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 кошке сбросить вес: вот как вы можете помочь питомцу похудеть Как кошке сбросить вес: вот как вы можете помочь питомцу похудеть

Толстые котики — это мило, но и им надо худеть

Популярная механика
9 самых больших ресторанных блюд России (что насчет килограммового сырника?) 9 самых больших ресторанных блюд России (что насчет килограммового сырника?)

9 самых лучших блюд king-size в ресторанах России

Playboy
Детский плач в возрасте пяти месяцев связали с наследственностью Детский плач в возрасте пяти месяцев связали с наследственностью

Генетические факторы отвечают за 70 процентов плача

N+1
Чечилия Бартоли. Рыцарь в дирндле Чечилия Бартоли. Рыцарь в дирндле

Чечилия Бартоли на сцене уже тридцать два года, но удивлять не перестает

СНОБ
Астероидные кольца, сила гравитации и сжатие звездного облака: откуда взялась Луна Астероидные кольца, сила гравитации и сжатие звездного облака: откуда взялась Луна

Почему ни одна из гипотез не может объяснить, как на самом деле «родилась» Луна

Maxim
Мал витамин, да дорог Мал витамин, да дорог

Как хранить и готовить продукты, чтобы удержать в них больше витаминов?

Лиза
Сейсмология: как предсказывают землетрясения Сейсмология: как предсказывают землетрясения

Земле присуще одно прискорбное свойство: она временами уходит из-под ног

Популярная механика
Золотая соломинка: как предприниматель из Петербурга заработал 150 млн рублей на отказе бизнеса от пластика Золотая соломинка: как предприниматель из Петербурга заработал 150 млн рублей на отказе бизнеса от пластика

Сколько приносит «зеленый» бизнес и почему у экологов есть к нему претензии?

Forbes
Смешная девчонка Смешная девчонка

Марго Робби о том, как освоиться в Голливуде и начать продюсировать фильмы

Grazia
6 самых громких скандалов в истории ММА (кто кого назвал «цыпленком»?) 6 самых громких скандалов в истории ММА (кто кого назвал «цыпленком»?)

Всем интересны скандалы, пока они сами в них не замешаны

Playboy
«Он использовал свою славу». Тони Роббинса обвинили в сексуальных домогательствах и порицании жертв насилия «Он использовал свою славу». Тони Роббинса обвинили в сексуальных домогательствах и порицании жертв насилия

BuzzFeed опубликовал расследование об известном коуче Тони Роббинсе

Forbes
Золотое детство. Как воспитывают детей в монарших семьях Золотое детство. Как воспитывают детей в монарших семьях

Ребенок, рождающийся в королевской семье, всю жизнь будет соблюдать протокол

Forbes
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
Скажи мне, кто твой друг… Скажи мне, кто твой друг…

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

StarHit
Авиакатастрофа без точного числа жертв: как «Аэрофлот» рассказывает о сгоревшем SSJ 100 Авиакатастрофа без точного числа жертв: как «Аэрофлот» рассказывает о сгоревшем SSJ 100

В результате катастрофы Sukhoi Superjet 100 «Аэрофлота» погиб 41 человек

Forbes
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
Найти правильный баланс Найти правильный баланс

Актер Гоголь-центра Никита Кукушкин протестировал автомобиль Genesis G80

OK!
Звезды показали своих предков, ставших героями великой войны Звезды показали своих предков, ставших героями великой войны

9 мая отмечается День Победы

Cosmopolitan
В США появилась рекрутинговая компания, помогающая женщинам устраиваться на Уолл-Стрит В США появилась рекрутинговая компания, помогающая женщинам устраиваться на Уолл-Стрит

Бет Хэггерти помогают компаниям финансовой сферы вести политику разнообразия

Forbes
Малышка на миллион: захватывающая история секс-куклы Малышка на миллион: захватывающая история секс-куклы

Где появились первые секс-куклы и какие они бывают?

Cosmopolitan
Andaz дебютирует в Вене Andaz дебютирует в Вене

Корпорация Hyatt объявила об открытии первого отеля бренда Andaz в Австрии

Cosmopolitan
Новая идентичность. Как бизнес стирает национальные границы Новая идентичность. Как бизнес стирает национальные границы

Скоро 2/3 населения Земли будет жить в городах

Forbes
«Все мы умираем детьми». Памяти Владимира Шарова «Все мы умираем детьми». Памяти Владимира Шарова

Режиссер Владимир Мирзоев посвятил своему другу Владимиру Шарову мемуарный очерк

СНОБ
Как не надо флиртовать с девушками в сети: 8 самых частых ошибок Как не надо флиртовать с девушками в сети: 8 самых частых ошибок

Чего стоит избегать в кокетливой переписке с понравившейся девушкой

Playboy
«Соблюдаю интересы мира силами капитализма». Как сын беженцев заработал миллионы на переработке мусора «Соблюдаю интересы мира силами капитализма». Как сын беженцев заработал миллионы на переработке мусора

Том Саки сумел построить на переработке отходов успешный бизнес

Forbes
Хюгге по-русски: можем ли мы освоить датскую науку счастья? Хюгге по-русски: можем ли мы освоить датскую науку счастья?

Из чего складывается хюгге и какому русскому понятию этот термин ближе всего

Psychologies
Шпионская история: жучки в копировальных аппаратах СССР Шпионская история: жучки в копировальных аппаратах СССР

Любое копирование в СССР – это всегда огромная тайна

Популярная механика
Российский стартап, помогающий бизнесу сэкономить на ДМС, привлек $3 млн на международную экспансию Российский стартап, помогающий бизнесу сэкономить на ДМС, привлек $3 млн на международную экспансию

BestDoctor разработал технологию, позволяющую сэкономить на полисах ДМС

Forbes
20 самых смешных реакций на 4 серию финального сезона «Игры престолов» 20 самых смешных реакций на 4 серию финального сезона «Игры престолов»

Сеть наполнилась старыми-добрыми смешными твитами про «Игру престолов»

Playboy
Mind, soul & rave Mind, soul & rave

Новый глобальный тренд на рейвы на ЗОЖе

Собака.ru
Открыть в приложении