В 1869 году Дмитрий Иванович Менделеев опубликовал первый вариант периодической таблицы. В ней было 63 элемента. Сегодня она насчитывает 118 подтвержденных элементов. Но главное — сама таблица стала совсем другой. Доктор химических наук, зав. лабораторией синтетических гликовакцин ИОХ РАН Вадим Крылов и младший научный сотрудник Мария Грудова рассказали, как и почему все изменилось.
Первое дополнение — Нулевая группа
В 1894–1895 годах открыли аргон, гелий, неон. Эти газы не вписывались ни в одну из существующих групп, так как были химически инертны. Дмитрий Менделеев предложил выделить для них отдельный столбец — «нулевую группу». Позже эту группу переименовали в VIII-A, а затем в 18-ю группу «благородные газы».
Новые элементы: от 63 до 118
Последние элементы были утверждены IUPAC в 2016 году:
- Нихоний (Nh, № 113) — назван в честь Японии (Нихон).
- Московий (Mc, № 115) — дань Объединенному институту ядерных исследований в Дубне, где его синтезировали.
- Теннессин (Ts, № 117) — в честь штата Теннесси.
- Оганесон (Og, № 118) — назван в честь ныне живущего ученого, академика РАН Юрия Оганесяна.
Попасть в таблицу непросто
Правила утверждения новых элементов IUPAC (Международный союз теоретической и прикладной химии) — жесткие, утверждение может длиться годами. Так, нихоний впервые получили в 2004, а IUPAC признал его только в 2016 году. После утверждения названия элементу присваивается символ из двух букв, и он официально публикуется в периодической таблице.
Искусственные элементы в таблице
Из 118 элементов 26 были синтезированы человеком. Без них сложно представить современную жизнь. Первым таким элементом стал технеций (Tc, № 43), открытый в 1937 г. Сейчас он является основой 85% диагностических процедур в медицине. Для исследования внутренних органов технеций вводят пациенту, и через несколько часов он полностью распадается.
- Плутоний-238 — источник энергии для космических аппаратов. Распадаясь, таблетка диоксида плутония выделяет тепло и питает генераторы.
- Калифорний-252 — мощнейший источник нейтронов. Используется в медицине для облучения раковых опухолей и для контроля качества в авиации и космической промышленности.
- Америций-241 — основа ионизационных датчиков дыма.
Не просто порядковый номер, а количество протонов в ядре
В XX веке выяснилось, что место элемента в таблице определяет не масса, а заряд ядра и конфигурация электронных оболочек. Номер периода в таблице указывает на количество электронных уровней в атоме. Группа — количество валентных электронов.
Самый важный элемент
Для Вселенной — это водород, из которого состоят звезды и галактики. Для жизни самым важным элементом является углерод — он входит в состав молекул ДНК, белков и клеток. Для человеческой цивилизации самыми важными по праву считаются железо, кремний и литий, без которых не существовало бы компьютеров, промышленности и современной электроники.
Они везде. Углерод (С), водород (Н), кислород (О), азот (N), фосфор (P) и сера (S). Именно эта небольшая группа атомов сформировала все живое на планете Земля: от бактерий до человека.