Химия

 


 

Производство

Сырье и энергия
Сера и серная кислота
Связанный азот
Удобрения и химикаты
Силикаты
Кислоты щелочи хлор
Металлы
Алюминий
Чугун и сталь
Полупроводники
Топливо
Органический синтез
Синтетические соединения
История химии



Яндекс.Метрика

Проблемы нижней границы периодической системы

Особо следует рассмотреть состояние проблемы нижней границы периодической системы и структуры ее первого периода. Не было никаких оснований утверждать, что в природе не могут существовать элементы с атомной массой меньше, чем у водорода, и в промежутке между водородом и гелием. Характерно высказывание Д. И. Менделеева, сделанное им в 1902 г.: «Никогда мне в голову не приходило, что именно водородом должна начинаться периодическая система элементов»1. Он (как и ряд других ученых) предполагал и существование легчайшего галогена с атомной массой 3. В качестве вероятных претендентов на роль подобных гипотетических элементов выступали якобы открытые спектральным путем в космических объектах короний, небулий, арконий. С одной стороны, удачная судьба гелия (обнаруженного сначала в 1868 г. на Солнце, а затем в 1895 г. в земных минералах и атмосфере) позволяла надеяться, что и прочие «космические незнакомцы» окажутся реальными химическими элементами.
В 1902 г. появилась работа Д. И. Менделеева «Попытка химического понимания мирового эфира», в которой он рассматривал последний как элемент с минимальной массой атома, не способный к химическим взаимодействиям. Тем самым он пытался решить проблему нижней границы периодической системы, руководствуясь «реальным стремлением замкнуть реальную периодическую систему известных химических элементов пределом или гранью низшего размера атомов, чем я не хочу и не могу считать простой нуль —массы».
Д. И. Менделеев предположил существование двух элементов легче водорода: «Y» (идентичный коронию) и «X» (отождествлялся с мировым эфиром и был назван Д. И. Менделеевым ньютонием). С целью размещения этих элементов в периодической системе ученый трансформировал ее структуру, поместив нулевую группу перед первой и впервые введя понятие о нулевом периоде (куда и был помещен ньютоний). Менделеевская концепция эфира оказалась ошибочной; в конечном счете она была направлена на сохранение сложившихся понятий о химических элементах — понятий, которые нуждались в пересмотре под влиянием новейших физических открытий.
Идея об элементах легче водорода и о нулевом периоде в структуре периодической системы впоследствии многократно использовалась различными исследователями (попытки включения в систему электрона, нейтрона, а позже и некоторых других элементарных частиц). Вместе с тем следует подчеркнуть, что именно Д. И. Менделееву принадлежат единственная, заслуживающая серьезного внимания попытка разрешения проблемы нижней границы периодической системы на элементном уровне представлений о периодичности.
Что касается верхней границы системы, то новые веяния появились вследствие открытия явления радиоактивности.
Само по себе открытие радиоактивности не сразу способствовало возникновению предположений о причинах обрыва периодической системы на уране. Исследователей вначале интересовал лишь факт испускания соединениями урана и тория лучей неизвестной природы, и этот факт никак не связывался с положением названных элементов в таблице Д. И. Менделеева. Но постепенно накапливались данные, которые вели к более глубокому пониманию сущности радиоактивных явлений и их связи с учением о периодичности:
1.            Было установлено, что радиоактивность присуща не ториевым и урановым соединениям в целом, а именно урану и торию как химическим элементам. Способность к радиоактивному излучению стала рассматриваться как свойство атома (несколько позднее Э. Резерфорд установил, что радиоактивность есть свойство атомного ядра, однако первоначальные гипотезы о ее сущности исходили из предположений о неустойчивости радиоактивных атомов в целом).
2.            Были открыты новые радиоактивные элементы: полоний, радий, радон, актиний. Стало возможным предположение, что элементы в конце периодической системы неустойчивы к радиоактивному распаду, т. е. их атомы нестабильны вследствие их слишком большой массы.
3. Идентификация большого числа радиоактивных веществ сначала создала серьезные трудности для периодической системы; эти трудности, однако, были устранены благодаря открытию изотопии у радиоактивных элементов (см. далее). Здесь следует подчеркнуть, что изотопы одного и того же радиоактивного элемента оказались неустойчивыми б различной степени: одни характеризуются очень малой продолжительностью жизни, другие, напротив, относятся к долгоживущим.
Все эти следствия изучения радиоактивности дали основания по-новому подойти к проблеме верхней границы системы и рассмотреть вопрос о существовании элементов тяжелее урана.


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200


Интересное



 

© 2011 Химическая промышленность
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.