Периодическая Система Химических Элементов

упорядоченное множество хим. Элементов, их естеств. Классификация, являющаяся табличным выражением периодического закона Менделеева. Прообразом пе-риодич. Системы хим. Элементов (П. С.) послужила таблица "Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве", составленная Д. И. Менделеевым 1 марта 1869 (рис. 1). В послед. Годы ученый совершенствовал таблицу, развил представления о периодах и группах элементов и о месте элемента в системе. В 1870 Менделеев назвал систему естественной, а в 1871 периодической. В результате уже тогда П. С. Во многом приобрела совр. Структурные очертания. Опираясь на нее, Менделеев предсказал существование и св-ва ок. 10 неизвестных элементов. Эти прогнозы впоследствии подтвердились.

Рис. 1 Таблица "Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве" (Д. И. Менделеев. I мирта 1869). Однако на протяжении последующих более 40 лет П. С. В значит. Степени представляла собой лишь эмпирич. Обобщение фактов, поскольку отсутствовало физ. Объяснение причин периодич. Изменения CB-B элементов в зависимости от возрастания их атомной массы. Такое объяснение было невозможно без обоснованных представлений о строении атома (см. Атом). Поэтому важнейшей вехой в развитии П. С. Стала планетарная (ядерная) модель атома, предложенная Э. Резерфордом (1911). В 1913 А. Ван ден Брук пришел к выводу, что порядковый номер элемента в П. С. Численно равен положит. Заряду (Z) ядра его атома. Этот вывод был экспериментально подтвержден Г.

Мозли (закон Мозли, 1913-14). В результате периодич. Закон получил строгую физ. Формулировку, удалось однозначно определить ниж. Границу П. С. (H как элемент с миним. Z=1), оценить точное число элементов между H и U и установить, какие элементы еще не открыты (Z = 43, 61, 72, 75, 85, 87). Теория П. С. Была разработана в нач. 1920-х гг. (см. Ниже). Структура П. С. Современная П. С. Включает 109 хим элементов (имеются сведения о синтезе в 1988 элемента с Z=110). Из них в прир. Объектах обнаружены 89. Все элементы, следующие за U, или трансурановые элементы (Z = 93 109), а также Tc (Z = 43), Pm (Z = 61) и At (Z = 85) были искусственно синтезированы с помощью разл. ядерных реакций. Элементы с Z= 106 109 пока не получили названий, поэтому соответствующие им символы в таблицах отсутствуют.

Для элемента с Z = 109 еще неизвестны массовые числа наиб. Долгоживущих изотопов. За всю историю П. С. Было опубликовано более 500 разл вариантов ее изображения. Это обусловливалось попытками отыскать рациональное решение нек-рых спорных проблем структуры П. С. (размещение H, благородных газов, ланта-ноидов и трансурановых элементов и т. П.). Наиб. Распространение получили след. Табличные формы выражения П. С. 1) короткая предложена Менделеевым (в совр. Виде помещена в начале тома на цветном форзаце). 2) длинная разрабатывалась Менделеевым, усовершенствована в 1905 А. Вернером (рис.2). 3) лестничная опубликована в 1921 H. Бором (рис. 3). В последние десятилетия особенно широко используются короткая и длинная формы, как наглядные и практически удобные.

Все перечисл. Формы имеют определенные достоинства и недостатки. Однако едва ли можно предложить к.-л. Универс. Вариант изображения П. С., к-рый адекватно отразил бы все многообразие св-в хим. Элементов и специфику изменения их хим. Поведения по мере возрастания Z. Фундам. Принцип построения П. С. Заключается в выделении в ней периодов (горизонтальные ряды) и групп (вертикальные столбцы) элементов. Современная П. С. Состоит из 7 периодов (седьмой, пока не завершенный, должен заканчиваться гипотетич. Элементом с Z= 118) и 8 групп Периодом наз. Совокупность элементов, начинающаяся щелочным металлом (или водородом первый период) и заканчивающаяся благородным газом. Числа элементов в периодах закономерно возрастают и, начиная со второго, попарно повторяются.

8, 8, 18, 18, 32, 32, . (особый случай первый период, содержащий всего два элемента). Группа элементов не имеет четкой дефиниции. Формально ее номер соответствует макс. Значению степени окисления составляющих ее элементов, но это условие в ряде случаев не выполняется. Каждая группа подразделяется на главную (а)и побочную (б)подгруппы. В каждой из них содержатся элементы, сходные по хим. Св-вам, атомы к-рых характеризуются одинаковым строением внеш. Электронных оболочек. В большинстве групп элементы подгрупп аи б обнаруживают определенное хим. Сходство, преим. В высших степенях окисления. Особое место в структуре П. С. Занимает группа VIII. На протяжении длит. Времени к ней относили только элементы "триад". Fe-Co-Ni и платиновые металлы (Ru Rh Pd и Os-Ir-Pt), а все благородные газы располагали в самостоят.

Нулевой группе. Следовательно, П. С. Содержала 9 групп. После того как в 60-х гг. Были получены соед. Xe, Kr и Rn, благородные газы стали размещать в подгруппе VIIIa, а нулевую группу упразднили. Элементы же триад составили подгруппу VIII6. Такое "структурное оформление" группы VIII фигурирует ныне практически во всех публикуемых вариантах выражения П. С. Отличит. Черта первого периода состоит в том, что он содержит всего 2 элемента. H и Не. Водород вследствие специфичности св-в - единств. Элемент, не имеющий четко определенного места в П. С. Символ H помещают либо в подгруппу Ia, либо в подгруппу VIIa, либо в обе одновременно, заключая в одной из подгрупп символ в скобки, или, наконец, изображая его разл. Шрифтами. Эти способы расположения H основаны на том, что он имеет нек-рые формальные черты сходства как со щелочными металлами, так и с галогенами.

.