Популярная библиотека химических элементов. Книга вторая. Серебро — нильсборий и далее - Коллектив авторов (читать книги полные TXT) 📗
Конечно, я совсем не убежден, что удастся получить все элементы восьмого периода. Но некоторые — очень может быть.
Вопрос: Согласно вашей гипотезе восьмой период будет сверхбольшим — 50 элементов. Это как-то не вяжется с нынешней периодической системой, где все построено на аналогиях.
Ответ: Именно закономерности системы Менделеева, примененные к восьмому периоду, позволяют предсказать не аналогию, а отличие нового периода от существующих. Объяснить это, не затрагивая довольно многих положений квантовой химии, затруднительно.
Воспользуемся, пожалуй, помощью графики. Известен длиннопериодный вариант таблицы Менделеева, вариант, в котором лантаноиды и актиноиды не занимают отдельных строк. Эта таблица основана на том, что s- и p-элементы, составляющие основные подгруппы всех групп, отделены от d-элементов побочных групп. Лантаноиды и актиноиды — f-элементы. А в восьмом и девятом периодах, согласно опущенным здесь квантовохимическим расчетам, помимо всех этих элементов должны быть еще и g-элементы, по 18 g-элементов. Здесь впервые появится совершенно новое семейство, которое можно назвать октадеканидами (от латинского слова, означающего число 18). Сходство химических свойств у октадеканидов должно быть еще больше, чем у лантаноидов и актиноидов. В самом деле, если у лантаноидов отличие в строении электронных оболочек существует лишь в третьей, если считать снаружи, оболочке, то у октадеканидов — лишь в четвертой. Если для лантаноидов ближайшим аналогом, своего рода «образцом поведения», служит иттрий, то для октадеканидов — актиний.
Вопрос: Значит, 126-й элемент, на открытие которого так уповают физики, химически окажется одним из «сверхблизнецов»? И, если вдруг окажется, что и у соседних элементов будут относительно стабильные изотопы, химикам придется решать проблемы «сверхразделения?»
Ответ: Именно так. Элемент № 126 будет одним из октадеканидов, и химикам, которые будут его изучать, нужно, наверное, ожидать встречи с тяжелым трехвалентным металлом, очень похожим как на актиний, так и на соседние с № 126 элементы.
А в целом длиннопериодный вариант таблицы Менделеева с добавлением элементов восьмого и девятого периодов должен, по-моему, выглядеть так, как показано на этих страницах.
Запись 1970 г., новая редакция — 1981 г.
Приложение
Константы и свойства
В этом издании «Популярной библиотеки химических элементом» впервые дается дополнительный справочный материал. В таблицы «Константы и свойства» включены важнейшие характеристики элементов и простых веществ. Величины плотности даны при нормальных условиях, за исключением особо оговоренных случаев. Индексом «р» возле цифр, означающих массовое число, помечены природные радиоактивные изотопы.
Для элементов, не имеющих стабильных изотопов, величины атомных масс не указаны, приведены массовые числа известных к 1 января 1982 г. изотопов и изомеров, а также их важнейшие ядерно-физические характеристики: периоды полураспада и виды распада данного ядра. (Обозначения: α — альфа-распад; β-распад с испусканием бета-частиц, ядерных электронов; β+-распад с испусканием позитронов, с.д. — спонтанное деление; э.з. — электронный захват.) Для практически важных изотопов радиоактивных элементов приведены также сечения захвата тепловых нейтронов.
Литература, использованная при составлении таблиц: Большая Советская Энциклопедия, III издание, в 30 томах; Краткая химическая энциклопедия в 5 томах; Неорганическая химия — энциклопедия школьника. М., 1975; А. Гордон, Р. Форд. Спутник химика. М.: Мир, 1976; К. Ледерер и В. Ширли. Таблицы изотопов. Нью-Йорк, 1978, а также новейшие научные публикации.
Таблицы составлены химиком Ю.Г. Печерской и физиком В.И. Кузнецовым в 1981 г.
Водород
Атомный номер … 1
Атомная масса … 1,00794
Органолептические свойства … Газ без цвета, вкуса и запаха
Число известных изотопов … 4
массовые числа … 1, 2, 3, 4
Число природных изотопов … 2
массовые числа … 1 и 2
содержание в природной смеси, % … 99,984 и 0,0156
Молекула … Н2
Плотность, кг/м3 … 0,0899
Температура плавления, °С … -259,2
Температура кипения, °С … -252,7
Степени окисления … -1, +1
Потенциал ионизации, эВ … 13,598
Конфигурация внешних электронов … 1s1
Гелий
Атомный номер … 2
Атомная масса … 4,0026
Органолептические свойства … Газ без цвета, вкуса и запаха
Число известных изотопов … 4
массовые числа … 3, 4, 6, 8
Число природных изотопов … 2
массовые числа … 3 и 4
содержание в природной смеси, % … 0,00013 и 9,99987
Молекула … Не
Плотность, кг/м3 … 0,178
Температура плавления, °С … -269,7
Температура кипения, ºС … -268,9
Степени окисления … Не известны
Потенциал ионизации, эВ … 24,586
Конфигурация внешних электронов … 1s2
Литий
Атомный номер … 3
Атомная масса … 6,941
Органолептические свойства … Мягкий серебристо-белый металл
Число известных изотопов … 5
массовые числа … 6-9, 11
Число природных изотопов … 2
массовые числа … 6; 7
содержание в природной смеси, % … 7,42; 92,58
Молекула … Li
Плотность, кг/м3 … 534
Температура плавления, °С … 180,5
Температура кипения, °С … 1326
Степень окисления … 4 1
Потенциал ионизации, аВ … 5,392
Конфигурация внешних электронов … 2s1
Бериллий
Атомный номер … 4
Атомная масса … 9,0121 8
Органолептические свойства … Светло-серый металл
Число известных изотопов … 5
массовые числа … 7, 9—12
Число природных изотопов … 1
массовое число … 9
содержание в природной смеси, % … 100
Молекула … Be
Плотность, кг/м3 …1848
Температура плавления, °С … 1278
Температура кипения, °С … 2970
Степень окисления … +2
Потенциал ионизации, эВ … 9,322
Конфигурация внешних электронов … 2s2
Бор
Атомный номер … 5
Атомная масса … 10,81
Органолептические свойства … Бесцветное кристаллическое вещество
Число известных изотопов … 6
массовые числа … 8, 10—14
Число природных изотопов … 2
массовые числа … 10; 11
содержание в природной смеси, % … 19,7; 80,3
Молекула … Bn
Плотность, кг/м3 … 2340
Температура плавления, °С … 2200
Температура кипения, °С … 3800
Степень окисления … +3
Потенциал ионизации, эВ … 8,298
Конфигурация внешних электронов … 2s22p1
Углерод
Атомный номер … 6
Атомная масса … 12,011
Органолептические свойства … Бесцветное кристаллическое вещество (в виде алмаза)
Число известных изотопов … 8
массовые числа … 9—16
Число природных изотопов … 3
массовые числа … 12; 13; 14р
содержание в природной смеси, % … 98,892; 1,108; 2∙10-10
Молекула … С
Плотность, кг/м3 … 3510 (алмаз)
Температура плавления, ºC … >3500 при давлении выше 105 атм
Температура кипения, °С … 4830 в тех же условиях
Температура сублимации (возгонки), °С … 3700
Степени окисления … -4, +2, +4
Потенциал ионизации, эВ … 11,267
Конфигурация внешних электронов … 2s22p2
Азот
Атомный номер … 7
Атомная масса … 14,0067
Органолептические свойства … Бесцветный, без вкуса и запаха газ (чуть легче воздуха)
