imagesspisok-himicheskih-elementov-po-elektronnoj-konfiguratsii-mirovoe-vremja-thumb.jpg

Список химических элементов по электронной конфигурации

В 1820 — 1822 и 1834 — 1850 гг. — профессор физики Туринского университета. В работе «Попытка химического понимания мирового эфира» он допускал существование двух «цисводородных» элементов X и Y, причем отождествлял X с «мировым эфиром». Первым обратил внимание на аналогию в свойствах азота, фосфора, мышьяка и сурьмы — химических элементов, составивших впоследствии VA-группу Периодической системы. Две публикации лежат в истоках учения о периодичности: «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве» и «Соотношение свойств с атомным весом элементов».

Уже 20 сентября 1875 г. маленькая статья о галлии появляется на страницах «Отчетов Академии наук». В ней перечислялись основные свойства элемента. Любопытна, пожалуй, единственная в истории элементов точнейшая дата открытия. Между прочим, в 1874 г. он издал большой «Атлас» оптических спектров почти всех известных элементов.

Во-первых, предсказание существования элемента как такового; во-вторых, прогностическая оценка его важнейших свойств. Как видно, еще нет ясности ни в оценке числа неизвестных элементов, ни тем более в оценках их свойств. Опыт системы…» – упорядоченное множество элементов, но упорядоченность еще недостаточно высока; нет подразделения на подмножества (периоды и группы).

В таблице, сопровождавшей статью, имеются прочерки, отвечающие неизвестным элементам, по отношению к которым Менделеев в первую очередь применил метод прогнозирования. Об этом свидетельствует название его следующей работы «Естественная система элементов и применение ее к указанию свойств неоткрытых элементов» .

Однако по отношению к проблеме прогнозирования оно в значительной степени относилось к тем областям неизвестных элементов, которые должны были располагаться вне границ периодической системы. Что касается «трансурановых» элементов, то Менделеев считал: их число должно быть ограниченным. Отсутствие в первом периоде элементов, кроме водорода, долгое время было одной из загадок периодической системы.

Прогнозирование в истории открытия элементов

Она должна была включать весьма близкие по свойствам редкоземельные элементы. Особенность третьей «области» заключалась в том, что в седьмой группе и в седьмом периоде было слишком мало открытых элементов.

По словам Менделеева, в начале 1870-х гг. не было никаких оснований предвидеть существование неизвестных инертных элементов. Это так, если бы речь шла лишь о прогнозировании совокупности элементов с вполне определенными свойствами (химическая инертность).

Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри

Менделеевский метод прогнозирования опирался на структуру периодической системы, в особенности был связан с понятием места элемента в системе. Подобным путем шли и другие исследователи, которые обсуждали проблему существования новых элементов. Он высказал в 1886 г. гипотезу о происхождении химических элементов в результате последовательной конденсации некоей первичной материи «протила».

Аннотация научной статьипо физике, автор научной работы — Потапов Алексей Алексеевич

Например, медленная конденсация вела к образованию совокупности элементов, весьма похожих химически и известных как редкоземельные. В результате он сформулировал концепцию «метаэлементов» – неких атомных разновидностей, смесь которых образует элементы в обычном понимании.

Крукс не предсказывал существования каких-либо недостающих элементов. Его суждения относились к самому понятию «химический элемент», и это понимание элемента впоследствии оказалось справедливым. Следовательно, в промежутках между ними допустимо предполагать существование химически недеятельных элементов.

Прежде всего четко определилось число элементов между водородом и ураном и невозможность существования элементов, предшествующих водороду. Что касается элемента 72, то тут обнаруживалось дополнительное обстоятельство – неопределенность прогнозирования его свойств. Ранние работы приводили к выводу о редкоземельном характере этого элемента.

Разработка схемы формирования электронных конфигураций атомов позволила Н.Бору в 1921 г. сделать вывод, что элемент 72 не относится к редкоземельным, а должен быть аналогом циркония. В отношении элементов 43 и 75 обширный цикл исследований провели И.Такке-Ноддак и В.Ноддак, предварившие поиски этих элементов в природе всесторонним прогнозированием их свойств.

Дмитрий Иванович Менделеев

Что же касается элемента 43, не имеющего стабильных изотопов, то его «открытие» было просто ошибкой. В 1920-е гг. предпринимались многочисленные попытки обнаружения в природе элементов 43, 61, 85 и 87. В печати неоднократно появлялись сообщения о якобы имевших место открытиях. Однако обоснованные опровержения не заставляли себя ждать. Это лишь подкрепляло убежденность в отсутствии данных элементов в природе.

Алексадр Михайлович Бутлеров

На первый взгляд в этом факте ничего необычного. И немудрено, что именно ему выпал жребий продолжить список элементов, обнаруженных спектральным методом. В начале ноября в Петербурге Д.И.Менделеев получает свежий номер «Отчетов…» со статьей французского ученого.

Что входит в понятие «предсказание нового элемента»? Во времена Менделеева правомерно было говорить о трех «областях прогнозирования» – достоверного, приблизительного и непредсказуемости. Первоначально Менделеев пришел к выводу, что атомные веса некоторых элементов определены неправильно. В статье «О месте церия в системе элементов» (ноябрь 1870 г.) сказано: «…атомные веса индия, урана и церия (а потому, вероятно, и его спутников) необходимо изменить.

Это предположение оказалось справедливым, и здесь уже более четко вырисовываются прогностические возможности системы. В ней вводятся понятие «период» и представление о малых и больших периодах, содержащих соответственно по семь и семнадцать членов. Другими словами, могло ли быть только 7, или 700, или 7000 абсолютно различных элементов вместо тех 70 (круглым счетом), какие мы обыкновенно признаем теперь?

После того как эти элементы были синтезированы или обнаружены в природе (Fr), проблема прогнозирования сохранилась лишь по отношению к трансурановым элементам. В зависимости от нее возникали элементы различных степеней химического сходства. Томсен в 1897 г. предполагал существование группы «инактивных» элементов, подобных аргону.

Читайте также: