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

Кровососущие твари: что делать, если вас укусил клещ Кровососущие твари: что делать, если вас укусил клещ

Какие бывают последствия от укуса клеща и как этого избежать?

Популярная механика
Скажи мне, кто твой друг… Скажи мне, кто твой друг…

На съемках «Друзей» Энистон испугалась жеребца, а Швиммер организовал забастовку

StarHit
Австралийцы отыскали новую популяцию вымирающих беличьих кускусов Австралийцы отыскали новую популяцию вымирающих беличьих кускусов

Экологи обнаружили в Косцюшко новую популяцию беличьих кускусов

N+1
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
От Цезаря до эльфа Добби: что такое иллеизм и зачем говорить о себе в третьем лице От Цезаря до эльфа Добби: что такое иллеизм и зачем говорить о себе в третьем лице

Почему люди говорят о себе в третьем лице и как это помогает решать конфликты?

Forbes
11 способов избавиться от головной боли без таблеток 11 способов избавиться от головной боли без таблеток

От головной боли можно избавиться естественным путем

Playboy
«Есть ситуации, когда невозможно молчать». Александр Горбунов рассказал, как создал «Сталингулаг» «Есть ситуации, когда невозможно молчать». Александр Горбунов рассказал, как создал «Сталингулаг»

Александр Горбунов признался, что он действительно автор блога «Сталингулаг»

Forbes
«Следствие приписывает мне способности Кашпировского». Михаила Абызова оставили под арестом «Следствие приписывает мне способности Кашпировского». Михаила Абызова оставили под арестом

Михаила Абызова оставили под арестом еще на два месяца

Forbes
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
Автоматизированная система управления Автоматизированная система управления

Если у тебя нет планов на 50 лет вперед, ты их точно не проживешь

Forbes
«Забыв телефон дома, я поняла, что у меня проблема» «Забыв телефон дома, я поняла, что у меня проблема»

Оставить дома смартфон — кошмар человека XXI века

Psychologies
«Продались»: звезды, в соцсетях которых слишком много рекламы «Продались»: звезды, в соцсетях которых слишком много рекламы

У кого из звезд рекламных постов едва ли не больше, чем любых других публикаций

Cosmopolitan
Российские бизнесмены заинтересовались инвестициями в рынок марихуаны Российские бизнесмены заинтересовались инвестициями в рынок марихуаны

Российские бизнесмены обратили внимание на рынок легального каннабиса

Forbes
Какие сказки нужно читать искусственному интеллекту? Какие сказки нужно читать искусственному интеллекту?

Чтобы ИИ не восстал против создателей, нужно читать ему правильные сказки

Популярная механика
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
Когда лучше всего выходить на пробежку? Когда лучше всего выходить на пробежку?

Время суток для пробежки, оказывается, играет не такую уж большую роль

GQ
Генпрокурор США ответил на обвинения Мюллера в искажении его доклада Генпрокурор США ответил на обвинения Мюллера в искажении его доклада

Стало известно, что сам Мюллер считает, что Уильям Барр исказил его данные

Forbes
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
Как пережитая травма делает нас сверхлюдьми: 5 уроков от Арьи Старк Как пережитая травма делает нас сверхлюдьми: 5 уроков от Арьи Старк

Чему нам всем стоит поучиться у Арьи Старк

Psychologies
Смерть за деньги. Почему на Эвересте образовалась очередь, из-за которой гибнут альпинисты Смерть за деньги. Почему на Эвересте образовалась очередь, из-за которой гибнут альпинисты

Дорогая путевка на самую высокую вершину планеты не гарантирует жизнь

Forbes
Автобусы-монстры и трамваи-убийцы: опыт войны Автобусы-монстры и трамваи-убийцы: опыт войны

Пополнять ряды вооруженных сил призывали машины из повседневной жизни

Популярная механика
Как не словить спойлер? 6 самых главных правил (и «Игра престолов» подождет) Как не словить спойлер? 6 самых главных правил (и «Игра престолов» подождет)

Как не словить спойлер, если так или иначе вынужден сидеть в интернете

Playboy
Дни французского дизайна в Москве: что смотреть и покупать Дни французского дизайна в Москве: что смотреть и покупать

Кому люстру мадам Помпадур и кресло Марии-Антуанетты?

Forbes
Пеппербоксы: многоствольные пистолеты прошлого Пеппербоксы: многоствольные пистолеты прошлого

Человек всегда мечтал убивать двух зайцев одним выстрелом

Популярная механика
Тачанка XXI века Тачанка XXI века

Побывали на производстве вездеходов-багги и погоняли в окрестностях Грозного

Популярная механика
Призрак свободы Призрак свободы

Как жители крошечной республики Сан-Марино сохраняют свою независимость

Вокруг света
Манижа Манижа

Манижа Сангин вслух говорит о таких непростых вещах, как домашнее насилие

Glamour
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
Скидки за инвестиции: как угольщикам подружиться с железнодорожниками Скидки за инвестиции: как угольщикам подружиться с железнодорожниками

Из-за падения цен на уголь в Европе угольная отрасль переживает трудные времена

Forbes
Как в индустрии моды борются за расовое разнообразие Как в индустрии моды борются за расовое разнообразие

Рианна и главы известных брендов на страже равенства и инклюзивности

Vogue
Открыть в приложении