Периодическая таблица химических элементов — одно из величайших достижений в химии. Ее создал Дмитрием Менделеевым в 1869 году и с тех пор она претерпела множество изменений и дополнений. Но можно ли утверждать, что таблица завершена?
На 2024 год в периодической таблице официально представлены 118 химических элементов, начиная с водорода (H) и заканчивая оганесоном (Og). Эти элементы распределены по семи периодам и 18 группам, в зависимости от их физико-химических свойств. Последний элемент — оганесон, добавлен в таблицу в 2016 году, завершив седьмой период.
Каждому элементу присвоен свой атомный номер (число протонов и, соответственно, общий положительный заряд его атомного ядра). В природе встречается 92 элемента, занесенных в таблицу, остальные 26 получены искусственно. В XX веке советские ученые предположили, что все элементы, полученные в лаборатории, должны были когда-то существовать на Земле, но с течением времени они распались. Чем выше атомный номер элемента, тем он «тяжелее».
В 1869 году Менделеев опубликовал свою первую периодическую таблицу, представляющую собой расположение известных элементов на основе их относительной атомной массы и химических свойств. Всего в таблицу ученый внес 63 элемента, распределив их по шести периодам и восьми группам. Это был не просто случайный список, а симфония закономерностей и взаимосвязей.
Менделеев заметил, что с ростом атомной массы химических элементов их свойства меняются не монотонно, а периодически. Поэтому он оставил в таблице пробелы (в виде пустующих клеток) для неоткрытых элементов. То есть химик предсказал существование элементов, которые еще не были открыты, и даже их свойства.
Если раньше новые элементы открывали случайно, то с периодической таблицей химики стали искать их целенаправленно, чтобы заполнить пустующие клетки. В течение следующих нескольких десятилетий ученые нашли недостающие элементы, заполнив эти пробелы, как кусочки пазла.
Специалисты выяснили, что свойства химических элементов находятся в зависимости не от относительной массы атомов, как полагал Менделеев, а от заряда ядер. Что интересно: порядковый номер элементов совпал с показателем заряда атома. Это позволило связать химию с физикой и всерьез заняться изучением внутриатомной энергии.
Это был большой триумф периодической таблицы Менделеева, доказавший ее научную силу и закрепивший ее место в анналах истории науки.
Несмотря на то, что все известные элементы заняли свои места в таблице, ученые продолжают искать новые. Теоретически, восьмой и последующие периоды могут быть заполнены другими элементами, если их обнаружат.
Начиная с атомного номера 104 (резерфордий) и выше, в таблицу занесены сверхтяжелые элементы, которые создают в лабораторных условиях путем ядерных реакций. Они обладают уникальными свойствами и могут расширить наше понимание химии и физики. Однако их нестабильность и короткий период полураспада делают их изучение чрезвычайно сложным.
В середине XX века советский физик-ядерщик Георгий Флеров выдвинул гипотезу, что в природе должен существовать «остров стабильности» — группа сверхтяжелых элементов, находящаяся за пределами уже открытой части таблицы Менделеева. То есть элементы с атомным номером больше 118. В природе их пока не наблюдали, но для некоторых из них были предсказаны свойства. В частности, расчеты показывают, что могут существовать элементы до атомного номера 164, при этом они могут оставаться стабильными на протяжении долгого времени.
Таким образом, периодическая таблица Менделеева полностью не заполнена и даже вряд ли ее заполнят к концу XXI века. На данный момент в нее занесены 118 элемента, но это не означает, что она завершена. Научные исследования продолжаются, и возможно, в будущем будут открыты новые элементы, которые займут свои места в таблице. Периодическая система остается живым и развивающимся инструментом, отражающим прогресс в области химии и физики.
---------
Смотрите нас на youtube. Еще больше интересных постов на научные темы в нашем Telegram.
Заходите на наш сайт, там мы публикуем новости и лонгриды на научные темы. Следите за новостями из мира науки и технологий на странице издания в Google Новости