Менделеевское учение о периодическом изменении
свойств химических элементов (или, короче, учение о периодичности) является одной из основ современных представлений о строении и свойствах вещества. Это учение включает два центральных понятия: 1) о законе периодичности (периодическом законе) и 2) о периодической системе элементов. Система служит своеобразным графическим выражением периодического закона, который в отличие от многих других фундаментальных законов природы не может быть выражен в виде какого-либо математического уравнения или формулы. Поэтому анализ развития учения о периодичности в XX столетии должен затрагивать проблемы, связанные именно с периодической системой: историю совершенствования ее структуры, попыток ее качественной и количественной интерпретации1.
На протяжении XX в. содержание учения о периодичности постоянно расширялось и углублялось. Под расширением представлений о периодичности мы будем понимать обширный комплекс открытий. Сюда в первую очередь относится рост числа химических элементов, обнаруженных в природе и синтезированных. Начиная с 1900 г. число их увеличилось на 25 (европий, лютеций, гафний, рений — стабильные элементы, существующие в земной коре; радон, франций, протактиний—природные радиоактивные элементы; технеций, прометий, астат — синтезированные элементы в «старых» границах периодической системы; наконец, пятнадцать трансурановых элементов — от нептуния до (Nq 107). .Размещение некоторых новых элементов в периодической системе.
См.: Трифонов Д. Н. Структура и границы периодической системы. М., 1969; Кедров Б. M., Трифонов Д Н. О современных проблемах периодической системы. M., 1974; Трифонов Д Н., Дмитриев И. С. О количественной интерпретации периодической системы.
вызвало затруднений, поскольку существовали закономерные «пробелы» в определенных ее подгруппах (гафний, рений, технеций, радон, астат, франций). Лютеций, прометий, европий оказались членами редкоземельного семейства, и вопрос об их месте стал составной частью проблемы размещения редкоземельных элементов. Проблема места трансактиниевых элементов ныне является дискуссионной. Таким образом, новые элементы в ряде случаев потребовали дополнительной разработки представлений о структуре периодической системы.
Детальное изучение свойств элементов привело к неожиданным открытиям и к установлению новых важных закономерностей. Это обострило противоречия между свойствами соответствующих элементов и их размещением в периодической системе.
Наблюдаемая специфика изменения свойств известных химических элементов в конце периодической системы и прогнозирование свойств гипотетических элементов с большими порядковыми номерами свидетельствуют о том, что явление периодичности оказывается гораздо более сложным, чем это представлялось на базе знаний химии элементов с первого по шестой период включительно. В чем же состояло углубление представлений о периодичности?
|