Общие свойства атомных ядер

Химический состав, распространение и распределение элементов и их соединений на Земле изучает геохимия. В соответствии с основным законом геохимии общая распространенность элемента зависит от свойств его атомного ядра, [c.317]

Заряд атомного ядра по величине совпадает с порядковым номером элемента в периодической системе число электронов равно заряду ядра. Атом в целом нейтрален, т. е. сумма отрицательных зарядов компенсирована положительным зарядом ядра. Размеры атомного ядра (диаметр 10 — 10 м) весьма малы по сравнению с размерами атома (диаметр 10 м), но почти вся его масса сосредоточена в ядре ( 99,97 %). А так как масса является мерой энергии, то в ядре сосредоточена почти вся энергия атома. Плотность ядерного вещества огромна ( 10 кг/м ). Заряд ядра определяет не только общее число электронов, но и электронное строение атомов, а следовательно, их физико-химические свойства. [c.90]

В 1923 г. норвежский геохимик В. М. Гольдшмидт сформулировал основной закон геохимии общая распространенность элемента зависит от свойств его атомного ядра, а характер распространения — от свойств наружной электронной оболочки его атома. [c.242]

Данные об устойчивости атомных ядер (см. гл. 1) не делают неожиданным открытие естественной радиоактивности у большинства элементов периодической системы, что само по себе дает основание считать естественную радиоактивность общим свойством всех химических элементов. Действительно, можно предположить, что, поскольку всегда существует отличная от нуля вероятность прохождения частицы сквозь потенциальный барьер, любое ядро способно к самопроизвольному распаду. Таким образом, радиоактивность является не каким-то особенным свойством материи присущим лишь сравнительно небольшой группе химических элементов, а есть общее свойство материального мира. [c.62]

Химические и физические свойства атомов и молекул определяются строением их электронных оболочек, взаимодействующих с атомными ядрами. В основе химии и, тем самым, биохимии и биологии лежит квантовая механика. Общая теория строения и свойств молекул называется квантовой химией, соответственно область квантовомеханических исследований строения и свойств биологически функциональных молекул именуется квантовой биохимией. [c.108]

Атомы состоят из положительно заряженного атомного ядра и окружающих его электронов, однако природа вещества, т. е. его характер и свойства, почти целиком определяется состояниями электронов. Все свойства веществ, которые рассматриваются в этой книге (за исключением части данной главы), также обусловлены поведением электронов. Но действительной причиной, определяющей состояние электронов, является электрический заряд ядра кроме того, почти вся масса атома сосредоточена в ядре. Общепринято считать атомное ядро точкой, имеющей массу и заряд , однако ядро обладает собственной структурой, и известны случаи, когда эта структура оказывает влияние на поведение электронов. В данной главе мы рассмотрим строение атомного ядра, а затем познакомимся в общих чертах со свойствами изолированных атомов. [c.37]

Открытие нейтрона позволило установить, что атомное ядро состоит только из протонов и нейтронов (Д. Д. Иваненко) и именно эти две частицы являются кирпичиками , из которых построены ядра всех элементом. Поэтому они получили общее название нуклонов, т. е. в переводе на русский язык, частиц, образующих ядра. Напомним, что масса протона равна единице, а его электрический заряд +1 масса нейтрона также близка к единице, а заряд равен нулю. Поэтому заряд ядра атома любого элемента определяется только числом протонов, а масса ядра (или атомная масса элемента) определяется суммой чисел протонов и нейтронов. Например, атомный номер алюминия Z=13, а масса его ядра (атомная масса) равна 27. Так как заряд ядра алюминия равен + 13, то, очевидно, в его состав должно обязательно входить 13 протонов, а чтобы масса ядра была равной 27, к этому числу протонов необходимо добавить 14 нейтронов. Таким образом, в состав ядра алюминия вхо-дит 27 нуклонов, из которых 13 протонов и 14 нейтронов. Подобным образом можно узнать числа протонов и нейтронов в ядрах атомов всех элементов. Если обозначить атомную массу элемента через А, то ясно, что сумма чисел нейтронов и протонов (Z) равны А, т. е. число нейт-ронов в ядре равно разности (А—Z). Так, простейший атом водорода (Z=l) не содержит нейтронов и его ядро состоит только из одного протона. Однако в 1932 г было обнаружено ядро, заряд которого также равен единице, но масса его вдвое больше, чем масса протона. По химическим свойствам элемент с таким ядром не отличается от водорода и, следовательно, является изотопом водорода, в котором ядро состоит из одного протона и одного добавочного нейтрона. Этот самый, простой из изотопов был назван дейтерием, или тяжелым водородом. Обозначается символом D. Как и обычный водород, дейтерий образует воду D2O, которую называют тяжелой. Тяжелый водород существует на Земле наряду с обычным, но только в очень малом количестве — примерно в отношении 6000 1. Существует также еще более тяжелый изотоп водорода тритий, атомная масса которого равна 3. Тритий содержит в ядре, кроме протона два нейтрона. [c.280]

В то время как обычные химические реакции связаны с изменением во внешних слоях атома, т. е. в электронной оболочке, радиоактивные явления объясняются процессами, протекающими в атомном ядре. Общие представления о естественной и искусственной радиоактивности, об излучениях при радиоактивном распаде и о природе и свойствах элементарных частиц даются в курсах общей химии и общей физики, в разделах об электронно-ядерном строении атомов и составе, строении и превращении атомных ядер. [c.98]

Теория Бора достигла чрезвычайно большого успеха при объяснении общих свойств спектра атома водорода. Однако более детальное экспериментальное изучение атомных спектров привело к обнаружению дополнительных линий, которые могли быть объяснены только при модификации теории Бора. Одно уточнение теории состояло в том, что масса ядра вошла в выражение для постоянной Ридберга [c.25]

Третье объяснение, основано на рассмотрении поведения орбиталей в ходе реакции путем корреляции орбиталей реагента и конечного продукта — атома бериллия (формально предполагается, что ядра гелия могут слиться, образовав ядро бериллия). На рис. 4.1 показана корреляционная диаграмма этого процесса [2, 3]. Молекулярные орбитали двух атомов гелия расположены слева в порядке возрастания энергии, атомные орбитали бериллия — справа. Чтобы соединить уровни, находящиеся слева, с соответствующими уровнями справа, используют общие свойства симметрии (локальный орбитальный угловой момент молекулярных орбиталей гелия относительно оси бесконечного порядка и четность [c.108]

Изучение радиоактивности — процесса, который самопроизвольно протекает в сравнительно менее устойчивых ядрах радиоактивных элементов, — дало много сведений об атомных ядрах. Следовало ожидать, что если бы удалось те или иные превращения в ядрах вызывать и осуществлять искусственно, то это могло бы еще в более значительной мере осветить вопрос о составе и свойствах атомных ядер. Из различных трудностей, которые возникали на этом пути, наиболее общей представлялась необходимость воздействия на ядра какими-то особо мощными средствами, гораздо более энергичными, чем те, которые применялись до этого времени в химических или физических экспериментах, ибо процессы, происходящие в атомных ядрах, связаны с огромными энергетическими эффектами. [c.451]

Атомные ядра являются чрезвычайно прочными образованиями, не изменяющимися при любых химических реакциях. Атом в целом является электрически нейтральной системой, вследствие чего общее число протонов в ядре равно общему числу электронов в электронной оболочке. Это число Z является характеристическим для каждого атома, так как определяет его принадлежность к тому или иному химическому элементу и есть не что иное, как порядковый номер элемента в периодической системе Менделеева. Помимо числа Z, определяющего электрический заряд ядра, атомы характеризуются еще массовым числом Ма, равным числу нуклонов в ядре. Атомы, характеризующиеся одним и тем же числом Z, но разными числами Ма, называются изотопными. Такие атомы имеют идентичные по своему строению и составу электронные оболочки и в силу этого почти неотличимы по своим химическим свойствам. Встречающиеся в природе химические элементы большей частью состоят из разных изотопных атомов, ввиду чего атомные массы элементов не целочисленные. [c.192]

Между тем точное количественное предсказание свойств данного элемента без применения интерполяций, т. е. основанное на одном лишь знании электрического заряда его атомного ядра, дало бы особо углубленное понимание, нечто новое по сравнению с общим философским утверждением о взаимозависимости элементов. Для таких предсказаний, опирающихся на изначальные свойства атомов данного элемента, необходимо знание уравнений, специфичных не только для каждого элемента или химического соединения, но и для тех конкретных задач, которые требуется разрешить, изучая химию избранного элемента. Число таких уравнений бесконечно велико, но в силу внутреннего квантовомеханического и электронного единства Системы все они в чем-то основном могут быть между собой сходны например, иметь единую форму и отличаться друг от друга только коэс и-циентами или числом слагаемых (числом электронов), принадлежать к одному и тому же семейству уравнений, выражаемых графически кривыми или поверхностями одного и того же математического типа. Так, например, круги все принадлежат к одному семейству, хотя могут располагаться [c.24]

Согласно современным представлениям, в основе элемента, как качественно определённого вида атомов, лежит атомное ядро. Важнейшими свойствами ядра являются заряд, равный числу протонов, и масса, определяемая суммарным числом протонов и нейтронов и общим за- [c.158]

Как было показано в предыдущем разделе, при отклонении числа протонов или числа нейтронов от области стабильности энергия связи ядра оказывается отрицательной. При этом даже в отсутствии всякого внешнего воздействия атомное ядро оказывается нестабильным по отношению к самопроизвольному превращению в другие ядра с испусканием каких-либо частиц, т. е. радиоактивным. По сравнению с рассмотренными выше общими ядерными характеристиками, присущими всем изотопам, в том числе и стабильным, свойства радиоактивных изотопов характеризуются дополнительным набором параметров, основные из которых мы и рассмотрим далее. [c.25]

Таким образом, общие и специфические свойства определяются схожестью электронного строения атомов ( в свободном или связанном состоянии), проявляемой в близости радиусов, величин электроотрицательности атомов, в изоморфизме соединений, равенстве и однотипности валентных возможностей атомов и т. д. Индивидуальные свойства — это свойства, присущие только данному атому это результат проявления всех особенностей его электронной структуры, его заряда ядра и всех вытекающих особенностей (энергии, геометрии атомных орбиталей). Электронная структура атома в свободном состоянии индивидуальна, неповторима. Атом занимает определенное место в непрерывном ряду элементов и обладает физической индивидуальностью спектром, атомной массой, набором изотопов и т. д. и т. п. [c.48]

Как указывалось, главной характеристикой атома ныне является не атомная масса, а положительный заряд ядра. Это более общая и точная характеристика атома, а значит, и элемента. Заряд ядра определяет число электронов в электронной оболочке атома, ее строение, а тем самым все свойства элемента и его положение в периодической системе. В связи с этим претерпела изменение и формулировка закона. [c.31]

Объяснение электропроводности металлов, полупроводников и диэлектриков дается на основе квантовой теории строения кристаллических тел — так называемой зонной теории. Рассмотрим некоторые общие положения этой теории. Переход атомных паров в кристаллическое вещество можно рассматривать как химическую реакцию, так как оптические, термодинамические, электрофизические и другие свойства твердых тел отличаются от свойств газов. Важно отметить, что атомные спектры газов имеют линейчатое строение, а спектры твердых тел имеют сплошной характер или полосатую, очень сложную структуру. Уже при взаимодействии двух одинаковых атомов дискретные атомные энергетические уровни расщепляются и превращаются в полосы. Тем большее расщепление уровней происходит, когда большое число N атомов, например лития, сближается с далеких расстояний до расстояний, на которых они находятся в кристаллической решетке. На рис. 70, а это расстояние между ядрами обозначено на оси абсцисс буквой о- По оси ординат отложена энергия. Находясь на больших расстояниях, атомы не взаимодействуют друг с другом, и диаграмма уровней будет такая же, как и для изолированного атома лития (1 25 ). При сближении атомов начнется взаимодействие между ними, прежде всего у каждого из них станет расщепляться уровень валентных электронов (2х). Уровень 2з) расщепляется в систему весьма близко расположенных N уровней, образуя целую полосу (зону) уровней. Более глубокие уровни при образовании кристалла оказываются совсем не расщепленными или только незначительно расщепленными. [c.233]

Учение о строении атомов вскрыло глубокий физический смысл периодического закона. Как указывалось, главной характеристикой атома ныне является не атомная масса, а положительный заряд ядра. Это более общая и точная характеристика атома, а значит, и элемента. Заряд ядра определяет число электронов в электронной оболочке атома, ее строение, а тем самым все свойства элемента и его положение в периодической системе. В связи с этим претерпела изменение и формулировка закона. [c.53]

В отличие от атомных масс такие характеристики химических элементов, как радиусы их атомов г, ионизационные потенциалы I, сродство к электрону (СЭ) и электроотрицательность (ЭО) являются периодической функцией заряда ядра. Для элементов главных подгрупп эти параметры изменяются по периоду слева направо в направлении уменьшения радиуса атома и увеличения ионизационного потенциала, сродства к электрону и электроотрицательности, т. е. уменьшения для элементов металлических и усиления неметаллических признаков. Соответственно свойства простых вещеста изменяются от типичного металла — щелочного до типичного неметалла — галогена, после чего период завершается благородным газом. В пределах каждой подгруппы сверху вниз радиусы атомов увеличиваются и соответственно уменьшаются ионизационный потенциал, сродство к электрону и электроотрицательность, т. е. усиливаются металлические свойства простых веществ. Эта общая закономерность нарушается при переходе в III группе от р-элемента 3-го периода (А1) к /7-элементу 4-го периода (Ga). Причиной является уменьшение радиуса атомов в ряду появившихся в 4-м периоде -элементов, которое называют -сжатием . Оно сказывается прежде всего на размере атома первого /7-элемента того же периода Ga. В результате радиус его атома оказывается не больше, а на [c.95]

Как известно, в химии для воздействия на ход химических реакций пшроко используется введение в реагирующие молекулы тех или иных заместителей Эти заместители могут, во-первых, совершенно изменить стереохимические свойства реагента, а, во-вторых, привести к перестройке электронной оболочки молекулы В гл 3, где обсуждался характер химической связи, отмечалось, что распределение электронной плотности следует за распределением в пространстве молекулы кулоновского потенциала, создаваемого положительно заряженными ядрами Достаточно ясно, что при введении заместителя этот потенциал в наибольшей степени будет меняться в области пространства, прилегающей к этому заместителю и включающей его Величина изменения будет прямо пропорциональна заряду атома, если замещается один атом, или суммарному заряду замещающей атомной группы При этом надо учитывать экранирующую роль не принимающих участие в образовании химической связи внутренних элекгронов атома-заместителя или атомной группы Понятно поэтому, что в наибольшей степени исходная электронная оболочка будет деформироваться при введении сильно полярного (заряженного) заместителя Значит, именно исследование влияния полярных заместителей может позволить заметить наиболее значимые эффекты и установить как бы верхнюю границу влияния любого заместителя, что и определяет особый интерес к этому вопросу Если полярный заместитель располагается в непосредственной близости от реакционного центра, то он может совершенно радикально изменить его свойства Никаких универсальных закономерностей здесь выявить нельзя и надо отдельно рассматривать каждый конкретный случай Влияние удаленных заместителей более мягкое , и при изучении его можно выявить некоторые общие моменты [c.177]

Ранее было отмечено, что структурная организация живой и неживой природы построена согласно принципам унификации и комбинации и включает явления трех типов. Оба принципа (редукционизма и холизма) оказались в основе научного поиска и нашли отражение в логике, как в науке о закономерностях и формах научного и философского мышления, так и в методе анализа индуктивного и дедуктивного способов рационалистической и эмпирической деятельности человека. На индуктивном способе мышления основывается разработка целого ряда научных дисциплин, например квантовой механики атомов и квантовой химии молекул. Фундаментальные положения этих наук базируются в основном на результатах изучения соответственно простейшего атома (Н) и простейшей молекулы (Н2), а также ионов Н , ОН . Тот же способ мышления в биологии лег в основу исследований, приведших к становлению и развитию формальной и молекулярной генетики, цитологии, молекулярной биологии, многих других областей. При дедуктивном способе мышления, ядро которого составляет силлогистика Аристотеля, новое положение выводится или путем логического умозаключения от общего к частному, или постулируется. Классическим примером дедукции может служить аксиоматическое построение геометрии. Мышление такого типа наглядно проявилось в создании периодической системы элементов - эмпирической зависимости, обусловливающей свойства множества лишь одним, общим для него качеством. Д.И. Менделеев установил, что "свойства элементов, а потому, и свойства образуемых ими простых и сложных тел стоят в периодической зависимости от их атомного веса" [21. С. 111]. Тот же подход лежит в основе построения равновесной термодинамики и статистической физики. Оба способа мышления, индуктивный и дедуктивный, диалектически связаны между собой. Они вместе присутствуют в конкретных исследованиях, чередуясь и контролируя выводы друг друга. [c.24]

Структура полученных продуктов уплотнения, как следует из данных [4, 5], тесно связана с глубиной их обезводороживания, т. е. с глубиной полимолекулярной дегидрогенизации, оцениваемой атомным отношением С/Н. Так, эта величина возрастает от 0,3 для полимеров олефинов, до 1 для полиеновых цепей, до 1,5 для полифениле-новых цепей, до 2,5 для 13-ядерного конденсированного углеводорода и далее сильно растет при увеличении числа конденсированных ядер. Величина С/Н выше для полициклических конденсированных продуктов уплотнения, молекулы которых имеют высшую симметрию, ио сравнению с продуктами уплотнения, имеющими то же число углеродных атомов, но несимметричными. Учитывая существование определенной тенденции в изменении структуры продуктов уплотнения в зависимости от степени их обезводороживания, которая сводится к постепенному переходу от неароматических веществ к ароматическим, от ароматических систем с изолированными ядрами к конденсированным полициклическим ядрам, от несимметричных конденсированных ядер к симметричным и согласуется с общим свойством всех органических веществ образовывать в определенных условиях ароматические соединения, согласно [5], совокупность процессов, с данной тенденцией, целесообразно называть ароматической конденсацией . В таком случае глубина ароматической конденсации в процессах (1), (9) — (11) эквивалентна степени полимс-лекулярной дегидрогенизации (2) и может быть измерена степенью обезводороживания, т. е, отношением С/Н. [c.204]

Изучение радиоактивности — процесса, который самопроизвольно протекает в сравнительно менее устойчивых ядрах радиоактивных элементов, — дало много сведений об атомных ядрах. Следовало ожидать, что если бы удалось те или иные превращения в ядрах вызывать и осуществлять искусственно, то это могло бы еще в более значительной мере осветить вопрос о составе и свойствах атомных ядер. Из различных трудностей, которые возникали на этом пути, наиболее общей была необходи-1 ость воздействия на ядра какими-то особо мощными средствами. [c.410]

Решение этой проблемы, равно как и объяснение сходства свойств редких земель, было найдено в изучении распределения электронов вокруг ядер атомов и было в основном достигнуто работами Нильса Бора. Бор исходил из предложенной в 1911 г. Резерфордом модели атома внутри атома существует положительно заряженное ядро, вокруг которого по замкнутым орбитам вращаются электроны в таком числе, что их общий отрицательный заряд нейтрализует положительный заряд ядра. 1 епирь задача сводилась к тому, чтобы отыскать количественную характеристику конфигурации электронно оболочки для оиределения места отдельных оболочек и отдельных электронов в облаке , окружающем атомное ядро. [c.81]

После того как стали более доступными эффективные источники медленных нейтронов, на помощь рентгенографическому анализу кристаллов пришла диффракция нейтронов (Ba on, 1955). В настоящее время техника метода трудна, и сам он с наибольшим успехом применяется в тех случаях, когда структура уже исследована рентгенографически. Нейтроны рассеиваются атомными ядрами. Это приводит к двух важным следствиям. Во-первых, атом оказывается точечным в той степени, которая допускается его тепловым движением это дает возможность более точной его локализации, однако в данном случае имеет еще большее значение поправка на обрыв ряда. Во-вторых, рассеивающая способность является функцией свойств ядра, а не возрастает с увеличением атомного номера. В общем тяжелые и легкие атомы рассеивают примерно одинаково. Рассеивающая способность обычного водорода, Н,—отрицательная (т. е. он рассеивает нейтроны с аномальным изменением фазы), так что атомы водорода выявляются в виде отрицательных пиков на карте распределения рассеивающей способности нейтронов однако величина этих пиков—того же порядка, что и пиков, соответствующих атомам кислорода или углерода поэтому точность локализации всех этих атомов одинакова. В противоположность обычному водороду дейтерий дает положительные пики. [c.70]

Каждое атомное ядро имеет две характеристики — массу и заряд, которые определяют его индивидуальные свойства. Для указания состава атомное ядро условились обозначать следующим символом 1 Э, где Э — символ элемента, Z — заряд ядра, А — массовое число, равное или приблизительно равное атомной массе, выраженной в целых числах. Например, Ы,2оСа,ш5. Из этого примера видно, что округленная атомная масса далеко не соответствует общей массе протонов в ядре. Так, в ядре кальция числО протонов 20, а массовое число 40. Надо полагать, что в ядре кроме протонов, обладающих массой и зарядом, должны быть другие микрочастицы, обладающие массой, но не имеющие заряда. [c.31]

Как уже указывалось, порядковые номера элементов (агомлсе число Z) в менделеевской таблице соответствует числу положительных зарядов ядра атомов. Так как атом электронейтрален, то, следовательно, порядковый номер 1 одновремен.но указывает на число электронов, вращающихся вокруг ядра того или иного атома и уравновешивающих своими отрицательными зарядами положительные заряды атомного ядра. При переходе от легких ко все более тяжелым атомам заряды атомных ядер последовательно возрастают, как возрастает и число электронов. Однако химические свойства при этом непрерывном возрастании изменяются периодически, следовательно, химические свойства определяются не столько общим числом электронов в атоме, сколько характером их распределения. [c.64]

При переработке книги для издания её Государственным издательством технико-теоретической литературы автор ориентировался на читателей, уже знакомых с книгами, которые выпущены ранее этим издательством по вопросам атомной и ядерной физики (например, Атомное ядро М. И. Кор-сзшского, Лучи из мировых глубин Г. Б. Жданова и др.). Поэтому при сохранении общего плана книги сокращены первые две главы это сделано за счёт материала,. достаточно подробно изложенного в других книгах и не имеющего непосредственного отношения к вопросу о новых элементах. Напротив, третья, четвёртая и пятая главы в этом издании существенно расширены, причём, как и в первом издании, наряду с общим популярным описанием методов выделения и свойств новых элементов приводятся также подробные данные об их физических и химических свойствах эти данные могут представить интерес для лиц, специально интересующихся новыми химическими элементами. [c.4]

Хотя 45-орбиталь проникает ближе к ядру, чем З -орбиталь, и, следовательно, имеет более низкий энергетический уровень, большая часть плотности вероятности для 4х-орбитали оказывается дальще от ядра, чем для З -лрбитали. Электрон на 45-орбитали оказывается в среднем дальще от ядра, чем З -электрон, но тем не менее 45-электрон более устойчив, потому что он имеет небольшую, но не пренебрежимо малую вероятность проникать к ядру на более близкое расстояние. Для образования химической связи различие в энергии электронов на столь близко расположенных атомных уровнях не имеет такого большого значения, как различие в расстоянии электронов от их ядер. Поэтому 45-электроны оказывают тем большее влияние на химические свойства атомов, чем сильнее погружены вовнутрь общего атомного электронного облака З -электроны. За исключением Сг и Си, все элементы от Са до 2п имеют одинаковую ва- [c.397]

Образуемые этими траекториями градиентные пути подразделяются на два типа. К первому относятся пути, связанные с прохождением через локальные максимумы функции р(/, Iq), которые находятся в положении атомных ядер. Область пространства, ограниченная градиентными путями, идущими от бесконечност и к данному ядру, составляет бассейн соответствующего атома в молекуле. Каждая пара соседних атомных бассейнов отделена друг от друга узловой поверхностью, на линии пересечения которой с плоскостью молекулы лежит седловая критическая точка второго порядка (два отрицательных значения кривизны). Объединение нескольких соседних атомных бассейнов также создает изолированные бассейны, например групп СН2, СНз, свойства которых определяются распределением электронной плотности в общем бассейне. [c.174]

Однако в те времена многих клавишей не хватало. Было известно 63 элемента из 92 естественно существующих. Многие клавиши издавали фальшивые звуки . Так, Д. И. Менделееву пришлось изменить атомные массы урана и тория, которые тогда принимали равными 116 и 120 (вместо 232 и 240) и атомную массу циркония, принимавшуюся в то время равной 138 (вместо 91). Д. И. Менделеев сумел увидеть (вернее, предвидеть) основной закон, согласно которому многие свойства элементов (валентность, атомные объемы, коэффициенты расширения и др.) изменяются периодически с возрастанием атомной массы элементов. Открытие периодического закона затруднялось из-за его сложности. Размеры периодов не одинаковы. Если в первом периоде (Н, Не) содержится всего два элемента, то во втором (Е1—Ые) — восемь, в третьем (Ма—Аг) — снова восемь, в четвертом (К—Кг)—восемнадцать, в пятом (КЬ—Хе)—тоже восемнадцать, в шестом (Сз—Кп)—тридцать два и, наконец, седьмой период оказывается недостроенным. Отметим, что числа элементов в периодах (2, 8, 8, 18, 18, 32) подчиняются общему закону 2п . При п = это выражение дает 2 при л = 2—8, при я=3—18 и при =4— 32. Кроме того, в середине периодической таблицы элементов находится 14 редкоземельных элементов, многие свойства которых (например, валентность) практически не изменяются, несмотря на увеличение атомной массы Трудность открытия периодического закона заключа лась и в том, что истинной независимой переменной, оп ределяющей свойства элементов, должна быть не масса а число электронов в атоме, т.е. заряд ядра. Д. И. Мен делеев, естественно, принял массу за такую переменную так как в механике она в значительной степени опреде ляет движение частиц. Атом был электрифицирован много позднее. Если бы были известны изотопы (атомы с одинаковым зарядом ядра и разными массами, например, водород и тяжелый водород), то, располагая их в ряд по величине массы, вряд ли можно было бы открыть периодический закон. Это удалось потому, что между массовым числом и зарядом ядра имеется определенная связь. Так, в начале таблицы элементов массовое число приблизительно в два раза больше заряда ядра. Атомная масса элемента определяется также его изотопным составом. При расположении элементов по их массовым числам Д. И. Менделееву при составлении таблицы при- [c.312]

Второе исключение из общей закономерности увеличения атомных радиусов в группах наблюдается у элементов, следующих за лантаноидами. Уменьшение радиусов атомов лантаноидов с увеличением атомной массы носит название лантаноидного сжатия. Причина его та же самая — с увеличением заряда ядра растет притяжение электронов. Число же,электронных слоев в пре-делах одного и того же периода не увеличивается. В результате лантаноидного сжатия атомный радиус гафния, (0,157 нм) оказывается равным радиусу циркония (0,157 нм), что, как следствие, приводит к очень большому сходству в химических свойствах циркония и гафния, а также ниобия и тантала. Кроме лантанс>идного [c.74]