Оглавление 52 53 54 55 56 — — — 270 

Порядковые номера элементов. При изложении теории строения атомов мы уже говорили о зависимости между рентгеновыми спектрами элементов и их порядковыми, или атомными, номерами. Изучение этой зависимости привело к выводу, что порядковый номер, определяемый местом элемента в периодической системе, является важнейшей константой элемента, выражающей число положительных зарядов ядра его атома. При помощи рентгеновых спектров были определены величины ядерных зарядов атомов всех элементов. Результаты этих определений показали, что в периодической системе элементы расположены строго последовательно в порядке возрастания зарядов ядер их атомов.

Это открытие давало новое обоснование расположению элементов в периодической системе. Вместе с тем оно устраняло и кажущееся противоречие в системе Менделеева — положение некоторых элементов с большим атомным весом впереди элементов с меньшим атомным весом (теллур и иод, аргон и калий, кобальт и никель). Оказалось, что никакого противоречия здесь нет, так как место элемента в системе определяется не его атомным весом, а зарядом атомного ядра. Определение зарядов ядер теллура и иода показало, что заряд первого равен 52, а второго 53, почему теллур, несмотря на больший атомный вес, и должен стоять впереди иода. Точно так же заряды ядер аргона и калия, никеля и кобальта полностью отвечают последовательности расположения этих элементов в системе.

Итак, заряд атомного ядра является той основной величиной, от которой зависят все свойства элемента и его положение в периодической системе. Поэтому периодический закон Менделеева в настоящее время формулируется следующим образом:

Свойства элементов находятся в периодической зависимости от зарядов ядер их атомов.

Определение порядковых номеров элементов по рентгеновым спектрам последних имело еще и другое очень важное значение. Оно позволило установить общее число мест в периодической системе между водородом, имеющим порядковый номер 1, и ураном (порядковый номер 92), считавшимся в то время последним членом периодической системы элементов. Когда создавалась теория строения атома, из этих мест оставались незанятыми места: 43, 61, 72, 75, 85 и 87, что указывало на возможность существования еще неоткрытых элементов. И действительно, в 1922 г. был открыт новый элемент гафний, который занял 72-е место; затем в 1925 г. — элемент рений, занявший 75-е место. Что же касается элементов, которые должны занять остальные четыре свободных места таблицы, то хотя в литературе и были сообщения об их открытии, однако надежных доказательств существования этих элементов в природе не имеется. Но в последнее время все эти четыре элемента удалось получить искусственным путем и изучить их химические свойства, несмотря на то, что количества полученных элементов не превышали 10-10—10-14 г. Новые элементы получили названия: технеций (№ 43), прометий (№ 61), а с т а т и н (№85) и франций (№ 87). Таким образом, можно считать, что в настоящее время все клетки таблицы периодической системы между водородом и ураном заполнены.

Однако сама периодическая система не является завершенной, о чем свидетельствует открытие так называемых трансурановых (заурановых) элементов, т. е. элементов, следующих за ураном по величине заряда ядра их атомов.

Замена атомных весов ядерными зарядами или порядковыми номерами не только не нарушила систему, но, наоборот, еще больше укрепила ее. В то же время последовательность расположения элементов, установленная Менделеевым, осталась неизмененной как вполне отвечающая новой основе системы — зарядам атомных ядер.

53 54 55

Вы читаете, статья на тему Порядковые номера элементов