Тенденция к упразднению в структуре периодической системы нулевой группы выглядит небезупречной, ибо, как уже ранее говорилось, синтез химических соединений неона и гелия, по-видимому, невозможен. Поэтому по отношению к легким благородным газам сохранение статуса нулевой группы имеет все основания. Кроме того, гелий и неон имеют специфическую общность электронных конфигураций их атомов. В атоме гелия завершается построение АТ-оболочки (два электрона), а в атоме неона—L-оболочки (восемь электронов). В то же время в атомах прочих благородных газов наружные оболочки не застроены до полной емкости (нередко встречающееся утверждение, что наружные оболочки всех благородных газов являются заполненными, — грубая ошибка). Вот почему для гелия и неона целесообразно сохранение нулевой группы.
Помещение же аргона, криптона, ксенона и радона (в свете современных данных) в Villa-подгруппу выглядит разумным.
Интересно отметить, что ксенон в химическом отношении похож на осмий. Высшая степень окисления обоих элементов равна восьми. Оксиды ХеОл и 0s04 в обычных условиях газообразны. Оба элемента не образуют октофторидов и т. д.
Это разграничение легких и тяжелых благородных газов и отражено в предлагаемом варианте. В отличие от других групп системы в восьмой я-подгруппа расположена правее б-подгруп-пы. Это сделано и для того, чтобы отразить несомненную (по многим признакам) общность свойств благородных газов. Эта общность проявляется в их физических свойствах, а также в том, что они лишены окислительной способности (т. е. тяжелые благородные газы непосредственно могут вступать в химические реакции только с самыми сильными окислителями, в первую очередь—со фтором).
Последовательность построений электронных конфигураций атомов. Выше (с. 40) мы отмечали, что Н.Бор разрабатывал последовательность заполнения электронных оболочек и под оболочек в атомах, в значительной степени сообразуясь с конкретными химическими свойствами элементов. Эта последовательность (реальная схема заполнения) легла в основу объяснения причин периодичности. Но она не имела строгого физического вывода. Квантовая механика в принципе позволила дать такой вывод. Но расчеты распределения электронов в атомах (кроме атома водорода) оказались слишком громоздкими и сложными. Лишь приближенные методы сначала дали возможность вычислить значения порядковых номеров элементов, в атомах которых впервые появляются электроны с данным значением орбитального квантового числа.
Не удивительно поэтому, что возникла потребность отыскать более простые и наглядные закономерности, которым подчинялась бы последовательность формирования электронных конфигурации атомов. Наряду с этим отдельные исследователи пытались найти способы математического описания структуры периодической системы элементов, например вывести уравнения для определения порядковых номеров элементов, начинающих и заканчивающих периоды. В последние десятилетия появилось несколько работ, ставивших задачу разработки математических моделей периодической системы. Для этого привлекались методы и представления теории множеств, теории чисел и теории групп. Важно отметить, что еще Д. И. Менделеев придавал большое значение отысканию аналитического выражения закона периодичности.
|