Таблица менделеева: открытие, интересные факты, фото

Группы и подгруппы.

При расположении периодов друг под другом элементы располагаются в колонки, образуя группы, нумеруемые цифрами 0, I, II,…, VIII. Предполагается, что элементы внутри каждой группы проявляют сходные общие химические свойства. Еще бóльшее сходство наблюдается у элементов в подгруппах (A и B), которые образуются из элементов всех групп, кроме 0 и VIII. Подгруппа А называется главной, а В – побочной. Некоторые семейства имеют названия, например, щелочные металлы (группа IA), щелочноземельные металлы (группа IIA), галогены (группа VIIA) и благородные газы (группа 0). В группе VIII находятся переходные металлы: Fe, Co и Ni; Ru, Rh и Pd; Os, Ir и Pt. Находящиеся в середине длинных периодов, эти элементы более сходны друг с другом, чем с элементами, стоящими до и после них. В нескольких случаях порядок увеличения атомных весов (точнее, атомных масс) нарушается, например, в пáрах теллур и иод, аргон и калий. Это «нарушение» необходимо для сохранения сходства элементов в подгруппах.

Список химических элементов таблицы Менделеева

• 1 H Водород (а.м. 1,00794)
• 2 He Гелий (а.м. 4,002602)
• 3 Li Литий (а.м. 6,9412)
• 4 Be Бериллий (а.м. 9,0122)
• 5 B Бор (а.м. 10,812)
• 6 С Углерод (а.м. 12,011)
• 7 N Азот (а.м. 14,0067)
• 8 О Кислород (а.м. 15,9994)
• 9 F Фтор (а.м. 18,9984)
• 10 Ne Неон (а.м. 20,179)
• 11 Na Натрий (а.м. 22,98977)
• 12 Mg Магний (а.м. 24,305)
• 13 Al Алюминий (а.м. 26,98154)
• 14 Si Кремний (а.м. 28,086)
• 15 P Фосфор (а.м. 30,97376)
• 16 S Сера (а.м. 32,06)
• 17 Cl Хлор (а.м. 35,453)
• 18 Ar Аргон (а.м. 39,948)
• 19 К Калий (а.м. 39,0983)
• 20 Ca Кальций (а.м. 40,08)
• 21 Sc Скандий (а.м. 44,9559)
• 22 Ti Титан (а.м. 47,9)
• 23 V Ванадий (а.м. 50,9415)
• 24 Cr Хром (а.м. 51,996)
• 25 Mn Марганец (а.м. 54,938)
• 26 Fe Железо (а.м. 55,847)
• 27 Со Кобальт (а.м. 58,9332)
• 28 Ni Никель (а.м. 58,7)
• 29 Cu Медь (а.м. 63,546)
• 30 Zn Цинк (а.м. 65,38)
• 31 Ga Галлий (а.м. 69,72)
• 32 Ge Германий (а.м. 72,59)
• 33 As Мышьяк (а.м. 74,9216)
• 34 Se Селен (а.м. 78,96)
• 35 Br Бром (а.м. 79,904)
• 36 Kr Криптон (а.м. 83,8)
• 37 Rb Рубидий (а.м. 85,4678)
• 38 Sr Стронций (а.м. 87,62)
• 39 Y Иттрий (а.м. 88,9059)
• 40 Zr Цирконий (а.м. 91,20)
• 41 Nb Ниобий (а.м. 92,9064)
• 42 Mo Молибден (а.м. 95,94)
• 43 Tc Технеций (а.м. 98,9062)
• 44 Ru Рутений (а.м. 101,07)
• 45 Rh Родий (а.м. 102,9055)
• 46 Pd Палладий (а.м. 106,4)
• 47 Ag Серебро (а.м. 107,868)
• 48 Cd Кадмий (а.м. 112,41)
• 49 In Индий (а.м. 114,82)
• 50 Sn Олово (а.м. 118,69)
• 51 Sb Сурьма (а.м. 121,75)
• 52 Те Теллур (а.м. 127,6)
• 53 I Йод (а.м. 126,9045)
• 54 Xe Ксенон (а.м. 131,3)
• 55 Cs Цезий (а.м. 132,9054)
• 56 Ba Барий (а.м. 137,33)
• 57 La Лантан (а.м. 138,9)
• 58 Ce Церий (а.м. 140,12)
• 59 Pr Празеодим (а.м. 140,9)
• 60 Nd Неодим (а.м. 144,24)
• 61 Pm Прометий (а.м. 145)
• 62 Sm Самарий (а.м. 150,35)
• 63 Eu Европий (а.м. 151,96)
• 64 Gd Гадолиний (а.м. 157,25)
• 65 Tb Тербий (а.м. 158,92)
• 66 Dy Диспрозий (а.м. 162,5)
• 67 Ho Гольмий (а.м. 164,93)
• 68 Er Эрбий (а.м. 167,26)
• 69 Tm Тулий (а.м. 168,93)
• 70 Yb Иттербий (а.м. 173,04)
• 71 Lu Лютеций (а.м. 174,97)
• 72 Hf Гафний (а.м. 178,49)
• 73 Ta Тантал (а.м. 180,9479)
• 74 W Вольфрам (а.м. 183,85)
• 75 Re Рений (а.м. 186,207)
• 76 Os Осмий (а.м. 190,2)
• 77 Ir Иридий (а.м. 192,22)
• 78 Pt Платина (а.м. 195,09)
• 79 Au Золото (а.м. 196,9665)
• 80 Hg Ртуть (а.м. 200,59)
• 81 Tl Таллий (а.м. 204,37)
• 82 Pb Свинец (а.м. 207,2)
• 83 Bi Висмут (а.м. 208,9)
• 84 Po Полоний (а.м. 209)
• 85 At Астат (а.м. 210)
• 86 Rn Радон (а.м. 222)
• 87 Fr Франций (а.м. 223)
• 88 Ra Радий (а.м. 226)
• 89 Ac Актиний (а.м. 227)
• 90 Th Торий (а.м. 232,03)
• 91 Pa Протактиний (а.м. 231,03)
• 92 U Уран (а.м. 238,02)
• 93 Np Нептуний (а.м. 237,04)
• 94 Pu Плутоний (а.м. 244,06)
• 95 Am Америций (а.м. 243,06)
• 96 Cm Кюрий (а.м. 247,07)
• 97 Bk Берклий (а.м. 247,07)
• 98 Cf Калифорний (а.м. 251,07)
• 99 Es Эйнштейний (а.м. 252,08)
• 100 Fm Фермий (а.м. 257,08)
• 101 Md Менделевий (а.м. 258,09)
• 102 No Нобелий (а.м. 259,1)
• 103 Lr Лоуренсий (а.м. 260,1)
• 104 Rf Резерфордий (а.м. 261)
• 105 Db Дубний (а.м. 262)
• 106 Sg Сиборгий (а.м. 266)
• 107 Bh Борий (а.м. 267)
• 108 Hs Хассий (а.м. 269)
• 109 Mt Мейтнерий (а.м. 276)
• 110 Ds Дармштадтий (а.м. 227)
• 111 Rg Ренгений (а.м. 280)
• 112 Cn Коперниций (а.м. 285)
• 113 Uut Унунтрий (а.м. 284)
• 114 Uuq Унунквадий (а.м. 289)
• 115 Uup Унунпентий (а.м. 288)
• 116 Uuh Унунгексий (а.м. 293)
• 117 Uus Унунсептий (а.м. 294)
• 118 Uuo Унуноктий (а.м. 294)
• 119 Uuе Унуненний (а.м. 316)
• 120 Ubn Унбинилий (а.м. 320)
• 121 Ubu Унбиуний (а.м. 320)
• 122 Ubb Унбибий
• 123 Ubt Унбитрий
• 124 Ubq Унбиквадий
• 125 Ubp Унбипентий (а.м. 332)
• 126 Ubn Унбигексий (а.м. 322)

Другие заметки по химии

Об этой статье

Соавтор(ы):

Эколог

Соавтор(ы): . Бесс Руфф — аспирантка Университета штата Флорида, работает над получением степени PhD по географии. Получила степень магистра экологии и менеджмента в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре в 2016 году. Проводила исследования для проектов по морскому пространственному планированию в Карибском море и обеспечивала научную поддержку в качестве дипломированного участника Группы устойчивого рыболовства. Количество просмотров этой статьи: 140 177.

Категории: Химия

English:Read the Periodic Table

Italiano:Leggere la Tavola Periodica

Deutsch:Das Periodensystem lesen

Español:leer la tabla periódica de los elementos

Français:lire le tableau périodique des éléments

Português:Ler a Tabela Periódica

Bahasa Indonesia:Membaca Tabel Periodik

Nederlands:Het periodiek systeem van de elementen begrijpen

Tiếng Việt:Đọc bảng tuần hoàn hóa học

العربية:قراءة الجدول الدوري

ไทย:อ่านตารางธาตุ

中文:读懂元素周期表

हिन्दी:पीरियोडिक टेबल को रीड करें (Periodic Table ko read karen)

Печать

Расчет атомной массы

Давайте разберем некоторые понятия
периодической системы
химических элементов.

Атомный номер – это количество протонов в ядре атома. Это число постоянное, является фундаментальным свойством каждого элемента.

Атомная масса – это общая масса протонов, электронов и нейтронов в атоме. Это значение – фундаментальное свойство изотопов.

Изотопы – это разновидности атомов одного элемента. Их различие – в количестве нейтронов. Например, у водорода – 3 изотопа: протий (0 нейтронов), дейтерий (1 нейтрон), тритий (2 нейтрона).

Атомный вес – это отношение средней атомной массы элемента к 1/12 массы атома углерода-12. Хотя веса разных образцов одного элемента могут немного отличаться, это число имеет большое значение и отображается в периодической таблице.

Относительная атомная масса является синонимом атомного веса и представляет собой среднее значение атомных весов всех изотопов одного элемента с учетом их распространенности.

Формула относительной атомной массы рассчитывается путем прибавления значений, полученных при делении процента распространенности каждого изотопа на 100 и затем умножении на атомный номер этого изотопа:

(A / 100 • a) + (B / 100 • b) + (C / 100 • c), где A, B, C — распространенность изотопов, a, b и c – атомные номера этих изотопов.

Теперь вы можете рассчитать относительную атомную массу серебра, урана и бария:

1. У серебра – 2 изотопа: Ag107 и Ag109. Их распространенность составляет 51,84% и 48,16% соответственно. Рассчитайте относительную атомную массу серебра.
2. У урана есть три изотопа: U234, U235 и U238. Их распространенность – 0,01%, 0,71%, 99,27% соответственно. Используйте эту информацию для расчета.
3. Существует семь изотопов бария. С помощью онлайн-поиска выясните их атомный номер и распространенность. Используйте эту информацию для расчета.

Расчёты требуемых относительных атомных масс:

1. Серебра:(51,84 / 100 • 107) + (48,16 / 100 • 109) = 107;
2. Урана: (0,01 / 100 • 234) + (0,71 / 100 • 235) + (99,27 / 100 • 238) = 238;
3. Бария: Атомные номера изотопов бария: 130, 132, 134, 135, 136, 137, 138. Их распространенность соответственно: 0,10%, 0,10%, 2,42%, 6,59%, 7,85%, 11,23%, 71,69%. (0,10 / 100 • 130) + (0,10 / 100 • 132) + (2,42 / 100 • 134) + (6,59 / 100 • 135) + (7,85 / 100 • 136) + (11,23 / 100 • 137) + (71,69 / 100 • 138) = 137

Вывод:

Теперь вы можете проверить себя. Что такое атомная масса? Чем она отличается от относительной атомной массы? Как её рассчитать, используя периодическую систему? Чем она отличается от веса атома? Возможно ли, чтобы элемент имел разные атомные массы? Почему? Какой процент изотопов урана радиоактивен?

Список химических элементов Таблицы Менделеева

Список химических элементов упорядочен в порядке возрастания атомных номеров, приводятся обозначения элемента в Таблице Менделеева, латинское и русское названия.

Электронное строение инертных газов

Элементы последней группы периодической системы называются инертными (благородными) газами. В атомах этих элементов, кроме гелия Не, на внешней электронной оболочке имеется восемь электронов. Инертные газы не вступают в химические реакции и не образуют ника­ких соединений с другими элементами (кроме очень немногих исключе­ний). Это связано с тем, что конфигурация из восьми электронов на внешней электронной оболочке чрезвычайно стабильна.

Атомы других элементов образуют химические связи таким образом, чтобы на их внеш­ней оболочке оказалось восемь электронов. Это положение часто назы­вают правилом октета.

Размеры атомов

Нам следует остановиться еще на двух видах информации, получае­мой из периодической системы. Первый из них — вопрос о размере (радиусе) атомов. Если двигаться вниз в пределах данной группы, переход к каждому следующему элементу означает заполнение электронами следующего, все более высокого уровня. В группе IA внешний электрон атома натрия находится на Зs-орбитали, калия — на 4s-орбитали, руби­дия — 5s-орбитали и т. д. Поскольку 4s-орбиталь больше по размеру, чем Зs-орбиталь, атом калия имеет большие размеры, чем атом натрия. По этой же причине в каждой группе размеры атомов возрастают сверху вниз.

При движении направо по периоду атомные массы возрастают, но размеры атомов, как правило, уменьшаются. Во 2-м периоде, например, атом неона Ne имеет меньший размер, чем атом фтора, который, в свою очередь, меньше атома кислорода.

Математическая карта

Во многих случаях в истории науки великие предсказания, основанные на новых уравнениях, оказывались верными. Каким-то образом математика раскрывает некоторые природные секреты, прежде чем экспериментаторы их обнаружат. Один из примеров — антиматерия, другой — расширение Вселенной. В случае Менделеева, предсказания новых элементов возникли без какой-либо творческой математики. Но на самом деле Менделеев открыл глубокую математическую карту природы, поскольку его таблица отражала значение квантовой механики, математических правил, управляющих атомной архитектурой.

В своей книге Менделеев отметил, что «внутренние различия материи, которую составляют атомы», могут быть ответственны за периодически повторяющиеся свойства элементов. Но он не придерживался этой линии мышления. По сути, многие годы он размышлял о том, насколько важна атомная теория для его таблицы.

Но другие смогли прочитать внутреннее послание таблицы. В 1888 году немецкий химик Йоханнес Вислицен объявил, что периодичность свойств элементов, упорядоченных по массе, указывает на то, что атомы состоят из регулярных групп более мелких частиц. Таким образом, в некотором смысле таблица Менделеева действительно предвидела (и предоставила доказательства) сложную внутреннюю структуру атомов, в то время как никто не имел ни малейшего представления о том, как на самом деле выглядел атом или имел ли он какую-нибудь внутреннюю структуру вовсе.

К моменту смерти Менделеева в 1907 году ученые знали, что атомы делятся на части: электроны, переносящие отрицательный электрический заряд, плюс некоторый положительно заряженный компонент, делающий атомы электрически нейтральными. Ключом к тому, как эти части выстраиваются, стало открытие 1911 года, когда физик Эрнест Резерфорд, работающий в Манчестерском университете в Англии, обнаружил атомное ядро. Вскоре после этого Генри Мозли, работавший с Резерфордом, продемонстрировал, что количество положительного заряда в ядре (число протонов, которое он содержит, или его «атомное число») определяет правильный порядок элементов в периодической таблице.

Генри Мозли.

Атомная масса была тесно связана с атомным числом Мозли — достаточно тесно, чтобы упорядочение элементов по массе только в нескольких местах отличалось от упорядочения по числу. Менделеев настаивал на том, что эти массы были неправильными и нуждались в повторном измерении, и в некоторых случаях оказался прав. Осталось несколько расхождений, но атомное число Мозли прекрасно легло в таблицу.

Примерно в то же время датский физик Нильс Бор понял, что квантовая теория определяет расположение электронов, окружающих ядро, и что самые дальние электроны определяют химические свойства элемента.

Подобные расположения внешних электронов будут периодически повторяться, объясняя закономерности, которые первоначально выявила таблица Менделеева. Бор создал свою собственную версию таблицы в 1922 году, основываясь на экспериментальных измерениях энергий электронов (наряду с некоторыми подсказками из периодического закона).

Таблица Бора добавила элементы, открытые с 1869 года, но это был тот же периодической порядок, открытый Менделеевым. Не имея ни малейшего представления о квантовой теории, Менделеев создал таблицу, отражающую атомную архитектуру, которую диктовала квантовая физика.

Новая таблица Бора не стала ни первым, ни последним вариантом изначального дизайна Менделеева. Сотни версий периодической таблицы с тех пор были разработаны и опубликованы. Современная форма — в горизонтальном дизайне в отличие от первоначальной вертикальной версии Менделеева — стала широко популярной только после Второй мировой войны, во многом благодаря работе американского химика Гленна Сиборга.

Сиборг и его коллеги создали несколько новых элементов синтетически, с атомными числами после урана, последнего природного элемента в таблице. Сиборг увидел, что эти элементы, трансурановые (плюс три элемента, предшествовавшие урану), требовали новой строки в таблице, которую не предвидел Менделеев. Таблица Сиборга добавила строку для тех элементов под аналогичным рядом редкоземельных элементов, которым тоже не было места в таблице.

Вклад Сиборг в химию принес ему честь назвать собственный элемент — сиборгий с номером 106. Это один из нескольких элементов, названных в честь известных ученых. И в этом списке, конечно, есть элемент 101, открытый Сиборгом и его коллегами в 1955 году и названный менделевием — в честь химика, который прежде всех остальных заслужил место в периодической таблице.

Заходите на наш канал с новостями, если хотите больше подобных историй.

«Спокойная» эволюция звезд

Реакции термоядерного синтеза — не единственные процессы изменения ядерного состава. Одновременно с ними в массивных звездах и (в несколько меньшей степени) в звездах промежуточных масс происходит еще один важнейший процесс — захват ядрами свободных нейтронов. Появление свободных нейтронов становится возможным благодаря CNO-циклу, точнее, ядрам 13C и 14N, которые синтезируются в ходе этого цикла и также вольны захватывать альфа-частицы. Ядро углерода-13, захватив альфа-частицу, превращается в ядро кислорода-16 и свободный нейтрон; ядро азота-14 через чуть более длинную цепочку нескольких захватов альфа-частицы превращается в магний-25 и свободный нейтрон. Далее эти свободные нейтроны могут поглощаться другими ядрами.

Процесс захвата нейтронов, происходящий во время «спокойной» эволюции звезд промежуточных и больших масс, называется медленным (slow), или просто s-процессом []. Суть его состоит в том, что ядро последовательно захватывает один или несколько нейтронов, превращаясь во все более тяжелые изотопы того же химического элемента. Захват продолжается до тех пор, пока в этой цепочке не встретится нестабильное ядро. Процесс называется медленным, потому что ядро успевает испытать бета-распад, прежде чем поглотит следующий нейтрон. Испускание электрона увеличивает заряд ядра на единицу, и оно перемещается в следующую ячейку таблицы Менделеева — образуется ядро следующего химического элемента. Хотя s-процесс вносит определенный вклад и в синтез элементов легче железа, за пределами железного пика он становится основным производителем стабильных ядер (рис. 5).

Медленный захват нейтронов, очевидно, способен производить только стабильные ядра, и потому его вклад в заполнение Периодической таблицы ограничен висмутом-209 (209Bi) — самым массивным стабильным ядром. Точнее, это ядро уже обладает радиоактивностью, но время его жизни на много порядков превышает возраст Вселенной. Альтернативой s-процессу является быстрый (rapid) захват нейтронов, или просто r-процесс. При высокой плотности вещества вообще (и нейтронов в частности) ядро успевает поглотить несколько нейтронов, даже если промежуточные ядра оказываются неустойчивыми. Исключительно благодаря r-процессу появляются на свет тяжелые ядра, богатые нейтронами и населяющие Периодическую таблицу за висмутом. Относительная роль медленного и быстрого захвата нейтронов в синтезе более легких, чем висмут, элементов остается предметом дискуссий.

Не вполне ясно также, где именно происходит r-процесс. Долгое время основным плацдармом для него считались взрывы, сопровождающие финальный коллапс массивных звезд (рис. 6). Спокойная эволюция массивной звезды закачивается, когда в ее центре образуется железо-никелевое ядро. В нем выделения энергии уже не происходит, давление перестает противостоять гравитации, и звезда начинает схлопываться под собственным весом. Каким-то образом (каким, окончательно пока не ясно) энергия падения вещества преобразуется в энергию его разлета — происходит вспышка сверхновой. Разрушение звезды сопровождается новым всплеском ядерных реакций, среди которых есть и захват альфа-частиц, и захват нейтронов. Все продукты ядерного и термоядерного нуклеосинтеза, возникшие как в ходе эволюции звезды, так и в ходе самого взрыва, разбрасываются вспышкой сверхновой на большие расстояния, становясь частью межзвездного вещества и попадая впоследствии во вновь формирующиеся звезды и планеты (рис. 7). Источником нейтронов в этом случае становится процесс «вдавливания» электронов в протоны, возможный благодаря высокой плотности и температуре в миллиарды градусов. Из этих нейтронов формируется и остающаяся после вспышки нейтронная звезда.

Помимо сверхновых с коллапсом ядра имеется явление, стимулирующее протекание реакций быстрого захвата нейтронов (возможно, более перспективное, чем сверхновые), — слияние нейтронных звезд. Такие события могут происходить в случае, когда две нейтронные звезды образуют двойную систему. Излучение гравитационных волн в такой системе приводит к постепенному сближению компонентов, заканчивающемуся их слиянием. Места во Вселенной с большим содержанием нейтронов, чем в паре нейтронных звезд, не найти, и потому логично предположить, что эффективный r-процесс будет важным компонентом этого события []. В 2017 г. эта версия получила первую наблюдательную проверку. Всплеск гравитационных волн 17 августа 2017 г. предположительно был порожден именно слиянием нейтронных звезд, и в его спектре удалось зафиксировать признаки линий теллура и цезия — элементов, преимущественно синтезируемых именно в r-процессе [].

Периодическая таблица.

Менделеев расположил элементы в порядке увеличения их атомного веса и в 1869 предложил таблицу размещения семейств элементов (табл. 1). Модифицированная форма таблицы (табл. 2), в которой семейства (группы) элементов расположены в колонках, была предложена им в 1871 и существует до настоящего времени. Наряду с ней получила распространение развернутая форма таблицы. См. также ХИМИЯ; ЭЛЕМЕНТЫ ХИМИЧЕСКИЕ.

История открытия Периодического закона

К середине XIX века были открыты 63 химических элемента, и попытки найти закономерности в этом наборе предпринимались неоднократно.В 1829 году Дёберейнер опубликовал найденный им «закон триад»: атомный вес многих элементов близок к среднему арифметическому двух других элементов, близких к исходному по химическим свойствам (стронций, кальций и барий; хлор, бром и йод и др.). Первую попытку расположить элементы в порядке возрастания атомных весов предпринял Александр Эмиль Шанкуртуа (1862), который разместил элементы вдоль винтовой линии и отметил частое циклическое повторение химических свойств по вертикали. Обе указанные модели не привлекли внимания научной общественности.В 1866 году свой вариант периодической системы предложил химик и музыкант Джон Александр Ньюлендс, модель которого («закон октав») внешне немного напоминала менделеевскую, но была скомпрометирована настойчивыми попытками автора найти в таблице мистическую музыкальную гармонию. В этом же десятилетии появились ещё несколько попыток систематизации химических элементов; ближе всего к окончательному варианту подошёл Юлиус Лотар Мейер (1864). Д. И. Менделеев опубликовал свою первую схему периодической таблицы в 1869 году в статье «Соотношение свойств с атомным весом элементов» (в журнале Русского химического общества); ещё ранее (февраль 1869 г.) научное извещение об открытии было им разослано ведущим химикам мира.По легенде, мысль о системе химических элементов пришла к Менделееву во сне, однако известно, что однажды на вопрос, как он открыл периодическую систему, учёный ответил: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг… готово».Написав на карточках основные свойства каждого элемента (их в то время было известно 63, из которых один — дидим Di — оказался в дальнейшем смесью двух вновь открытых элементов празеодима и неодима), Менделеев начинает многократно переставлять эти карточки, составлять из них ряды сходных по свойствам элементов, сопоставлять ряды один с другим. Итогом работы стал отправленный в 1869 году в научные учреждения России и других стран первый вариант системы («Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве»), в котором элементы были расставлены по девятнадцати горизонтальным рядам (рядам сходных элементов, ставших прообразами групп современной системы) и по шести вертикальным столбцам (прообразам будущих периодов). В 1870 году Менделеев в «Основах химии» публикует второй вариант системы («Естественную систему элементов»), имеющий более привычный нам вид: горизонтальные столбцы элементов-аналогов превратились в восемь вертикально расположенных групп; шесть вертикальных столбцов первого варианта превратились в периоды, начинавшиеся щелочным металлом и заканчивающиеся галогеном. Каждый период был разбит на два ряда; элементы разных вошедших в группу рядов образовали подгруппы.Сущность открытия Менделеева заключалась в том, что с ростом атомной массы химических элементов их свойства меняются не монотонно, а периодически. После определённого количества разных по свойствам элементов, расположенных по возрастанию атомного веса, свойства начинают повторяться. Например, натрий похож на калий, фтор похож на хлор, а золото похоже на серебро и медь. Разумеется, свойства не повторяются в точности, к ним добавляются и изменения. Отличием работы Менделеева от работ его предшественников было то, что основ для классификации элементов у Менделеева была не одна, а две — атомная масса и химическое сходство. Для того, чтобы периодичность полностью соблюдалась, Менделеевым были предприняты очень смелые шаги: он исправил атомные массы некоторых элементов (например, бериллия, индия, урана, тория, церия, титана, иттрия), несколько элементов разместил в своей системе вопреки принятым в то время представлениям об их сходстве с другими (например, таллий, считавшийся щелочным металлом, он поместил в третью группу согласно его фактической максимальной валентности), оставил в таблице пустые клетки, где должны были разместиться пока не открытые элементы. В 1871 году на основе этих работ Менделеев сформулировал Периодический закон, форма которого со временем была несколько усовершенствована.Научная достоверность Периодического закона получила подтверждение очень скоро: в 1875—1886 годах были открыты галлий (экаалюминий), скандий (экабор) и германий (экасилиций), для которых Менделеев, пользуясь периодической системой, предсказал не только возможность их существования, но и, с поразительной точностью, целый ряд физических и химических свойств.

Периодичность и атомная структура.

Квантовая теория Бора строения атома развивалась в течение двух десятилетий после 1913. Предложенное Бором «квантовое число» стало одним из четырех квантовых чисел, необходимых для характеристики энергетического состояния электрона. В 1925 В.Паули сформулировал свой знаменитый «принцип запрета» (принцип Паули), согласно которому в атоме не может быть двух электронов, у которых бы все квантовые числа были одинаковые. Когда этот принцип применили к электронным конфигурациям атомов, периодическая таблица приобрела физическое обоснование. Так как атомный номер Z, т.е. положительный заряд ядра атома, возрастает, то и количество электронов должно возрастать для сохранения электронейтральности атома. Эти электроны определяют химическое «поведение» атома. Согласно принципу Паули, по мере увеличения значения квантового числа электроны заполняют электронные слои (оболочки) начиная с ближайших к ядру. Завершенный слой, который заполнен всеми электронами в соответствии с принципом Паули, является наиболее стабильным. Поэтому благородные газы, такие, как гелий и аргон, имеющие полностью завершенные электронные структуры, устойчивы к любому химическому воздействию.

«Башня» из химических элементов

Периодическая таблица ADOMAH разработанная в 2006 году Валерием Циммерманом. Вместо того, чтобы основываться на атомных числах, систематизирована вокруг четырех квантовых чисел электронной конфигурации, эти четыре числа используются для описания расположения и движения электронов внутри атома. Идея берет свое начало из более старой таблицы инженера и биолога Чарльза Джанета, согласно статье, опубликованной на портале Science Alert. Его работа перестраивала элементы в соответствии с орбитальным заполнением – основной вероятностью нахождения электрона на определенном расстоянии от ядра атома.

Так выглядит периодическая система ADOMAH