ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теоретические и эксиершгеятальяые основы современной теории атомов из "Современное состояние периодической системы Д И Менделеева" Число элементов в периоде можно охарактеризовать простым формулами. Если N номер периода, то для дечетйьгх периодов число элементов в них есть 0,5 ( V-Ы) , а для четных — 0,5 (/V 4-2)2. Используя эти формулы, легко найти число элементов в каждом периоде. [c.7] Периодический закон оказался основным принципом в учении о химических элементах как в смысле учения о строении атомов, так и в смысле учения о химических свойствах элементов, а химия, по существу, есть наука о химических элементах, поэтому не удивительно, что периодич-еский закон является руководяш,им принципом всей химической науки. [c.7] К сожалению, размеры такой неукороченной системы ограничивают ее широкое распространение. Несколько иная форма системы, в которой середины периодов лежат на одной вертикальной прямой, носит название таблицы Бора — Томсона. Очевидно, что эта последняя не имеет особых преимуществ перед указанной выше неукороченной таблицей. [c.10] Большие по горизонтали размеры неукороченной таблицы вынудили искать другие ее формы как иллюстрации периодического закона. Одна из весьма распространенных периодических таблиц, называемая длинной , построена следующим образом. Из указанной выше неукороченной таблицы изымают лантаноиды (14 элементов с порядковыми номерами от 58 по Л э 73 включительно) и актиноиды (14 элементов с порядковыми номерами от 90 по 103 включительно) н помещают их отдельно, чаще всего внизу таблицы. Концы восьмиэлементных периодов, для первого из них начиная с элемента В (бора) и для второго — с элемента А1 (алюминия), помещают над восемнадцатиэлементными периодами, над их концами, так что элементы В и А1 попадают над элементом Оа (галлий). Таким образом, все щелочные элементы располагаются на одной вертикали, как и Ве, Mg, и щелочноземельные элементы. Все галогены (Р, С1, Вг, I, А1), как.и халькогены (О, 5, 5е, Те, Ро), также оказываются расположенными на вертикалях. Первый период из двух элементов либо делят на две части и водород помещают над щелочными элементами, либо, что, пожалуй, более правильно, его помещают над галогенами, поскольку по химическим свойствам водород значительно ближе к галогенам, чем к щелочным металлам. При том и другом расположении водорода гелий помещают над неоном. Таким образом, гелий и остальные инертные газы будут расположены на одной вертикали в конце правой части таблицы. [c.10] В силу периодического закона элементы, расположенные на одной вертикали в такой таблице, будут аналогами. В этой таблице столько же горизонтальных рядов, сколько и пе- риодов, то есть семь. Особенно интересна средняя ее часть, заключающая по 10 элементов в четвертом, пятом и шестом рядах. Здесь находятся элементы от 21 (5с) вплоть до 30 (2п), от 39 (У) до 48 (Сс1) и от 57 (Ьа) до 80 (Hg). Все эти элементы образуют три ряда переходных металлов. [c.10] Обратив внимание на химические свойства всех элемен-/ тов, легко заметить, что за некоторыми исключениями высшая их степень окисления в соединенилх равна номеру группы интересно, что инертные газы входят в УП1А группу. [c.11] Эта система очень наглядна и убедительно иллюстрирует, периодический закон, но ее недостатком является некоторая растянутость по горизонтали, что мешает ее применению как в печатных изданиях, так н в качестве настенной таблицы. [c.11] Номер той или иной группы (как и в рассмотренных ранее формах системы) указывает на высшую степень окисления, которую могут иметь элементы этой группы в своих соединениях. Исключением здесь являются элементы подгруппы меди, поскольку они входят в первую группу, а образуют соединения, в которых имеют степени окисления Ч-1, +И, +П1. Кислород тоже, хотя и входит в шестую группу, но не дает соединений, в которых бы он имел степень окисления больше +И. Бром и фтор как элементы седьмой группы не образуют, однако, соединений, в которых бы они имели степень окисления +УИ. [c.12] Действительно, пользуясь этими формулами, можно находить порядковый номер элемента по номеру периода и номеру группы однако первая из этих формул неприменима к лантаноидам и актиноидам, коль скоро эти элементы обычно выносятся из таблицы. Для элементов с порядковыми номерами, большими 71, к номеру группы т следует прибавить число 14, то есть число всех лантаноидов. [c.13] Аналогично дело обстоит и с актиноидами от Z=90 до 2—103 включительно. [c.13] Исследования катодных и анодных лучей с несомненностью убедили в сложности строения атома, поскольку стало очевидным наличие электронов в атоме. [c.14] Прежде всего стал вопрос об определении числа электронов в том или ином атоме. Впервые это число для легких атомов было определено Томсоном путем изучения интенсивности рассеянных рентгеновских лучей тем или иным веществом. Опираясь на законы классической электродинамики, а также электромагнитную теорию светового излучения, Томсон вывел формулу, связывающую интенсивность рассеянны веществом рентгеновских лучей I с интенсивностью /о падающего на вещество пуч а этих лучей 1—Мо коэффициент пропорциональности к оказался величиной, зависящей не только от значений универсальных постоянных, но и еще от числа атомов в 1 см , а также от числа электронов в самом атоме. Применимость этого метода определения числа электронов только для легких атомов обусловлена тем, что при выводе формулы Томсону пришлось сделать допущение о слабой связи электронов в атоме и о том, что эти электроны выполняют гармонические колебания с той же частотой, что в падающее на них рентгеновское излучение, а потому обусловливают его рассеяние. Это допущение нельзя сделать в случае рассеяния рентгеновских лучей тяжелыми атомами. [c.14] На основании своих опытов Томсон пришел к выводу, что для легких атомов порядковый номер элемента равен числу электронов в его свободном атоме. В 1913 г. Ван-дер-Бруком было сделано предположение, оправдавшееся всем развитием учения об атомах, что и для атома любого элемента. число электронов в нем ра но порядковому номеру элемента. [c.14] Лучи торможения есть результат изменения скорости электронов при их ударе об антикатод, и они не являются характерными для элемента, входящего в вещество антикатода. Наоборот, характеристические лучи, образующие линейчатый спектр, являются характеристикой того элемента, который входит в вещество антикатода, почему они и получили название характеристических лучей. [c.15] Этот метод определения порядкового номера пригоден лишь для тяжелых элементов с порядковыми номерами, примерно большими 20. [c.15] Таким образом, и для легких элементов (метод Томсона), и для тяжелых элементов (метод Мозли) есть пути экспериментального определения порядковых номеров. [c.15] Вернуться к основной статье