Development of ideas about the structure of the table of chemical elements D.I. Mendeleev.pdf Анализ структуры современной таблицы Д.И. Менделеева показывает, что все известные химические элементы х классифицируются по семействам в следующей последовательности: 5-элементы, пй^-элементы, эноиды (лантаноиды, актиноиды и их аналоги) [1], пйР~10-элементы и ^1-6-емейство. Каждый ряд начинается щелочным металлом и заканчивается инертным газом. Нетрудно заметить, что число элементов в периодах отвечает известной формуле N = 2n2, где n - целые числа натурального ряда, отождествляемого с главным квантовым числом. Согласно этой формуле естественно возникает последовательность чисел 2, 8, 18, 32, 50, 72, 98, 128, 162 и т.д. Но реальное распределение отвечает последовательности 2, 8, 8, 18, 18, 32, 32 и т.д., т.е. каждому числу соответствует два ряда элементов. Это обстоятельство обнаруживает некоторое противоречие с действующей таблицей химических элементов. Действительно, при n = 3, N = 18, а не 8. Более того, по нашему глубокому убеждению, и первый период должен состоять из двух рядов. При этом так называемый нулевой ряд не содержит ни одного химического элемента, но в нем должно быть отведено место электрону, протону и нейтрону, причем электрон должен быть размещен в первой группе, протон - в седьмой, а нейтрон - в группе инертных газов. 69 Ю.С. Саркисов, Н.П. Горленко Таким образом, можно заключить, что нумерация рядов соответствует значениям орбитального квантового числа l = 0, 1, 2, 3..., а нумерация периодов - значениям главного квантового числа n = 1, 2, 3. Учитывая парное распределение элементов, предлагаем ввести обобщенное главное квантовое число m (мегачисло), которому соответствует число элементов в рядах: N = 2m2. Парные ряды образуют слои. Интересно заметить, что разность между числами элементов ANn+1 равна удвоенному значению суммы главного и орбитального квантовых чисел (n + l), т. е. AN = 2(n + l), согласно чему возникает последовательность 2, 6, 10, 14, 18, 22, 26, 30., что прямо указывает на связь с первым правилом Клечковского, а разность разности A(AN) для всей таблицы элементов является константой и равна 4. Физический смысл числа 4 пока до конца не ясен. Сумма 2(n + l), как видно, соответствует максимальному числу электронов на подуровне с возрастанием значений числа l - орбитального квантового числа. Анализ выявленных закономерностей позволяет выдвинуть гипотезу: в основе периодичности свойств химических элементов лежит неизбежно возникающая периодичность свойств целых чисел натурального ряда. Воистину «миром правят числа!» [3]. Таблица 1 Обезличенная современная таблица химических элементов Д.И. Менделеева Обобщенное главное квантовое число m (слои) Главное квантовое число n (периоды) Орбитальное квантовое число l (ряды) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Число элементов N У & (N О О к 00 оЗ рц 1 0 e Р n 2 2 1 1 1 2 2 2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8 6 3 3 11 12 13 14 15 16 17 18 3 4 4 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 18 10 5 29 30 31 32 33 34 35 36 5 6 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 7 47 48 49 50 51 52 53 54 4 6 8 55 56 57-71 72 73 74 75 76 77 78 32 14 9 79 80 81 82 83 84 85 86 7 10 87 88 89-103 104 105 106 107 108 109 110 11 111 112 113 114 115 116 117 118 В настоящее время, исходя из гипотезы незыблемости законов квантовой механики (принципа Паули, правил Гунда и Клечковского) [2], можно представить всю известную таблицу Д.И. Менделеева, а также ее гипотетическое продолжение [1, 2] в виде Ш-изображения: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p6, 70 Развитие представлений о структуре таблицы химических элементов 5s2, 4d10, 5p6, 6s2, 5dl, La 5d2"10, 6p6, 7s2, 6d\\ 5f14, 6d2-10, Ip6, (z = 118), 8s2, Id1, 5g18, 6/4, 7d2-10, 8p6, 9s2, 8d1, 6g18, 7/4, 8d2-10, 9p6, 10s2, 9d1, 6h22, 7g18, 8 /4, 9d2-10, 10p6, 11s2, 10d1, 7h22, 8g18, 9/4, 10d2, 11p6, 12s2, 11d>, 7i26, 8h22, 9g18, 10у14, Hd2-10, 12p6, 13s2, 12d1, 8i26, 9h22, 10g18, 11/14, 12d2-10, 13p6, 14s2, 13d1, 8k30, 9i26, 10h22, 10g18, 12y14, 13d2-10, 14p6, 15s2, 14d1, 9k30, 10i26, 11h22, 12g18, 13j14, 14d2-10, 15p6, 16s2, 15d1, 10m34, 11k30, 12i26, 13h22, 14g18, 15j14, 15d2-10, 17s2, 16d1, 11m34, 12k30, 13 i26, 14h22, 15g18, 167'14, 16d2-10, 17p6 (всего 1 138 элементов). Т аблица 2 Гипотетическая структура будущей таблицы химических элементов Д.И. Менделеева Обобщенное главное квантовое число, m (слои) Главное квантовое число, n (периоды) Орбитальное квантовое число, l (ряды) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Число элементов, N & < о S 8 рц 8 12 119 120 121 153 154 155 156 157 158 159 160 5 13 161 162 163 164 165 166 167 168 50 18 9 14 169 170 171 203 204 205 206 207 208 209 210 15 211 212 213 214 215 216 217 218 10 16 219 220 221 275 276 277 278 279 280 281 282 6 17 283 284 285 286 287 288 289 290 72 22 11 18 291 292 293 347 348 349 350 351 352 353 354 19 355 356 357 358 359 360 361 362 12 20 363 364 365 445 446 447 448 449 450 451 452 7 21 453 454 455 456 457 458 459 460 98 26 13 22 461 462 463 543 544 545 546 547 548 549 550 23 551 552 553 554 555 556 557 558 14 24 559 560 561 671 672 673 674 675 676 677 678 8 25 679 680 681 682 683 684 685 686 128 30 15 26 687 688 689 799 800 801 802 803 804 805 806 27 807 808 809 810 811 812 813 814 16 28 815 816 817 961 962 963 964 965 966 967 968 9 29 969 970 971 972 973 974 975 976 162 34 17 30 977 978 9791 123 1124 1 125 1 126 1 127 1 128 1 129 1 130 31 1 131 1 132 1 133 1 134 1 135 1 136 1 137 1 138 71 Ю.С. Саркисов, Н.П. Горленко Формула, безусловно, отражает действительность лишь в первом приближении, но, заменив названия и характеристики всех химических элементов на числа, соответствующие порядковым номерам открытых и гипотетических элементов и расположив их в последовательности по Д.И. Менделееву, можно обнаружить поразительный факт: простые числа обнаруживают периодичность свойств как в горизонтальных, так и в вертикальных рядах, отвечая общей формуле N = 2m2 (табл. 1, 2). Выводы Показано, что нумерация рядов соответствует значениям орбитального квантового числа, периодов - главного квантового числа, слоев - обобщенного главного квантового числа. Разность в количестве элементов в рядах отвечает удвоенной сумме главного и орбитального и квантовых чисел, что указывает на прямую связь с первым правилом Клечковского. Все лантаноиды, актиноиды и их более тяжелые аналоги располагаются между nd1 и ийР-элементами. Нижняя граница таблицы Д.И. Менделеева остается неопределенной

Скачать электронную версию публикации