Свойства какого элемента предсказал менделеев

Анонимный вопрос

6 сентября 2018 · 2,4 K

Экабор (Eb), экаалюминий (Ea), экамарганец (Em) и экасилиций (Es) – эти 4 элемента были предсказаны Менделеевым, специально для них он оставил в пустые ячейки в своей таблице. Их свойства совпадали с некоторыми уже хорошо изученными элементами, однако отличались от них.

Можно ли в теории синтезировать 1000 или 10000 элемент таблицы Менделеева или есть какой-то предел?

Физик-теоретик, PhD студент в Университете Уппсалы, Швеция

Может показаться странным, но у таблицы Менделеева действительно существует предел и он равен 137.

Это неожиданное число берется из значения постоянной тонкой структуры. Последняя, в свою очередь, характеризует силу электромагнитного взаимодействия и равна почти точно 1/137 в любой системе единиц.

Постоянная тонкой структуры дает предел для максимального числа протонов в ядре, при котором электроны еще могут иметь стабильные орбиты. Другими словами эта постоянная позволяет определить последний возможный нейтральный атом таблицы Менделеева — 137й.

Я напомню, что на сегодняшний день в периодической таблице открыто 118 элементов, из которых 24 последних синтезированы искуссвенно.

Прочитать ещё 1 ответ

Существует мнение физиков, что управляемый термоядерный синтез в принципе невозможен. Объясните популярно – почему?

Не знаю, у кого такое мнение существует. Сколько физиков знаю – никто так не высказывался.

А вот о технических сложностях и проблемах говорят все. Дело в том, что плазма – хоть и не твёрдое тело, но орешком оказалась весьма и весьма твёрдым. Крепким. Так что оптимизм 60-х годов, когда предполагали создать термоядерный реактор в скором времени, не оправдался. с плазмой ещё долго надо работать, изучать её свойства, учиться ей управлять. Кстати, по этой же причине не смогли создать магнитогидродинамический генератор (МГД), а плазменные (электрореактивные) двигатели существуют лишь малой тяги, они используются для коррекции орбиты на некоторых космических аппаратах.

Ну а если говорить о принципиальной невозможности – то это относится к холодному ядерному синтезу (ХЯС). Вот это действительно принципиально невозможно.

Прочитать ещё 11 ответов

Что такое группы в таблице Менделеева и по какому принципу они формируются?

Подготовила к ЕГЭ по химии 5000 учеников. С любого уровня до 100 в режиме онлайн 🙂 · vk.com/mendo_him

????Группы в таблице Менделеева????

✅Это вертикальные ряды в периодической системе
✅В этих рядах находятся атомы,которые располагаются по возрастанию их заряда ядра
✅Номер группы ,в которой находится атом соответсвует количеству электронов на внешней оболочке
✅В таблице Менделеева имеется 8 групп,в каждой из них выделяют главные и побочные подгруппы
✅В главных подгруппах находятся S,P-элементы,в побочных -D,F

Что изобрел Менделеев?

Образование высшее. Все свободное время провожу с семьей, люблю октивный отдых

У Менделеева было много изобретений м разработок. Так он открыл периодическую систему химических элементов. А к изобретениям можно отнести порох.

Прочитать ещё 1 ответ

Современная формулировка периодического закона?

Химия / Медицина / Биология / Русский язык / Физика / Математика / География /…

Свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими простых веществ и соединенийнаходятся в периодической зависимости от величины зарядов ядер их атомов. — так звучит современная версия ПЗ.

Проще говоря, свойства элементов периодически повторяются. На данный момент открыт 118 элемент — Оганесон (инертный газ). По идее следующий открый элемент должен быть щелочным металлом, так как дейтсвует периодический закон.

Источник

В этой статье маг Ольга Васильева отвечает на вопрос «Какие элементы менделеев предсказал?».

В 1871 году Менделеев предсказал существование элемента, расположенного между торием и ураном. Тридцатью годами позже, в 1900 году, Уильям Крукс выделил протактиний как неизвестную радиоактивную примесь в образце урана. Различные изотопы протактиния затем выделяли в Германии в 1913 и 1918 годах, но современное название элемент получил только в 1948 году.

Версия Периодической таблицы, изданная в 1869, предсказывала существование более тяжёлого аналога титана и циркония, но в 1871 году Менделеев поместил на это место лантан. Открытие в 1923 году гафния подтвердило первоначальное предположение Менделеева.

В 1902 году, после открытия гелия и аргона, Менделеев поместил их в нулевую группу таблицы. Сомневаясь в правильности атомной теории, объясняющей закон постоянства состава, он не мог априори считать водород легчайшим из элементов и полагал, что гипотетический, ещё более лёгкий член химически инертной нулевой группы мог оказаться незамеченным. Существованием этого элемента Менделеев пытался объяснить радиоактивность.

Более тяжёлый из двух догелиевых элементов Менделеев отождествлял с коронием, получившим название по ассоциации с необъяснённой спектральной линией солнечной короны. Ошибочная калибровка прибора дала длину волны 531,68 нм, которая позже была исправлена на 530,3 нм. Эту длину волны Гротриан и Эдлен в 1939 году соотнесли с линией железа.

Легчайшему из газов нулевой группы, первому в Периодической таблице, приписывалась теоретическая атомная масса между 5,3·10 и 9,6·10. Частицам этого газа Менделеев приписал кинетическую скорость порядка 2,5·10 м/с. Почти невесомые, частицы обоих этих газов, по Менделееву, должны были легко проходить через толщу материи, практически не вступая в химические реакции. Высокая подвижность и очень малая атомная масса трансводородных газов приводила бы к тому, что они могли быть очень разреженными, по внешним признакам оставаясь при этом плотными.

Дмитрий Иванович Менделеев сделал 16 предсказаний по поводу еще не открытых химических элементов. Хорошо известны оправдавшиеся предсказания (некоторые перечислил Габбас). Вот полный список правильных предсказаний.

Экабор, предсказанная атомная масса 55. Открыт в 1879 г., назван скандием, измеренная атомная масса 44,96.
Экаалюминий, предсказанная атомная масса 68. Открыт в 1875 г., назван галлием, измеренная атомная масса 69,72.
Экакремний, предсказанная атомная масса 72. Открыт в 1886 г., назван германием, измеренная атомная масса 72,61.
Экамарганец, предсказанная атомная масса 100. Открыт в 1939 г., назван технецием, атомная масса наиболее долгоживущего изотопа 98.
Тримарганец, предсказанная атомная масса 190. Открыт в 1925 г., назван рением, измеренная атомная масса 186,2.
Двителлур, предсказанная атомная масса 212. Открыт в 1898 г., назван полонием, атомная масса наиболее долгоживущего изотопа 209.
Двицезий, предсказанная атомная масса 220. Открыт в 1939 г., назван францием, атомная масса наиболее долгоживущего изотопа 223.
Экатантал, предсказанная атомная масса 235. Открыт в 1917 г., назван протактинием, атомная масса наиболее долгоживущего изотопа 231.

Видно прекрасное согласие реальных атомных масс и предсказанных на основе периодического закона. Хорошо известны также прекрасные согласия физических и химических свойств ряда предсказанных элементов с реальными.

Некоторые предсказания Менделеева не оправдались. Их тоже восемь.

Эфир с предсказанной атомной массой 0,17.
Короний с предсказанной атомной массой 0,4.
Экацерий с предсказанной атомной массой 54.
Экамолибден с предсказанной атомной массой 140.
Эканиобий с предсказанной атомной массой 146.
Экакадмий с предсказанной атомной массой 155.
Экаиод с предсказанной атомной массой 170.
Экацезий с предсказанной атомной массой 175.

Видно, что большинство из этих предсказаний примерно соответствуют современным атомным массам лантаноидов (от 140 до 175), но многие лантаноиды еще не были тогда известны и было неясно, каково их место в периодической таблице. Поэтому, как было совершенно справедливо написано в одной из книг, подтвердившиеся предсказания Д.И.Менделеева сыграли очень важную роль в химии, в частности, в признании всеми химиками разных стран справедливости периодической системы. А не подтвердившиеся предсказания не имели для химии абсолютно никаких отрицательных последствий!

1 Приставки
2 Первоначальные предсказания, 1870
- 2.1 Экабор и скандий
- 2.2 Экаалюминий и галлий
- 2.3 Экамарганец и технеций
- 2.4 Экасилиций и германий
3 Предсказания 1871 года
4 Более поздние предсказания
5 Примечания
6 Литература

Четыре более лёгких, чем редкоземельные, элемента — экабор (Eb), экаалюминий (Ea), экамарганец (Em) и экасилиций (Es) — достаточно хорошо совпали по свойствам с открытыми позже элементами: скандием, галлием, технецием и германием соответственно.

В первоначальной версии Периодической таблицы редкоземельные элементы располагались иначе, чем сейчас, и это объясняет, почему предсказания Менделеева для более тяжёлых элементов сбылись не так точно, как для лёгких, и почему эти предсказания не так широко известны.

Оксид скандия был выделен в конце 1879 года шведским химиком Ларсом Фредериком Нильсоном. Позже Пер Теодор Клеве доказал совпадение свойств предсказанного экабора и только что открытого скандия и известил об этом Менделеева. Менделеев предсказал для экабора атомную массу 44, а атомная масса скандия оказалась равна 44,955910.

В 1871 Менделеев предсказал существование ещё не открытого элемента, который он назвал экаалюминием. Ниже в таблице сравниваются свойства, предсказанные Менделеевым, с действительными характеристиками галлия, открытого в 1875 году.

Свойство	Экаалюминий	Галлий
Атомная масса	68	69,72
Плотность (г/см³)	6,0	5,904
Температура плавления (°C)	низкая	29,78
Формула оксида	Ea2O3 (плотность 5,5 г см−3, растворяется и в кислотах, и в основаниях)	Ga2O3 (плотность 5,88 г см−3, растворяется и в кислотах, и в основаниях)
Формула хлорида	Ea2Cl6 (летучий)	Ga2Cl6 (летучий)

Технеций был выделен Карло Перье и Эмилио Джино Сегре в 1937 году, уже после смерти Менделеева, из образцов молибдена, которые бомбардировал ядрами дейтерия в циклотроне Эрнест Лоуренс. Менделеев предсказал для экамарганца атомную массу порядка 100, а наиболее стабильным изотопом технеция является 98Tc.

Германий был впервые выделен в 1886 году. Его открытие оказалось лучшим на то время подтверждением теории Менделеева, поскольку германий по своим свойствам значительно резче отличается от соседних элементов, чем два предсказанных ранее элемента.

Свойство	Экасилиций	Германий
Атомная масса	72	72,61
Плотность (г/см³)	5,5	5,35
Температура плавления (°C)	высокая	947
Цвет	серый	серый
Тип оксида	тугоплавкий диоксид	тугоплавкий диоксид
Плотность оксида (г/см³)	4,7	4,7
Реакция оксида	слабое основание	слабое основание
Температура кипения хлорида	ниже 100 °C	86 °C (GeCl4)
Плотность хлорида (г/см³)	1,9	1,9

Легчайшему из газов нулевой группы, первому в Периодической таблице, приписывалась теоретическая атомная масса между 5,3·10−11 и 9,6·10−7. Частицам этого газа Менделеев приписал кинетическую скорость порядка 2,5·106 м/с. Почти невесомые, частицы обоих этих газов, по Менделееву, должны были легко проходить через толщу материи, практически не вступая в химические реакции. Высокая подвижность и очень малая атомная масса трансводородных газов приводила бы к тому, что они могли быть очень разреженными, по внешним признакам оставаясь при этом плотными.

Источник

Сегодня новый выпуск «Химии для чайников». Тема сложная, но мы постараемся объяснить все просто не залезая в научные дебри. В прошлой беседе мы познакомились с атомами, узнали их строение, что атомы и образуют химические элементы.

И как же запомнить все 118 элементов?

Современная таблица (озон ру)

Это долгое время было сложным вопросом. Над проблемой, как упорядочить элементы, бились лучшие умы. У кого-то получалась стройная картинка, у других выходили винтовые лестницы и другие фигуры. Давно было замечено, что свойства элементов повторяются с ростом атомной массы, есть некая зависимость и цикличность. Один из ученых смог создать таблицу, но в качестве главного свойства взял валентность и при проверке все рассыпалось. А он так близко был к решению задачи.

Что такое «валентность»?

Свойство элементов вступать в связи, создавать вещества. Если просто, то со сколькими другими атомами этот элемент может образовывать соединения. В электронных облаках вокруг ядра есть области меньшей плотности, в эти дыры могут залетать электроны другого элемента. И тогда возникает связь между ними. От количества таких «пустых» областей зависит активность того или иного элемента. Но не забывайте, что в наших статьях мы стараемся все упрощать. Сейчас химики не любят слово валентность, но используя его легче запомнить сколько потенциальных связей может установить элемент.

И так, что там химик Менделеев?

Вообще, Дмитрий Иванович не был химиком в нашем понимании. Он был ученым, специалистом в разных областях, он придумал транспортировку нефти по трубопроводу. Считается, что он изобрел русскую водку. Это не совсем правда. Бухали и до него. Ему приписывается оптимальная крепость напитка в 40 градусов. Менделеев почти двадцать лет искал способ классификации элементов, раскладывая карточки с их именами то так, то эдак. Есть легенда, что таблица приснилась ему во сне. Когда десятки лет обдумываешь загадку, еще не то приснится.

И ему удалось все поставить на свои места?

И да и нет. Дело в том, что в 1869 году были известны только 63 элемента и в таблице оставались пустые места, а некоторые элементы не хотели вписываться в свои ячейки. Таблица получилась наглядной, учитывала множество характеристик, и доказала периодичность свойств элементов. Мало того, с развитием науки были обнаружены новые элементы. Они встали на места, зарезервированные ученым, и имели те свойства, которые он предсказал. А некоторым элементам Менделеев изменил ошибочные атомные массы, например урану. И оказался прав!

И как пользоваться такой таблицей?

Со времен Менделеева она претерпела изменения, но главная идея – периодичность свойств осталась неизменной. По вертикальным колонкам расположены группы элементов, которые обладают похожими свойствами, по горизонтали сами «периоды». От щелочных металлов до «благородных газов». Удивительно, но имеющие разные атомные массы элементы так похожи! Многие слышали о натрии и калии? Они образуют похожие соединения, их химические свойства почти одинаковы, несмотря на то, что их атомные массы различаются намного. Та же история и в правой таблице фтор и хлор однотипные газы.

Как он смог это установить?

Мы знаем, что свойства химического элемента полностью зависят от строения его атома, а 150 лет назад об этом не знали. Все это результат смекалки и десятилетий упорного труда.

Таблица какая-то рваная в ней есть дырки и отдельные блоки снизу.

В природе нет ничего идеального. Даже в нижних блоках есть своя периодичность, например уменьшение электронной оболочки и уровень ионизации. Лантаноиды и актиноиды вынесли в нижний ряд, чтобы сделать таблицу компактнее. Даже в том, что таблица становится шире есть своя периодичность, это повторяется и в соседнем ряду.

А Суперактиноиды это что такое?

Вся нижняя часть таблицы с номера 119 – это гипотетические элементы, которые не открыты, но предсказаны, и их свойства описаны, как учил Менделеев. Были сообщения, что удалось синтезировать элемент с номером 122, но доказательств этому нет.

В следующий раз мы рассмотрим подробнее группы химических элементов, какие свойства им характерны, каковы их особенности. Пусть вас не пугает, что элементов много. Некоторые так редко встречаются в природе, что их изучение дело лабораторное, а часть элементов вообще если и существуют, то очень короткое время. Но они есть, и спасибо Дмитрию Ивановичу, что предсказал многое. И главное – дал нам в руки мощный инструмент.

Все выпуски

Поддержите проект!

Наши каналы в Telegram, Яндекс Дзен. Страницы в Facebook, VK, OK, Livejournal, G+, Tumblr, Twitter

Использованы материалы wikipedia.org и открытых источников.

Источник

Русский ученый, химик Дмитрий Менделеев

Фото: Stock Montage / Getty Images

Ничего сравнимого с Периодическим законом российская наука мировой не дала. Это открытие высшего, нулевого уровня, так сказал о Периодической таблице химических элементов Дмитрия Менделеева вице-президент РАН Алексей Хохлов. Что позволяет отнести открытие Менделеева, которому исполнилось 150 лет, к числу важнейших в истории науки?

Таблицы с двумя недостатками

За 40 лет до Менделеева сходные по свойствам элементы объединил в триады немецкий химик Иоганн Вольфганг Дёберейнер. Известны таблицы польского химика Леопольда Гмелина, немецкого врача, химика и гигиениста Макса Йозефа фон Петтенкофера, французского химика Жана Батиста Дюма… И конечно, работы середины XIX века — «земная спираль» Александра де Шанкуртуа, «Октавы» Джона Ньюлендса, таблицы Уильяма Одлинга и Лотара Мейера 1864 года. Варианты таблиц приведены в порядке возрастания качества. Но у всех были два недостатка. Во-первых, не все известные элементы вписывались в систему; во-вторых, все таблицы включали только известные элементы. А это все равно что сложить N-лучевую звезду, обладая N-x лучами, где x>0.

Таблица с предсказаниями

6 марта 1869 года на заседании Русского химического общества Менделеев зачитал доклад «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сродстве». В следующие полтора года Менделеев уточнил характер этой зависимости и 3 декабря 1870 года вывел окончательную формулировку закона: «Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости от их атомного веса».

Главное в Периодической системе Менделеева — ее предсказательная способность. Он не побоялся сказать, что набор элементов неполон; что существуют неоткрытые элементы с весами более легкими, чем уже известные,— иначе не складывается единая система. В таблице Менделеева появились ячейки для «экаалюминия», «экабора» и «экасилиция». Для каждого из этих элементов Менделеев предложил примерную атомную массу, набор ключевых химических и физических свойств. Кроме того, он указал на неправильно определенную массу 9 химических элементов и впоследствии описал еще 8 неизвестных науке элементов.

Глубокий патриот

Говорят, что на здоровье [Менделеева] сильно подействовал исход Японской войны. Будучи глубоким патриотом, он очень тяжело переживал наши неудачи на Дальнем Востоке, нередко даже плакал… К 1906 г. он как-то быстро стал дряхлеть, стал часто прихварывать. В этом году он два раза ездил за границу и как будто поправился. Но дни его были сочтены, и он сам уже как бы предчувствовал близкий конец.

Лев Чугаев, «Дмитрий Менделеев, жизнь и деятельность»

Таблица верна

Лотар Мейер, который выпустил в 1870 году работу «Природа элементов как функция их атомного веса», уже сослался на таблицу Менделеева. Мейер писал, что ему не хватило научной дерзости Менделеева, чтобы понять всю систему.

Но в работе русского ученого было столько нового, что часть научного сообщества встретила его исследование с недоверием. Тем более что он указывал на неправильно определенные характеристики уже открытых элементов. Прямой и жесткий, Менделеев не стеснялся открыто указывать людям на их ошибки — можно себе представить, как встретили академики его открытие.

Но в 1875 году во Франции открывают предсказанный «экаалюминий» (галлий), в 1879 году — «экабор» (скандий), а в 1885-м — «экасилиций» (германий). Характеристики каждого полностью укладываются в значения, предсказанные Менделеевым. И научный мир признает, что эта система — верная. Даже открытые сегодня, спустя 150 лет, химические элементы по-прежнему укладываются в эту систему. «Можно смело утверждать, что во Вселенной не существует химических элементов вне описанной Менделеевым системы»,— сказал декан химического факультета МГУ имени Ломоносова, член-корреспондент РАН и один из ведущих радиохимиков мира Степан Калмыков.

«Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве», рукопись Д.И. Менделеева. Это прообраз современной таблицы химических элементов

Фото: Science & Society Picture Library / SSPL / Getty Images

Слишком вкусил от физиологии

Менделеев дал мне тему, рассказал, как приготовлять вещество, азотистометиловый эфир, что делать с ним, дал мне комнату, посуду, материалы, и я с великим удовольствием принялся за работу, тем более что не имел до того в руках веществ, кипящих при низких температурах, а это кипело при 12°C. Результаты той ученической работы описал сам Дмитрий Иванович. Быть учеником такого учителя, как Менделеев, было, конечно, и приятно, и полезно, но я уже слишком много вкусил от физиологии, чтобы изменить ей, и химиком не сделался.

«Автобиографические записки Ивана Михайловича Сеченова»

Таблица сокровищ

Как говорили великие люди (например, Генри Форд): «Не обязательно знать все. Главное — знать, где посмотреть». Периодический закон стал картой сокровищ для химиков, прямо указывая, какие элементы и с какими характеристиками стоит искать. Начался взрывной рост неорганической химии: понимание свойств и их изменений по группам и периодам позволило ученым либо впервые, либо более простым способом синтезировать множество новых неорганических соединений.

Но исследователи задались следующим вопросом: «Почему так, а не иначе?» В начале XX века с открытием радиоактивности, электрона, протона, а затем и нейтрона Периодический закон получил новые подтверждения, обрел дополнительный физический смысл. Оказалось, что порядковый номер элемента тождествен заряду ядра, что элементы разной массы, но с одинаковым зарядом ядра химически эквивалентны. Что электроны бегают вокруг ядра не кучкой, а по орбитам, что и приводит именно к таким химическим свойствам.

Ученые осознали и природу химической связи, из-за чего получили мощный толчок целые направления: каталитическая химия, квантовая химия, элементоорганическая химия, вычислительная химия и многие другие.

Не менее важно, пожалуй, и то, чего ученые не делали благодаря Периодическому закону. Понимая, как устроены химические элементы, исследователи не провели множества экспериментов.

Ругайся — и будешь здоров

Нельзя отрицать, что нрав у него был крутой, но он был вспыльчив, да отходчив. Слушать его крик, воркотню было иногда нелегко, но мы знали, что он кричит и ворчит не со зла, а такова уж его натура. Вероятно, в шутку он говорил, что держать в себе раздражение вредно для здоровья; надо, чтобы оно выходило наружу. «Ругайся себе направо-налево и будешь здоров».

Вячеслав Тищенко, «Воспоминания о Д. И. Менделееве»

Таблица с отклонениями

Первооткрыватель 10 трансурановых элементов, ректор Калифорнийского университета в Беркли, человек-элемент Гленн Теодор Сиборг и его коллеги в 1955 году решили назвать элемент №101 менделевием. Как писал Сиборг: «Согласно обычаю, ученые, получившие новый элемент, имеют право дать ему имя. Американские ученые предложили назвать элемент 101 менделевием — в честь великого русского химика, который первым использовал Периодическую систему для предсказания химических свойств неоткрытых элементов. Этот принцип явился ключевым при открытии почти всех трансурановых элементов и бесспорно сохранит свое значение в последующих попытках продвинуться в этой области науки».

Даже отклонения от Периодического закона, которые обнаружила при открытии последней пятерки элементов группа физиков под руководством еще одного человека-элемента, академика Юрия Оганесяна, также вытекают из этого закона. И каждое новое открытие так или иначе подтверждает величие закона Менделеева.

Он не гнался за патентованием изобретений, хотя за приоритет в открытиях бился жестко. Поэтому в признание его заслуг было бы правильно присвоить Периодической таблице его имя. И к такому решению постепенно склоняется все мировое сообщество. Неслучайно год 150-летия со дня открытия Менделеевым Периодического закона объявлен Международным годом Периодической таблицы химических элементов. Вероятно, вопрос о всемирном присвоении Периодической таблице химических элементов имени Менделеева в конце года будет поставлен на голосование перед IUPAC (Международным союзом теоретической и прикладной химии).

Валерий Сергеев

Источник