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 защититься от комаров: что нужно знать, отправляясь на природу Как защититься от комаров: что нужно знать, отправляясь на природу

Почему одних комары почти не кусают, а другие не знают, куда от них спрятаться?

Популярная механика
Всё, что известно о следующем четвертом сезоне мультисериала Рик и Морти Всё, что известно о следующем четвертом сезоне мультисериала Рик и Морти

Самый культовый фантастический мультсериал наших дней будет продолжен

Maxim
Снижение конденсационных следов от самолетов назвали важной климатической мерой Снижение конденсационных следов от самолетов назвали важной климатической мерой

Чтобы снизить влияние авиации на климат, лучше сосредоточиться на следах

N+1
Мышьяк, лезвие и воск: как менялась мода на интимные стрижки Мышьяк, лезвие и воск: как менялась мода на интимные стрижки

Начиная с самых древних времен женское тело всегда было предметом вожделения

Cosmopolitan
Ученые предсказали точную дату конца Вселенной— и он случится раньше, чем предполагалось Ученые предсказали точную дату конца Вселенной— и он случится раньше, чем предполагалось

Ученые впервые назвали точную дату конца Вселенной

Inc.
От Монеточки до Головина: звезды в рейтинге Forbes «30 до 30» От Монеточки до Головина: звезды в рейтинге Forbes «30 до 30»

Знаменитости — участники рейтинга Forbes «30 до 30»

Forbes
Инстаблогерша из Австралии просит пожертвовать ей 100 тысяч долларов, потому что «не может устроиться на работу» Инстаблогерша из Австралии просит пожертвовать ей 100 тысяч долларов, потому что «не может устроиться на работу»

Маргарита Томовска обратилась к своим подписчикам с просьбой дать ей денег

Maxim
Сердечные электрики: как кардиостимуляторы помогают сердцу биться Сердечные электрики: как кардиостимуляторы помогают сердцу биться

Сердце человека — это электромеханический насос

Популярная механика
Как надуть российскую армию: обман Как надуть российскую армию: обман

Если вы думаете, что противовоздушный щит России куют, вы ошибаетесь

Популярная механика
Елена Темникова Елена Темникова

Самая технически продвинутая звезда общается с поклонниками в соцсетях 24/7

Glamour
«Мы расстались»: что писать в соцсетях после разрыва «Мы расстались»: что писать в соцсетях после разрыва

Как публичность может навредить или помочь при разрыве

Psychologies
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
Пастушья воля Пастушья воля

Настоящий венгерский гуляш: это не суп, а вольный пастух

Вокруг света
Почему гендиректор российского Metro Cash & Carry досрочно покидает пост Почему гендиректор российского Metro Cash & Carry досрочно покидает пост

Джери Калмис досрочно уступит кресло гендиректора Мартину Шумахеру

Forbes
Трудная судьба копейки. Как умерла самая мелкая монета России Трудная судьба копейки. Как умерла самая мелкая монета России

Находящиеся в обороте копейки не представляют собой никакой ценности

Forbes
Бороться, бежать, замереть: от чего зависит наше поведение в чрезвычайной ситуации Бороться, бежать, замереть: от чего зависит наше поведение в чрезвычайной ситуации

От чего зависит наша реакция на опасность и как предугадать свои действия при ЧП

Forbes
Желтые страницы Желтые страницы

Семидесятиметровая квартира с желтыми стенами

AD
Радиация не всегда страшна: все, что вы хотели об этом знать Радиация не всегда страшна: все, что вы хотели об этом знать

После аварии на «Фукусиме» мир захлестнула очередная волна панической радиофобии

Популярная механика
Внимание на экран Внимание на экран

Чрезмерное увлечение смартфонами действительно может сказаться на здоровье

Glamour
Напряжение растет Напряжение растет

Последние два десятка лет автомобили эволюционируют с невероятной скоростью

АвтоМир
Эффект Delivery club: зачем бизнесу повышать статус курьеров в обществе Эффект Delivery club: зачем бизнесу повышать статус курьеров в обществе

Как компании пытаются привить уважение к «синим воротничкам»

Forbes
Назад в Средневековье. Какой проект опередил «Зарядье» в качестве лучшей городской реновации Назад в Средневековье. Какой проект опередил «Зарядье» в качестве лучшей городской реновации

Проект реконструкции Старого города во Франкфурте

Forbes
Формула успешных изменений Формула успешных изменений

Часто между нашим желанием что-то изменить и конкретными шагами лежит пропасть

Psychologies
Как перестать беспокоиться и полюбить триатлон: эксперимент MAXIM Как перестать беспокоиться и полюбить триатлон: эксперимент MAXIM

Подготовка к триатлону на личном опыте редакции

Maxim
Типы характеров: шпаргалка на все случаи жизни Типы характеров: шпаргалка на все случаи жизни

Гештальт-терапевт Ольга Дулепина предлагает простую и понятную модель характеров

Psychologies
Качели для инвестора: как заработать на нестабильном рынке Качели для инвестора: как заработать на нестабильном рынке

Инструменты, которые позволяют получать доход и во время падения индексов

Forbes
Правила жизни Боно Правила жизни Боно

Музыкант, Дублин, Ирландия, 59 лет

Esquire
Лунные альтернативы: СССР мог победить Лунные альтернативы: СССР мог победить

Опередить Америку на Луне Советский Союз, как известно, не сумел

Популярная механика
«Молодой Мик Джаггер»: что носит Гарри Стайлз, которого сравнивают со всеми великими модниками рок-сцены сразу «Молодой Мик Джаггер»: что носит Гарри Стайлз, которого сравнивают со всеми великими модниками рок-сцены сразу

Как Гарри Стайлз стал одним из самых модных парней в медиапространстве

Esquire
Имущественное неравенство как следствие плохой погоды Имущественное неравенство как следствие плохой погоды

Глобальное потепление усиливает экономическое неравенство между странами

Forbes
Открыть в приложении