ВВЕДЕНИЕ. Периодический закон д.и. мЕНДЕЛЕЕВА

Периодический закон д.и. мЕНДЕЛЕЕВА

И электронная структура атомов

Учебное пособие

Астрахань

УДК 540

Периодический закон и электронная структура атомов: Учеб. пособие / Рябухин Ю.И., Огородникова Н.П., Левченков С.И / Астрахан. гос. техн. ун-т. – Астрахань, 2007. – 52 с.

Учебное пособие соответствует государственным образовательным стандартам высшего профессионального образования по дисциплине ″Химия″ для нехимических направлений и специальностей.

Ил. 15, табл. 8, библиогр.: 9 назв.

Печатается по решению кафедры «Общая, неорганическая и аналитическая химия» (протокол № 7 от 28 мая 2007 г.)

Рецензент: кандидат химических наук, доцент Старкова Н.Н.

Компьютерный набор и вёрстка: Бурлинов А.А.

Рябухин Ю.И.,

Огородникова Н.П.,

Левченков С.Н.

© Авторы, 2007

Что часто имеем еще большое значенье,

с какими

И в положенье каком войдут в сочетание

те же

Первоначала, и как они двигаться будут

взаимно

Те же начала собой образуют ведь небо

и землю,

Солнце, потоки, моря, деревья, плоды

и животных.

Но и смещения их и движения в разном

различны.

Лукреций* ″О природе вещей″

ВВЕДЕНИЕ

Химики не перестают удивляться простоте и изяществу периодической системы химических элементов** Д.И. Менделеева, будущие специалисты – студенты – сложности и запутанности связей между строением атомов и свойствами химических элементов, школьники – огромному количеству информации, которое уместилось всего на одной странице. Действительно, в каждой клеточке Периодической системы (а их уже больше сотни) указаны и международный символ химического элемента, и его название, и порядковый номер, и атомная масса… В полных вариантах содержатся и другие сведения: цветом выделяют принадлежность элемента к тому или иному семейству, указывают строение электронных оболочек, приводят свойства простых веществ и тип их кристаллической структуры.

Современный облик Периодической системы – плод долгого и напряжённого труда тысяч и тысяч химиков и физиков. Д.И. Менделеев вполне мог бы повторить слова английского учёного Дж. У. Меллора, который по окончании многолетней работы над своей 16-томной энциклопедией по неорганической и теоретической химии написал на титульном листе: "Посвящается рядовым огромной армии химиков. Их имена забыты, их труд остался…"

За всю историю существования Периодической системы было предложено большое количество (более 500) вариантов её графического изображения, преимущественно в виде таблиц, а также в виде различных геометрических фигур (пространственных и плоскостных), аналитических кривых (спиралей и пр.) т. д. Наибольшее распространение получили четыре вида таблиц: короткая, полудлинная, длинная и лестничная (рис. 2-5).

"Вероятно, это самый компактный и полный значения сгусток знания, когда-либо изобретённый человеком", – так сказал знаменитый американский астроном Харлоу Шепли (1885–1972 гг.). Не преувеличил ли её значение человек, далёкий от химических реалий? Ни в коем случае. Разве что прилагательное "изобретённый" выбрано не очень удачно. Периодическую систему нельзя было изобрести. Её можно было только разработать, поскольку она является естественной классификацией химических элементов и уникальным "банком данных", содержащим богатейшую информацию о свойствах химических элементов, формах их соединений, закономерностях построения электронных конфигураций атомов. Периодическая химических система элементов Д.И. Менделеева – это графический (табличный) "образ" периодического закона, не имеющего количественного выражения в виде какой-либо общей математической формулы или уравнения.

1. ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА

Систематическое изложение химических

фактов для начинающих во многих отношениях

выигрывает от применения периодического закона.

К этому убеждению я пришёл на своих лекциях…

Д. И. Менделеев