Еще поразительнее следующий сюрприз, преподносимый компьютерами. Завершение восьмого периода предсказывается у элемента с Z = 164, а не с Z=168, т.е. этот период оказывается как бы укороченным на четыре элемента по сравнению с тем, чего можно было бы ожидать на основании структуры периодической системы. Таким образом, девятый период должен начаться с элемента № 165. Его структура удивительна: далекий гипотетический девятый период, согласно предсказанию, будет содержать всего ... восемь элементов. Вот как выглядит в «электронной» записи структура девятого периода: 9г9р7Ьрл. Если бы этот прогноз соответствовал действительности, то напрашивается прямо-таки парадоксальный вывод: в области очень больших значений Z структура периодической системы претерпевает существенную трансформацию, связанную с изменением содержания самого понятия «период». Ведь необычный девятый период по своему строению аналогичен начальным периодам системы—второму и третьему —с той существенной разницей, что /^-элементы девятого периода неравноценны и соответствуют различным значениям главных квантовых чисел: п равно 9 и 8, причем сначала появляются элементы с большим значением п.
Конечно, все то, о чем мы рассказывали на этих страницах, пока дает лишь пищу для размышлений (а иногда, к сожалению, и для измышлений). Никаких гарантий, что все должно быть так, как прогнозируют компьютеры, не существует. Только успешный синтез нескольких «сверх элементов» и оценка их важнейших свойств позволили бы пролить свет на проблему, пожалуй, самую загадочную во всей истории учения о периодичности.
Всякая закономерность оказывается тем более полной, чем на большее число подчиняющихся ей объектов или явлений она распространяется. До тех пор, пока верхней границей периодической системы был уран, представления о характере проявления периодичности по мере роста Z не содержали сколь либо серьезных противоречий. Они появились после синтеза актиноидов и изучения их свойств, особенности которых уже не укладываются в рамки привычного образа мыслей. Еще более обострились эти противоречия в результате компьютерного расчета электронных конфигураций атомов и свойств соответствующих «сверх элементов».
А отсюда следует, что достаточно полного представления о явлении периодичности в настоящее время нет, тем более что остается открытым вопрос о конечном числе химических элементов, в той или иной мере способных к существованию. Следовательно, проблема верхней* границы периодической системы не решена.
Химия благородных газов. Вскоре после открытия благородных газов была установлена их полная химическая инертность, хотя предпринимались разнообразные попытки получить их соединения с другими элементами. Эта инертность нашла объяснение в рамках боровской модели атома. В свою очередь представление об исключительной прочности восьми электронной конфигурации наружной оболочки их атомов (двух электронной в случае гелия) сыграло важную роль в разработке формальной теории периодической системы и электронных теорий химической связи.
Правда, в первой половине XX в. удалось получить несколько так называемых клатратных соединений благородных газов. Но их нельзя было рассматривать как истинно химические. Атомы элементов нулевой группы при кристаллизации некоторых веществ могут захватываться и удерживаться в кристаллической решетке последних, но при этом наружная восьми электронная оболочка внедрившихся атомов сохраняется неизменно. Примером может служить соединение Аг • 6Н2О. В получении и изучении клатратов благородных газов большую роль сыграли работы советского ученого Б. А. Никитина.
|