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

Существуют ли молекулы без химических связей? Существуют ли молекулы без химических связей?

Можно ли построить классическую молекулу без химической связи?

Популярная механика
Генетические хакеры. Как молодые биотехнологи хотят заработать миллиарды на редактировании жизни Генетические хакеры. Как молодые биотехнологи хотят заработать миллиарды на редактировании жизни

Система CRISPR стала одной из самых актуальных технологий в биологии

Forbes
В Хорватии нашли захоронение «вампира» В Хорватии нашли захоронение «вампира»

Чем отличаются девиантные захоронения «вампиров»?

N+1
«Однажды в Голливуде»: Квентин Тарантино добреет «Однажды в Голливуде»: Квентин Тарантино добреет

Квентин Тарантино ответил всем, кто обвинял его в эстетизации насилия

GQ
«А как же шарики?!» Человечество исчерпает запасы гелия быстрее, чем нефти или газа – но есть выход «А как же шарики?!» Человечество исчерпает запасы гелия быстрее, чем нефти или газа – но есть выход

Поставщики начали отказывать в поставках гелия даже научным лабораториям

ТехИнсайдер
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
Палеодиета: назад, в каменный век? Палеодиета: назад, в каменный век?

Можно ли похудеть, если питаться, как наши далекие предки? Да! Но есть нюансы

Лиза
Экс-партнер Трампа хотел попросить у Ротенбергов до $500 млн на Trump Tower в Москве Экс-партнер Трампа хотел попросить у Ротенбергов до $500 млн на Trump Tower в Москве

Бизнесмен Феликс Сейтер хотел привлечь $400-500 млн инвестиций на Trump Tower

Forbes
8 профессий, которые повышают риск возникновения рака (даже механик) 8 профессий, которые повышают риск возникновения рака (даже механик)

Профессии, которые связаны с постоянным негативным воздействием на организм

Playboy
«Игра престолов»: 5 важных идей, которые мы вынесли из сериала «Игра престолов»: 5 важных идей, которые мы вынесли из сериала

Опыт коллективного переживания, который мы приобрели в процессе просмотра

Psychologies
Казус с Мадонной и успех России: справился ли Сергей Лазарев со своей миссией на Евровидении Казус с Мадонной и успех России: справился ли Сергей Лазарев со своей миссией на Евровидении

Почему третье место Сергея Лазарева на Евровидении нужно считать успехом?

Forbes
Почему Трамп может стать величайшим лузером Америки: разгром его доходов Почему Трамп может стать величайшим лузером Америки: разгром его доходов

The New York Times опубликовала отчет об интересной жизни финансов Дональда

Playboy
Заложники системы. Почему две трети россиян не имеют сбережений Заложники системы. Почему две трети россиян не имеют сбережений

Государство виновато в том, что россияне не могут сберегать деньги

Forbes
Заложники катастроф. Как аварии влияют на судьбу авиационных новинок Заложники катастроф. Как аварии влияют на судьбу авиационных новинок

Как одна авария способна поставить крест на имидже и репутации самолет

Forbes
Тренды женских солнцезащитных очков 2019 Тренды женских солнцезащитных очков 2019

Главные аксессуары этого лета

Vogue
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
Слишком правильный Слишком правильный

Певец Сергей Лазарев – о мамином воспитании и собственном отцовстве

Домашний Очаг
Дворцы, алмазы и скакуны: самый полный гид по активам королевы Елизаветы II Дворцы, алмазы и скакуны: самый полный гид по активам королевы Елизаветы II

Как и сколько зарабатывают Елизавета II и члены ее семьи?

Forbes
Вся Европа в миниатюре Вся Европа в миниатюре

Словенское побережье Адриатики всего в 35 часах езды на машине от Москвы

АвтоМир
Сколько камер нужно смартфону? Сколько камер нужно смартфону?

Отвечаем на вопрос, действительно ли вам нужны шесть объективов

GQ
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
Путь к сердцу Путь к сердцу

Дизайнер Маша Ларина переехала в Турцию три года назад

Seasons of life
Maison Margiela вынуждают нас покупать женские сумки Maison Margiela вынуждают нас покупать женские сумки

Странная кожаная подушка цвета медицинского халата у знаменитостей

GQ
Шейлин Вудли: Нестандартная Шейлин Вудли: Нестандартная

Вудли чувствовала, что оказалась в тупике и настал момент «валить из Голливуда»

Караван историй
Цена славы Цена славы

Ведущие «Дома-2» откровенно рассказали о кознях и отсутствии личной жизни

StarHit
Людмила Петрановская: «Привязанностью сегодня объясняют все» Людмила Петрановская: «Привязанностью сегодня объясняют все»

Теория привязанности сегодня стала достаточно популярной

Psychologies
Чемпионы стриминга: как канал DAZN прорывается в высшую лигу спортивного вещания вместе с Роналду, Леброном и боксом Чемпионы стриминга: как канал DAZN прорывается в высшую лигу спортивного вещания вместе с Роналду, Леброном и боксом

Джон Скиппер строит новый продукт, который может стать Netflix в мире спорта

Forbes
Большое плавание Большое плавание

Пляжные направления в Европе, которые еще не облюбовали толпы туристов

Grazia
Самые молодые участники рейтинга Forbes «30 до 30» Самые молодые участники рейтинга Forbes «30 до 30»

Девятка самых юных участников рейтинга 30 перспективных россиян моложе 30 лет

Forbes
Дом оторвался от корней: как переносят здания Дом оторвался от корней: как переносят здания

Нам, жителям России, тема переноса зданий весьма близка

Популярная механика
Открыть в приложении