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 комнатных растений, которые не ядовиты для домашних животных: ваша кошка будет в безопасности 7 комнатных растений, которые не ядовиты для домашних животных: ваша кошка будет в безопасности

Расскажем о совершенно безопасных для питомцев растениях

Популярная механика
«УАЗ-Патриот»: удостоверение мачо первой степени «УАЗ-Патриот»: удостоверение мачо первой степени

Никогда еще русский внедорожник не был так близок к званию современного авто

Maxim
Редкоземельные металлы: что такое, почему редкие и зачем нужны людям Редкоземельные металлы: что такое, почему редкие и зачем нужны людям

Какие металлы считаются редкоземельными и почему получили такое название

ТехИнсайдер
Прокачай себя за лето: как изменить жизнь за 30 дней Прокачай себя за лето: как изменить жизнь за 30 дней

Начните новую жизнь прямо сегодня!

Домашний Очаг
Все фильмы Пон Джун Хо, снявшего «Микки 17» и «Паразиты»: от худшего к лучшему Все фильмы Пон Джун Хо, снявшего «Микки 17» и «Паразиты»: от худшего к лучшему

8 фильмов южнокорейского режиссера, от легких комедий до мощных триллеров

Maxim
6 веских причин начать смотреть хоккей (если 10:0 в матче с Италией тебе мало) 6 веских причин начать смотреть хоккей (если 10:0 в матче с Италией тебе мало)

Стоит только начать смотреть хоккей, и ты уже не сможешь остановиться

Playboy
«Я развелась, причина очень нехорошая»: Настасья Самбурская о крахе брака «Я развелась, причина очень нехорошая»: Настасья Самбурская о крахе брака

Настасья Самбурская впервые рассказала о драме в своей личной жизни

Cosmopolitan
Желтые страницы Желтые страницы

Семидесятиметровая квартира с желтыми стенами

AD
В часовой индустрии произошла кварцевая революция. Что это такое? В часовой индустрии произошла кварцевая революция. Что это такое?

Как кварцевые механизмы перевернули работу часовщиков с ног на голову в 1970-х

GQ
Континентальный выбор Континентальный выбор

Что ожидается от выборов в Европарламент в этом году

Огонёк
Обзор смарт-часов MyKronoz ZeRound 2 HR Elite: родом из Швейцарии Обзор смарт-часов MyKronoz ZeRound 2 HR Elite: родом из Швейцарии

Тестируем умные часы от компании MyKronoz

CHIP
Курсы валирийского и грибочки для полумужа: как бизнес зарабатывает на «Игре престолов» Курсы валирийского и грибочки для полумужа: как бизнес зарабатывает на «Игре престолов»

Как российские компании зарабатывают с помощью самого популярного сериала HBO

Forbes
Мы два месяца тестировали разные трусы Мы два месяца тестировали разные трусы

В каком нижнем белье действительно удобно ходить?

GQ
25 слайдов на $70 млрд: презентация, из которой вырос бизнес Uber 25 слайдов на $70 млрд: презентация, из которой вырос бизнес Uber

Исторический питч 2008 года: как основатели Uber видели перспективы стартапа?

Forbes
Конкурент Revolut с эстонскими корнями стал самым дорогим финтех-стартапом Европы Конкурент Revolut с эстонскими корнями стал самым дорогим финтех-стартапом Европы

Сервис денежных переводов TransferWise оценен в $3,5 млрд

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
«Уловка-22» — антивоенный сериал Джорджа Клуни, который притворяется абсурдистской комедией «Уловка-22» — антивоенный сериал Джорджа Клуни, который притворяется абсурдистской комедией

Главные герои — служащие ВВС США — пытаются убежать от войны, но не выходит

Esquire
Добро пожаловать Добро пожаловать

Александра Фролова — художница, покорившая и Венецию, и Голливудские холмы

Vogue
Трамп помог остановить падение цен на подержанные бизнес-джеты в США Трамп помог остановить падение цен на подержанные бизнес-джеты в США

Цены на подержанные частные самолеты в США перестали падать впервые за 10 лет

Forbes
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
Вне зоны доступа Вне зоны доступа

В Челябинской области нашли 75 фронтовых писем, которых адресаты ждут с войны

StarHit
Ссора с партнером: негласные правила, которые нельзя нарушать Ссора с партнером: негласные правила, которые нельзя нарушать

Как выяснять отношения уважительно и каких ошибок стоит избегать

Psychologies
Как устроен часовой механизм? Как устроен часовой механизм?

Что но самом деле происходит за крышкой циферблата?

GQ
На два голоса На два голоса

Эта тбилисская кВартиНа — мечта о переезде в небольшой южный город насовсем

Seasons of life
Что интересного будет в Android 10 Q и какие смартфоны получат обновление Что интересного будет в Android 10 Q и какие смартфоны получат обновление

Какие функции будут у Android 10 и когда выйдет новая ОС

CHIP
Вспоминаем всех актеров, сыгравших Бэтмена в кино Вспоминаем всех актеров, сыгравших Бэтмена в кино

Разбираемся, как менялся образ мрачного супергероя

GQ
Ирина Апексимова. Стены и углы Таганки Ирина Апексимова. Стены и углы Таганки

Интервью с руководителем Театра на Таганке Ириной Апексимовой

СНОБ
Как бояться и делать, или Исповедь отчаянной трусихи Как бояться и делать, или Исповедь отчаянной трусихи

Что делать, если вы не смельчак, и как побороть страх перед неудачей?

Psychologies
Компания «Яндекс» удовлетворит все запросы лентяев Компания «Яндекс» удовлетворит все запросы лентяев

И это прекрасно. Рассказываем о пяти главных анонсах с конференции компании

GQ
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
Открыть в приложении