Поделиться  Фэйсбук Твиттер В контакте
Учёные и изобретатели России

Менделеев
Дмитрий Иванович

27 января 1834 — 20 января 1907
Химия
всего голосов
7599

Определяя границы всех периодов Менделеев грубо ошибся на 2 элемента!

31 октября 2010
1869 г. К этому времени в химии были известны лишь 63 элемента. Только у 48 элементов был надежно определён атомный вес. Атомные веса остальных элементов были определены неточно.

Признано, что 1 марта 1869 года великий российский химик Дмитрий Иванович Менделеев закончил писать работу «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве». Беспорядочные, разрозненные сведения о природе и свойствах химических элементов и их соединений были выстроены им в логичный порядок. Химия из эмпирического искусства превратилась в строгую и точную науку.
Ключевым фактом для формулирования текста формулы периодического явления, который до сих пор неправильно называют периодическим законом, стало открытие достаточного количества элементов и накопление данных об их физических и химических свойствах.

Первый вариант периодической таблицы элементов Менделеева, «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве»18 феврала1869 г.

Прототипы периодов представлены вертикальными столбцами, что было бы удобно для печати в книгах. Видно, что в этой таблице ещё нет стремления синхронизировать типы элементов, совмещения уровня начала, либо оканчания периодов.

1871 г. Менделеев в итоговой статье "Периодическая законность химических элементов" даёт формулировку Периодического, якобы, закона: "Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел стоят в периодической зависимости от атомного веса. Тогда же Менделеев придаёт своей периодической таблице классический вид (т.н. короткая таблица).

Несмотря на научную ошибочность границ всех периодов в ПСЭ, Менделеев, догадался, что свойствами элементов, расположенных по мере роста атомной массы, управляет естественнонаучный закон. Не сумев сформулировать научный периодический закон, он ограничился формулировкой научного явления периодичности. И назвал эту формулировку явления периодичности научным периодическим законом. И все учёные безоговорочно в это поверили.

Но поскольку Периодическая система даже своей не совсем правильной структурой отображала именно научный периодический закон, постольку Менделеев, оставивший в Таблице пустые клетки для неизвестных ещё элементов, правильно предугадал физические и химические свойств этих неизвестных элементов! Что блестяще подтвердили открытия этих неизвестных элементов!

После открытия благородных газов и отображения их в 8-ой группе, Менделеев провозгласил, что каждый период в его Таблице начинается щелочным металлом, а оканчивается благородным газом.

Классическая короткая форма Периодической системы элементов Дмитрия Менделеева в редакции от 1871 года неоднократно редактировалась, дополнялась открытыми элементами и даже дополнилась новой 8-ой группой элементов. Классическая редакция Периодической системы элементов короткой формы была отменена IUPAC в 1989 году. И взамен была принята Периодическая система элементов длинной формы. Где все периоды отображены горизонтальными строками. 6-ой и 7-ой периоды расчленены на 2 части. Причём, 2-ые части, содержащие по 14 f-элементов и по 1 d-элементу вынесены из периодов в подвал таблицы. Не все клетки этой таблицы отображают по одному элементу. Клетки 9-ой (3Б) группы 6-го и 7-го периодов как бы содержат, аж, по 15 разных элементов!

Первый период начинается ярко выраженным неметаллом, химически активным газом водородом, а все последующие периоды начинаются ярко выраженным щелочным металлом. Сходство между водородом и щелочными металлами обусловлено лишь конфигурацией внешней области электронного облака их атомов: ns1, где n – номер электронного слоя этой s-оболочки.

Все периоды неестественно оканчиваются неметаллом благородным газом, а до открытия благородных газов все периоды неестественно оканчивались неметаллом газом галогеном. Причем, у атома гелия, оканчивающего первый период, внешняя конфигурация электронного облака имеет вид 1s2. В то время как внешняя конфигурация электронного облака атомов элементов, оканчивающих все последующие периоды имеет вид np6, где n – номер электронного слоя этой p-оболочки.

Не все клетки этой таблицы отображают по одному элементы. Ячейки 9 группы 6-го и 7-го периодов отображают по 15 разных элементов!

Расширенная форма периодической системы элементов Гленна Теодора Сиборга, 1969 год. Эта форма ПСЭ принципиально лучше форм ПСЭ с короткими и длинными периодами тем, что каждая ячейка отображает по одному элементу!
Все периоды отображены горизонтальными строками. Первый период начинается ярко выраженным неметаллом, химически активным газом водородом, а все последующие периоды начинаются ярко выраженным щелочным металлом. Сходство между водородом и щелочными металлами обусловлено лишь конфигурацией внешней области электронного облака их атомов: ns1, где n – номер электронного слоя этой s-оболочки.
Все периоды неестественно оканчиваются благородным газом. Причем, у атома гелия, оканчивающего первый период, внешняя конфигурация электронного облака имеет вид 1s2. В то время, как внешняя конфигурация электронного облака атомов элементов, оканчивающих все последующие периоды имеет вид np6, где n – номер электронного слоя этой p-оболочки.

Среди многочисленных вариантов изображения Периодической системы особое место занимают спиральные формы.
1870 г. Впервые такую необычную форму, содержащую все известные на то время элементы, предложил Баумгауэр. Спираль Баумгауэра появилась после первых сообщений Д.И. Менделеева, на которые Баумгауэр и ссылается. По мнению Д.И. Менделеева, эта форма принципиального новшества не содержит. Баумгауэр применяет даже упомянутое Менделеевым спиральное распределение элементов, которое Менделеев считал мало принятым и в значительной мере искусственным.

В этой спиральной таблице большинство сегментов, расположенных между семью радиальными линиями являются аналогами ячеек групп элементов традиционных периодических таблиц. Не все эти сегменты отображают по одному элементу.

Главный научный конкурент Д.И. Менделеева немецкий врач и химик Лотар Мейер разработал и опубликовал в 1864 году фрагмент Периодической системы элементов, в которой было отображено лишь 27 элементов (из 63 известных на тот момент), но которые были размещены в соответствии с их валентностями и атомными массами в естественном, правильном окончании периодов на щёлочноземельном металле. В этой Таблице не было элементов 1-го периода, а периоды со 2-го по 5-ый, содержавшие по 6 ячеек, включали лишь такие элементы, которые начинались с группы углерода-кремния и естественно, правильно оканчивались щёлочноземельным металлом. Все эти 4 периода были записаны горизонтальными рядами.
В 1870 году Лотар Мейер опубликовал значительно дополненную Периодическую таблицу элементов, в которой периоды записаны вертикальными столбцами, содержащими по 7 ячеек. В эту таблицу не был включён водород. Первый период содержал два элемента: литий и бериллий. Периоды со 2-го по 5-ый также окончены щёлочноземельным металлом. При этом 4-ый, 5-ый и незаконченный 6-ой периоды разделены на две части, которые записаны в два столбца. Некоторые ячейки таблицы пустые, поскольку не были ещё открыты соответствующие элементы. В горизонтальном пятом ряду в ячейке дополнительного столбца 4-го периода размещено 4 элемента, а в ячейках дополнительных столбцов 5-го и 6-го периодов размещено по 3 элемента.
В своей таблице от 1870 года Мейер в основном правильно расположил элементы (оставив и пустые места!), все периоды окончил естественно, правильно на щёлочноземельном металле, однако не применял своих результатов ни для исправления атомных весов, ни для предсказания свойств не открытых ещё элементов.
Лотар Мейер не преуспел в признании мировым научным сообществом его варианта Периодической системы элементов в правильных, естественных окончаниях всех периодов на щёлочноземельном металле.
Лондонское королевское общество в 1882 г. присудило золотые медали имени Дэви совместно Дмитрию Менделееву и Лотару Мейеру с формулировкой "За открытие периодических соотношений атомных весов". Тем самым признав равным вклад этих великих ученых в разработку Периодической системы элементов.

1948 год. Шведский химик Цименс К.Е. опубликовал свою редакцию Периодической таблицы элементов. В своей вычурной периодической таблице Цименс руководствовался правилом располагать в начале каждого периода элементы только главных подгрупп, а элементы побочных подгрупп располагать только после главных подгрупп. В связи с чем, первый и второй периоды, оканчивающиеся щелочноземельным металлом, он отобразил в естественных, правильных границах! Но все последующие периоды получились гибридами из длинных начальных и оконечных отрезков смежных естественных периодов. Лантаноиды вынесены в из таблицы в отдельную строку.

1950-1968 годы. Советский учёный Клечковского В.М. опубликовал некую таблицу, в которой отобразил тенденцию заполнения электронного облака атома по мере роста заряда ядра атома. Эту таблицу сам Клечковский упорно избегал называть периодической таблицей элементов, чтобы коллеги и правители СССР не сочли его особо злостным научным еретиком-диссидентом. Он считал, что отобразил тенденцию заполнения электронного облака атома по мере роста заряда ядра атома в соответствии с написанным им правилом (правило Клечковского: Правило n+l; также используется название правило Маделунга) - эмпирическое правило, описывающее энергетическое распределение орбиталей в многоэлектронных атомах:
Формулировка правила Клечковского: орбитальная энергия последовательно повышается по мере увеличения суммы, причём при одном и том же значении этой суммы относительно меньшей энергией обладает атомная орбиталь с меньшим значением главного квантового числа n.

1999 год. Советский научный диссидент построил Естественную систему элементов атомного мира материи, отображающую циклическое (периодическое) проявление сходных физических и химических свойств большими коллективами атомов химически чистых элементов по мере роста заряда ядра атома. © Мейер Л., 1864; Цименс К.Е., 1948, Клечковский В.М., 1950-1968; Макеев А.К. В этой Периодической таблице все Естественные Циклы (периоды), расположенные вертикально, оканчиваются естественно, правильно на щёлочноземельном металле.

Эксперты

Чечихин Юрий Валерьевич

генеральный директор ОАО «ИЗВЕСТИЯ».

Салтыков Борис Георгиевич

Директор Политехнического Музея г.Москвы

Хохлов Алексей Ремович

Проректор МГУ по направлению: инновации, информатизация и международные научные связи.

Суетин Николай Владиславович

Руководитель работ по развитию новых R&D проектов в России и СНГ