Периодический закон и периодическая система Менделеева играют огромную роль в современном естествознании. Периодический закон явился сильнейшим «стимулирующим средством» для дальнейшего развития не только химии, но и других наук, например геохимии и геологии, атомной и ядерной физики, астрофизики и космогонии; и во многих других, менее «фундаментальных» областях знания мы постоянно наблюдаем влияние периодического закона.
В своем развитии великое открытие Менделеева встретило немало трудностей и большинство из них блестяще были преодолены. К настоящему времени периодический закон Менделеева и его табличное выражение — «короткая» форма системы элементов — являются примером в достаточной степени логически стройного и глубокого научного обобщения. Именно «короткая» форма системы, поскольку она наилучшим образом отражает все наиболее существенные отношения между элементами, представляя собой ту их естественную классификацию, которая является истинно менделеевской. Возможно бесчисленное множество графических изобра жений системы, но, пожалуй, только ее «короткая», менделеевская, форма отчетливо отражает тот важный факт, что заполнение электронных оболочек происходит не однообразно, не прямолинейно, не сразу до полной емкости, а с отступлениями, с возвратом к достройке электронных оболочек, которые ранее оставались незаконченными. Число валентных электронов периодически изменяется от одного до восьми независимо от того, идет заполнение новой электронной оболочки или достройка предыдущей. Отсюда же следует, что нельзя
ставить все элементы каждого длинного периода в одй ряд, ибо это приводит, по словам Б. М. Кедрова, к «ш велировке их «места» в системе, — и поэтому нельзя рас сматривать каждый длинный период как одну ро'внук сплошную ступень»', как это делается во многих грг фических построениях таблицы и, в частности, в ее длин ной (лестничной) форме. С точки зрения электронно: теории, становится поэтому необходимым сдваивани больших периодов и образование двух подгрупп (глав ной и побочной) в пределах одной группы системы подгрупп, характеризующихся определенным значениеь максимальной валентности по кислороду входящих в ню элементов. Классическая «короткая» форма Менделеев ской таблицы является, таким образом, наиболее совершенной формой -периодической системы элементов. Основываясь на этой точке зрения, все вопросы, рассматриваемые в настоящей книге, мы будем обсуждать именно с позиций «короткой» формы.
Но сказанное выше отнюдь не означает, что «короткая» форма менделеевской таблицы отличается идеальным совершенством и что нет более или менее серьезных вопросов, которые не требовали бы разрешения. Периодический закон представляет собой важнейшую закономерность, управляющую бесконечно многообразным миром химических элементов и их соединений. Но значит ли это, что он действует всегда и всюду, при всех условиях, а «короткая» форма системы не таит в себе каких-либо противоречий?
Попытка ответить на этот вопрос составляет основное содержание книги, которое, на наш взгляд, доста-\ точно отражено в заглавии «Границы и эволюция периодической системы».
В первой главе мы рассматриваем границы периодической системы' элементов с точки зрения ее «начала» и «конца»; иначе говоря, в ней ставится вопрос о первом и последнем элементах таблицы Менделеева. Этот вопрос неоднократно обсуждался на страницах научной литературы, но нам казалось небезынтересным обобщить те представления и теории, которые существовали и существуют в этой области.
1 См. гтятыл
Термин «границы» то отношению к содержанию второй главы выглядит несколько условным, ибо речь в ней 1дет об элементах двух редкоземельных семейств (лан-ганидах и актинидах) в отношении их места в «короткой» форме периодической системы. Говорить о границах здесь можно, лишь имея в виду, что именно /-элементы являются источниками главного противоречия в «короткой» форме таблицы, т. е. речь идет о границах «естественности» менделеевской классификации элементов.
В третьей главе на основании гипотезы А. Ф. Капу-тинского о вырождении химических свойств под дейст-:ием сверхвысоких давлений рассматриваются границы уществования менделеевской периодичности в зависи-,юсти от внешних условий.
Многие вопросы, затронутые в книге, являются (или югут показаться) спорными; к оценке некоторых из них автор пытался подходить с максимальной осторожно-:тыо. Тем не менее автор глубоко убежден, что, хотя рассматриваемые в книге проблемы считаются ныне в ивестной степени отвлеченными, разрешение их в буду-дем будет иметь первостепенное значение для более глу-зокого познания закономерностей, управляющих миром химических элементов и других структурных образований материи. Привлечь к этим проблемам внимание широкой аудитории читателей — вот, пожалуй, основная задача, которую автор ставил и пытался разрешить в
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ........................ 3
Глава I. «Начало» и «конец» периодической системы..... 7
1. Ранние представления о нижней границе системы элементов ........................ 10
2. Структура первого периода и место водорода в периодической системе................... 18
3. Нижняя граница системы элементов с точки зрения строения атомов ................... 26
4. Почему уран — последний элемент?.......... 36
5. Трансурановые элементы: существование в природе
и предел синтеза ................... 48
Литература...................... 59
Глава II. Редкоземельные семейства в периодической системе 62
1. О месте лантанидов в периодической системе ..—... 65
2. Актиниды или ураниды?............... 81
Литература..................... 105
Глава. III. Вырождение периодической системы....... 106
1. Коротко о структуре периодической системы..... 107
2. Вырождение менделеевской периодичности и вырожденная периодическая система.............. 113
3. Сверхвысокое давление как фактор, вызывающий вырождение химических свойств элементов ....... 130
4. Зона нулевого химизма. Некоторые общие соображения относительно эволюции материи........... 143
Литература..................... 148
Заключение......................... 149
Литература..................... 165
Цена: 150руб.
