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

Как правильно использовать гермоснаряжение: лайфхаки для туристов Как правильно использовать гермоснаряжение: лайфхаки для туристов

При многообразии видов отдыха есть универсальная вещь, которая пригодится везде

Популярная механика
Люди Востока Люди Востока

В основе таких вроде бы разных традиций — уважение, забота, тепло, память

Seasons of life
Теория крохотных черных дыр Стивена Хокинга, нашла подтверждение на дне моря Теория крохотных черных дыр Стивена Хокинга, нашла подтверждение на дне моря

Ученые, кажется, нашли крошечную черную дыру, о которой писал Стивен Хокинг

ТехИнсайдер
Родион Газманов: «Она представилась: «Люси», – и смотрит враждебно...» Родион Газманов: «Она представилась: «Люси», – и смотрит враждебно...»

Наследник популярного музыканта о работе на Первом канале и творчестве

StarHit
«Мамонты следующие»: Colossal Biosciences вернула к жизни вымерших 10 тысяч лет назад лютоволков «Мамонты следующие»: Colossal Biosciences вернула к жизни вымерших 10 тысяч лет назад лютоволков

Как ученым Colossal Biosciences удалось произвести на свет щенков лютоволка

VC.RU
Ведущий UX-дизайнер Google — о московском метро, будущем и панке Ведущий UX-дизайнер Google — о московском метро, будущем и панке

«РБК Стиль» поговорил с Бертоном Растом

РБК
«Мы будем точно не хуже Google и Apple». Что Сбербанк рассказал акционерам на годовом собрании «Мы будем точно не хуже Google и Apple». Что Сбербанк рассказал акционерам на годовом собрании

Forbes собрал самое главное с годового собрания акционеров Сбербанка

Forbes
Ненасытный «азиат» из Беларуси: тест Geely Atlas Ненасытный «азиат» из Беларуси: тест Geely Atlas

Стоит ли Geely Atlas своих денег?

Популярная механика
Как Cartier Tank стали культовыми часами, которые носят уже 100 лет Как Cartier Tank стали культовыми часами, которые носят уже 100 лет

Между прочим, на создание этой модели мастеров действительно вдохновил танк

GQ
«Технология гениальна»: почему миллиардер Саид Гуцериев до сих пор верит в блокчейн «Технология гениальна»: почему миллиардер Саид Гуцериев до сих пор верит в блокчейн

Саид Гуцериев рассказал, кто пользуется услугами криптобиржи в Белоруссии

Forbes
От «у меня не получится» к «как мне это сделать»: учимся мыслить проактивно От «у меня не получится» к «как мне это сделать»: учимся мыслить проактивно

Кто из нас не рисовал в голове идеальный образ будущего, далекого и не очень

Psychologies
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
«Фактически предлагается публично покаяться». Что решили арбитры из РСПП по жалобе Baring Vostok «Фактически предлагается публично покаяться». Что решили арбитры из РСПП по жалобе Baring Vostok

Арбитры решили, что Шерзод Юсупов нарушил принципы корпоративной этики

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

К сожалению, не всегда беременность заканчивается благополучно

Psychologies
Сколько энергии на самом деле расходует накопительный водонагреватель? Сколько энергии на самом деле расходует накопительный водонагреватель?

Когда-нибудь считали, сколько уходит электричества на работу среднего бойлера?

CHIP
Профессиональное выгорание Профессиональное выгорание

Чем длиннее световой день, тем больше людей приходит за оттенком блонд

Glamour
Жизнь как на ладони Жизнь как на ладони

Кажется, у блогеров одна забота – как сделать красивый снимок

Лиза
Удовольствие по щелчку Удовольствие по щелчку

Откуда взялась мода на селфи и почему все люди делают это

Вокруг света
Как справиться с избытком информации Как справиться с избытком информации

Шквалу информации можно противостоять

Psychologies
Самый красивый конструктор Самый красивый конструктор

Денис Охрименко делает «самый красивый конструктор в мире»

Популярная механика
Миллиардеры Нисанов и Илиев потратили €5 млн на «цветочную флотилию» для Москвы-реки Миллиардеры Нисанов и Илиев потратили €5 млн на «цветочную флотилию» для Москвы-реки

Владельцы гостиницы «Украина» и ТЦ «Европейский» купили 10 речных трамвайчиков

Forbes
Один день в “Белом аду” — как тестируют шины Nokian Один день в “Белом аду” — как тестируют шины Nokian

Производитель автомобильных покрышек продемонстрировал одно из своих ноу-хау

Популярная механика
7 «вредных» продуктов, которые на самом деле полезны для организма 7 «вредных» продуктов, которые на самом деле полезны для организма

Если твоя мама до сих пор запрещает тебе есть чипсы, покажи ей этот материал

Playboy
Папа купил автомобиль Папа купил автомобиль

Стоит узнать, можешь ли ты приобрести машину с помощью государства

Лиза
Человек и пароход Человек и пароход

У виллы Мезон Берто началась новая жизнь

AD
Как заработать сотни тысяч долларов на песнях Бейонсе и Cardi B Как заработать сотни тысяч долларов на песнях Бейонсе и Cardi B

С какими рисками сталкиваются инвесторы в «творческие» активы

Forbes
Как Как

Главная достопримечательность Камчатки видна еще до приземления в аэропорту

Популярная механика
Опыты на людях: как исследуют человеческий мозг Опыты на людях: как исследуют человеческий мозг

В области исследования мозговой деятельности куда больше вопросов, чем ответов

Популярная механика
Выше уровнем Выше уровнем

Лестница в доме не только функциональная необходимость

SALON-Interior
Тише, я слушаю: наушники с системой активного шумоподавления Тише, я слушаю: наушники с системой активного шумоподавления

Представляем топ-8 лучших моделей наушников с системой активного шумоподавления

CHIP
Открыть в приложении