13 марта великий ученый закончил составление периодической таблицы – Учительская газета
1 марта 1869 года – день рождения периодической таблицы Дмитрия Ивановича Менделеева. А 13 марта Менделеев закончил ее составление. Когда ученый придумывал свою таблицу, было известно 63 химических элемента. Затем предсказывали, что их будет 100. Сегодня в таблице 118 элементов.
Фото: noev-kovcheg.ruПоследний, самый тяжелый из известных – оганесон (Og), названный так в честь своего первооткрывателя – Юрия Цолаковича Оганесяна. Научный руководитель лаборатории ядерных реакций имени Г. Н. Флерова Объединенного института ядерных исследований в Дубне стал четвертым в истории ученым, при жизни которого его именем был назван химический элемент.
Конечно, периодическая система химических элементов родилась в голове Менделеева не внезапно – за один день или одну ночь. Он и другие химики думали о группировании элементов не один год.
Успехом завершился своего рода карточный химический пасьянс, когда Менделеев записал каждый из 63 известных тогда элементов на отдельной карточке и расположил их в вертикальных столбцах в соответствии с атомными массами – от малой к большой, а в горизонтальные ряды разместил элементы со схожими химическими свойствами.
1 марта 1869 года (по новому стилю) черновую версию таблицы Дмитрий Иванович отправил в печать и оперативно подготовил работу для представления Российскому химическому обществу.
Более того, Менделеев на основании таблицы предсказал существование еще неоткрытых элементов и правильно спрогнозировал их свойства. Еще при его жизни три пустых места, оставленных им в таблице, были заполнены ранее неизвестными элементами – галлием, скандием и германием.
В год смерти ученого был открыт получивший 71-й атомный номер лютеций. В конце 1952 года был получен фермий – сотый элемент. В 1955 году американские ученые синтезировали 101-й элемент и назвали его менделевий.
Почему эти элементы нельзя найти в природе, почему их приходится синтезировать?
Дело в том, что найти в земной коре мы можем те химические элементы, которые долго живут и не распадаются со времен рождения Земли, то есть около 4,5 миллиардов лет. Это те элементы, что располагаются в периодической таблице до урана (92-й элемент), включая его.
Последний элемент, следы которого были найдены в земной коре, – плутоний (номер 94).
Все остальные тяжелые элементы просто не дожили до нас, они распались. Поэтому люди вынуждены производить плутоний искусственно, строить реакторы. Его период полураспада всего 25 000 лет. По сравнению с жизнью Земли – это мало.
Кроме удовлетворения потребностей ядерной энергетики, благодаря синтезу таких элементов, ученые получают представление о том, что было на заре истории Земли и что сейчас происходит на далеких планетах и звездах.
Лаборатория под руководством академика РАН Юрия Оганесяна занимается синтезом сверхтяжелых химических элементов. Они либо никогда не существовали в природе, либо давно распались.
Поиск долгоживущих сверхтяжелых элементов – главная задача современных физиков-ядерщиков.
Задача сложная. Например, ядро оганесона за тысячную долю секунды самопроизвольно переходит в ядро 116-го элемента, которое, в свою очередь, – в 114-й элемент, тот – в 112-й, последний делится на два фрагмента.
Юрий Цолакович Оганесян – один из самых известных в мире российских ученых, ведь прорыв в получении сверхтяжелых элементов произошел благодаря его творческому подходу. Именно Оганесян разработал метод горячего синтеза, с помощью которого удалось получить элементы со 113-го по 118-й.
И один из крупнейших физиков современности не останавливается на достигнутом – его лаборатория уже несколько лет работает с новым ускорителем заряженных частиц. Таблица Менделеева продолжается!
iDnes (Чехия): таблица Менделеева стала краеугольным камнем химии
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ
Читать inosmi.ru в
Все мы со школьной скамьи помним, что существует таблица Менделеева. Но чем же эта периодическая система элементов так полезна? До шестого марта 1869 года химики напоминали профанов, играющих на музыкальном инструменте с хаотично расположенными клавишами. Они знали отдельные химические элементы, но не понимали, что за ними скрывается порядок.
Иван Брезина (Ivan Brezina)
Если вы хотите научиться играть на гитаре или пианино, то на любительском уровне обойдетесь и без нот. Но необходимо понимать главное: клавиши и струны передают тоны, которые собраны от низшего к высшему.
В музыке просто есть порядок, позволяющий создавать мелодию. А иначе была бы не музыка, а шум. Что-нибудь похожее на крик кошки, которую тянут за хвост, или на звук циркулярной пилы.
До шестого марта 1869 года химики напоминали профанов или сумасшедших, которые пытались играть на музыкальном инструменте с хаотично расположенными клавишами или струнами. Они знали отдельные химические элементы, но не понимали, что за ними скрывается порядок.
Ходит легенда, что русскому ученому Дмитрию Ивановичу Менделееву периодическая таблица с горизонтальными и вертикальными столбцами приснилась во сне. Правда это или нет, мы не узнаем никогда.
В любом случае, Менделеев продолжал дело целого ряда химиков, которые пытались классифицировать элементы в соответствии с их свойствами еще до него.
Его система оказалась лучшей. Поэтому она получила распространение и названа в его честь.
Пробелы
То, что на первый взгляд пугающе, сложно и даже заумно, легло в основу современной химии, без которой наши жизни были бы совершенно другими. Русский химик наглядно расположил элементы в соответствии с растущей массой их атома.
Это все равно что навести порядок в домашней библиотеке, гардеробе или мастерской. Благодаря созданной системе сразу понятно, где что искать и найти даже в потемках, если отключат электричество. Лишь впоследствии выяснилось, что масса атомов обусловлена растущим числом протонов в их ядре.
Менделеев еще ничего не знал о протонах (их открыли только через 12 лет после его смерти). Однако он заметил, что в его таблице наглядно и логично меняются разные химические и физические свойства отдельных элементов.
Скажем, степень окисления, электроотрицательность или окислительно-восстановительные или кислотно-основные свойства. Чем они полезны?
Русскому это позволило предугадать новые элементы, которые в его время еще не были известны.
Постепенно прежде пустые места в таблице заполнились, например, галлий, скандий и германий.
Впоследствии учение начали сами создавать элементы, что можно сделать, например, бомбардированием ядер уже существующих элементов атомами других элементов. Для этого используют циклотрон или ускоритель, и так появляются все более тяжелые элементы с большим числом протонов. Поскольку в таблице они находятся за ураном (элемент с 92 протонами), их называют трансураны. Уже в середине прошлого века существовали, например, америций, берклий, калифорний.
Постепенно появились более точные и подробные варианты периодической таблицы. В современной содержатся 118 элементов, разбитых на 18 групп и семь периодов. Причем 94 из них (от водорода до плутония) встречаются в естественной природе, а 95 (америций) и другие были получены искусственно.
Гонка за элементами продолжается, но получать их все труднее. Все более тяжелые элементы также все более нестабильны. Часто удается получить всего несколько их атомов, которые практически тут же распадаются.
Практического значения это не имеет (или мы о нем пока не знаем), но это позволяет лучше понять, по каким принципам функционирует природа. Ну и еще немножко поиграть в бога.
Сколько элементов в периодической таблице?
Эта запись была опубликована 17 мая 2022 г.
В периодической таблице 118 элементов. Атомы каждого элемента содержат разное количество протонов (атомный номер), а также уникальное имя и символ элемента. Первым элементом с атомным номером 1 является водород (H). Последним элементом является оганесон (Og) с атомным номером 118. В периодической таблице химические элементы перечислены в порядке возрастания атомного номера, но также организованы в соответствии с общими свойствами и тенденциями. Таким образом, элементы в группе или столбце имеют сходное поведение валентных электронов, в то время как элементы в периоде или ряду имеют одну и ту же внешнюю электронную оболочку.
Не всегда было 118 элементов
В старых периодических таблицах указано менее 118 элементов.
Например, в периодической таблице 1960-х годов было всего около 100 элементов. К 1900 году было известно 82 элемента. В 1800 году было всего 30 элементов. Первая периодическая таблица Менделеева включала всего 28 элементов!
Недавно открытые элементы
Древние люди знали около 10 элементов: углерод, медь, золото, железо, свинец, ртуть, серебро, сера, олово и цинк. Мышьяк, сурьма и висмут были обнаружены до 1500 г. н.э., а фосфор, кобальт и платина — к 1750 г.
Большинство других природных элементов были идентифицированы к 1900 г. Технеций стал первым синтетическим элементом в 1937 г. Первый открытый трансурановый элемент (нептуний) был обнаружен в 1940 г.
Последние четыре открытых элемента были официально признаны IUPAC в январе 2016 г. Их названия и символы стали официальными 28 ноября 2016 г. Эти четыре элемента: нихоний (Nh), московий (Mc), теннессин (Ts) и оганесон (Og) с атомными номерами 113, 115. , 117 и 118 соответственно.
Все ли элементы открыты?
Хотя маловероятно, что мы найдем какие-либо дополнительные природные элементы, ученые в конечном итоге создадут новые синтетические элементы.
Таким образом, речь идет не столько об открытии, сколько о синтезе элементов. Хорошими кандидатами на роль следующего элемента являются 119 (унунниум) и 120 (унбинилий), но могут быть и элементы с более высокими атомными номерами, которые более стабильны и их легче получить.
Сколько элементов встречается в природе?
Из 118 элементов, 98 были обнаружены в природе. Из 98 встречающихся в природе элементов 88 встречаются в заметных количествах. 10 элементов существуют только в следовых количествах, обычно потому, что они распадаются на другой элемент почти сразу после образования.
Ссылки
- Болл, П. (2004). Элементы: очень краткое введение . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-284099-8.
- Чепмен, Кит (2019) «Первый синтетический элемент». Природа . 565: 570-571. дои: 10.1038/d41586-019-00236-4
- Эмсли, Дж. (2003). Строительные блоки природы: Путеводитель по элементам от А до Я . Издательство Оксфордского университета.
ISBN 978-0-19-850340-8. - ИЮПАК (1997). «Химический элемент». Сборник химической терминологии (2-е изд.). («Золотая книга»). doi:10.1351/goldbook.C01022
- Сандерсон, К. (2006). «Самый тяжелый элемент изготовлен — снова». Природа . doi:10.1038/news061016-4
ISBN 978-0-19-850340-8.Chem4Kids.com: Elements & Periodic Table
Теперь мы подходим к сердцу и душе того, как работает Вселенная. Вы знаете, что в обычном атоме есть несколько протонов и нейтронов в ядре и несколько электронов, бегающих по орбитам. Когда эти части начинают объединяться в определенные количества, вы можете создавать атомы с узнаваемыми чертами. Если у вас есть восемь протонов, нейтронов и электронов, у вас будет атом кислорода (O). Если у вас есть семь протонов, нейтронов и электронов, у вас будет атом азота (N). Атомы каждого элемента уникальны, хотя все они состоят из одинаковых субатомных частей.
Помните, что «атом» — это общий термин.
Все состоит из атомов. Термин «элемент» используется для описания атомов с определенными характеристиками. Известно почти 120 элементов. Например, вы состоите из миллиардов миллиардов атомов, но вы, вероятно, не найдете более 40 элементов (типов атомов) в своем теле. Химики выяснили, что более 95% вашего тела состоит из водорода (H), углерода (C), азота, кислорода, фосфора (P) и кальция (Ca).
Насколько нам известно, существует ограниченное количество базовых элементов. На данный момент мы открыли или создали около 120. Ученые только что подтвердили создание 117-го элемента в 2014 году. Хотя есть еще элементы, которые нужно открыть, основные элементы остаются прежними. Атомы железа (Fe), обнаруженные на Земле, идентичны атомам железа, обнаруженным на метеоритах. Атомы железа в красной почве Марса тоже такие же.
С помощью инструментов, которые вы здесь изучите, вы сможете исследовать и понимать Вселенную. Вы никогда не перестанете открывать новые реакции и соединения, но элементы останутся прежними.
С момента запуска сайта нас спрашивали: «Почему мы начинаем с 18?» Правила для первых восемнадцати элементов очень просты:
(1) Электроны прекрасно вписываются в три орбитали. Помните, что орбитали — это места, где обычно находятся электроны, вращающиеся вокруг ядра.
(2) Эти восемнадцать элементов составляют большую часть материи во Вселенной.
(3) Намного легче запомнить факты о 18 элементах, чем о более чем 100 элементах.
Элемент 2: Гелий Элемент 3: Литий Элемент 4: Бериллий Элемент 5: Бор Элемент 6: Углерод Элемент 7: Азот Элемент 8: Кислород Элемент 9: Фтор | Элемент 10: Неон Элемент 11: Натрий Элемент 12: Магний Элемент 13: Алюминий Элемент 14: Кремний Элемент 15: Фосфор Элемент 16: Сера Элемент 17: Хлор Элемент 18: Аргон |
Когда мы пройдем первые восемнадцать элементов, вы сможете начать узнавать о переходных элементах в четвертом 