История создания периодической таблицы

рис. 13

Таблица 13 —  первая таблица элементов, в которой  представлены их действительные порядковые номера. Ее опубликовал в 1915 г. польский химик К. Фаянс. В ней обнаруживаются некоторые оригинальные особенности (например, водород не относится  к какой-либо определенной группе; нулевая  и восьмая группы помещены в левой  части таблицы). Главные и побочные подгруппы обозначены, соответственно, буквами “а” и “b”. Правда, эти обозначения отвечают современным лишь для первой и второй групп. Что касается третьей — седьмой групп, то к “b”-подгруппам относятся элементы главных подгрупп. Подчеркивается особый характер семейства РЗЭ.

С помощью  компьютеров были проведены детальные  теоретические расчеты, которые  в общих чертах позволили предположить последовательность формирования электронных конфигураций атомов элементов восьмого периода и оценить важнейшие свойства некоторых из них. Выявилась очень сложная картина, из которой следовало, что в области столь больших значений Z характер периодического изменения свойств элементов и заполнения отдельных подоболочек становятся принципиально, иными. Не такими, как можно было бы предполагать на основании общих соображений об эволюции структуры периодической системы.

рис. 26

Таблица 26 опубликована в 1983 г. Здесь таблица приведена  в несколько упрощенном виде.

Символ Н  помещен внутри сегмента, охватывающего  пространство от IA- до VIIA-подгрупп. Этим приемом подчеркивается, что водороду не может быть отведено четко определенное место в системе. В то же время  отмечаются черты его некоторого формального сходства со щелочными  металлами и галогенами.

Сохранена нулевая группа, в которую включены гелий и неон. Для этих элементов получение сколь-либо устойчивых соединений исключено. Другие благородные газы (аргон, криптон, ксенон и радон) располагаются а VIIIA-подгруппе. Такое распределение обосновано еще и тем, что в атомах гелия и неона внешние электронные оболочки (К и L) заполнены целиком. В атомах последующих благородных газов внешние М-, N-, О-, Р- и Q-оболочки остаются незаполненными.

Элементы  семейства РЗЭ от лантана до лютеция  заключены в рамку | La—Lu |; этим подчеркивается, что они обладают большим химическим сходством, и с этой точки зрения лантан нельзя отрывать от лантанидов. Расшифровка РЗЭ под таблицей детализирована по сравнению с общепринятой: отражена вторичная периодичность в ряду 4f-элементов.

Аналогичный “комбинированный” символ | Ac—Lr | помещен в седьмом периоде и объединяет актиний и актиниды. Обычно ряд актинидов располагают под рядом лантанидов внизу таблицы. Однако современные исследования показали, что химия 5f-элeмeнтoв значительно отличается от химии 4f-элементов, прежде всего, обилием степеней окисления. Поэтому подобие элементов двух семейств выглядит ныне в значительной степени формальным. Чтобы отразить это обстоятельство, расшифровка ряда актинидов дана справа от расшифровки ряда лантанидов. Что касается вторичной периодичности у актинидов, то она имеет гораздо более сложный характер.

В таблице 27 представлена наиболее часто употребляемая  современная короткая форма периодической  системы элементов. Другими формами, которые также широко используются, являются полудлинная (18-клеточная), длинная (32-клеточная) и лестничная формы.

Число вариантов  графического изображения периодической  системы, которые были опубликованы за 130 лет (начиная с 1869 г.), едва ли поддается  сколь-либо точной оценке. В Институте истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН была проведена работа по сбору и систематизации таких вариантов. В результате был составлен обширный атлас, содержащий более 500 модификаций системы. Среди них преобладают таблицы (>400); остальные изображения — в виде различных геометрических фигур, аналитических кривых и т.п. Конечно, эта сводка далека от того, чтобы быть исчерпывающей.

По сравнению  с другими основными формами  таблицы, короткая является наиболее информативной, хотя, конечно, и не лишена недостатков. Благородные газы составляют в ней  главную подгруппу VIII группы (VIIIa-подгруппу). Лантаниды и актиниды размещаются  в IIIb-подгруппе, соответственно, вместе с La и Lr.

Нужно упомянуть, что до сих пор сохранилась  тенденция рассматривать непосредственными  аналогами скандия и иттрия лютеций  и лоуренсий, что с химической точки зрения не является криминалом (поскольку и Lu и Lr — это d-элементы, именно в их атомах начинается систематическое заполнение, соответственно, 5d- и 6d-подоболочек). Обратим внимание на некоторые вопросы терминологии. В дословном переводе “лантаниды” и “актиниды” (термины, преимущественно использующиеся в зарубежной литературе) означают “идущие за лантаном” и “идущие за актинием”. В 1948 г. русский химик С.А. Щукарев предложил названия “лантаноиды” и “актиноиды” (т.е. “подобные лантану” и “подобные актинию”). В первом случае, при учете большого химического сходства РЗЭ, термин достаточно четко отражает положение вещей. Во втором дело обстоит сложнее, так как 5f-элементы, в силу обилия проявляемых ими степеней окисления, отнюдь нельзя рассматривать как “подобные актинию”.

Наконец, символ водорода в современных таблицах помещают либо в Iа-, либо в VIIa-подгруппах; иногда же его ставят сразу в обеих подгруппах (заключая в одной из них символ Н в скобки или изображая другим шрифтом). Совокупность всех современных знаний о химии водорода объективно свидетельствует, что он является единственным элементом, который не может быть однозначно отнесен к какой-либо определенной группе системы.

В этой таблице  седьмой период остается недостроенным (он должен заканчиваться элементом  с Z=118, экарадоном). Между тем, уже синтезированы отдельные изотопы элементов с Z=111-112 и 114. Появлялись сообщения о констатации образования атомов с Z=116 и 118. Разумеется, потребуется время, чтобы эти результаты получили обоснованное подтверждение.

Можно надеяться, что уже в обозримом будущем  произойдет окончательное завершение седьмого периода таблицы Менделеева. 
 
 
 
 

Министерство  образования Саратовской области

ГОУ СПО «Балаковский промышленно-транспортный техникум» 
 
 
 
 

Творческая  работа по химии

на тему: «История создания периодической системы  химических элементов» 
 
 
 
 
 

Выполнила:

студентка группы ТП 211

преподаватель химии: Прокофьева Н.Б. 
 
 
 

Балаково

2011год.