Система менделеева фото таблица: Картинки таблица Менделеева (25 фото) • Прикольные картинки и позитив

Содержание

где кончается периодическая таблица элементов — Рамблер/новости

МОСКВА, 1 фев — РИА Новости. Периодическая таблица постоянно расширяется — новые элементы появляются в среднем каждые четыре года. Есть ли этому предел? Юрий Оганесян, “мистер 118-й элемент”, и его коллеги рассказывают, как Россия стала лидером в области синтеза элементов и на какие вопросы ученые пока не могут ответить.

Фото: РИА Новости . Алина Полянина, Depositphotos / agsandrew, CC0 / WikiImagesРИА Новости . Алина Полянина, Depositphotos / agsandrew, CC0 / WikiImages

Международный год периодической таблицы

В этом году Россия и весь мир отмечают 150-летие одного из важнейших открытий, которое совершил российский ученый. Полтора века назад Дмитрий Иванович Менделеев представил первую версию периодической таблицы и закона, послужившего основой современной химии.

В честь юбилея Генеральная ассамблея ООН единогласно приняла решение о проведении Международного года Периодической системы элементов Менделеева. Программа официально стартовала на прошлой неделе в штаб-квартире ЮНЕСКО в Париже.

В торжественной церемонии приняли участие более 1300 человек из 80 стран мира, в том числе крупные ученые — Бен Феринга, лауреат Нобелевской премии по химии 2016 года, сэр Мартин Полякофф, один из самых известных популяризаторов науки и специалистов в области зеленой химии, а также десятки молодых исследователей разных национальностей.

Помимо ученых, выступили главы важнейших научных ведомств и представители общественности — министр науки и высшего образования России Михаил Котюков, президент РАН Александр Сергеев, его французский коллега Пьер Корволь и генеральный директор ЮНЕСКО Одри Азуле. Генеральный партнер мероприятия — благотворительный фонд Алишера Усманова “Искусство, наука и спорт”.

Одним из героев церемонии стал Юрий Оганесян — научный руководитель лаборатории ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований в Дубне, где были открыты последние пять элементов периодической таблицы, в том числе и элемент-118, оганесон. Ученый объяснил РИА Новости, зачем в России планируют создать еще более тяжелые ядра и к чему это может привести.

Грезы алхимиков

“Я никогда не думал, что буду заниматься именно синтезом новых элементов — по специальности я физик. Ядерная физика — это не только элементы, но и атомная энергия и многое другое. Но потом оказалось, что все это имеет огромное значение и для химии”, — говорит академик.

Идея превращения свинца в золото и трансмутации одних элементов в другие, отмечает он, оставалась несбыточной мечтой как для средневековых алхимиков, так и для серьезных ученых. Все изменилось только после того, как Эрнст Резерфорд, Георгий Гамов и прочие основоположники современной физики поняли, как устроен атом и его ядро.

“Когда вы хотите что-то изменить, чего так жаждали алхимики, нужно понимать, что именно вам нужно поменять. Они грели свинец, проводили бесчисленное множество опытов, но ничего не добились, так как необходимо работать с ядром, а не электронными оболочками атомов. Резерфорд первым показал, что для этого требуется ядерная реакция”, — продолжает Оганесян.

В данном случае российские ученые и их зарубежные партнеры и бывшие конкуренты, по словам академика, не воспроизводили природные процессы. Они сделали нечто другое, сталкивая ядра определенных легких элементов с мишенями из сверхтяжелых, но относительно стабильных изотопов.

В природе ядерный синтез выглядит иначе — сталкиваются протоны и нейтроны, возникает ядро, вокруг которого выстраиваются электроны. Все эти реакции происходят внутри чрезвычайно горячей плазмы, в них участвуют огромные массы материи — в лаборатории это осуществить нельзя. “По сути, мы берем готовые ядра и сталкиваем их, надеясь получить более тяжелые элементы”, — поясняет ученый.

В отличие от “исследований” алхимиков, как пояснил научный секретарь лаборатории Александр Карпов, выбор ученых был далеко не случаен. Успехи российских исследователей и их зарубежных партнеров в удлинении “бороды” таблицы Менделеева напрямую связаны с решениями, принятыми еще в тяжелые для российской науки 1990-е годы.

“Наша главная задача и идея — подобраться как можно ближе к предсказанному “островку стабильности” тяжелых элементов. Поэтому мы не просто пытаемся создавать новые ядра, а стремимся к определенным комбинациям в числе протонов и нейтронов. Как правило, чем больше нейтронов в атомах, тем стабильнее результат их слияния”, — уточняет физик.

И российские, и зарубежные ученые достаточно давно знают, что в природе не существует стабильных или относительно долгоживущих ядер, комбинация которых гарантированно помогла бы создать сверхстабильные элементы, находящиеся в центре этого острова и содержащие в себе около 114 протонов и 184 нейтрона.

“Проблемы вызывает именно второе число — природа так устроена, что чем тяжелее элемент, тем больше в нем нейтронов. Пока у нас нет ни мишеней, ни легких ионов с нужным числом частиц для выхода в эту зону. Тем не менее мне не кажется, что это нерешаемая проблема, нам просто нужно больше времени”, — рассказывает Карпов.

Частичный выход из этой ситуации, по его словам, российские физики и зарубежные коллеги нашли в стабильном, но крайне редком изотопе кальция, чьи атомы содержат 20 протонов и 28 нейтронов. Оба эти числа считаются “магическими” в мире ядерной физики, что обусловливает ряд необычных и уникальных свойств этой версии металла.

“Кальций-48 присутствует в любом кусочке мела или извести, однако выделить его крайне сложно и дорого, намного сложнее, чем работать с изотопами урана. Производят его в одном месте в мире — на российском предприятии “Электрохимприбор” в Свердловской области. За год специалисты получают 10-12 граммов, что стоит примерно 2,5 миллиона долларов”, — продолжает физик.

Многие экспериментаторы, добавляет ученый, пытались применять кальций-48 для подобных целей и в прошлом, но быстро отказывались от этой идеи из-за несовершенства измерительных приборов или же по другим причинам.

Все ядра в одной корзине

“У нас была еще одна критически важная проблема — нужно было как-то растянуть эти десять граммов кальция на все время работы установки и при этом сделать пучок ионов достаточно интенсивным для того, чтобы получить какой-то результат. Грубо говоря, в 1970-е и 1980-е годы этого количества кальция хватало примерно на час работы ускорителя. Нам же — больше чем на год”, — подчеркивает Карпов.

Это стало возможным благодаря тому, что Оганесян и его единомышленники направили все имевшиеся у ОИЯИ средства и ресурсы на работу с пучками ионов кальция и мишенями из берклия, калифорния и некоторых других тяжелых элементов, почти способных “доплыть” до островка стабильности при столкновении с кальцием-48.

“Нашим успехам предшествовала масса неудач — подобные опыты проводили и в Германии, и у нас в Дубне. Ничего не выходило, причем не только из-за отсутствия технологий, позволяющих делать максимально яркие и плотные пучки, но и из-за непонимания того, как реакция происходит. В конце 1990 все сошлось в точку, и с 1999 года мы получили пять новых элементов, а также право присвоить им имена”, — заключает научный секретарь.

Упорство российских ученых и их рисковое желание “положить все ядра в одну корзину” помогло вырваться вперед и стать признанными лидерами в этой области, после того как все остальные ведущие лаборатории мира забраковали кальций-48 и прекратили с ним экспериментировать.

Первые результаты опытов в Дубне встретили со скепсисом — коллеги просто не верили в то, что такие опыты в принципе возможны. Проверки в других лабораториях достаточно быстро развеяли все сомнения, таблица Менделеева пополнилась, а Оганесяна и его команду каждый год называют в числе главных претендентов на Нобелевскую премию по химии и физике.

Кроме того, успехи российских ученых убедили американских коллег, работающих в ведущих ускорительных центрах и лабораториях Нового Света, что с ОИЯИ нужно не конкурировать, а тесно сотрудничать. Открытие флеровия, оганесона, теннессина и прочих сверхтяжелых элементов — результат сотрудничества, а не предмет споров между ОИЯИ и учеными из США.

“Что дальше? Понятно, что на этом таблица Менделеева не заканчивается и нужно попробовать получить 119-й и 120-й элементы. Но для этого придется совершить ту же технологическую революцию, которая помогла нам вырваться в лидеры в 1990-е годы, повысить интенсивность пучка частиц на несколько порядков и сделать детекторы настолько же более чувствительными”, — подчеркивает физик.

К примеру, сейчас ученые получают один атом флеровия в неделю, обстреливая мишень триллионами частиц в секунду. Более тяжелые элементы (скажем, оганесон) удается синтезировать лишь раз в месяц. Соответственно, работа на нынешних установках потребует астрономически много времени.

Эти трудности российские исследователи рассчитывают преодолеть при помощи циклотрона ДЦ-280, запущенного в декабре прошлого года. Плотность вырабатываемого им пучка частиц в 10-20 раз выше, чем у предшественников, что, как надеются отечественные физики, позволит создать один из двух элементов ближе к концу года.

Первым, скорее всего, синтезируют 120-й элемент, так как калифорниевая мишень, необходимая для этого, уже была подготовлена в американской Национальной лаборатории в Ок-Ридже. Пробные пуски ДЦ-280, нацеленные на решение этой задачи, пройдут в марте этого года.

Ученые считают, что постройка нового циклотрона и детекторов поможет приблизиться к ответу на еще один фундаментальный вопрос: где перестает действовать периодический закон?

Гадания на амальгаме

“Есть ли разница между синтетическим и естественным элементом? Когда мы открываем их и вписываем в таблицу, там ведь не указано, откуда они взялись. Главное, чтобы они подчинялись периодическому закону. Но сейчас об этом, как мне кажется, уже можно говорить в прошедшем времени”, — отмечает Оганесян.

Академик поясняет, что электроны в самых близких к ядру оболочках начинают двигаться так быстро, что разгоняются до околосветовых скоростей. В результате увеличивается масса, меняется конфигурация орбит и весь атом ведет себя совершенно не так, как предсказывает классическая теория.

“На первых порах нам казалось, что периодический закон перестанет работать где-то на 123-м элементе, теперь появились намеки на то, что этот момент уже наступил. Разница небольшая, но ее вполне можно увидеть, и она, как мы считаем, как раз связана с этими релятивистскими эффектами”, — говорит ученый.

Как показали первые химические эксперименты с ядрами коперниция, элемент-112 ведет себя не так, как ртуть и другие его соседи по периодической таблице. Жидкий металл, как хорошо знали средневековые алхимики, художники и зодчие, растворяет золото, серебро и многие другие металлы, образуя твердые или жидкие сплавы.

“Коперниций может формировать амальгамы, однако они совершенно другие. Обычные сплавы ртути и других металлов распадаются при нагревании до 160 градусов Цельсия, а сплавы с элементом-112 теряют стабильность при нуле градусов. При этом с физической точки зрения различия в поведении электронов у ртути и коперниция крайне малы”, — рассказывает Оганесян.

Еще сильнее, по его словам, различия между флеровием и свинцом. Сейчас ученые из Дубны пытаются понять, обладает ли оганесон свойствами благородных газов, однако это не удается выяснить из-за того, что 118-й элемент живет крайне недолго — меньше одной миллисекунды.

Оганесян надеется, что открытие новых сверхтяжелых ядер и их изучение позволит российским физикам и их зарубежным коллегам решить эту проблему, изучить свойства оганесона и дать ответ на один из главных вопросов физики: что именно определяет устройство ядер, взаимодействия нуклонов внутри них и как эти свойства можно предсказывать.

В отличие от атомов, чье поведение очень точно предсказывает квантовая электродинамика, у внутреннего устройства ядер пока нет теоретического описания. Открытие соответствующих принципов заполнит один из самых больших пробелов в современной науке.

“Я уверен, что элементы тяжелее оганесона существуют. В любом случае мы не остановимся на 119-м или 120-м элементе или их ядрах — мы продолжим двигаться дальше, пока нам будет хватать чувствительности. Потом придется создавать новые установки и искать новые пределы”, — заключает Оганесян.

‪ТАБЛИЦА МЕНДЕЛЕЕВА? Вот… – Nasha Canada – Наша Канада

Да, всем известна сталинкая кампания –« все изобретено в россии»
Радио изобрел Попов, а не Маркони.
Первый самолет – Можайский, а не братья Райт
И тут много спорных моментов.
Но такого наезда на Менделеева я не слышал.
Скажу, как химик по образованию – эта статья – полная чушь. ЕЕ автор нахватал известные факты и сделал свои выводы дремучие, как тайга.
Чтобы понять смысл и важность Менделеева, надо иметь более менее сносные познания в естественных науках.
Открытию периодического закона предшествовало 15 лет напряженной работы. Ко времени открытия периодического закона было известно 63 химических элемента, существовало около 50 различных классификаций.
Предшественники Менделеева – Дёберейнер, Гмелин, де Шанкуртуа, Ньюлендс, Мейер сравнивали между собой только сходные по свойствам элементы, поэтому не смогли открыть закон. Менделеев же сравнивал между собой все, в том числе и несходные элементы. Менделеев выписал на карточки все известные сведения об открытых и изученных в то время химических элементах и их соединениях, расположил их в порядке возрастания их относительных атомных масс и всесторонне проанализировал всю эту совокупность, пытаясь найти в ней определенные закономерности. В результате напряженного творческого труда он обнаружил в этой цепочке отрезки, в которых свойства химических элементов и образованных ими веществ изменялись сходным образом – периодически – периоды. С развитием учения о строении электронной оболочки атомов стало ясно, почему свойства атомов показывают периодичность с возрастанием атомной массы. Атомы с одинаковой внешней сферой составляют одну группу. Атомы с одинаковым числом внешних сфер — составляют один ряд. Атомы с ядрами, имеющими одинаковые заряды, но разные массы, обладают одинаковыми химическими свойствами, но разными атомными весами и представляют собой изотопы одного и того же химического элемента. По существу свойства атомов отражают свойства внешних электронных оболочек, которые тесно связанны с законами квантовой физики.
Открытие Менделеева было признано во всем мире. Вот одно из наглядных тому подтверждений.
В химической лаборатории Университета Сент-Эндрюс в Шотландии был обнаружен настенный печатный экземпляр периодической таблицы Менделеева, который считается самым старым из всех сохранившихся в мире на сегодняшний день.
Учебное пособие для студентов, составленное на немецком языке, было отпечатано в научной типографии, работавшей в Вене между 1875 и 1888 гг.
На тот момент были открыты еще далеко не все химические элементы, и в таблице немало пропусков. Например, бросается в глаза отсутствие уже второго элемента, гелия (он был обнаружен на Земле лишь в 1895 году).
Фамилия Менделеева прописана на этой таблице. И еще. 2019 год провозглашен Генеральной ассамблеей ООН Международным годом Периодической таблицы химических элементов. Это событие посвящено 150-летию открытия Периодического закона химических элементов великим ученым Д.И. Менделеевым.https://scientificrussia.ru/news/v-parizhe-sostoyalas-tseremoniya-otkrytiya-mezhdunarodnogo-goda-periodicheskoj-tablitsy-himicheskih-elementov?fbclid=IwAR22SHvEkGkdJgZKBTMe1Mk7D8TXbojevxgnTNUMKSotuNSlYjhTXxmtwNk

Почему американцы называют “Периодическую таблицу Менделеева” просто “Периодической таблицей”. | Ещё один блог о кино

Мы привыкли к тому, что Периодическая таблица химических элементов напрямую связана с именем великого русского ученого Дмитрия Ивановича Менделеева, который эту самую таблицу и изобрел. Однако, в США и других странах Запада, вовсю пользующихся таблицей Менделеева, о самом Менделееве практически никто не знает.

Периодическая таблица Менделеева без Менделеева. Фото из свободного доступа.

Периодическая таблица Менделеева без Менделеева. Фото из свободного доступа.

На Западе таблицу Менделеева называют просто “Периодическая таблица элементов”. Так, конечно, удобнее. Не нужно ломать язык о фамилию какого-то русского.

А, кроме того, это идет в русле с весьма популярной на Западе максимой, не так давно озвученной актером Хью Лори: “Русские ничего не производят, кроме депрессии”.

О каких бы то ни было достижениях русских говорить на Западе традиционно не принято – это считается не комильфо. Русским приготовлена ниша производителей депрессии и мирового зла и каждый их выход за эти рамки доставляет “нашим партнерам” серьезные страдания, связанные с разрывом шаблона. Люди не любят, когда нарушаются их привычные представления, от этого им становится не комфортно.

Именно поэтому большинство американцев уверены, что первым в космос полетел Алан Шеппард, а не Юрий Гагарин. Так просто комфортнее – вот и все. А американцы очень любят комфорт. Дискомфортное для себя знание они просто блокируют: “О нет, нет, я не хочу этого знать!”.

Фамилия великого русского ученого на его же периодической таблице, приклеенной в американской школе? Ну уж нет! Это будет постоянный источник дискомфорта для многих людей. Зачем? Мы будет просто пользоваться открытым Менделеевым периодическим законом, учиться по его учебникам, но говорить о нем не будем.

А ведь открытие Дмитрия Ивановича Менделеева произвело настоящую революцию в химии. Русский ученый в 1869 году систематизировал более 60-ти известных на тот момент элементов согласно своему фундаментальному Периодическому закону, который, по сути дела, и создал химию, как науку, упорядочил ее.

Менделеев, опираясь на свое открытие, предсказал обнаружение новых элементов, для которых он оставил в таблице пустые клетки. Позднее ученые из разных стран мира, действительно, нашли эти элементы.

Следует сказать, что сразу после публикации Периодической системы Менделеева ученые высказывали большие сомнения в том, что она верна. Лишь в 1913 году британский физик Генри Мозли со всей очевидностью доказал, что открытие русского ученого абсолютно верное.

И вот доказательство Мозли правильности закона Менделева на Западе и стали называть Законом Мозли! Это же чудо что такое, согласитесь! Этак можно подтвердить правильность Теоремы Пифагора и назвать ее своим именем.

Нет, достижение Мозли никто не оспаривает, тем более, сам физик строго подчеркивал, что Периодический закон открыл Дмитрий Менделеев, а он лишь подтвердил его правильность. Вот только западной общественности было удобнее, чтобы закон назывался именем Мозли, а не именем Менделеева.

Справедливости ради, следует отметить, что ученый мир признает, что Периодический закон и Периодическая таблица элементов – это заслуга великого русского ученого Дмитрия Ивановича Менделеева.

Казалось бы, пустяк – таблица Менделеева без имени Менделеева в американских школах. Однако, когда мы узнаем, что все больше американских школьников уверены, что атомную бомбу на Хиросиму и Нагасаки сбросил СССР – это уже не выглядит столь безобидно, правда ведь?

——————–

Почитать другие статьи можно ЗДЕСЬ.

А чья это таблица Менделеева? | Мнение

В этом году мы будем отмечать открытие Дмитрием Менделеевым таблицы Менделеева 150 лет назад. Или мы?

Предстоит обсудить, было ли это открытие или изобретение, но я не об этом. Было бы правильнее сказать, что мы празднуем тот факт, что Менделеев впервые составил ранний набросок таблицы в 1869 году. Но это тоже не совсем верно, потому что немецкий химик Юлиус Лотар Мейер записал очень похожую периодическую систему элементов a годом ранее со всеми знакомыми группировками: галогены, щелочные металлы, халькогены и так далее.Просто он не опубликовал ее, и об этом стало известно только после его смерти в 1895 году.

Предыдущие заявления

И это не говоря уже обо всех других предшественниках таблицы Менделеева, которую он опубликовал почти одновременно на русском и немецком языках. Лотар Мейер включил предварительную версию своей таблицы в свой учебник 1864 года. Густав Хинрих, работавший в США, представил спиральную периодическую систему в 1867 году, а Александр-Эмиль Бегуйе де Шанкуртуа изобразил периодичность элементов на своем «теллурическом винте» в 1862 году.Насмешки, которые пришлось вынести Джону Ньюлендсу за его «закон октав» в начале 1860-х годов, хорошо известны, и британский химик Уильям Одлинг также дал довольно ясную картину периодичности в таблице 1864 года.

Вся эта предшествующая деятельность придает таблице Менделеева вид неизбежности, не говоря уже о производном ощущении. Конечно, он добавил важные штрихи, в частности, оставив пробелы для предсказанных новых элементов, таких как «эка-алюминий» и «эка-кремний», которые были должным образом открыты в последующие десятилетия и названы галлием и германием.

(Впрочем, это делал не только он.) Неудивительно, что историк науки Майкл Гордин, который знает о Менделееве больше, чем кто-либо, начал свое эссе 2012 года о споре о приоритетах Менделеева и Лотара Мейера, сказав: «Я понятия не имею. открывший периодическую систему химических элементов ». 1

Гордин говорит не о том, что трудно сказать, кто первым открыл периодическую таблицу Менделеева, а о том, что если говорить более глубоко, то неясно, что означает понятие «первенство». Есть много способов выразить периодическую систему (точно так же, как нарисовать саму таблицу).И Гордин подчеркивает, что для этих ученых XIX века оба вопроса зависели от того, что они хотели делать со своей системой. Таблица Лотара Мейера не случайно появилась в учебнике, потому что он был больше озабочен систематизацией существующих знаний для педагогики, чем разработкой закона предсказания.

Было распространено утверждение, что Менделеев придерживался «более смелого» подхода. Но это, похоже, не отражает разницу в темпераменте, поскольку сибирский химик был сильно консервативен почти во всем остальном: в атомной гипотезе, существовании атомной субструктуры, реальности радиоактивного распада.

В этом смысле он предлагает больше предостережения, чем вдохновляющего рассказа: ученые, которые «открывают» новый «закон», склонны игнорировать все, что может ему угрожать.

Приоритетный багаж

Здесь может быть возможность извлечь полезный урок. Как показывает случай Менделеева и Мейера, в спорах о приоритетах нет ничего нового (они были еще более язвительными в эпоху Возрождения). Но структура вознаграждения, созданная современной наукой – не только Нобелевские премии и другие награды, но также (и часто более прибыльно) патентная система – повысила ставки.Примером тому является затяжной и ожесточенный спор о приоритете и патентах на процесс редактирования генома CRISPR-Cas9 в США, в результате которого группа Дженнифер Дудна из Калифорнийского университета в Беркли столкнулась с группой Фэн Чжан из Института Брода в Бостоне. Правовые вопросы всегда будут (буквально) законом для самих себя, но такие аргументы рискуют создать ложное впечатление о том, как вообще происходит наука.

Дело не в том, что «первенство» трудно установить; обычно бывает трудно даже дать определение.

Кто-то может возразить, что, если бы мы отказались от заботы о том, кто что открыл первым, и признали, что наука постепенно прогрессирует, опираясь на прошлые знания, мы потеряли бы всю драму, личности и человеческий фактор. Но могло быть и наоборот. Вместо того, чтобы притворяться, будто ценность ученого заключается в том, что они узнали «раньше», мы могли бы признать их истинный вклад, который определяется личностью, влиянием и способностью выражать и передавать знания.Это может означать, что мы лучше можем чествовать тех людей, которые, никогда не создавая работы, удостоенные Нобелевской премии, помогли сформировать поле или создать школу мысли. И наоборот, это уменьшает обязанность предоставлять канонический статус посредственным ученым, которые, поскольку оказались в нужном месте в нужное время или имели удачный шанс, получили один из тех желанных гонгов. (О ком я мог думать?)

Нереально ожидать, что ученые откажутся от своих амбиций стать первыми.

Но если все остальные откликнутся, это могло бы создать более здоровый исследовательский климат: очень хорошая работа; теперь что ты собираешься с этим делать?

Ресурсы STEM для школ K-12 региона Грейт-Лейкс-Бей – MSU St. Andrews

MSU St. Andrews предлагает разнообразные онлайн-образовательные программы STEM для учителей, студентов и семей. Мы с нетерпением ждем очных встреч в ближайшее время, а пока надеемся, что вы воспользуетесь нашими онлайн-предложениями. Перечисленные ниже программы предлагаются бесплатно.

Виртуальные программы МГУ, Сент-Эндрюс

Виртуальные беседы и мероприятия . Пригласите ученых в свой класс для 30-минутной или 60-минутной виртуальной презентации или упражнения. Темы включают 3D-печать, астрономию, химию, информатику, математику, растениеводство и робототехнику. Карьерные беседы также доступны для учащихся средних и старших классов. Все презентации соответствуют научным стандартам нового поколения и могут быть разработаны для дополнения вашей текущей учебной программы.

Виртуальные семейные презентации Astronomy Night, проводимые ежемесячно с помощью Zoom, и ранее записанные сеансы для просмотра в классе или дома. Ночные астрономические мероприятия рекомендуются для детей младшего школьного возраста (и старше) и их семей, но приветствуются все возрасты.

Предоставление библиотеки научного оборудования для использования в классе или дома. Доступны обучение, семинары и мероприятия, которые помогут вам использовать оборудование в классе.

Чтобы запросить виртуальную презентацию, арендовать оборудование или сделать общий запрос о наших программах, заполните контактную форму или отправьте электронное письмо по адресу lightcla @ msu.edu.

Посетите наш Календарь мероприятий и следите за новостями о предстоящих программах и мероприятиях MSU St. Andrews на Facebook.

Пожалуйста, ознакомьтесь с нашим Руководством для родителей и участников виртуальных молодежных программ для получения информации о политиках и процедурах, а также контактной информации во время и в нерабочее время.

МГУ Сент-Эндрюс – участник студенческой программы STEM Passport 2020-2021.

программ, предлагаемых в главном кампусе Мичиганского государственного университета

С 1 по 30 апреля на Фестивале науки МГУ пройдет более 200 цифровых презентаций для всех возрастов на самые разные темы, от музыки до нейробиологии.Эта феерия подчеркивает, как наука, технологии, инженерия, искусство и математика или STEAM влияют на нашу повседневную жизнь и формируют наше будущее.

Центр изучения редких изотопных пучков МГУ онлайн-туры, выступления и ресурсы для преподавателей и студентов.

Свяжитесь с офисом K-12 Outreach через Педагогический колледж МГУ для получения других программ или материалов.

Другие программы, предлагаемые студентам региона Грейт-Лейкс-Бей

Округ Мидленд 4-H

Добавочный номер MSU

Флинтская региональная научно-техническая ярмарка

Фото: https: // pixabay.ru / иллюстрации / period-system-chemistry-science-3962844/

Женщины, стоящие за периодической системой

Женщины, стоящие за периодической системой

Учебники и средства массовой информации могут создать впечатление, что периодическая система была работой одного мужчины, но знаете ли вы, что многие из участников самой важной системы природы были женщинами?

Мо. Таблица Менделеева представляет собой систематическое отображение всех химических элементов, их сходств и различий.Он считается одной из важнейших систем в науке и бесценным инструментом.

В этом году во всем мире отмечается 150-летие открытия периодической системы.

Аннетт Ликкнес и Бриджит Ван Тиггелен из Института истории науки – исследователи книги « Женщины в их элементе: избранный вклад женщин в периодическую систему ». Они считают, что это событие – хорошая возможность продемонстрировать женщин на протяжении всей истории, которые внесли свой вклад в научные исследования наравне с мужчинами.

Периодическая система часто ассоциируется с одним человеком, русским Дмитрием Менделеевым, но он был далеко не один, открывший систему или способствовавший ее развитию.

«Другие мужчины и женщины на всех уровнях внесли такой же вклад в систему периода. И в этой истории часто забывают о женщинах, – говорит Ликкнес, редактор книги и профессор дидактики химии NTNU.

Обнаружены новые элементы

Большинство людей знают о Марии Кюри, женщине, которая получила две Нобелевские премии за свои исследования радиоактивности и открытие полония и радия в 1898 году.

Но много лет назад, начиная с 1875 года, американский химик Эллен Суоллоу Ричардс анализировала минерал самарскит, когда обнаружила неидентифицируемый остаток. Позже выяснилось, что этот остаток состоит из двух новых элементов – самария и гадолиния.

Потомство помнит Лиз Мейтнер за ее описание ядерного деления, важный вклад в использование ядерной энергии в гражданских и военных целях.В честь нее назван элемент Мейтнерий. Фото: Wikimedia Commons. ПОКАЗАТЬ БОЛЬШЕ

Другая менее известная женщина – австрийско-шведский физик-ядерщик Лизе Мейтнер. Она и ее коллега Отто Хан впервые доказали открытие элемента 91, протактиния, в 1917-1918 годах. Во время их исследовательской работы в Институте химии кайзера Вильгельма в Берлине она была вынуждена работать в подвале, потому что женщин нельзя было видеть.

Немецкого химика Иду Ноддак высмеяли, когда она предложила идею ядерного деления. Фото: Wikimedia Commons. ПОКАЗАТЬ БОЛЬШЕ

«Она была так же важна, как и Хан в открытии ядерного деления, но только Хан получил Нобелевскую премию за это открытие», – говорит Ликкнес.

Несерьезно

В 1925 году немецкая пара Ида и Вальтер Ноддак совместно открыли элемент 75, рений.Элемент, названный в честь реки Рейн, является одним из самых редких веществ на Земле. Пара также считала, что они нашли элемент, который они назвали масарием, но им так и не удалось воспроизвести и изолировать его.

В отличие от Марии Кюри, которая получила признание за свои открытия, Ида Ноддак всю жизнь работала гостем в лаборатории своего мужа.

«В то время в Германии замужним женщинам запрещалось иметь оплачиваемую работу. Это была одна из причин, по которой ее не восприняли всерьез в 1934 году, когда она предположила, что ядро ​​может расщепляться – процесс, который мы теперь называем делением », – говорит Ликкнес.

В 1934 году физик Энрико Ферми из Римского университета объявил, что он и его коллеги открыли элементы 93 и 94, стреляя нейтронами по урану. Ноддак указал в журнальной статье Angewandte Chemie , что Ферми не смог доказать, что были произведены новые элементы. «Вполне возможно, что ядро ​​распадается на несколько крупных фрагментов», – писала она. Но физики ее проигнорировали.

Затем, в 1938 году, Мейтнер и Хан обнаружили, что одним из веществ, которые произвел Ферми, был барий, элемент, который был известен более ста лет, и что ядро ​​урана действительно расщепилось, как указал Ноддак.

Мейтнер, еврейка, была вынуждена бежать в Швецию во время Второй мировой войны, но когда Хан получил Нобелевскую премию по химии в 1945 году, Мейтнер даже не признали. Ее имя также не появилось в публикации, вышедшей в 1939 году, хотя она и пришла к результатам.

Работал один

Хотя большинство из этих женщин работали с сотрудниками-мужчинами, некоторые из них работали независимо. Французский физик Маргарита Перей была одной из них. В 1939 году она сама открыла для себя франций.Это был последний природный элемент, который можно было извлечь из минералов.

Сегодня открытия такого рода требуют больших исследовательских групп, дорогостоящего оборудования и больших бюджетов. Значение элемента также выросло из идеи Менделеева о стабильном и непередаваемом веществе к изотопным веществам, которые существуют только миллисекунды.

В 1980-х годах американский химик Дарлин Хоффман стала первой женщиной в Соединенных Штатах, возглавившей исследовательскую группу, которая занималась производством и изучением сверхтяжелых элементов, веществ с атомным номером больше 100.Одна из ее коллег, Дон Шонесси, сейчас возглавляет исследовательскую группу, которая участвовала в открытии шести таких сверхтяжелых элементов с атомными номерами от 113 до 118.

Таблица Менделеева предоставляет простой для понимания схематический обзор всех известных элементов, а также ценную информацию об их сходствах и различиях. Периодическая система является краеугольным камнем в преподавании химии. ПОКАЗАТЬ БОЛЬШЕ

Открытие изотопов

Когда в конце 19 века была открыта радиоактивность, был обнаружен целый ряд новых веществ, гораздо больше, чем было место в периодической системе.Британский радиохимик Фредерик Содди разработал идею о том, что несколько элементов могут иметь одинаковую атомную массу, но именно польский химик Стефани Горовиц предоставила экспериментальные доказательства существования изотопов.

Кроме того, шотландский врач Маргарет Тодд предложила термин «изотоп», что по-гречески означает «то же место». Они занимали одно и то же место в периодической таблице и были вариантами одного и того же элемента.

Водород имеет три природных изотопа: протий, дейтерий и тритий.ПОКАЗАТЬ БОЛЬШЕ

Многие женщины позже были вовлечены в открытие новых изотопов, например, Берта Карлик и ее помощница Трауде Бернерт в Вене, которые доказали открытие стабильных изотопов астата в 1943 году.

«Женщины вносили свой вклад в знания об элементах с самого начала, со времен Менделеева до наших дней. Женщины также были в первых рядах, указывающих на опасность для здоровья определенных веществ.Гертруда Вокер из Швейцарии и Элис Гамильтон из США предоставили информацию об опасностях отравления свинцом в начале 1900-х годов », – говорит Ликкнес.

Ряд женщин также внесли свой вклад в размещение элементов в правильных местах периодической таблицы. Русский ученый Юлия Лермонтова работала над разделением металлов платиновой группы (рутений, родий, палладий, осмий, иридий и платина) еще в 1870-х годах, вскоре после того, как Менделеев представил свою первую версию таблицы Менделеева.

Периодическая система – это явно нечто большее, чем работа одного человека, как часто говорят популярные представления. За системой, множеством элементов и их изотопов, многие женщины работали бок о бок с мужчинами на всех уровнях – от техников до ассистентов, от бесплатных исследователей до профессоров.

Прежде всего, периодическая система является примером командной работы, в которой женщины вносят значительный вклад в знания и открытия.

6.2 Сравнение и сопоставление бессрочных и периодических систем инвентаризации – Принципы бухгалтерского учета, Том 1: Финансовый учет

Компания может вести учет своих запасов двумя способами.Они могут использовать постоянную или периодическую систему инвентаризации. Давайте посмотрим на характеристики этих двух систем.

Характеристики систем постоянной и периодической инвентаризации

Система непрерывной инвентаризации автоматически обновляет и записывает учетную запись инвентаря каждый раз, когда происходит продажа или покупка инвентаря. Вы можете считать это «записью на ходу». Признание каждой продажи или покупки происходит сразу после продажи или покупки.

Периодическая система инвентаризации обновляет и записывает учетную запись инвентаризации в определенное запланированное время в конце рабочего цикла.Обновление и признание может происходить в конце месяца, квартала или года. Существует разрыв между продажей или покупкой запасов и моментом признания деятельности по инвентаризации.

Общепринятые принципы бухгалтерского учета (GAAP) не устанавливают обязательную систему инвентаризации, но система периодической инвентаризации использует счет «Закупки» для удовлетворения требований к признанию в соответствии с GAAP. Требования МСФО очень похожи. Основное отличие состоит в том, что активы оцениваются по чистой цене продажи и могут увеличиваться или уменьшаться по мере изменения стоимости.Согласно GAAP, после того, как значения уменьшены, они не могут быть снова увеличены.

Рисунок 6.8 Системы инвентаризации. (кредит: «Без названия» Марчина Вичари / Flickr, CC BY 2.0)

Постоянное приложение

Торговые операции

Gearhead Outfitters – это розничный продавец оборудования для активного отдыха, такого как одежда, обувь, рюкзаки и туристическое снаряжение. Таким образом, одним из самых больших активов в балансе Gearhead является товарно-материальные запасы. Правильное представление запасов в бухгалтерских книгах компании приводит к ряду бухгалтерских проблем, таких как:

  • Какой метод учета запасов подходит?
  • Как часто следует проводить инвентаризацию?
  • Как будут оцениваться запасы в книгах?
  • Является ли какой-либо инвентарь устаревшим, и если да, то как он будет учитываться?
  • Весь инвентарь включен в книги?
  • Включены ли в книги в качестве инвентаря предметы, которых не должно быть?

Правильное применение принципов бухгалтерского учета жизненно важно для ведения точных бухгалтерских книг и записей.При учете запасов важны принцип сопоставления, оценка, отсечение, полнота и предположения о потоке затрат. Совпадает ли цена продажи Gearhead с самой продажей? Были ли включены только запасы, которые принадлежали компании на дату окончания периода? Подсчитал ли Gearhead весь инвентарь? Возможно, некоторые товары находились в пути (на грузовике для доставки только что произведенной продажи или в пути к Gearhead ). Каково правильное предположение о потоке затрат для Gearhead для точного учета запасов? Следует ли использовать метод «первым пришел – первым ушел» или последним пришел – первым ушел?

Это все бухгалтерские проблемы, с которыми сталкивается Gearhead в отношении запасов.Поскольку запасы будут представлять собой одну из самых больших статей в балансе, жизненно важно, чтобы руководство Gearhead уделяло должное внимание решениям, связанным с инвентаризацией. Принимая во внимание такие факторы, как валовая прибыль, оборачиваемость запасов, удовлетворение спроса, системы точек продаж и своевременность бухгалтерской информации, какие еще проблемы бухгалтерского учета могут возникнуть в связи с процессами учета запасов в компании?

Сравнение систем инвентаризации

Есть несколько ключевых различий между системами непрерывной и периодической инвентаризации.Когда компания использует систему постоянного учета запасов и совершает покупку, она автоматически обновляет учетную запись инвентаризации товаров. При периодической системе инвентаризации закупки будут обновляться, а инвентаризация товаров останется неизменной до тех пор, пока компания не подсчитает и не проверит остаток своих запасов. Этот подсчет и проверка обычно происходят в конце годового отчетного периода, который часто приходится на 31 декабря года. При использовании метода периодической инвентаризации остаток на счете инвентаризации товаров отражается в балансе, а счет покупок – в отчете о прибылях и убытках.Стоимость проданных товаров указывается в отчете о прибылях и убытках с использованием метода постоянной инвентаризации.

Возврат покупки или скидка в рамках систем постоянного учета обновляет Товарно-материальный запас на любую уменьшенную стоимость. В системах периодической инвентаризации обновляется временная учетная запись Возврат покупок и скидки. Возврат покупок и скидки – это контрольный счет, который используется для сокращения покупок.

Когда скидка на закупку применяется в системе постоянного учета запасов, товарно-материальные запасы уменьшаются на сумму скидки.При периодической системе инвентаризации скидки на закупку (временный, контрольный счет) увеличиваются на сумму скидки, а товарно-материальные запасы остаются неизменными.

Когда продажа происходит в рамках систем постоянного учета запасов, требуются две записи: одна для признания продажи, а другая – для признания стоимости продажи. Для стоимости продажи обновляются товарно-материальные запасы и стоимость проданных товаров. В системах периодической инвентаризации такой записи о продажной стоимости не существует. Признание стоимости товаров происходит только в конце периода, когда производятся корректировки и временные счета закрываются.

Когда происходит возврат продажи, системы непрерывного учета запасов требуют признания состояния запасов. Это означает уменьшение COGS и увеличение товарного инвентаря. В системах периодической инвентаризации признается только возврат продажи, но не запись условия запаса.

Прибавка к продажам и скидка с продаж следуют одним и тем же форматам записи как для систем постоянного, так и для периодического учета запасов.

Корректировка и закрытие записей для системы непрерывной инвентаризации

Вы уже изучили корректировочные записи и процесс закрытия в предыдущих обсуждениях, но мерчандайзинг требует дополнительных корректировочных и закрывающих проводок в запасах, скидках, возвратах и ​​надбавках.Здесь мы кратко обсудим эти дополнительные заключительные записи и корректировки, поскольку они относятся к системе постоянного учета запасов.

В конце периода постоянная система инвентаризации будет иметь актуальную учетную запись инвентаризации товаров; единственное, что осталось сделать, – это сравнить физический подсчет запасов с тем, что находится в бухгалтерских книгах. Подсчет физических запасов требует, чтобы компании проводили ручную «проверку запасов», чтобы убедиться, что то, что они записали в книгах, совпадает с тем, что у них физически есть на складе.Различия могут возникнуть из-за неправильного использования, усадки, повреждения или устаревания товаров. Термин «усадка» используется, когда запасы или другие активы исчезают без очевидной причины, например, кражи. Для системы непрерывной инвентаризации следует корректирующая запись, показывающая эту разницу. В этом примере предполагается, что товарные запасы завышены в бухгалтерских записях и должны быть скорректированы в сторону уменьшения, чтобы отразить фактическую стоимость в наличии.

Если физический подсчет определяет, что товарные запасы занижены в бухгалтерских записях, товарно-материальные запасы необходимо увеличить с помощью дебетовой записи, а Себестоимость будет уменьшена с помощью кредитной записи.Корректирующая запись:

Подводя итог потенциальному процессу корректировки, после проверки товарных запасов с помощью физического подсчета его балансовая стоимость корректируется в сторону увеличения или уменьшения, чтобы отразить фактические запасы в наличии, с соответствующей корректировкой COGS.

Не только корректировка товарно-материальных запасов должна происходить в конце периода, но и закрытие временных счетов товаров, чтобы подготовить их к следующему периоду. Временные счета, требующие закрытия, – это «Продажи», «Скидки при продаже», «Возвраты и скидки при продаже» и «Себестоимость проданных товаров».Продажи закроются со счетами временного кредитового баланса в Сводке доходов.

Скидки по продажам, Возвраты и скидки с продаж и Себестоимость проданных товаров будут закрыты со счетами временного дебетового баланса в Сводке доходов.

Обратите внимание, что для системы периодической инвентаризации корректировки на конец периода требуют обновления COGS. Чтобы определить стоимость проданных товаров, бизнес должен будет посмотреть на начальный баланс запасов, покупки, возвраты и скидки на покупки, скидки и конечный баланс запасов.

Формула для вычисления COGS:

где:

После установления сальдо COGS производится корректировка инвентаризации товаров и COGS, и COGS закрывается для подготовки к следующему периоду.

В таблице 6.1 приведены различия между системами постоянной и периодической инвентаризации.

Сравнение бессрочных и периодических транзакций

Транзакция Бесконечная система инвентаризации Система периодической инвентаризации
Покупка товарно-материальных ценностей Записать стоимость на счет инвентаризации Записать стоимость на счет покупок
Покупка Возврат или пособие Запись для обновления инвентаря Учет покупных возвратов и резервов
Скидка на покупку Запись для обновления инвентаря Запись о скидках на покупку
Продажа товаров Запишите две записи: одну для продажи и одну для себестоимости продажи Запись одна запись о продаже
Возврат Запишите две записи: одну для возврата продажи, одну для стоимости возвращенных запасов Запишите одну запись: возврат продаж, непризнанная стоимость
Надбавка на продажу То же для обеих систем То же для обеих систем
Скидка при продаже То же для обеих систем То же для обеих систем

Таблица 6.1 Существует несколько различий в признании счетов между системами непрерывной и периодической инвентаризации.

Есть преимущества и недостатки как у системы непрерывной, так и у периодической инвентаризации.

Практические концепции

Системы точек продаж

Улучшения в системах точек продаж (POS) упростили некогда утомительную задачу управления запасами. POS-системы подключаются к программам управления запасами, чтобы предоставлять данные в режиме реального времени для упрощения бизнес-операций.Стоимость управления запасами снижается с помощью этого инструмента подключения, позволяя всем предприятиям оставаться в курсе технологий, не «ломая деньги».

Одной из таких POS-систем является Square. Square принимает множество типов платежей и обновляет бухгалтерские записи каждый раз, когда продажа происходит через облачное приложение. Square, Inc. расширила ассортимент своей продукции, включив Square для розничных точек продаж. Этот усовершенствованный продукт позволяет предприятиям сразу связывать затраты на продажи и складские запасы.Компания может легко создавать заказы на закупку, разрабатывать отчеты о стоимости проданных товаров, управлять товарными запасами и обновлять скидки, возвраты и надбавки. С помощью этого приложения клиенты получают гибкость в оплате, а предприятия могут принимать текущие решения, которые положительно влияют на рост.

Преимущества и недостатки системы постоянной инвентаризации

Система непрерывной инвентаризации предоставляет обновления в режиме реального времени и поддерживает постоянный поток инвентарной информации, доступной для лиц, принимающих решения.С развитием технологий в точках продаж запасы обновляются автоматически и переносятся в систему бухгалтерского учета компании. Это позволяет менеджерам принимать решения в отношении закупок, складирования и продаж запасов. Информация может быть более надежной, с известными точными затратами на покупку, продажными ценами и датами. Хотя по-прежнему требуется периодический физический учет инвентаризации, постоянная система инвентаризации может сократить количество раз, когда потребуется физический учет.

Самые большие недостатки использования систем непрерывной инвентаризации связаны с ограниченностью ресурсов по стоимости и времени.Поддержание актуального состояния автоматической системы инвентаризации обходится дорого. Это может помешать более мелким или менее авторитетным компаниям инвестировать в требуемые технологии. На обучение и переподготовку персонала для обновления инвентаря уходит много времени. Кроме того, поскольку существует меньше физических подсчетов запасов, цифры, зарегистрированные в системе, могут резко отличаться от уровней запасов на реальном складе. Компания может не иметь правильных товарных запасов и может принимать финансовые решения на основе неверных данных.

Преимущества и недостатки системы периодической инвентаризации

Система периодической инвентаризации часто дешевле и требует много времени, чем системы постоянной инвентаризации. Это связано с отсутствием постоянного ведения инвентарного учета или обучения и переподготовки сотрудников для обслуживания системы. Сложность системы затрудняет определение обоснования затрат, связанных с функцией инвентаризации.

В то время как и периодическая, и постоянная инвентаризационные системы требуют физического учета инвентаризации, периодическая инвентаризация требует проведения большего количества физических инвентаризаций.При этом учетная запись инвентаря обновляется чаще, чтобы регистрировать точные затраты. Знание точных затрат на ранней стадии бухгалтерского цикла может помочь компании придерживаться бюджета и контролировать расходы.

Однако необходимость частого физического подсчета запасов может приостанавливать бизнес-операции каждый раз, когда это делается. Существует больше шансов на усадку, повреждение или устаревание товаров, потому что запасы не контролируются постоянно. Поскольку отсутствует постоянный мониторинг, может быть труднее принимать оперативные бизнес-решения относительно потребностей в запасах.

Хотя каждая система инвентаризации имеет свои преимущества и недостатки, более популярной системой является система непрерывной инвентаризации. Возможность иметь данные в реальном времени для принятия решений, постоянное обновление инвентаря и интеграция с системами точек продаж перевешивают затраты и временные затраты, необходимые для обслуживания системы. (В то время как наше основное покрытие сосредоточено на признании в рамках системы непрерывной инвентаризации, в Приложении «Анализ и запись транзакций для покупок и продаж товаров с использованием системы периодической инвентаризации» обсуждается признание в рамках системы периодической инвентаризации.)

Подумайте через

Сравнение систем инвентаризации

Ваша компания использует систему непрерывной инвентаризации для управления своими операциями. Они проверяют инвентарь только раз в шесть месяцев. При физическом подсчете за 6 месяцев сотрудник замечает пропажу нескольких предметов инвентаря и множество поврежденных единиц. В документации компании указано, что остаток запасов составляет 300 000 долларов США. Фактический физический подсчет оценивает запасы в 200 000 долларов. Это значительная разница в оценке, которая поставила под угрозу будущее компании.Как вы, как менеджер, можете избежать этого большого несоответствия в будущем? Помогло бы компании изменение в системе инвентаризации? Вы ограничены какими-либо ресурсами?

Три причины, по которым таблица Менделеева нуждается в переработке

Джошуа Хоуджего

Это переосмысление таблицы Менделеева, предложенное химиком Теодором Бенфеем в 1964 году, подчеркивает непрерывность элементов, а не создает искусственные разрывы

Бегите пальцами по белым клавишам пианино.Ноты становятся все выше и выше по мере того, как ваша рука движется вправо. На восьмой тональности происходит нечто прекрасное: в воздухе висит нота, олицетворяющая что-то от первой, только с другой высотой.

Мы начали подозревать, что нечто подобное происходило с химическими элементами более 150 лет назад. Ученые даже назвали это законом октав. И именно это повторение свойств элементов так красиво фиксирует таблица Менделеева. Подобные элементы складываются в столбцы или группы.В одну группу входят благородные газы, такие как аргон и неон, которые практически ни с чем не вступают в реакцию, в другую – химически активные металлы, некоторые из которых, например франций, взрываются при контакте с водой.

Но есть сомнения относительно того, находится ли таблица Менделеева в наилучшей возможной конфигурации. Подобно тому, как ноты могут быть расположены по-разному для создания музыки, так и суть взаимоотношений между элементами может быть изображена по-разному. Нет простого способа судить, что лучше или более «верное».Таким образом, споры по поводу предполагаемых недостатков в существующем устройстве неуклонно продолжаются: некоторые химики утверждают, что определенные элементы следует переместить, а другие работают над более радикальными способами перекомпоновки таблицы.

Сначала элементы были организованы по атомному весу. Теперь мы упорядочиваем их по количеству протонов в их ядрах. Мы также знаем, что их свойства во многом определяются расположением отрицательно заряженных электронов, которые вращаются в последовательных оболочках вокруг ядра.

«Предлагаемый редизайн похож на новогоднюю елку»

Самые легкие элементы имеют только одну оболочку, которая может удерживать две из этих частиц. Более тяжелые элементы имеют больше оболочек, которые могут удерживать большее количество электронов. Однако что действительно важно для поведения каждого элемента, так это то, сколько электронов у него на внешней оболочке.

Это число обычно хорошо сочетается со способом организации таблицы, а именно для размещения элементов с похожими свойствами в одной группе. Например, элементы группы 1 имеют один электрон на своей внешней оболочке, а элементы группы 2 – два.Но не всегда они складываются так четко, как все это.

Куда уходит водород?

Возьмите первый элемент. Водород имеет один электрон во внешней оболочке, поэтому вы можете предположить, что он принадлежит именно туда, где он находится, к группе 1 выше лития и натрия, у которых также есть один электрон на внешней оболочке. Однако водород – это газ, а не металл, поэтому его свойства не подходят.

Сложность возникает из-за того, что с внешней оболочкой, которая может удерживать только два электрона, водород находится на расстоянии одного электрона от заполнения.Учитывая, что элементы стремятся к полной внешней оболочке, это делает его очень реактивным. В этом смысле водород напоминает элементы 17-й группы, а именно галогены, такие как хлор. Их внешним оболочкам нужен только один электрон, чтобы получить полную оболочку из восьми, что делает их такими же реактивными. Таким образом, по своим свойствам водород ближе к хлору, чем литий.

Почему ртуть и золото такие странные?

Внизу таблицы нет свободных мест для неуместных элементов.Тем не менее, некоторые из них выглядят как особые. Возьмите ртуть, также известную как ртуть, потому что это жидкость при комнатной температуре. В этом смысле он сильно отличается от других членов группы 12, включая цинк и кадмий, которые являются твердыми металлами. Что дает?

Чем дальше вы спускаетесь по таблице, тем больше положительно заряженных протонов содержит ядро ​​элемента. Это создает более сильное притяжение на вращающиеся электроны, а это означает, что они должны двигаться все быстрее и быстрее.К тому времени, как вы достигнете ртути, электроны движутся со скоростью 58% скорости света. Согласно специальной теории относительности Эйнштейна, это означает, что их эффективная масса значительно выше нормальной массы электрона, что усиливает внутреннее притяжение, которое они ощущают.

В результате электроны ртути вращаются по орбите настолько плотно, что их нельзя использовать для образования связей с другими атомами, как это требуется для образования твердого тела. То же самое объясняет, почему золото – это золото, уникальный цвет среди металлов: релятивистские эффекты меняют способ поглощения света электронами.

Иллюзия порядка

Загадка F-блока

Группа 3 содержит два элемента, которые могут принадлежать другому месту. Когда мы перемещаемся по верхним рядам таблицы, электроны заполняют оболочки в последовательности так называемых орбиталей, ожидая, пока самая внутренняя оболочка заполнится, прежде чем войти в следующую. К 57-му элементу, лантану, электроны начинают выходить на новый тип орбитали, f-орбиталь. Чтобы учесть это, большинство периодических таблиц выделяют элементы, составляющие этот f-блок, помещая его под таблицей, оставляя пробел в группе 3.

Достаточно честно. Но есть споры о том, какой из элементов в f-блоке должен быть первым. Некоторые химики утверждают, что решение должно сводиться к электронной конфигурации, которая оставит таблицу как есть, с лантаном и актинием в левом конце f-блока. Другие указывают на то, что химические свойства, такие как атомный радиус и температура плавления, делают лютеций и лоуренсий, которые в настоящее время находятся на правом конце, лучшим выбором. В 2016 году Международный союз теоретической и прикладной химии собрал рабочую группу, чтобы разрешить спор.Но скорого решения никто не ждет.

Начиная с

Все эти мелочи убедили некоторых химиков в том, что нам нужно перерисовать периодическую таблицу, изобретенную Дмитрием Менделеевым, – и в идеях недостатка нет. Марк Лич из Манчестерского столичного университета, Великобритания, ведет интернет-базу данных периодических таблиц, которая содержит сотни версий.

В попытке лучше представить непрерывность, где в настоящее время заканчивается один ряд, канадский химик на пенсии Фернандо Дюфур разработал трехмерную периодическую систему, которая выглядит как рождественская елка, с элементами, расходящимися от ствола по кругам, которые становятся больше ближе к основанию.Альтернативой является спираль, разработанная Теодором Бенфеем, которая позволяет f-блоку выпирать наружу (см. Основное изображение выше).

Длинная позиция

Эрик Скерри из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе – один из тех, кто выступает за более фундаментальные изменения. Ранее он предлагал организовать таблицу так, чтобы максимально увеличить количество «триад», наборов из трех элементов, которые имеют схожие свойства и связаны их атомным весом. В наши дни он поддерживает еще более радикальный подход: сделать таблицу не из 18, а из 32 столбцов, разместив все 30 элементов f-блока между текущими группами 2 и 3 (см. «Длинная позиция»).Это позволяет атомному номеру работать в непрерывной последовательности.

Но Гильермо Рестрепо из Института математики и естественных наук Макса Планка, Германия, поддерживает альтернативу. Он исследовал, сохраняется ли химическое сходство элементов в одних и тех же колонках так же хорошо, как это было 150 лет назад, учитывая наши расширенные знания о химической реакционной способности. Его вывод состоит в том, что лантан принадлежит к группе 3, то есть вне очереди.

Редизайн таблицы Менделеева может показаться донкихотским квестом, но вскоре он может приобрести новую актуальность.Мы уже находимся на следе элемента 119. Куда он пойдет и как таблица изменится, чтобы освободить для него место, еще неизвестно.

Ознакомьтесь с остальной частью нашего специального выпуска, посвященного 150-летию Периодической таблицы Менделеева: попробуйте наш кроссворд; откройте для себя любимые элементы некоторых ведущих ученых и поделитесь своими собственными; и путешествие по фабрике сверхтяжелых атомов

Лидер: « Историю о самом красивом столе в науке стоит отметить ”

Еще по этим темам:

Новая периодическая таблица – Ядерная периодическая таблица элементов

  • В новой версии таблицы Менделеева элементы расположены по протонам, а не по электронам.
  • Неизменно полезная оригинальная периодическая таблица Менделеева привела к появлению дополнительных результатов, в том числе для квантовых точек.
  • Более стабильные ядра находятся в центре, и они становятся более деформированными по мере того, как вы движетесь наружу.

    Японские ученые создали новую (ню?) Периодическую таблицу , организованную по количеству протонов в ядре, а не по количеству электронов элемента. Они называют это таблицей Nucletouch, и там, где в существующей таблице собраны ключевые числа для электронов, таблица Nucletouch делает то же самое для протонов.

    В новой статье в Основы химии Йошитеру Маэно и Коуичи Хагино из Киотского университета подробно объясняют свое обоснование:

    «Атомные ядра расположены в центре атомов и несут почти всю долю массы тела. атомы. Они состоят из небольшого числа протонов и нейтронов, вместе называемых нуклонами. На этой картинке нуклоны занимают одночастичные орбиты, как электроны в атомах, что естественным образом приводит к концепции оболочечной структуры и замыканий оболочек.

    Классическая периодическая таблица Менделеева сортирует элементы по количеству электронов, а затем по группам, которые показывают, насколько легко их атомы связываются с другими. Этот коэффициент склеиваемости составляет на основе структуры оболочки и закрытия оболочки. Что касается таблицы Nucletouch, Маэно и Хагино сосредоточили внимание на том, как ядерные протоны выстраиваются в аналогичные структуры в ядре.

    «Такая структура оболочки в атомных ядрах подтверждается многими явлениями, такими как увеличенная энергия связи, неоднородность радиуса ядра, а также энергии разделения нейтронов и протонов (соответствующие энергии ионизации в атомах) и повышенное возбуждение. энергия первого возбужденного состояния, и все это происходит при замыкании оболочки », – пишут они.Таким образом, форма, способность связывания и другие факторы ядра зависят от того, заполнена и стабильна структура оболочки.

    Для электронов уровни оболочки заполнены на 2 в первом, 8 во втором и так далее. В целом числа, представляющие заполненные электронные оболочки: 2, 10, 18, 36, 54 и 86 . Для нуклонов, включая протоны, это числа 2, 8, 20, 28, 50, 82 и 126. Эти значения называются магическими числами .

    «Таким образом, олово (атомный номер 50) с 50 протонами в ядре имеет 10 стабильных изотопов, тогда как индий (атомный номер 49) и сурьма (атомный номер 51) имеют только 2 стабильных изотопа», Britannica объясняет .

    Springer Nature

    Maeno и Hagino центрировали стабильные ядра в своей таблице Nucletouch. «В нашей ядерной таблице Менделеева мы также видим, что ядра имеют тенденцию иметь сферическую форму около магических чисел, но деформируются по мере удаления от них», – сказал Хагино .

    В целом, ученые надеются, что таблица даст людям новый способ изучить элементы с первого взгляда, в том числе новый способ выявления сходства, который может принести пользу химикам и физикам.

    «Ядра в непосредственной близости от замыканий оболочки можно интерпретировать как один или два протона или дырки для протонов вне замыканий оболочки, и, таким образом, они могут иметь схожие свойства друг с другом», – пишут они. Во многих экспериментальных процессах использование нескольких химически похожих, но разных атомов может привести к более практичным конструкциям. Ученых могут удивить элементы, которые работают лучше, дешевле и т. Д.

    И они добавляют: «Было известно, что некоторые из ядерных магических чисел изменены в ядрах, богатых нейтронами.Это означает изотопы с особенно обильным запасом нейтронов, пропорциональным их электронам, включая радиоактивные изотопы. «Было бы забавно построить расширенную версию ядерной периодической таблицы, учитывая такую ​​эволюцию оболочек в экзотических ядрах».

    Кэролайн Делберт Кэролайн Делберт – писатель, редактор книг, исследователь и заядлый читатель.

    Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

    Скульптура из элементов – математические конструкции переписывают таблицу Менделеева

    Формальные математические структуры открывают новые пути в основах периодической таблицы элементов

    Это всем нам знакомо: периодическая система химических элементов, введенная 150 лет назад. С тех пор он интенсивно мотивировал исследования в различных областях.Однако до сих пор нет единого представления всех элементов с их многочисленными свойствами и взаимосвязями. Основываясь на отношениях порядка и подобия, ученые из Института математики и естественных наук Макса Планка и Лейпцигского университета описывают формальную математическую структуру, которая обобщает периодическую систему химических элементов, предложенную Менделеевым, Мейером и другими учеными. Эта концепция позволяет представить периодические системы в других дисциплинах науки и гуманитарных наук.Результаты последних исследований опубликованы в Proceedings of the Royal Society A.

    .

    Формулировка периодической системы тесно связана с именами Дмитрия Менделеева и Лотара Мейера, которые в 1860-х годах создали расположение элементов, основанное на их атомных массах и их сходстве. Стремление понять его структуру активно стимулировало исследования в различных областях химии и физики и привело к созданию самых разных моделей периодических систем. Однако спустя почти 150 лет после его объявления различные подходы, например, e.грамм. квантовая химия, теория групп, кластеризация и теория информации не привели к единой картине того, что такое периодическая система. Они дают представление о возможных химических и физических причинах закономерностей, отображаемых системой, но не смогли предоставить для нее формальную структуру. Основываясь на отношениях порядка и подобия, ученые из Института математики в естественных науках Макса Планка и из Междисциплинарного центра биоинформатики при Лейпцигском университете теперь описывают такую ​​формальную математическую структуру, которая соответствует упорядоченному гиперграфу.

    Химические связи

    Ученые исследовали систему строго с химической точки зрения, обращая внимание не только на отдельные изолированные элементы, но и на химические отношения между ними. Авторы Гильермо Рестрепо и Вильмер Леаль приводят пример: «Мы рассмотрели около 5000 соединений, состоящих из двух элементов, имеющих разные пропорции. Затем мы искали сходство в этих данных. Например, натрий и калий похожи, потому что они сочетаются с одними и теми же элементами в одинаковых пропорциях, например с кислородом или хлором, бромом и йодом.Мы могли искать закономерности и классифицировать элементы ». Используя эти сходства, авторы разработали периодическую систему одинарных ковалентных связей.

    Подобие и порядок

    Термины подобия и порядка, хранители структуры каждой периодической системы, трактуются в самом широком математическом смысле, уступая место более богатым структурам. Учитывая конечный набор объектов и некоторые их свойства, можно классифицировать и упорядочить их, используя свойства, чтобы получить периодическую систему.В зависимости от количества свойств могло возникнуть множество периодических систем. Математический вопрос заключается в том, как природа свойств определяет возможное количество периодических систем и отношения между ними. С математической точки зрения это означает, как пространство свойств определяет возможные упорядоченные гиперграфы. Упорядоченные гиперграфы недавно были описаны в математической литературе, где отношение порядка представляет собой общий порядок, что-то вроде ранжирования. В своей статье ученые вводят более общие гиперграфы, где отношение порядка является частичным порядком, включая случай полных порядков.Теперь можно исследовать математические свойства этого более общего класса гиперграфов.

    Открытая структура

    Что касается периодической системы элементов, это означает, что новые элементы могут быть включены в структуру, поскольку могут быть определены их классы подобия, а также их отношения порядка. Структуры, кодирующие химическую информацию о подобии и порядке, могут использоваться для оценки свойств неизвестных веществ, структура гиперграфа для оценки неизвестных свойств известных элементов.С помощью своих результатов ученые смогли доказать, что текущая периодическая система элементов является примером общей структуры, которая, в свою очередь, создает основу для создания специализированных периодических систем, достаточно гибких для новых и даже короткоживущих элементов. Гильермо Рестрепо сравнивает обычные периодические таблицы со скульптурой, на которую свет падает с разных сторон. «Различные тени, отбрасываемые фигурой, – это периодические таблицы. Поэтому существует так много способов составить эти таблицы.В некотором смысле периодические таблицы – это прогнозы. Проекции внутреннего строения таблицы Менделеева. «

    Приложения в области науки

    Структура периодической системы, описанная в статье, освобождает концепцию от чисто химической области и делает ее легко применимой ко многим другим областям знаний. Фактически, упорядоченные гиперграфы также встречаются в информационных системах и веб-майнинге. Другие примеры возможных периодических систем включают страны, которые могут быть упорядочены по социальным или экономическим показателям и классифицированы по географической близости или культурному сходству.Подобные примеры можно найти в инженерии, науках об окружающей среде, социологии и многом другом. Таким образом, ученые видят периодические системы, представляющие не только химический интерес, но и применимые во многих других дисциплинах.

    Периодическая система из 94 поляризованных одиночных ковалентных связей, R – x, где R – фрагмент молекулы, а x – элемент, представленный на рисунке.

    © Гильермо Рестрепо, Институт математических наук Макса Планка

    Периодическая система из 94 поляризованных одиночных ковалентных связей, R – x, где R – фрагмент молекулы, а x – элемент, представленный на рисунке.

    © Гильермо Рестрепо, Институт математических наук Макса Планка

    .

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *