Звездная периодичность в таблице менделеева: Периодический закон Д.И. Менделеева в свете учения о строении атома

Содержание

Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева

Похожие презентации:

Сложные эфиры. Жиры

Физические, химические свойства предельных и непредельных карбоновых кислот, получение

Газовая хроматография

Хроматографические методы анализа

Искусственные алмазы

Титриметрические методы анализа

Биохимия гормонов

Антисептики и дезинфицирующие средства. (Лекция 6)

Клиническая фармакология антибактериальных препаратов

Биохимия соединительной ткани

1. Периодический закон и периодическая система химических элементов

.

2. Энергия ионизации

Энергия (потенциал) ионизации атома Ei минимальная энергия, необходимая для
удаления электрона из атома:
Х = Х+ + е−; Ei
Значения Ei (кДж/моль):
H 1312,1
K 418,7
F 1680,8
He 2372
Rb 403,0
Cl 1255,5
Ne 2080
Cs 375,7
Br 1142,6
Ar 1520

3. Сродство к электрону

Сродство атома к электрону Ee – способность
атомов присоединять добавочный электрон и
превращаться в отрицательный ион.
Мерой сродства к электрону служит энергия,
выделяющая или поглощающаяся при этом:
Х + е− = Х− ; Ee
Значения Ee (кДж/моль)
F
−345,7
Cl
−366,7
Br
−341,6

4. Электроотрицательность

Ei E e
2
(абсолютная
электроотрицательность)
Относительная
электроотрицательность:
F = 4
Лайнус-Карл ПОЛИНГ
(28.02.1901 – 19.08.1994)
Одна из самых
распространенных –
шкала
электроотрицательност
и Оллреда – Рохова

6. Ряды Рихтера и триады Дёберейнера

Немецкий химик И.В. Рихтер в 1793 г.
расположил металлы, обладающие близкими
свойствами (натрий и калий; магний, кальций,
стронций и барий) в ряд по возрастанию их
атомных масс.
В 1817 году немецкий химик И.В. Дёберейнер
обнаружил, триады сходных по свойствам
элементов: кальций – стронций – барий, литий натрий – калий; сера – селен – теллур и хлор бром – иод.

7. Группы элементов Гесса

В изданном в 1849 г. учебнике
“Основания чистой химии”,
российский химик Г. И. Гесс
рассмотрел группы элементовнеметаллов: углерод − бор −
кремний; азот − фосфор −
мышьяк; сера − селен − теллур и
хлор − бром − иод.
Считается, что именно Гесс
впервые ввел в употребление
понятие “группа элементов”.
Герман Иванович
ГЕСС (7.08.1802 12.12.1850)

8. Спираль Шанкуртуа или «теллурический винт»

БЕГЬЕ ДЕ
ШАНКУРТУА
Александр-Эмиль
(1819-1886)
В 1862 году французский ученый А.
Бегье де Шанкуртуа сгруппировал
элементы по спирали вокруг
цилиндра в порядке возрастания
атомных масс.
В спирали Шанкуртуа сходные по
химическим свойствам элементы
расположены на образующей
цилиндра, на который
навертывается «спираль».

9. Закон октав

В 1865 г.
американский химик
Дж. Ньюлендс
предложил “закон
октав”.
В таблице Ньюлендса
близкие по свойствам
элементы повторялись
через семь номеров.
Дж. Ньюлендс
впервые употребил
термин «порядковый
номер элемента».
Джон-АлександерРейна НЬЮЛЕНДС
(26.09.1837-29.07.1898)
1.H
8.F
15.Cl 22.Co,Ni
2.Li
9.Na
16.K
3.Be
10.Mg 17.Ca 24.Zn
4.B
11.Al 18.Cr 25.Y
5.C
12.Si
19.Ti 26.In
6.N
13.P
20.Mn 27.As
7.O
14.S
21.Fe 28.Se
23.Rb,Cs

10. Таблица Лотара Мейера

Лотар-Юлиус МЕЙЕР
(19.08.1830 – 11.04.1895)
В 1864 г. немецкий химик Л.Ю.
Мейер в книге “Современные
теории химии и их значения для
химической статики”
опубликовал таблицу, где
химические элементы были
расположены в порядке
увеличения их атомных масс.
В эту таблицу Мейер поместил
27 элементов.

11. Периодический закон и периодическая система химических элементов

Д.И. Менделеев, 1869 г.
Создание учебника
«Основы химии»

12. Периодический закон

“Свойства простых тел, а
также формы и свойства
соединений элементов
находятся в периодической
зависимости (или, выражаясь
алгебраически, образуют
периодическую функцию) от
величины атомных весов
элементов».
МЕНДЕЛЕЕВ Дмитрий
Иванович (8.02.1834 2.02.1907)

13. Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева (1873 г.)

14. Периодическая таблица химических элементов, 2005 г.

15. Атомные массы и периодическая система химических элементов

Менделеев учитывал, что для некоторых
элементов атомные массы могли быть
определены неточно (пример – бериллий).
Исключения в порядке возрастания масс
атомов с ростом атомного номера
(особенности изотопного состава элементов):
Cl − 35,5
Fe − 55,8
Sb − 121,8
Ar − 39,9
Co − 58,9
Te − 127,6
K − 39,1
Ni − 58,7
I − 126,9

16. Предсказание химических элементов

Менделеев оставил в таблице
пустые места для не
открытых элементов (экабор,
экаалюминий, экасилиций,
экамарганец и двимарганец),
которые были заполнены в
последующие десятилетия
(элементы скандий, галлий,
германий и др.)
скандий
кремний
галлий

17.

Физический смысл порядкового номера элементаА.И. Ван ден Брук (1870-1926) предположил, что
“каждому элементу должен соответствовать
внутренний заряд, соответствующий его
порядковому номеру”.
В 1913 г. это подтвердил Г. Мозли (1887-1915)
своими рентгеноспектральными исследованиями.
В 1920 г. Дж. Чедвик (1891-1974)
экспериментально определил заряды ядер атомов
меди, серебра и платины. Было установлено, что
порядковый номер элемента совпадает с зарядом
его ядра.

18. Периодический закон сегодня:

“Свойства химических элементов, а также
образуемых ими простых и сложных
веществ находятся в периодической
зависимости от заряда ядра”.
Заряд ядра атома определяет число электронов.
Электроны заселяют атомные орбитали таким
образом, что строение внешней электронной
оболочки периодически повторяется.
Это выражается в периодическом изменении
химических свойств элементов и их соединений.

19. Структура периодической системы элементов

Периодическая система химических элементов естественная классификация химических
элементов, являющаяся табличным выражением
периодического закона Д. И. Менделеева.
Прообразом Периодической системы
химических элементов послужила таблица,
составленная Д.И. Менделеевым 1 марта 1869 г.
В 1870 г. Менделеев назвал систему
естественной, а в 1871 г. – периодической.
Формы периодической таблицы:
короткопериодная, длиннопериодная,
лестничная

23. Период и группа

Период – горизонтальная
последовательность
элементов, начинающаяся
со щелочного металла и
заканчивающаяся
благородным газом;
главное квантовое число
n, равное номеру периода
и характеризующее
внешний энергетический
уровень, у всех элементов
периода одинаково.
Группа элементов (в
длиннопериодном
варианте П.С.) –
вертикальная
совокупность элементов,
обладающих однотипной
электронной
конфигурацией и
определенным
химическим сходством.

24. Правило Клечковского (правило n + l )

Заселение электронами энергетических
уровней и подуровней в нейтральных
атомах в основном состоянии
происходит с увеличением порядкового
номера элемента в порядке увеличения
суммы главного и орбитального
квантовых чисел (n + l), а при
одинаковом значении (n + l) − в порядке
увеличения главного квантового числа n.
n+l n
l
АО
Число е– Период Число элементов
на АО
в периоде
1
2
3
3
4
4
5
5
5
6
6
0
0
1
0
1
0
2
1
0
2
1
1s2
2s2
2p6
3s2
3p6
4s2
3d10
4p6
5s2
4d10
5p6
2
2
6
2
6
2
10
6
2
10
6
1
2
2
3
3
4
3
4
5
4
5
1
2 (H He)
2
8 (Li Ne)
3
8 (Na Ar)
4
18 (K Kr)
5
18 (Rb Xe)
n+l n
l
АО
Число е– Период Число элементов
на АО
в периоде
6
7
7
7
7
8
8
8
0
3
2
1
0
3
2
1
6s2
4f14
5d10
6p6
7s2
5f14
6d10
7p6
2
14
10
6
2
14
10
6
6
4
5
6
7
5
6
7
6
32 (Cs Rn)
7
32 (Fr …)

27. Периодичность

Периодичность – это повторяемость
свойств химических и физических
свойств элементов и их соединений по
определенному направлению П. С. при
скачкообразном изменении порядкового
номера элементов.
Виды периодичности: вертикальная,
горизонтальная, диагональная, звездная.

28. Вертикальная периодичность

Повторяемость свойств
химических элементов в
вертикальных столбцах
Периодической системы.
Обусловливает
объединение элементов
в группы элементы
объединены в группы.
Элементы одной группы
имеет однотипные
электронные
конфигурации.
Ei эB
Зависимость потенциала
ионизации от атомного номера

29. Горизонтальная периодичность

Горизонтальная периодичность
заключается в появлении максимальных
и минимальных значений свойств
простых веществ и соединений в
пределах каждого периода.

30. Горизонтальная периодичность

Элемент
Li
Be
Ei,
кДж/моль
Ee,
кДж/моль
520
−60
Электронная
формула
(валентные
электроны)
Число
неспаренных
электронов
C
N
900 801
1086
1402 1314 1680 2080
0
−27
−122
+7
2s1
2s2
2s22p1 2s22p2
2s22p3 2s22p4 2s22p5 2s22p6
1
0
1
3
B
2
O
F
Ne
−141 −328 0
2
1
0

31.

Диагональная периодичностьПовторяемость свойств простых веществ и соединений
по диагоналям Периодической системы; связана с
возрастанием неметаллических свойств в периодах слева
направо и в группах снизу вверх.
Примеры: литий похож по свойствам на магний,
бериллий на алюминий, бор на кремний, углерод на
фосфор.
Так, литий и магний образуют много алкильных и
арильных соединений, которые часто используют в
органической химии.
Бериллий и алюминий имеют сходные значения
окислительно-восстановительных потенциалов. Бор и
кремний образуют летучие, реакционноспособные
молекулярные гидриды.

32. Звездная периодичность

Пример: свойства
германия напоминают
свойства его соседей –
галлия, кремния,
мышьяка и олова.
На основании таких
“геохимических звезд”
можно предсказать
присутствие элемента
в минералах и рудах.

English     Русский Правила

Презентация, доклад на тему Химия 10 класс.

Профильный уровень. Периодический закон Д.И. Менделеева и Периодическая система химических элементов в свете строения атома
  • Главная
  • Разное
  • Образование
  • Спорт
  • Естествознание
  • Природоведение
  • Религиоведение
  • Французский язык
  • Черчение
  • Английский язык
  • Астрономия
  • Алгебра
  • Биология
  • География
  • Геометрия
  • Детские презентации
  • Информатика
  • История
  • Литература
  • Математика
  • Музыка
  • МХК
  • Немецкий язык
  • ОБЖ
  • Обществознание
  • Окружающий мир
  • Педагогика
  • Русский язык
  • Технология
  • Физика
  • Философия
  • Химия
  • Шаблоны, фоны, картинки для презентаций
  • Экология
  • Экономика

Презентация на тему Химия 10 класс. Профильный уровень. Периодический закон Д.И. Менделеева и Периодическая система химических элементов в свете строения атома, предмет презентации: Химия. Этот материал в формате pptx (PowerPoint) содержит 22 слайдов, для просмотра воспользуйтесь проигрывателем. Презентацию на заданную тему можно скачать внизу страницы, поделившись ссылкой в социальных сетях! Презентации взяты из открытого доступа или загружены их авторами, администрация сайта не отвечает за достоверность информации в них, все права принадлежат авторам презентаций и могут быть удалены по их требованию.

Слайд 1
Текст слайда:


Периодический закон и периодическая система химических элементов
Д.И. Менделеева в свете электронной теории


Слайд 2
Текст слайда:

I. Предпосылки открытия периодического закона. Как все начиналось…

Выдающийся шведский химик Берцелиус разделил все элементы на металлы и неметаллы на основе различий в свойствах, образованных ими простых веществ и соединений.

Он определил, что металлам соответствуют основные оксиды и основания, а неметаллам – кислотные оксиды и кислоты.


Слайд 3
Текст слайда:

Триады Деберейнера (1816 г.)

Немецкий химик И.В. Деберейнер разделил элементы по три на основе сходства в свойствах образуемых веществ и так, чтобы величина, которую мы сейчас понимаем как относительную атомную массу среднего элемента, была равна среднему арифметическому двух крайних. Пример триад:
Li Ca Cl S Mn
Na Sr Br Se Sr
K Ba I Te Fe


Слайд 4
Текст слайда:

Спираль Шанкуртуа (1862 г.)

Профессор парижской высшей Li F
школы Шанкуртуа предложил
располагать элементы по спирали Na Cl
образующей цилиндр в
порядке возрастания их атомных K Br
масс и указал, что в этом случае
можно заметить сходство свойств Rb I
образуемых элементами веществ,
если они попадают на одну и ту же
вертикальную линию цилиндра,
располагаясь один под другим, например:


Слайд 5
Текст слайда:

Классификация Мейера (1864 г. )

Немецкий исследователь Л. Мейер расположил химические элементы также в порядке увеличения их атомных масс.


Слайд 6
Текст слайда:

Раздумья днем и ночью…

До Д.И. Менделеева было предпринято более 50 попыток классифицировать химические элементы. Большинство учёных пытались выявить связь между химическими свойствами и их соединений и атомной массой.


Слайд 7
Текст слайда:

17 февраля 1869 года

Статья Менделеева “Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве” датирована “17 февраля 1869 года” (это по старому стилю).

Так был открыт Периодический закон, современная формулировка которого такова:
«Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядер их атомов».


Слайд 8
Текст слайда:

Естественная система элементов Д.Менделеева (1871 г. )


Слайд 9

Слайд 10
Текст слайда:

II. Открытие Д.И.Менделеевым Периодического закона.

Д.И.Менделеев: «Надо искать функционального соответствия между индивидуальными свойствами элементов и их атомными массами.… Искать же чего-либо – хотя бы грибов или какую-либо зависимость – нельзя иначе, как смотря и пробуя. Вот и я стал подбирать, написав на отдельных карточках элементы с их атомными массами и коренными свойствами, сходные элементы и близкие атомные массы…»
Что же он обнаружил?


Слайд 11
Текст слайда:

III. Периодический закон и строение атома.


Д.И. Менделеев, оценивая свое открытие, писал: «Сомневаясь во многих неясностях, я ни на минуту не сомневался в общности сделанного вывода…».
Неясности действительно были. Прежде всего некоторые элементы размещались не по порядку возрастания атомных масс: Ar-K, Te-I, Co-Ni. Объяснить это не мог и Менделеев.

Это была научная проблема. Как ее решать?
Ответ подсказал сам Менделеев, когда в своих поздних трудах писал о «сложной природе атома», которую еще предстоит изучить.


Слайд 12
Текст слайда:

IV. Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева.

Периодическая система – это графическое отображение Периодического закона.

История химии знает не одну сотню попыток графического отображения периодической системы элементов. Ни одна из этих попыток никоем образом не изменяет идеи Д.И.Менделеева.


Слайд 13
Текст слайда:

Закон Мозли – эмпирически установлена ​​зависимость частоты и длины волны серий характеристического рентгеновского излучения от атомного номера химического элемента.
Историческое значение
Закон Мозли сыграл очень важную роль в идентификации химических элементов и определение их места в периодической таблице. Составляя периодическую таблицу, Дмитрий Менделеев опирался на известные значения атомных масс элементов. Однако ему пришлось переставить некоторые элементы местами и допустить существование других, еще неизвестных. В отличие от атомной массы, закон Мозли не имеет исключений – спектральные линии характеристического рентгеновского излучения расположены в строгой закономерности. Анализ их частот позволил точно установить места в периодической таблице переходных элементов, которые имеют схожие химические свойства и не сильно различаются по массе. Анализ спектров помог также убедиться в том, что в периодической таблице нет лакун – от Водорода в Урана ровно 92 химических элемента.


Слайд 14
Текст слайда:

Короткопериодная Д.И. Менделеева


Слайд 15
Текст слайда:

Длиннопериодная Г. Сиборг


Слайд 16

Слайд 17
Текст слайда:

V. Периодичность.

Горизонтальная периодичность: в пределах одного и того же периода металлические свойства уменьшаются, а неметаллические свойства – увеличиваются, так как:
а) увеличиваются заряды атомных ядер;
б) число энергетических уровней постоянно;
г) радиус атома уменьшается.

Вертикальная периодичность: в пределах одной и той же группы (в главной подгруппе) металлические свойства увеличиваются, неметаллические свойства уменьшаются, так как:

а) увеличиваются заряды атомных ядер;
б) число электронов на внешнем уровне постоянно;
в) увеличивается число энергетических уровней;
г) увеличивается радиус атома.

Диагональная периодичность – повторяемость сходства химических свойств простых веществ и соединений элементов, расположенных по диагонали друг от друга в Периодической системе.

«Звездная периодичность»


Слайд 18

Слайд 19

Слайд 20
Текст слайда:

VI. Характеристика химического элемента.


Слайд 21
Текст слайда:

VII. Значение Периодического закона.

Свойства элементов, предсказанных Д.И.Менделеевым и открытых впоследствии


Слайд 22

Скачать презентацию

Что такое shareslide.
ru?

Это сайт презентаций, где можно хранить и обмениваться своими презентациями, докладами, проектами, шаблонами в формате PowerPoint с другими пользователями. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Презентация на тему: Структура периодической системы элементов

Периодическая система химических элементов – естественная классификация химических элементов, являющаяся табличным выражением периодического закона Д.И. Менделеева.

Прообразом Периодической системы

химических элементов послужила таблица, составленная Д.И. Менделеевым 1 марта 1869 г.

В 1870 г. Менделеев назвал систему

естественной, а в 1871 г. – периодической.

Формы периодической таблицы: короткопериодная, длиннопериодная, лестничная

Период и группа

Период – горизонтальная

Группа элементов (в

последовательность

длиннопериодном

элементов, начинающаяся

варианте П. С.) –

со щелочного металла и

вертикальная

заканчивающаяся

совокупность

благородным газом;

главное квантовое число n,

элементов,

равное номеру периода и

обладающих

характеризующее внешний

однотипной

энергетический уровень, у

электронной

всех элементов периода

конфигурацией и

одинаково.

 

определенным

 

химическим сходством.

Правило Клечковского (правило n + l )

Заселение электронами энергетических уровней и подуровней в нейтральных атомах в основном состоянии происходит с увеличением порядкового номера элемента в порядке увеличения суммы главного и орбитального квантовых

чисел (n + l), а при одинаковом значении (n + l) − в порядке увеличения главного

квантового числа n.

n+l

n

l

АО

1

1

0

1s2

2

2

0

2s2

3

2

1

2p6

3

3

0

3s2

4

3

1

3p6

4

4

0

4s2

5

3

2

3d10

5

4

1

4p6

5

5

0

5s2

6

4

2

4d10

6

5

1

5p6

Число е– на АО

2

2

6

2

6

2

10

6

2

10

6

Период

Число элементов

 

в периоде

1

2

(H He)

2

8

(Li Ne)

3

8

(Na Ar)

4

18

(K Kr)

5

18

(Rb Xe)

n+l n l

АО

Число е–

Период Число элементов

 

 

на АО

в периоде

6

6

0

6s2

2

 

 

7

4

3

4f14

14

6

32 (Cs Rn)

7

5

2

5d10

10

 

 

7

6

1

6p6

6

 

 

7

7

0

7s2

2

 

 

8

5

3

5f14

14

7

32 (Fr …)

8

6

2

6d10

10

 

 

8

7

1

7p6

6

 

 

Периодичность

Периодичность – это повторяемость

свойств химических и физических свойств элементов и их соединений по

определенному направлению П. С. при скачкообразном изменении порядкового номера элементов.

Виды периодичности: вертикальная, горизонтальная, диагональная, звездная.

Вертикальная периодичность

Повторяемость свойств химических элементов в Ei эB вертикальных столбцах Периодической системы.

Обусловливает объединение элементов в группы элементы объединены в группы.

Элементы одной группы имеет однотипные электронные

конфигурации. Зависимость потенциала

ионизации от атомного

номера

Звездная зола. Чем закончится диаграмма Герцшпрунга-Рассела / Хабр

Именно эта диаграмма, связывающая спектральный класс звезды с возрастом и массой светила, обладает примерно такой же замечательной периодичностью, как и таблица Менделеева. В ней есть эволюция и предсказуемость. Прослеживается и основная закономерность, характерная для Главной последовательности: вместе с массой звезды убывает ее температура и объем. При этом диаграмма Герцшпрунга-Рассела не демонстрирует еще одного важного свойства звезд: чем ниже температура, тем дольше будет гореть (тлеть) звезда. В результате длительного вырождения звезд, относящихся к известным ныне спектральным классам, также могут возникать странные объекты, которые можно назвать «гипотетическими» звездами. Они пока не образовались, так как Вселенная еще слишком молода. Но в теории такие звезды уже описаны, и именно о наиболее интересных из них я собираюсь рассказать ниже.

Голубые карлики, потомки красных карликов

Красные карлики (звезды спектрального класса M) – самые многочисленные во Вселенной. Так, почти все звезды, находящиеся в непосредственной близости от Солнца – красные карлики (из 50 самых ближних к нам звезд Солнце является 4-й по размеру). Интерес к красным карликам значительно повысился именно в последние годы, отчасти потому, что именно в системе очень тусклого и холодного красного карлика TRAPPIST-1 находится примерно семь компактно расположенных планет, как минимум три из которых должны располагаться в зоне обитаемости этой звезды.

Красные карлики завершают Главную Последовательность. Их эволюцию в настоящее время можно только моделировать, но расчеты Питера Боденгеймера из Калифорнийского университета в Беркли показывают, что срок жизни красных карликов может составлять несколько триллионов лет. При этом на протяжении всей жизни красный карлик светит ровно и стабильно, поскольку во всем объеме такой звезды происходит конвекция – перемешивание вещества. 

Конвекция в красном карлике может продолжаться на протяжении почти 6 триллионов лет, поэтому звезда успевает «выработать» почти весь свой водород. Боденгеймер предполагает, что самые мелкие красные карлики в конце жизни не превратятся в красные гиганты, а, оставаясь физически компактными, вновь начнут разогреваться, став голубыми карликами.

Температура такой звезды превысит солнечную, а светимость все равно останется очень низкой. Для превращения в красный гигант масса красного карлика должна составлять не менее 0,25 M (массы Солнца). Более мелкие звезды ждет превращение в голубые карлики. При этом самые мелкие из известных красных карликов имеют массу около 0,08 M и могут гореть до 12 триллионов лет.

По-видимому, примерно через 800 миллиардов лет во Вселенной не останется звезд крупнее 0,3 M, и большинство из них окажется голубыми карликами. При этом жизнь таких звезд будет дополнительно продлеваться за счет нарастания их металличности. Металл сдерживает потерю звездной энергии, играя роль своеобразной заслонки, тем самым еще немного продлевая жизнь звезды. Вероятно, к окончанию первого триллиона лет все сохранившиеся к тому времени галактики будут иметь голубоватый оттенок, так как окажутся наполнены голубыми карликами.

Черные карлики, потомки белых карликов

В нижней части диаграммы Герцшпрунга-Рассела расположена последовательность белых карликов. Такие звезды образуются на месте красного гиганта, постепенно теряющего газовую оболочку. Ядерных реакций в них не происходит, а состоят белые карлики из постепенно остывающей раскаленной плазмы. Предполагается, что в таком состоянии белый карлик просуществует около 10 триллионов лет, после чего его поверхность перестанет излучать видимый свет. В таком случае потухшую звезду станет невозможно обнаружить в телескоп, но она все равно останется целостным объектом, который будет выдавать его гравитационное воздействие.

Самым старым белым карликам, известным в настоящее время – около 12 миллиардов лет. Таким образом, до появления первых черных карликов Вселенная должна состариться еще в тысячу раз. Тем не менее, периодичность диаграммы Герцшпрунга-Рассела позволяет уверенно предположить, что черные карлики когда-нибудь возникнут.

Блицар, потомок нейтронной звезды

Звезды такого типа – гипотетические объекты, существование которых могло бы объяснить быстрые радиовсплески (FRB), первый из которых был обнаружен в 2011 году. Про блицары на Хабре уже писали, вкратце напомню суть этого явления.

В физике известен предел Оппенгеймера-Волкова, максимальная масса, при которой нейтронная звезда еще не превращается в черную дыру. При этом данный предел рассчитывается без учета вращения, присущего многим нейтронным звездам и унаследованного от родительской звезды. Центробежная сила, возникающая при таком вращении, не дает звезде «упасть» в черную дыру, поэтому нейтронная звезда может некоторое время существовать выше предела Оппенгеймера-Волкова. В этот период звезда генерирует сильное магнитное поле, из-за которого вокруг нее исчезает аккреционный диск. В результате при падении нейтронной звезды за горизонт событий от нее «отстреливается» не вещество, а только мощное магнитное поле, что и может быть зафиксировано как быстрый радиовсплеск.

Блицары также можно считать гипотетическими объектами, поскольку непосредственно они не зафиксированы. Такие небесные тела также называются «суронами», где SURON – аббревиатура, означающая “SUpramassive Rotating Neuron star” (подмассивная вращающаяся нейтронная звезда). Физика суронов подробно изложена в этой работе; также отмечается (раздел 3.3.2), что в состоянии сурона (блицара) может удерживаться примерно 3% всех нейтронных звезд — большинству из них центробежной силы все-таки не хватает, чтобы балансировать на грани горизонта событий.

Объект Торна-Житков, потомок красного гиганта и нейтронной звезды

Кип Торн совместно с Анной Житков в 1977 году описали гипотетический объект, который мог бы возникать в случае поглощения нейтронной звезды красным гигантом. В этом случае звезда могла бы наблюдаться как пекулярная и содержать повышенные дозы лития, молибдена и рубидия. Существование звезд-гигантов с нейтронным ядром еще в 1938 году предположил Лев Ландау, почему такой объект иногда называют в честь Торна-Житков-Ландау. Наиболее вероятно, что такие звезды могут возникать при слиянии двойных звездных систем, в которые входит красный гигант и нейтронная звезда. Подобный объект должен получаться нестабильным и все равно коллапсировать в черную дыру, либо в двойную звездную систему, где вокруг общего центра масс будут обращаться нейтронная звезда и пульсар.

На практике объекты Торна-Житков пока не обнаружены. Вероятно, такая звезда должна напоминать красный сверхгигант с пекулярными линиями в спектре.

Замороженная звезда

Это еще один гипотетический объект, который может возникнуть через триллионы лет. Возможно, мы наблюдаем эпоху массивных, ярких и горячих звезд именно потому, что наша Вселенная еще слишком молода, и в ней полно гелия и водорода для образования газовых звезд. Тем не менее, так будет не всегда. Как при образовании белых карликов, так и при взрывах сверхновых, «пеплом» от ядерных реакций являются металлы, а не газы. Постепенно содержание металлов во Вселенной возрастает, и через триллионы лет новые поколения звезд будут образовываться не только и не столько из водорода, сколько из металлов. Такие объекты будут гораздо меньше нашего Солнца (около 0,04 M) и гораздо тусклее звезд, известных сегодня – внешне они могут быть сопоставимы с Юпитером. Тем не менее, поскольку они будут состоять из металлов легче железа, плотность их будет огромной, а тяготение на поверхности – около 100g. Именно поэтому в их недрах сможет протекать ядерный синтез, разогревающий такую звезду примерно до 0 градусов Цельсия. Замороженная звезда может быть окружена своеобразной атмосферой, в которой будут плавать куски льда и, повторюсь, может испускать некоторое количество света.   

В классической статье 1979 года Фримен Дайсон предполагал, что в далеком будущем все мелкие звезды, в особенности, белые карлики, станут превращаться в объекты звездной массы, состоящие из чистого железа. Предполагается, что в результате различных цепочек деления и слияния легких ядер, через 101500 лет практически все сохранившиеся светящиеся звезды должны превратиться в глыбы холодного и остывающего железа, а такие железные звезды могут далее превращаться в последнее поколение нейтронных звезд.  

Заключение

Все описанные превращения, являющиеся маленькими шагами к тепловой смерти Вселенной, являются экстраполяцией на основе диаграммы Герцшпрунга-Рассела и не учитывают еще одного гипотетического процесса. Это распад протона, спонтанное превращение протонов в более легкие субатомные частицы. Такой процесс не противоречит известной физике частиц, но также до сих пор не зафиксирован. Именно для того, чтобы засечь распад хотя бы одного протона, в Японии появился проект Камиоканде: шахты близ города Камиока были превращены в огромные резервуары с водой, оборудованные детекторами. Ни один протон во всей этой воде за минувшие сорок лет так и не распался, а Камиоканде в итоге был превращен в один из самых крупных и успешных детекторов нейтрино – но это уже совсем другая история.

Возможно, именно распадом протонов закончится существование железных звезд, которые при этом просто медленно развоплотятся. Или же на последних этапах существования Вселенная породит какие-то новые состояния вещества. Надеюсь, в этой статье мне удалось не обойти вниманием никаких интересных объектов, существование которых проистекает из диаграммы Герцшпрунга-Рассела, но пока не доказано.  

Stellar evolution and the Periodic Table of Elements

Alexandre Costa

“EAAE Summerschools” Working Group

Escola Secundária de Albufeira, Centro Ciência Viva do Algarve (Portugal)

Abstract

The idea that Солнце не было первой звездой, присутствовавшей в нашем регионе Вселенной, поначалу кажется странным для каждого школьника. Будет представлено, как эти элементы были произведены во время Большого взрыва, а затем в результате ядерных реакций на звездах.

Анализ звездных спектров требует использования спектроскопов, которые могут быть легко изготовлены учителями в классе вместе со своими учениками. Семинар будет состоять из конструкции спектроскопа и устройства для объяснения излучения черного тела для всестороннего изучения спектров.

Некоторые предложения по дидактической деятельности

В отличие от других научных областей астрономия не может иметь научный метод, основанный на традиционных экспериментах. То, что мы называем экспериментированием в астрономии, — это просто наблюдение. Мы не можем вмешиваться в эксперимент, мы не можем менять переменные, мы можем только наблюдать.

Тем не менее, наблюдение позволяет сделать много выводов, если мы используем правильные инструменты. Остальная часть работы астронома заключается в объединении улик, как это сделал бы детектив: наблюдение и логика.

Иногда астрономы делают вывод, что звезда имеет тот или иной возраст, что на месте этой звезды раньше была другая звезда, просто исходя из логики.

Сегодня мы знаем, что единственные элементы, которые были созданы в результате Большого взрыва, это водород и гелий (и небольшое количество лития). Исследования ядерного синтеза в ядерных реакторах показали, что в условиях недр звезд могут производиться только те элементы, которые в периодической таблице доходят до железа. Все остальные элементы могут быть произведены только сверхновой [1]. Если мы теперь присоединим к этому знанию некоторый логический вывод, то вы, очевидно, сделаете вывод, что Солнце не было первой звездой в этой области Вселенной, но, конечно, должна была быть еще одна звезда, которая стала сверхновой до образования Солнечной системы. (Иначе откуда на земле могло быть золото, серебро и уран?).

Астрономы также заключают о старении звезд по их металличности, т. е. по составу атмосферы в металлах, таких как натрий, кальций, калий и т. д. Для анализа металличности звезды достаточно света. Конечно, если бы мы использовали свет таким же образом, как это обычно бывает с глазами, звезды имели бы цвет только из-за их теплового излучения черного тела, что мало что говорит вам об их составе, хотя может рассказать вам о температуре звезды [2, 3,4].

Излучение черного тела может даже объяснить, почему звезды не зеленые. Ну, по мере того, как мы переходим от низкотемпературных звезд к высокотемпературным, цвет меняется от красного к оранжевому, к желтому, к белому (?), к синему.

На самом деле цвет звезд – это сумма всего видимого излучения, которое они излучают. Желтая звезда имеет максимум Вина в зелени, но с большим излучением красного, оранжевого и желтого цветов и лишь небольшим количеством синего; поскольку красное и зеленое излучение производят желтый цвет, который добавляется к «настоящим» (монохроматическим) желтым длинам волн, тогда звезда желтая; небольшое количество всех длин волн, которые не вносят вклад в желтый цвет, дают белый цвет с этими длинами волн, поэтому звезды не являются интенсивно желтыми.

Когда звезда должна быть зеленой, она становится белой, потому что ее максимум приходится на синевато-зеленые длины волн. В этом случае сумма всех длин волн дает белый, а не зеленый цвет, и поэтому зеленые звезды, цвет которых создается излучением абсолютно черного тела, не могут существовать.

Это можно показать, показав разницу между прошедшим, отраженным или испущенным светом.

Чтобы понять разницу между различными типами излучения, учащиеся должны понимать разницу между атомными спектрами, испускаемыми газами при высоких температурах, молекулярными спектрами (отраженными непрозрачными телами или пропущенными прозрачными телами) и непрерывным излучением абсолютно черного тела, испускаемым телами, находящимися в тепловое равновесие с окружающей средой.

Занятия на семинаре будут заключаться в сборке спектроскопа, показывающего различия между этими типами излучения, и проекторов, позволяющих моделировать исчерпывающий ответ на вопрос «Почему звезды не зеленые?».

Модель

A. Спектроскоп

Спектроскоп будет построен с использованием модели Starlab для спектроскопов.

Сначала подготавливается основной тубус, где будет проходить световой путь, как показано на рис. 1. После вырезания копии шкалы, представленной на рис. 2. 3.

Затем подготавливаем бумажный корпус спектроскопа, вырезая из бумаги и приклеивая на картон кусок, представленный на рис. 4. ленты, как показано на рис. 5.

Теперь мы можем собрать спектроскоп, как показано на рисунке 6.

Спектроскоп готов к использованию.

B. Модели источников света

Мы можем использовать простую лампу накаливания с переменным сопротивлением для иллюстрации излучения черного тела. Вставляя цветные фильтры между лампой и спектроскопом, студенты могут видеть, что пропускают фильтры, и, сравнивая их с лампой без фильтров, могут понять молекулярное поглощение.

Затем учащиеся могут понять, почему не существует зеленых черных тел, играя с системой, схематически представленной на рис. 7, в которой есть синий, зеленый и красный проекторы с переменным сопротивлением.

Наконец, они могут увидеть простую атомную лампу, чтобы увидеть атомное излучение, и солнечные спектры, чтобы увидеть спектр поглощения.

Ссылки

Johnson, P.E., Canterna, R., 1987, Лабораторные эксперименты для астрономии, Saunders College Publishing, NY

Zeilik, M., Gregory, S.A., Smith, E.v.P., 1992, Введение в астрономию и астрофизику, 3-е изд., Saunders College Publishing, Orlando, U.S.A. Джон Уайли и сыновья, США.

Аткинс, М., Эриксон, Дж., Фридман, А.Дж., Гулд, А.Д., Зельцер, Дж.М., Деятельность планетария для успеха студентов, Том. 8-Colors from Space, опубликованная совместно Калифорнийским университетом науки Лоуренса Холла и Залом науки Нью-Йорка.

Коста, А., 2001, Experiencias en Astrofísica – ¿Porqué no hay estrellas verdes?, 4ºs Encuentros de Enseñanza de Astronomia, 45-53.

План урока SCC GK12 — Звездный нуклеосинтез и периодическая таблица

Звездный нуклеосинтез и Периодическая таблица
План урока Джасмит Дхаливал и Джейсон Мур

Этот модуль закладывает основу для понимания структуры атомов, особенно в отношении их субатомных частиц, идентичности элементов и организации периодической таблицы. Материал представлен в контексте звезд, так как все химические элементы образуются в звездах и взрывах сверхновых. Основная деятельность состоит в моделировании атомов с помощью процессов альфа-синтеза, что обеспечивает уникальное осязаемое понимание для студентов. Этот урок можно использовать как часть курса «Науки о Земле» или вводного курса по химии.

  • Учащиеся узнают о субатомных частицах (протон, нейтрон, электрон).
  • Учащиеся узнают, что идентичность (число) атомов равно количеству протонов.
  • Учащиеся узнают, что атомная масса определяется суммой количества протонов и нейтронов.
  • Учащиеся узнают о цепной реакции протон-протон, которая приводит к образованию гелия при синтезе водорода в звездах.
  • Учащиеся узнают, что химические элементы от водорода до железа могут образовываться в звездах в результате звездного синтеза.
  • Студенты смогут объяснить формирование элементов с помощью альфа-лестницы.
  • Учащиеся узнают, что химические элементы тяжелее железа образуются при взрывах сверхновых.
  • Учащиеся смогут объяснить образование более тяжелых элементов как серию столкновений частиц и последующие процессы ядерного распада.
  • Учащиеся смогут применить свое понимание образования химических элементов для объяснения организации периодической таблицы.
  • Теплые цвета: красный, оранжевый и желтый, поэтому они более теплые.
  • Холодные цвета — зеленый, фиолетовый и синий, поэтому имеют меньшую энергию.
  • Звезды меньше Солнца.
  • Солнце не звезда.
  • Звезды могут падать.
  • Элементы образуются под высоким давлением в земле.
  • Атомы можно увидеть в микроскоп.
  • Атомы можно разделить.
  • Идентичность атома зависит от того, как он выглядит.
  • Атом — мельчайшая единица материи.
  • Химические элементы просто существуют и не имеют конкретного или известного происхождения.
  • Звезды, подобные Солнцу, горят вечно и не меняются.
  • Все элементы в равной степени распространены в Солнечной системе.
  • Периодическая таблица организована в порядке открытия элементов.
  • Все элементы, образовавшиеся в сверхновой, сразу становятся стабильными.
  • Этот модуль включает 5 кратких лекций в PowerPoint, 5 рабочих листов и 2 основных задания, посвященных протонно-протонному синтезу и альфа-синтезу. Лекции в PowerPoint должны быть представлены учителем в интерактивном режиме, вызывая вопросы и ответы, когда это уместно. Групповые рабочие листы являются продолжением лекций и предназначены для усиления обучения студентов и облегчения группового понимания (где студенты помогают друг другу). Урок сосредоточен вокруг двух действий, где учащиеся сначала моделируют протон-протонный синтез, а затем строят атомные модели, используя концепцию альфа-синтеза. В тандеме с периодической таблицей эти действия подчеркнут структуру и идентичность химических элементов.
  • Введение в электромагнитный спектр, включая ледокол с бусами настроения.
  • Введение в звездную эволюцию, их источник энергии и жизненный цикл звезд.
  • Подробный обзор ядерного синтеза с акцентом на протон-протонный синтез.
  • Исследование образования элементов (вплоть до железа) в процессе альфа-синтеза.
  • Обзор процессов образования элементов тяжелее железа.
  • Это устройство было разработано для использования в классе наук о Земле в 9-м классе в Сан-Диего, Калифорния. Эти мероприятия проводились два раза в неделю в течение трех недель и были в значительной степени интегрированы в стандартную учебную программу (с учетом преподавания в выходные дни учителем). Периоды занятий были 50-минутными, и урок преподавался в пять разных периодов. Эти уроки проводились в начале года как введение в химию, которое будет использоваться на протяжении всего курса. Его также можно использовать на уроках химии в качестве введения или обзора фундаментальных понятий.
  • На протяжении всего урока учащиеся будут оцениваться в основном по результатам моделирования атомов. Кроме того, их диаграмма жизненного цикла звезд и связанные с ними действия в рабочих листах (могут быть назначены в качестве домашнего задания) также должны использоваться для проверки понимания.
  • По мере того, как они строят атомы и знакомятся с двумя субатомными частицами (протонами и нейтронами), они будут развивать свое понимание структуры и особенностей атомов. В частности, поскольку эти занятия выполняются в парах и занимают значительную часть учебного времени, это позволяет инструкторам циркулировать и отвечать на вопросы по мере их возникновения. Студенты не только обнаруживают свои собственные трудности и вопросы с материалом, но и получают время для получения ответов и разъяснений. Таким образом, учащиеся получают более глубокое понимание основной концепции строения атома и таблицы Менделеева.
  • Ученики изготовят модель протон-протонного синтеза, используя материалы для рукоделия. Кроме того, каждая пара студентов будет опираться на начальную альфа-частицу, чтобы создать окончательное ядро ​​железа.
  • Материалы для сборки модели состоят из ватных шариков двух разных цветов, один из которых представляет протоны (например, белый), а другой — нейтроны (например, красный).
  • Используя клей и бумажную подложку, учащиеся должны смоделировать протон-протонный синтез, как показано на уроке 3, слайды 6-9..
  • На следующем этапе они должны начать с модели альфа-частицы и продолжать добавлять альфа-частицу (2 нейтрона и 2 протона), пока не получат ядро ​​Fe-52.
  • Эти уроки требуют навыков интерактивной презентации и полной вовлеченности учащихся в процесс обучения в течение всего отведенного времени. Пока студенты изучают и развивают свои знания, они неизбежно сталкиваются с трудностями, которые необходимо решать по мере их возникновения. Рабочие листы предназначены для обеспечения понимания и могут быть заполнены различными способами (например, групповая работа, в классе, домашняя работа, в виде викторины), что остается на усмотрение учителя.

Столб туманности Орла


Обрушение ядра


Fusion

  • Уровень: 9-й класс наук о Земле
  • Сроки: 50 минут два раза в неделю в течение трех недель
  • Стандарт штата Калифорния по химии (средняя школа): атомная и молекулярная структура: «В периодической таблице элементы отображаются в порядке возрастания атомного номера и показано, как периодичность физических и химических свойств элементов связана с атомной структурой».

Пирс Скриппс


Вход SIO


| | |

Дизайн EarthRef.org
При поддержке NSF и NSDL


◄   Домашняя страница Scripps Classroom Connection

Оглядываясь назад на Международный год Периодической таблицы

Atomic News

Наши лучшие празднования и основные моменты МГПТ

10 декабря 2019 г.

Поскольку Международный год Периодической таблицы элементов (МГПТ) подходит к концу, журнал inChemistry решил прогуляться по закоулкам памяти, чтобы найти самые интересные и разнообразные способы признания этого краеугольного камня химии. От истории до искусства и переосмысления самой таблицы мир, несомненно, получил удовольствие от празднования 150-летия Дмитрия Менделеева, упорядочившего химические элементы. Мы отобрали наши любимые моменты.

История

Заслуга в создании современной периодической таблицы принадлежит Дмитрию Менделееву, который расположил элементы по периодичности в 1869 году. Новости химии и техники (прочитать статью). Перед таблицей Менделеева немецкий химик Иоганн Вольфганг Доберейнер предположил, что элементы можно расположить в триады, а французский геолог Александр-Эмиль Бегуйе де Шанкуртуа расположил элементы по атомным весам вокруг цилиндра, который он назвал теллурический». Но что делало таблицу Менделеева такой особенной, так это то, что он использовал свою организацию элементов для правильного предсказания неоткрытых элементов.

В 2019 году прорыв Менделеева был отмечен статьями, симпозиумами и веселыми мероприятиями по всему миру.

Прославление женщин

Журнал Nature признал женщин за периодической таблицей. Такие ученые, как русский химик Юлия Лермонтова, коллега Менделеева, продолжали поиски новых элементов. Лермонтова взялась за усовершенствование процессов разделения металлов платиновой группы, рутения, родия, палладия, осмия, иридия и платины.

Среди других известных упоминаний были польско-французский химик и физик Мария Кюри (открывшая радий и полоний), австрийско-шведский физик Лиза Мейтнер (протактиний), немецкий химик и физик Ида Ноддак (рений) и французский физик Маргерит Перей (франций). .

Американскому химику-ядерщику Дарлин Хоффман приписывают демонстрацию того, что 257 Fm могут самопроизвольно расщепляться, а также обнаружение 244 Pu в природе. Она также была первой женщиной, возглавившей научный отдел Лос-Аламосской национальной лаборатории. Рита Кларк Кинг была первой афроамериканкой, работавшей в Национальном бюро стандартов, где она изучала горение газовых смесей. Кармен Романи и Тринидад Феррер исследовали влияние фтора на здоровье.

Награждение новичков

Некоторые из ученых, участвовавших в последних дополнениях к периодической таблице, были отмечены на 6-й Международной конференции по химии и физике трансактинидных элементов (конференция TAN19) и отмечены в пресс-релизе АААС. Немецкие физики Питер Армбрустер и Готфрид Мюнценберг сыграли свою роль в открытии элементов со 107 по 112. Коджи Моримото из Японии был членом группы, которая помогла открыть элемент 113. в честь которого назван элемент (118, оганесон), возглавлял группу, открывшую элементы со 114 по 118. Эти открытия стали результатом совместных усилий многих людей и организаций.

Единственным другим элементом, названным в честь живого человека, был сиборгий — элемент 106, названный в честь американского химика Гленна Сиборга, умершего в 1999 году. Этот элемент был особенно популярен среди многих членов ACS, поскольку Сиборг был президентом ACS в 1976 году. 25 лет спустя после присуждения Нобелевской премии по химии.

Актиниды также были горячей темой для других, поскольку Chemical & Engineering News (C&EN) сообщил об открытии и изучении элементов со 104 по 118.

Элементы искусства

Академический журнал, The Conversation , отпраздновал IYPT художественным изображением элементов австралийскими художниками Дэймоном Коварски и Хьюнджу Кимом. Произведения сравнивают и противопоставляют то, как отдельные элементы воспринимаются разной аудиторией.

Возьмите гелий. Распространено мнение, что гелий используется для изготовления воздушных шаров и делает ваш голос забавным. С точки зрения химика гелий полезен для охлаждения и известен как элемент с самой низкой температурой кипения. Да и сами художники отмечали, что он бесцветен, не имеет запаха, вкуса и почти полностью инертен — не перспективный предмет для визуализации.

Но Коварски решил сосредоточиться на первоначальном открытии того, что гелий исходит от Солнца и что он содержится в звездах. Так они изобразили последовательность образования гелия при звездном нуклеосинтезе. Конечно, немного другая направленность на элементы.


Из «Когда художник смотрит на химический элемент, что он видит?» by The Conversation

Фоновая композиция построена вокруг диаграммы, показывающей прохождение Солнца по небу на широте и долготе колледжа Charles La Trobe P-12 в Маклеоде, штат Виктория, Австралия, на месте установки, на 1. 9 января0005

На это наложена последовательность образования гелия в звездном нуклеосинтезе, график, показывающий скорость производства и потребления гелия (несмотря на его распространенность во Вселенной, это конечный ресурс на Земле), и столбцы спектра поглощения, которые позволили это первый открытый внеземной элемент.


Исследование элементов C&EN

Покрытие C&EN охватило всю гамму. Флагманский журнал ACS сделал все возможное, от исторических очерков и анализа открытий до поэтических и фотоконкурсов. Нам нравится 39«Элементы за 10 дней», в котором мы узнаем об историческом путешествии Дженни и Джеймса Маршаллов, чтобы посетить места, где впервые были обнаружены элементы.

Занявшие второе место включали освещение самой маленькой периодической таблицы в мире, размер которой составляет 14 мкм на 7 мкм, побив предыдущего рекордсмена, вырезанного на пряди волос, энтузиастов элементов, у которых есть коллекции металлов, минералов и даже газы и непрекращающиеся споры об упорядочении периодической таблицы.

Новые взгляды на периодическую таблицу

Согласно исследованию Сети передачи знаний о химических инновациях, «44 элемента столкнутся с ограничениями поставок в ближайшие годы». Институт зеленой химии ACS также отмечает, что «эти критические элементы включают редкоземельные элементы, драгоценные металлы и даже некоторые элементы, необходимые для жизни, такие как фосфор». Как исчезающие элементы связаны с зеленой химией? Об этом можно прочитать в статье «Исчезающие элементы».

Преподаватель химии и блоггер Compound Interest Энди Браннинг проливает свет на то, как Большой взрыв и реакции в звездах сформировали элементы в инфографике «Происхождение элементов».

Комитет ACS по химикам с ограниченными возможностями представил очень доступный стол на осеннем национальном собрании ACS в Сан-Диего. На каждой плитке элемента напечатан шрифт Брайля и язык жестов.

Избранное членов ACS

Десятки участников ACS поделились своим любимым элементом на Tumblr, в то время как другие обсуждали «лучший» элемент в стиле March-Madness. Популярными выборами в периодическом плей-офф IYPT были кислород, углерод, золото, серебро и платина, причем многие из них отдавали предпочтение элементам, занимающим центральное место в их собственных исследованиях. Один респондент проголосовал за барий, кобальт и азот, потому что символы означают BaCoN. Узнай, какой элемент победил!

У вас было достаточно возможностей проверить свои знания с помощью викторины C&EN IYPT Trivia Quiz, IUPAC Periodic Table Challenge и #IYPTQuiz (открыт 20–31 декабря), организованных ChemKittyCorn.

Хотя, возможно, пришло время выключить свет и очистить конфетти от символов стихий, поскольку этот праздничный год подходит к концу, наука и открытия еще не закончились. Многое предстоит узнать и открыть. И над следующей важной вещью в таблице уже ведется работа: существует ли элемент 119?

Соавтор: Фрэнки Вуд-Блэк

Atomic News

периодичность – определение и значение

  • Определение
  • Связать
  • Список
  • Обсудить
  • См.
  • Услышать
  • и Любовь

Определения

из Словаря английского языка American Heritage®, 5-е издание.

  • сущ. Качество или состояние периодичности; рецидивы через определенные промежутки времени.
  • сущ. Повторение сходных свойств у химических элементов, на что указывает их положение в периодической таблице.

из словаря века.

  • сущ. Периодический характер; привычная тенденция или предрасположенность повторяться через установленные промежутки времени.
  • сущ. В физ. число повторений периодического движения, такого как вибрация, в единицу времени; в частности, в электричество количество полных периодов или циклов в секунду переменного или колебательного тока: то же, что и частота. Обычные электрические частоты 25 и 60 в США и 50 в Европе.
  • сущ. В ботаника , привычка растения приспосабливать свой рост или движение своих органов к регулярным изменениям условий (света, тепла и т. д.), годовых или суточных. Периодичность проявляется также в некоторых спонтанных движениях, не связанных со временем суток и временем года. См. фенология, сон , 5, чувствительное растение и периодическое движение .

из версии GNU Collaborative International Dictionary of English.

  • сущ. Качество или состояние периодичности или регулярности.

из Викисловаря, Creative Commons Attribution/Share-Alike License.

  • сущ. Повторение менструаций у женщин; менструация.
  • сущ. Качество периодичности; склонность к периодическим рецидивам.
  • существительное математика Качество функции с повторяющимся набором значений через равные промежутки времени.

из WordNet 3.0 Copyright 2006 Принстонского университета. Все права защищены.

  • существительное качество повторения через равные промежутки времени

Этимологии

из Викисловаря, Creative Commons Attribution/Share-Alike License

С французского périodicité

Поддержка

Помогите поддержать Wordnik (и сделайте эту страницу свободной от рекламы), приняв слово периодичность.

Примеры

  • Доплеровский сдвиг периодичность короткая и более сильная.

    Если Земля редкая, мы можем не услышать об инопланетянах | Вселенная сегодня

  • 4 Может иметь место более длительная периодичность , связанная с тропосферными температурами, или 1998 г. знаменует собой начало длительного периода потепления.

    Томпсон: «Удивительно похоже» « Климатический аудит

  • Томас Градграйнд, человек фактов и расчетов, говорил как представитель того, что современные философы охарактеризовали бы в контексте того, что описывается как периодичность , как современный век.

    АНК Сегодня

  • Томас Грэдграйнд, человек фактов и расчетов, говорил как представитель того, что современные философы охарактеризовали бы в контексте того, что описывается как периодичность , как современная эпоха.

    АНК Сегодня

  • В истории есть то, что называется периодичностью ; в каждый период, каковы были нормы в этот исторический период?

    Сегодня онлайн

  • Таким образом, периодичность темпа потребления прозаической литературы соответствует периодичности, которая обнаруживается в темпе зачатия и в половых экболических проявлениях.

    Исследования по психологии секса, том 1 «Эволюция скромности»; Феномены половой периодичности; Автоэротизм

  • Есть много явлений, которые кажутся периодическими, но на самом деле являются случайными – я уверен, что вы могли бы определить “ периодичность ” вулканических извержений, используя также анализ временных рядов.

    RealClimate

  • Есть много явлений, которые кажутся периодическими, но на самом деле являются случайными – я уверен, что вы могли бы придумать ” периодичность ” извержений вулканов с использованием также анализа временных рядов.

    RealClimate

  • Есть много явлений, которые кажутся периодическими, но на самом деле являются случайными – я уверен, что вы могли бы определить “ периодичность ” вулканических извержений, используя также анализ временных рядов.

    RealClimate

  • Функциональное уравнение: Отношение между значениями функции в различных точках, например, периодичность или симметрия.

    Citizendium, Справочник граждан – Последние изменения [en]

Периодическая таблица космоса: 100 лет диаграммы Герцшпрунга-Рассела

Современная астрономия рисует яркую картину Вселенной, рожденной в результате катастрофического взрыва и наполненной экзотическими звездами, начиная от гигантских красных сверхгигантов размером с от скромной Солнечной системы до сверхплотных белых карликов и черных дыр, которые меньше Земли. Эти открытия тем более замечательны, что астрономы делают выводы из мельчайших проблесков света, иногда всего лишь нескольких фотонов. Ключом к этому успеху является график, который два астронома представили 100 лет назад.

Диаграмма Герцшпрунга-Рассела (H-R) проста. Он отображает два основных свойства звезд: их светимость (собственная яркость) и температура их поверхности (определяемая их цветом). Поступая таким образом, он закрепляет звездную астрономию так же, как периодическая таблица закрепляет химию. В то время как в периодической таблице сходные химические элементы группируются вместе — например, все благородные газы, такие как гелий, неон и аргон, помещаются в один столбец, — на диаграмме HR группируются вместе звезды, проходящие схожие этапы жизни. Когда астрономы изобрели диаграмму, никто не знал, почему светит солнце и другие звезды. Никто не знал, как рождаются звезды и как они умирают. Никто не мог даже заверить общественность, что солнце никогда не взорвется. Никто не знал и о том, что звезды выковали большинство элементов, из которых состоит Земля и наши тела.

Эта диаграмма не только сыграла важную роль в решении этих проблем, но и сегодня помогает астрономам решать ключевые вопросы о звездах. Насколько массивной может быть звезда? Какие звезды возникли первыми после Большого взрыва? Когда мы увидим следующую сверхновую в нашей галактике?

Экскурсия по звездному бестиарию
«Никто не предполагал, что я стану астрономом, — сказал датский ученый Эйнар Герцшпрунг. Действительно, когда ему было 20, его семья продала книги по астрономии его покойного отца. Тем не менее Герцшпрунг выстоял. Он нарисовал свою первую диаграмму светимости-цвета звездных скоплений в 1908. Немецкий астроном Ганс Розенберг, который, вероятно, знал о работе Герцшпрунга, опубликовал такую ​​диаграмму в 1910 году, а сам Герцшпрунг опубликовал несколько в 1911 году. В то время он был неизвестен. Напротив, Генри Норрис Рассел был одним из выдающихся астрономов Америки. В 1913 году, не зная о работе Герцшпрунга, он начертил собственную диаграмму. Из-за престижа Рассела астрономы сначала назвали этот график диаграммой Рассела, затем диаграммой Рассела-Герцшпрунга и, наконец, сохраняя правильный исторический порядок, диаграммой Герцшпрунга-Рассела.

Когда астрономы наносили звезды на график, они обнаруживали четкие закономерности. Подавляющее большинство, включая Солнце, лежат на диагональной линии, протянувшейся от верхнего левого угла (яркие и горячие звезды) к нижнему правому углу (тусклые и холодные звезды). Эта диагональ, которую астрономы называют главной последовательностью, является поразительным открытием, потому что она соединяет звезды, которые кажутся противоположностями. Каждая звезда главной последовательности излучает свет одинаково: ядерные реакции превращают водород в гелий в центре звезды. Чем больше масса звезды главной последовательности, тем горячее становится ее центр и тем быстрее протекают реакции, делая звезду ярче и горячее. Таким образом, главная последовательность — это действительно массовая последовательность.

Еще одна звездная группа появляется выше и правее главной последовательности. Он состоит из звезд, которые ярче звезд главной последовательности той же температуры и цвета. Большинство из них холоднее солнца; все ярче. На первый взгляд это звучит как противоречие: чем холоднее звезда, тем меньше света излучает каждый квадратный дюйм ее поверхности, так как же холодная красная звезда может светить в 100 или даже в 10 000 раз ярче Солнца? Ответ заключается в том, что эти звезды должны быть огромными — астрономы называют их гигантами и сверхгигантами. Это то, чем становятся звезды главной последовательности после того, как они исчерпали водородное топливо в своих центрах. Сверхгиганты в конечном итоге взрываются как сверхновые. Великаны уходят со сцены тише.

Фактически, диаграмма H-R раскрывает судьбу гигантов. Диаграмма содержит группу звезд, которые образуют диагональную линию ниже главной последовательности, что означает, что они тусклее, чем звезды главной последовательности той же температуры и цвета. По тем же рассуждениям, которые обсуждались, эти звезды должны быть крошечными — астрономы называют их белыми карликами. Несмотря на свое название, они имеют множество цветов. Это плотные и очень горячие ядра, оставшиеся после того, как гиганты сбросили свою внешнюю атмосферу. Уже не способные к ядерным реакциям, они обычно остывают и со временем тускнеют. Однако, если они являются частью двойной звездной системы, они могут всасывать вещество из своей звезды-компаньона, достигать критической массы и становиться сверхновой.

Отличительные и вездесущие узоры диаграммы H-R раскрывают даже звездные свойства, которые диаграмма не отображает напрямую. Например, астрономы могут определить возраст звездного скопления, построив диаграмму H-R только для звезд в этом скоплении. В скоплении Плеяд, например, главная последовательность простирается до ярких голубых звезд, тогда как в Гиадах такие звезды отсутствуют. Следовательно, Гиады должны быть старше; все яркие голубые звезды, которые он когда-то содержал, вымерли.

Больше и больше
Диаграмма H-R остается жизненно важным инструментом. Большая часть сегодняшних исследований в области звездной астрономии может рассматриваться как способ изучения крайностей диаграммы. Внизу справа самые тусклые, самые красные и наименее массивные звезды. Главная последовательность заканчивается тусклыми красными звездами, масса которых составляет около 8 процентов от массы Солнца. За пределами находится царство коричневых карликов, звезд, которые слишком легки для поддержания ядерного синтеза. Их свойства и происхождение до сих пор озадачивают астрономов. Scientific American , январь 2006 г.].

На другом конце, в левом верхнем углу диаграммы H-R находятся самые яркие, самые горячие и самые массивные звезды главной последовательности. Но насколько массивными они могут стать? Яркие звезды легко увидеть, но их трудно изучать, потому что они редки. Рождаются немногие, и эти немногие сжигают свое топливо так быстро, что взрываются через несколько миллионов лет после рождения. Исследования очень молодых звездных скоплений показывают, что звезды имеют максимальную массу примерно в 150 раз больше солнечной. Однако в прошлом году Пол Кроутер из Шеффилдского университета в Англии и его коллеги повысили ставку. Они утверждали, что звезда в Большом Магеллановом Облаке, скромной соседней галактике, была настолько яркой и синей, что должна была родиться с колоссальной массой в 320 солнечных. Однако некоторые астрономы скептически относятся к оценке массы, потому что она предполагает, что звезда следует той же модели массы, яркости и температуры, что и обычные звезды главной последовательности.

Как бы то ни было, самые первые звезды во Вселенной могли быть еще больше. Большой взрыв создал три самых легких элемента: водород, гелий и немного лития. В первичном бульоне не было углерода и кислорода, которые излучают инфракрасный свет, выходящий за пределы современных межзвездных облаков, что позволяет им охлаждаться и фрагментироваться. Таким образом, первые звездообразующие газовые облака могли быть теплыми и большими, и они должны были породить звезды с массой в сотни раз больше солнечной [см. «Первые звезды во Вселенной» Ричарда Б. Ларсона и Фолькер Бромм; Scientific American , декабрь 2001 г.]. Если это так, то они были намного ярче и горячее, чем самые экстремальные современные звезды; поэтому они появятся выше и левее верхнего левого угла современной диаграммы HR.

Любая звезда, родившаяся с массой, более чем в восемь раз превышающей массу Солнца, однажды взорвется [см. «Как взорвать звезду» Вольфганга Хиллебрандта, Ганса-Томаса Янки и Эвальда Мюллера; Scientific American , октябрь 2006 г.]. Каждый год астрономы наблюдают сотни взрывов сверхновых в галактиках за пределами нашей. Но с 1604 года, до того, как астрономы начали использовать телескоп, они не видели, чтобы звезда в нашей галактике становилась сверхновой. Что будет следующим самоуничтожением, и когда мы это увидим?

Млечный Путь порождает пару сверхновых в столетие. Но когда он сработает, нет никакой гарантии, что мы его увидим. Млечный Путь огромен — намного больше, чем у большинства других галактик, — и его диск забит межзвездной пылью, которая блокирует свет даже сверхновой. Действительно, более полувека назад астрономы обнаружили гигантское облако мусора под названием Кассиопея А; свет от взрыва, который его создал, достиг Земли в конце 1600-х годов, но остался незамеченным.

Таким образом, любая взорвавшаяся массивная звезда, производящая всплеск в небе, должна находиться поблизости, вероятно, в пределах 20 000 световых лет от Земли. Чтобы найти звезды на грани, астрономы смотрят в правый верхний угол диаграммы H-R — область красных сверхгигантов. Ближайшими и самыми яркими являются Бетельгейзе и Антарес, которые находятся в 640 и 550 световых годах от Земли соответственно — достаточно близко, чтобы их взрывы могли соперничать с луной по яркости, но достаточно далеко, чтобы не причинить нам вреда.

Но космос всегда может нас удивить. Знаменитая сверхновая 1987 года в Большом Магеллановом Облаке произошла не от красного сверхгиганта, а от голубого. Подобные звезды есть и в нашей галактике; среди них две самые заметные звезды на ночном небе, Денеб и Ригель.

Или мы могли бы увидеть сверхновую другого типа, которая возникает, когда белый карлик превышает критическую массу. Хотя такие сверхновые встречаются реже, они также более яркие и обычно появляются над или под пылевым диском, что облегчает их обнаружение. Из пяти сверхновых в нашей галактике астрономы наблюдали с н.э. 1000 г. три — а возможно, и четыре — взрывались белые карлики. К сожалению, белые карлики настолько тусклые, что подозреваемые в запуске следующих сверхновых не очевидны.

Тем не менее, прямо сейчас к нам приближается свет от следующей сверхновой Млечного Пути. Когда он, наконец, прибудет, астрономы отметят положение прародителя на диаграмме H-R, чтобы понять его жизнь и смерть. Герцшпрунг и Рассел были бы рады узнать, что их творение до сих пор дает так много понимания. Более того, его успех вдохновил на аналогичные сюжеты других явлений, в частности, множества планет, вращающихся вокруг других звезд. Такой график может раскрыть столько же информации о галактических связях Земли, сколько диаграмма H-R рассказала об отношениях Солнца.

Нажмите, чтобы увеличить диаграмму H-R

Руководство пользователя по Периодической таблице космоса

Цвет и тип звезд
Цвет звезды отражает температуру ее поверхности: от теплого раскаленного докрасна (крайний справа) до раскаленного до синего (крайний слева). Астрономы делят звезды на семь основных спектральных классов, исходя из того, какие химические элементы в их внешних слоях поглощают свет, что, в свою очередь, зависит от температуры: О, В, А, F, G, К и М. Универсальная мнемоника — «О, будь хорошая девушка/парень, поцелуй меня!» хотя альтернатива «О, боже, двойка меня убивает!» имеет свою привлекательность.

Основная последовательность
Большинство звезд выстраиваются по диагонали, что указывает на то, что их светимость и температура определяются третьим, еще более фундаментальным свойством: массой. Горячие и яркие звезды слева — самые массивные. Как только звезда начинает производить энергию путем слияния ядер водорода, она достигает стабильного внутреннего равновесия и большую часть своей жизни остается в одном и том же месте на диаграмме.

Гиганты/сверхгиганты
Это бывшие звезды главной последовательности, которые исчерпали водород в своем ядре и теперь поглощают другие резервуары топлива, такие как гелий. Самые массивные становятся сверхгигантами; меньшие, великаны. Если бы большой красный сверхгигант заменил Солнце, он поглотил бы все планеты вплоть до Юпитера. Эти звезды не остаются в фиксированном положении на диаграмме, а перемещаются по мере своего старения.

Гипергиганты
Самые массивные звезды находятся в верхней части диаграммы. Нынешним рекордсменом является R136a1, который при рождении был в 320 раз массивнее Солнца; с тех пор он потерял массу, выбрасывая газ. Такой же массивной и нестабильной звездой является Эта Киля, окутанная газовой туманностью от вспышки 170 лет назад.

Белые карлики
Белые карлики — это звездные трупы. Не в силах больше генерировать энергию, они сбиваются в шары размером едва ли с Землю. Несмотря на свое название, они охватывают целый ряд цветов. Со временем белый карлик сползает вниз по карте вправо, пока его не становится едва видно. Изначально звезда закутана в так называемую планетарную туманность, состоящую из выброшенного газа.

Вс
Солнце лежит на главной последовательности. Она возникла как холодная протозвезда и, когда водородное топливо ее ядра будет исчерпано, станет красным гигантом и, наконец, белым карликом. Вопреки распространенному мнению, Солнце — не обычная звезда; около 95 процентов звезд лежат ниже него на диаграмме. На этом ультрафиолетовом изображении виден солнечный протуберанец в сентябре 1999 года.

Коричневые карлики
Передовой областью астрономии в последние два десятилетия было обнаружение и изучение коричневых карликов, которые являются звездами, слишком легкими для устойчивого ядерного синтеза. На диаграмме они перекрываются с самыми тусклыми и самыми красными звездами в правом нижнем углу и продолжаются за пределы страницы вправо. LP 944–20 в правом нижнем углу — единица. Десять лет назад астрономы добавили спектральные классы L и T (не показаны) для классификации этих объектов.

Химия элементов | ScienceDirect

ScienceDirect

РегистрацияВойти

Книга • Второе издание • 1997

Под редакцией:

Н.Н. ГРИНВУД и А. ЭРНШОУ

Книга • Второе издание • 1997

 

Стрелка внизПросмотреть содержание книги

Стрелка внизО книге

ПоискИскать в этой книге

Под редакцией:

Н.Н. GREENWOOD and A. EARNSHAW

Просмотреть эту книгу

Arrow DownПо содержанию

Описание книги

Когда этот инновационный учебник впервые появился в 1984 году, он быстро стал пользоваться большим успехом во всем мире и уже был переведен на несколько европейских и азиатских языков. .. прочитать полное описание

Искать в этой книге

Просмотреть содержание

Содержание

Действия для выбранных глав

Выберите All / Deselect All

  1. Select All Front Matter

    Полный текстовый доступ

    .
    ко второму изданию
    Предисловие к первому изданию

  2. Выберите 1 — Происхождение элементов. Изотопы и атомные веса

    Глава книгиТолько реферат

    1 – Происхождение элементов. Изотопы и атомные веса

    страницы 1-19

  3. Выбор 2 – Химическая периодичность и периодическая таблица

    Глава. – Водород

    Глава книгиТолько реферат

    3 – Водород

    Страницы 32-67

  4. Выберите 4 – Литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франций

    Книга Глава Abstract Только

    4 – Литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франк

    страницы 68-106

  5. Select 5 – Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium и Radium

    Bookbstract, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium и Radium

    .

    5 – Бериллий, магний, кальций, стронций, барий и радий

    Стр.-215

  6. SELECT 7 – Алюминий, галлия, индий и таллий

    Книга Глава. Только

    8 – Carbon

    страницы 268-327

  7. Выбор 9 – Кремний

    Глава.0005

    Книга Глава Абстракт только

    10 – Германия, олова и свинец

    страницы 367-405

  8. SELECT 11 – ATOREN

    ГЛАВА. – Фосфор

    Глава книгиТолько реферат

    12 – Фосфор

    Страницы 473-546

  9. Выберите 13 – Мышьяк, сурьма и висмут

    Глава книгиТолько реферат

    13 – Арсеник, сурьма и висмут

    страницы 547-599

  10. SELECT 14 – кислород

    Глава. главаТолько реферат

    15 – Сера

    Страницы 645-746

  11. Выберите 16 – Селен, теллур и полоний

    Глава книгиТолько реферат

    16 – Селен и полоний, теллур0015

    Страницы 747-788

  12. SELECT 17 – Галогены: фтор, хлор, бромин, йод и астатин

    Глава. -887

  13. Выберите 18 – Благородные газы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон

    Глава книгиТолько реферат

    18 – Благородные газы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон

    страниц 888-904

  14. SELECT 19 – Координация и органометаллические соединения

    Глава.

    Глава книгиТолько реферат

    20 – Скандий, иттрий, лантан и актиний

    Страницы 944-953

  15. Выберите 21 – Титан, цирконий и гафний

    Книга Глава Abstract только

    21 – Титановый, цирконий и гафний

    страницы 954-975

  16. SELECT 22 – Vanadium, Niobium and Tantalum

    Глава.

    23 Хром, молибден и вольфрам0210
  17. SELECT 24 – Марганец, техний и rhenium

    Книга Глава. 25 – Железо, рутений и осмий

    Страницы 1070-1112

  18. Выберите 26 – Кобальт, родий и иридий

    Глава книгиТолько реферат

    26 – Кобальт, родий и иридий

    страницы 1113-1143

  19. SELECT 27 – Никель, Палладиум и Платина

    Глава.

    Глава книгиТолько реферат

    28 – Медь, серебро и золото

    Страницы 1173-1200

  20. Выберите 29 – Цинк, кадмий и ртуть

    Глава книгиТолько реферат

    5

    5 903 29 – Цинк, кадмий и ртуть

    Страницы 1201-1226

  21. Выберите 30 – Элементы лантанидов (Z = 58–71)

    Глава книгиТолько реферат

    30 – Элементы лантанидов (7Z–18) (Z = 58–71)

    Страницы 1227-1249

  22. Выберите 31 – Элементы актинидов и трансактинидов (Z = 90–103 и 104–112) 104–112)

    Страницы 1250-1284

  23. SELECT Приложение 1 – Атомные орбитали

    Книга Capterno Access

    Приложение 1 – Атомные орбитали

    страницы 1285-1289

  24. Select Access 2 – Symmetry Element

    Приложение 2.
    Элементы симметрии, операции симметрии и группы точек

    Страницы 1290-1292

  25. Выберите Приложение 3. Некоторые единицы, не относящиеся к системе СИ†

    Глава книги Нет доступа

    Приложение 3. Некоторые единицы, не входящие в систему СИ

    Стр. в горных породах земной коры/млн (т. е. г/тонну)

    Стр. 1294

  26. Выберите Приложение 5 – Эффективные ионные радиусы в млн для различных степеней окисления (в скобках)†

    Глава книги Нет доступа

    Приложение 5 – Эффективные ионные радиусы в pm для различных степеней окисления (в скобках)

    Page 1295

  27. SELECT Приложение 6 – Нобелевская премия за химию

    Книга Capterno Access

    Приложение 6 – Нобелевская премия за химию

    страницы 1296-1299

  28. Select Appendix 7-1299

  29. Select. Глава книги Нет доступа

    Приложение 7 – Нобелевская премия по физике

    Страницы 1300-1304

  30. Выберите индекс

    Глава книги Нет доступа

    Индекс

    Страницы 1105-1340005

  31. Select Рекомендуемые согласованные значения некоторых фундаментальных физических констант (1986)

    Книга Capterno Access

    Рекомендуемые последовательные значения некоторых фундаментальных физических константов (1986)

    Page 1342

Ключевые функции

    .

Оставить комментарий