой завершённое произведение – вписывать вновь открытые после оганесона элементы уже некуда!

Итак, простые, казалось бы, правила сохраняются исключительно в пределах двух периодов, потом – весьма существенные изменения. И это на множестве всего-то семи периодов и восьми групп! Такую изменчивость правил не назовёшь простой и наглядной. А ведь эти качества очень важны и для учебного пособия, а главное – для мировоззрения.

592d9a36dfe3abf7c95c0f81d320ffa8.jpg

Помехи и успехи исходной системы

Примечательно, что указанные сложности привнесены в систему позже из-за главного внимания к валентности элементов. А в опубликованной 150 лет назад исходной рукописи великого русского химика «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве» их нет.

Удивительно, как удалось Дмитрию Ивановичу разглядеть периодичность системы при весьма существенных помехах. Во-первых, элементов к тому времени знали почти вполовину меньше, чем сейчас. Нейтральные газы и вовсе отсутствовали, а это – целая группа (и колонка в таблице)! Во-вторых, ещё не было знаний о заряде атомного ядра, по которому теперь нумерованы элементы системы. Значения же атомных масс, определяемые по соотношениям в химических реакциях, были не просто неточны, а порой ошибочны в несколько раз: вдвое, а то и втрое! И никакого представления об изотопах, легко объясняющего теперь, почему массы атомов немного отличны от величин, кратных массе атома водорода. А в-третьих, изменчива и сама основа химического сходства – валентность. Известно, что одни и те же элементы образуют вещества, выступая с разными значениями валентности. Окиси и закиси, например.

Перечисленные помехи привели к отдельным ошибкам – помещении некоторых элементов не в ту группу. Но это не помешало Д.И. Менделееву не только исправить отдельные неточности в определении атомных весов ряда известных элементов, но и указать ещё неоткрытые элементы. И три из им предсказанных – настоящие «национальные достояния»: галлий, германий и скандий!

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Продукты, снижающие и повышающие холестерин: правильное питание для сердца и сосудов Продукты, снижающие и повышающие холестерин: правильное питание для сердца и сосудов

Что именно нужно есть, а от чего лучше отказаться для здоровья сердца и сосудов

Популярная механика
Веселая семейка Веселая семейка

Экстравагантная мадридская квартира — дело рук мамы четверых детей

AD
Май 2025 стал одним из самых жарких за всю историю наблюдений Май 2025 стал одним из самых жарких за всю историю наблюдений

За последние 22 месяца средняя температура была на 1,5°C выше

ТехИнсайдер
«Последние шаги старой власти». Чем обернутся новые санкции Украины против России «Последние шаги старой власти». Чем обернутся новые санкции Украины против России

Украина ввела новые экономические санкции в отношении России

Forbes
Пища для глаз: что такое визуальный голод и как фотографии еды воздействуют на мозг Пища для глаз: что такое визуальный голод и как фотографии еды воздействуют на мозг

Как наш мозг реагирует на виртуальное питание

Forbes
«Кому он нужен с тремя детьми и женой»: Оксана Самойлова о ревности к Джигану «Кому он нужен с тремя детьми и женой»: Оксана Самойлова о ревности к Джигану

Супруга рэпера Джигана откровенно рассказала о своих взаимоотношениях с мужем

Cosmopolitan
Падающие доходы и ипотека на 30 лет. Что мы узнали из декларации Трампа Падающие доходы и ипотека на 30 лет. Что мы узнали из декларации Трампа

Пять фактов о финансах Трампа, которые стали известны из последнего отчета

Forbes
Уберизация холодильника: зачем торговые сети уходят в сеть Уберизация холодильника: зачем торговые сети уходят в сеть

Передел российского рынка ретейла открывает старым игрокам новые возможности

Forbes
Александр Гудков Александр Гудков

100 % безудержного юмора

Glamour
Железная Леди — 2. Какой след Тереза Мэй оставила в истории британской политики Железная Леди — 2. Какой след Тереза Мэй оставила в истории британской политики

Удалось ли Терезе Мэй стать «второй Маргарет Тэтчер»

Forbes
5 шагов к этичному гардеробу 5 шагов к этичному гардеробу

Эксперты делятся правилами осознанного шопинга

Vogue
«Тратьте деньги не на вещи, а на впечатления»: почему это может быть ловушкой «Тратьте деньги не на вещи, а на впечатления»: почему это может быть ловушкой

Работая меньше, мы можем позволить себе меньше... или все-таки больше?

Psychologies
Цвет настроения бурый Цвет настроения бурый

Медведи мы или не медведи — вот в чем вопрос

Русский репортер
На вторых ролях На вторых ролях

Как избавиться от второго подбородка, не прибегая к помощи хирурга

Лиза
8 приложений, которые пригодятся вашим мамам и бабушкам 8 приложений, которые пригодятся вашим мамам и бабушкам

Несколько простых приложений, которые наверняка будут интересны нашим родителям

CHIP
Невеста без комплексов Невеста без комплексов

Регине Тодоренко сейчас точно не помешал бы 25-й час в сутках

OK!
Антикиллеры Антикиллеры

Всем разновидностям ядовитых фосфорорганических веществ противостоят антидоты

Популярная механика
Что делать, если мне не идут галстуки? Что делать, если мне не идут галстуки?

Берите пример с Чедвика Боузмана, который прекрасно обходится без галстуков

GQ
Обзор пылесоса Tefal Air Force 360: обойдемся без проводов Обзор пылесоса Tefal Air Force 360: обойдемся без проводов

Пылесос для покрытий всех видов и любых предметов интерьера

CHIP
6 главных вопросов к финалу «Игры престолов» 6 главных вопросов к финалу «Игры престолов»

«Игра престолов» закончилась, а вопросы остались

Esquire
Обзор внешнего SSD-накопителя SanDisk Extreme 900 Portable: если важна скорость… Обзор внешнего SSD-накопителя SanDisk Extreme 900 Portable: если важна скорость…

Внешние твердотельные накопители пока дороговаты, но на них стоит потратиться

CHIP
Андрей Чадов: «Жизнь помотала, благодаря этому я начал кое-что понимать в ней» Андрей Чадов: «Жизнь помотала, благодаря этому я начал кое-что понимать в ней»

Мы близки по крови и подсознательно чувствуем друг друга, я поддерживаю Алексея

Караван историй
Петр Губонин. Дворянин от сохи Петр Губонин. Дворянин от сохи

Прокладка железной дороги в Севастополь в начале 1870-х привела Губонина в Крым

Караван историй
Мисс президент Мисс президент

Поговорили с Шарлиз Терон о правилах президентской гонки и о материнстве

Cosmopolitan
Дружит со спортом Дружит со спортом

Как с максимальной пользой потратить время, выкроенное на тренировки?

Grazia
7 брендов украшений из Китая, о которых нужно знать 7 брендов украшений из Китая, о которых нужно знать

Вдохновляющие, неординарные и очень эффектные украшения из Китая

Vogue
Техника в боях за Победу: штурм Берлина Техника в боях за Победу: штурм Берлина

Штурм Берлина относится к уникальным событиям в мировой истории войн

Популярная механика
Играй, гармонь! Играй, гармонь!

Юморист Николай Бандурин – о мечте Задорнова и восстановлении дома после пожара

StarHit
Тест автонавигатора NAVITEL N500 Magnetic: магнитное крепление и новая быстрая ОС Тест автонавигатора NAVITEL N500 Magnetic: магнитное крепление и новая быстрая ОС

Тест автонавигатора NAVITEL N500 Magnetic

CHIP
Сейчас вылетит миллион птичек Сейчас вылетит миллион птичек

Жители Поднебесной хороши во всем, что надо делать массово и синхронно

Maxim
Открыть в приложении