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

7 крутых маринадов для шашлыка, которые вам точно пригодятся на майских праздниках 7 крутых маринадов для шашлыка, которые вам точно пригодятся на майских праздниках

Мясо само себя не приготовит: собрали для вас семь вкусных шашлычных маринадов

Популярная механика
Устроиться в «Газпром» престижнее, чем в стартап Устроиться в «Газпром» престижнее, чем в стартап

Леонид Богуславский — об инновационном бизнесе в России

РБК
Микробиологи разобрались в ферментации элитных какао-бобов Микробиологи разобрались в ферментации элитных какао-бобов

Исследователи описали состав микроорганизмов, участвующих в ферментации какао

N+1
Suzuki Swift: Мал да удал Suzuki Swift: Мал да удал

При разработке четвертого «Свифта» японцы провели серьезную работу над ошибками

АвтоМир
Путь Дзэн Путь Дзэн

Истоки, принципы, практика

kiozk originals
Долгая дорога к дюнам Долгая дорога к дюнам

Банкир Петр Авен организовал на исторической родине фестиваль Riga Jurmala

Tatler
«Недопустимо, чтобы «Ъ» использовали как сливной бачок». Акционер «Коммерсанта» об увольнении журналистов «Недопустимо, чтобы «Ъ» использовали как сливной бачок». Акционер «Коммерсанта» об увольнении журналистов

Что стало причиной увольнения журналистов «Ъ»

Forbes
Синий свет от смартфона: почему его все боятся? Синий свет от смартфона: почему его все боятся?

Синий свет от экранов гаджетов: чем он опасен, и как избежать?

CHIP
Как сказать партнеру о том, что вы хотите развестись Как сказать партнеру о том, что вы хотите развестись

Как признаться человеку в том, что вы решили с ним расстаться

Psychologies
MAXIM посмотрел фильм «Куриоса» об индустрии взрослых развлечений в XIX веке MAXIM посмотрел фильм «Куриоса» об индустрии взрослых развлечений в XIX веке

Куриоса (Curiosa), Франция, режиссер Лу Жене

Maxim
План расслабления на день: три лайфхака для идеальной работоспособности План расслабления на день: три лайфхака для идеальной работоспособности

Те, кто умеет расслабляться, выполняют творческие задачи более эффективно

Psychologies
Анна Чурина: «Не буду лукавить: работать с мужем на одной площадке – непросто» Анна Чурина: «Не буду лукавить: работать с мужем на одной площадке – непросто»

Анна Чурина о том, как ей работалось с мужем и способна ли она простить измену

Grazia
Аналитики оценили, как рекордные дивиденды компаний повлияют на курс рубля Аналитики оценили, как рекордные дивиденды компаний повлияют на курс рубля

Российским компаниям предстоит выплатить около 2 трлн рублей дивидендов

Forbes
Глыба. Символ эпохи. Журналисты и политики вспоминают Сергея Доренко Глыба. Символ эпохи. Журналисты и политики вспоминают Сергея Доренко

9 мая в Москве умер журналист Сергей Доренко

Esquire
Место встречи Место встречи

25-я, юбилейная выставка MosBuild прошла в начале апреля в Москве

SALON-Interior
Драгоценности Драгоценности

Новое и блестящее поколение балета Мариинки

Собака.ru
Тест нового SSD ADATA Ultimate SU635: на пределе возможностей SATA Тест нового SSD ADATA Ultimate SU635: на пределе возможностей SATA

Тестируем новый SSD диск ADATA Ultimate SU635

CHIP
Сильнейшие футбольные лиги Европы заработали в прошлом сезоне рекордные €15,6 млрд Сильнейшие футбольные лиги Европы заработали в прошлом сезоне рекордные €15,6 млрд

Больше всех в сезоне 2017/18 заработала английская Премьер-лига

Forbes
Певец Сил и режиссер Александр Сурин: звезды, женившиеся на беременных от других Певец Сил и режиссер Александр Сурин: звезды, женившиеся на беременных от других

«Отец не тот, кто зачал, а тот, кто воспитал», — говорят люди

Cosmopolitan
Почему кофе заставляет нас хотеть в туалет по-большому? Ответ найден Почему кофе заставляет нас хотеть в туалет по-большому? Ответ найден

Вы не одни такие, кто после кофе хочет в туалет по-большому

Playboy
Рассуждай экологично Рассуждай экологично

Быть экофрендли – это не только модно, этично и полезно, но и выгодно

Cosmopolitan
Хочешь новых друзей? 4 способа найти их онлайн (и не показаться маньяком) Хочешь новых друзей? 4 способа найти их онлайн (и не показаться маньяком)

Кто сказал, что так делать нельзя?!

Playboy
5 шагов к обретению жизненного баланса 5 шагов к обретению жизненного баланса

Действительно ли необходим баланс между работой и жизнью

Psychologies
Тачанка XXI века Тачанка XXI века

Побывали на производстве вездеходов-багги и погоняли в окрестностях Грозного

Популярная механика
Тест и обзор смартфона Motorola Moto G7 Plus: средний класс с отличной камерой Тест и обзор смартфона Motorola Moto G7 Plus: средний класс с отличной камерой

Смартфон Motorola Moto G7 Plus обладает редким сплавом качеств для его класса

CHIP
Топ-9 самых мотивирующих книг о том, как строить бизнес (проверено) Топ-9 самых мотивирующих книг о том, как строить бизнес (проверено)

Мы спасем вас от бесконечного количества сомнительной бизнес литературы

Playboy
Как мутирует человечество на Марсе: мнение ученых Как мутирует человечество на Марсе: мнение ученых

Колонизация Марса - одно из перспективнейших направлений космической отрасли

Популярная механика
Глотка дьявола Глотка дьявола

Водопады Игуасу определенно входят в пятерку самых красивых и самых мощных

АвтоМир
«Я родилась с аномалиями»: Джулия Ванг рассказала об изменении своей внешности «Я родилась с аномалиями»: Джулия Ванг рассказала об изменении своей внешности

Джулия Ванг стала одной из самых ярких участниц «Битвы экстрасенсов»

Cosmopolitan
Facebook выпускает новое поколение инвесторов. На этот раз у руля женщины Facebook выпускает новое поколение инвесторов. На этот раз у руля женщины

Бывшие сотрудники Facebook инвестируют в неочевидные стартапы

Forbes
Открыть в приложении