Три проблемы теории периодической системы химических элементов и их общее решение

Принято считать, что предсказательные возможности периодической системы элементов давно исчерпаны. Ниже показано, что это далеко не так.

  Через два года после открытия периодического закона Д.И. Менделеев опубликовал короткопериодную таблицу элементов, которую до конца жизни считал наиболее совершенной формой отображения закона. Эту таблицу он использовал для предсказания свойств неоткрытых элементов, именно она увековечена на стене менделеевского мемориала в С-Петербурге. Впоследствии много было сказано о «потрясающей интуиции» Менделеева. Однако в ХХ в. ‘короткая’ периодичность оказалась едва ли не единственным крупным обобщением в химии и физике, перед которым квантовая механика отступила, не найдя объяснения. Отступление выразилось и в том, что практически везде кроме России и стран СНГ предпочтение - давно и прочно - отдано длиннопериодной таблице. И поскольку электронные или иные структуры, определяющие существование ‘коротких’ периодов, десятки лет остаются невыявленными, само существование ‘короткой’ периодичности ставится под сомнение. В 1989г Международный союз чистой и прикладной химии (ИЮПАК) официально рекомендовал отказаться от ‘коротких’ периодов.

 Однако и ‘длинная’ периодичность, несмотря на долгую историю поисков исчерпывающего обоснования, остается большой загадкой для теории. Так, водородоподобная схема заполнения электронных оболочек предсказывает последовательность чисел элементов в периодах 2, 8, 18, 32, 50, однако реальная система элементов оказывается иной – 2, 8, 8, 18, 18, 32, (32). Природа систематического удвоения оболочек и периодов каждого нового типа после первой, 2-электронной оболочки (2-элементного периода) понятна не больше, чем природа ‘коротких’ периодов. Поэтому, оценивая ситуацию в целом, можно констатировать, что периодическая система элементов не вмещается в рамки, очерченные "классической" квантовой механикой. Настоящая работа посвящена обсуждению природы ‘избыточной’ периодичности в свойствах элементов. Читать далее >>>

Статьи:

Обратная связь