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

Топ-5 самых медленных животных планеты Топ-5 самых медленных животных планеты

Что насчет самых медленных существ планеты?

Популярная механика
Пять современных достижений в науке, которые сделали женщины Пять современных достижений в науке, которые сделали женщины

Устройство, которое видит сквозь стены, планшет для слепых и фото черной дыры

Forbes
Сели, полетели: краткая история космического туризма Сели, полетели: краткая история космического туризма

Как развивался космический туризм и что происходит на этой ниве прямо сейчас

Esquire
Падающие доходы и ипотека на 30 лет. Что мы узнали из декларации Трампа Падающие доходы и ипотека на 30 лет. Что мы узнали из декларации Трампа

Пять фактов о финансах Трампа, которые стали известны из последнего отчета

Forbes
Соль фа. Что такое фашизм и почему он не нужен ни в каком виде Соль фа. Что такое фашизм и почему он не нужен ни в каком виде

Что представляет собой фашизм с философской и идеологической точки зрения

Maxim
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

Владимир Дашевский помогает решить проблему одному из наших читателей

Psychologies
С подключением: как выбрать адаптер для Wi-Fi? С подключением: как выбрать адаптер для Wi-Fi?

Адаптер для Wi-Fi: как выбрать это маленькое, но очень важное устройство?

CHIP
10 самых красивых фильмов о геях, лесбиянках и трансгендерах 10 самых красивых фильмов о геях, лесбиянках и трансгендерах

Истории о взрослении, любви и преодолении стереотипов

Vogue
«Я не герой» «Я не герой»

Антон Савчук бесплатно ремонтирует квартиры нуждающимся, инвалидам и ветеранам

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

Скоро 2/3 населения Земли будет жить в городах

Forbes
Как делают микроклимат внутри зданий? Как делают микроклимат внутри зданий?

Говорят, что человек не властен над погодой и климатом. На самом деле это не так

Популярная механика
Облачный бизнес: разработчики решают Облачный бизнес: разработчики решают

Конференция Microsoft Build собрала шесть тысяч разработчиков

Эксперт
Ярче любых вывесок: как полюбить неоновый тренд Ярче любых вывесок: как полюбить неоновый тренд

Дизайнер и модница Маша Цигаль задалась целью заразить тебя тягой к неону

Cosmopolitan
Устроиться в «Газпром» престижнее, чем в стартап Устроиться в «Газпром» престижнее, чем в стартап

Леонид Богуславский — об инновационном бизнесе в России

РБК
Как можно удивить девушку? 21 идея, которая поразит ее в самое сердце Как можно удивить девушку? 21 идея, которая поразит ее в самое сердце

Как порадовать и чем удивить свою девушку?

Playboy
Одинокие женщины… счастливы Одинокие женщины… счастливы

Одиноких женщин часто считают неудачницами, жалеют искренне или притворно

Psychologies
В каких странах президентами являются женщины? Пять вдохновляющих примеров В каких странах президентами являются женщины? Пять вдохновляющих примеров

Количество стран, во главе которых стоят женщины, неуклонно растет

Forbes
Онкология: хроники судеб в книге Оксаны Даровской Онкология: хроники судеб в книге Оксаны Даровской

1 июня 2019 состоится презентация книги «Очень личная история. Опыт преодоления»

National Geographic
Панда-альбинос впервые попала на снимок фотоловушки Панда-альбинос впервые попала на снимок фотоловушки

Необычная панда в Национальном природном заповеднике Вэньчуань-Улун

National Geographic
Четвертый эпизод восьмого сезона «Игры престолов» растрогает тех, кто не плакал под Винтерфеллом Четвертый эпизод восьмого сезона «Игры престолов» растрогает тех, кто не плакал под Винтерфеллом

Время удариться в любовную мелодраму

GQ
Залетная полоса Залетная полоса

50 лет назад был запатентован первый домашний тест на беременность

Огонёк
Начало шестого Начало шестого

Владимир Зеленский официально приступил к исполнению своих обязанностей

Огонёк
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
Как перестать волноваться о чем бы то ни было Как перестать волноваться о чем бы то ни было

Научно доказанные способы остановить беспокойство

Psychologies
Зачем юному крабу такая модная шляпка? Зачем юному крабу такая модная шляпка?

Оригинальный способ маскировки членистоногих из семейства Dromiidae

National Geographic
Всё в одном Всё в одном

Интерьер, наполненный легендарной мебелью пополам с новыми иконами дизайна

SALON-Interior
Гламурная семейка Гламурная семейка

Кольцехвостые лемуры — настоящие звезды экрана

Вокруг света
Биологи не смогли раскрыть тайну загара Биологи не смогли раскрыть тайну загара

Опубликованы итоги исследования, задачей которого было выяснить механизм загара

Forbes
Как стать продуктивным, не беря себя «в ежовые рукавицы» Как стать продуктивным, не беря себя «в ежовые рукавицы»

Читая о том, как стать продуктивнее, мы наталкиваемся на мотивационные лозунги

Psychologies
Открыть в приложении