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

Наука в мире фэнтези: как Брендон Сандерсон создает магические системы Наука в мире фэнтези: как Брендон Сандерсон создает магические системы

Магия и наука – это полные противоположности? Нет!

Популярная механика
Массовые вымирания оказались связаны с удушьем Массовые вымирания оказались связаны с удушьем

Исследователи изучили соотношения изотопов серы и углерода в известняках Якутии

Популярная механика
Исследование: духи разрушают защитное поле организма. К чему это может привести? Исследование: духи разрушают защитное поле организма. К чему это может привести?

Использование духов и лосьонов способно нарушить микробиом кожи человека

Inc.
В поле каждый колосок: как фермеров заставляют платить за украденное зерно В поле каждый колосок: как фермеров заставляют платить за украденное зерно

Чем обусловлены массовые хищения залогового зерна?

Forbes
Женщины выбирают вокал: как гендер влияет на музыкальные предпочтения Женщины выбирают вокал: как гендер влияет на музыкальные предпочтения

Влияет ли пол на музыкальные предпочтения?

Forbes
Сергей Лазарев сообщил подробности голосования зрителей и судей на «Евровидении» Сергей Лазарев сообщил подробности голосования зрителей и судей на «Евровидении»

36-летний Сергей Лазарев занял на «Евровидении» третье место

Cosmopolitan
Толерантное послезавтра Толерантное послезавтра

Росатом включился в гонку по созданию устойчивого к авариям ядерного топлива

Популярная механика
Зло не победит, но и правда не восторжествует Зло не победит, но и правда не восторжествует

Главные слова героинь фильма «Женщины ГУЛАГа»

Русский репортер
Почему наша сборная так хороша на чемпионате мира? Почему наша сборная так хороша на чемпионате мира?

Разбираем основные составляющие успеха нашей сборной

GQ
Как в Windows 10 открыть панель управления Как в Windows 10 открыть панель управления

Как на Windows 10 перейти в панель управления

CHIP
Верный курс: надолго ли рубль останется фаворитом Верный курс: надолго ли рубль останется фаворитом

Динамика курса рубля выигрышно смотрится на фоне валют других рынков

Forbes
Дедолларизация и разворот на Восток. Как изменился российский экспорт за годы санкций Дедолларизация и разворот на Восток. Как изменился российский экспорт за годы санкций

Как изменился российский экспорт за санкционные годы

Forbes
MAXIM посмотрел комедию «Плейбой под прикрытием» и обнаружил под прикрытием юмор MAXIM посмотрел комедию «Плейбой под прикрытием» и обнаружил под прикрытием юмор

Суперагент, который стреляет во все, что шевелится, и трахает все, что страшно

Maxim
Как UNESCO в Италии меняет отношение бизнеса к искусству Как UNESCO в Италии меняет отношение бизнеса к искусству

Как сделать культуру привлекательной для инвестиций

Forbes
Читать за едой Читать за едой

Собрание людей, культур, гастрономических традиций и дизайнерских идей

Seasons of life
Наша Rasa Наша Rasa

Мы пообщались с лучшей половиной музыкального коллектива Rasa – Дашей Шейк

Maxim
Посол США отказался ехать на Петербургский форум даже после освобождения Калви из СИЗО Посол США отказался ехать на Петербургский форум даже после освобождения Калви из СИЗО

Посол США Джон Хантсман проигнорирует Петербургский экономический форум

Forbes
Как понять, что вы тот самый токсичный человек, которого все избегают Как понять, что вы тот самый токсичный человек, которого все избегают

Как понять, что токсичный человек — вы сами

Psychologies
Неудачная беременность: как сохранить отношения в паре Неудачная беременность: как сохранить отношения в паре

К сожалению, не всегда беременность заканчивается благополучно

Psychologies
«Калашников» для десанта, кабриолет для Шойгу и багги из Чечни: новинки парада Победы-2019 «Калашников» для десанта, кабриолет для Шойгу и багги из Чечни: новинки парада Победы-2019

Эксперты оценивают новинки вооружений

Forbes
Чем пахнет космос: космическое обоняние Чем пахнет космос: космическое обоняние

Как ощущаются запахи в космосе, и чем вообще этот самый космос пахнет?

Популярная механика
Левиафаны, пьющие нефть: супертанкеры Левиафаны, пьющие нефть: супертанкеры

14 мая 1988 года боевые самолеты Саддама Хусейна атаковали в Ормузском проливе

Популярная механика
Нацистская Нацистская

«Фюрербункер» в подвале Имперской канцелярии был довольно сложным

Популярная механика
Отцовская любовь Отцовская любовь

Многие считают, что мужчина – «второстепенный» родитель

Лиза
Невеста без комплексов Невеста без комплексов

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

OK!
Крутой перец Крутой перец

В школе Сергей Астахов зарабатывал на музыкальные инструменты прополкой грядок

StarHit
Близкий друг принца Гарри оправдал его за «побеги» от Меган Маркл и Арчи Близкий друг принца Гарри оправдал его за «побеги» от Меган Маркл и Арчи

Герцог Сассекский после рождения первенца уже в третий раз покидает супругу

Cosmopolitan
Эволюция пожирает своих детей: 10 новейших лауреатов премии Дарвина Эволюция пожирает своих детей: 10 новейших лауреатов премии Дарвина

Премия Дарвина — это особый жанр, в котором сливаются трагедия и идиотизм

Maxim
Всем реформам вопреки: почему власть продолжает сажать бизнесменов, как в 2002 году? Всем реформам вопреки: почему власть продолжает сажать бизнесменов, как в 2002 году?

Как остановить посадки бизнесменов?

Forbes
Зигмунд Фрейд: три картины к его дню рождения Зигмунд Фрейд: три картины к его дню рождения

6 мая 1856 года в чешском Фрайберге на свет появился будущий отец психоанализа

Psychologies
Открыть в приложении