PROFILPELAJAR.COM

Альтернативная система элементов Теодора Бенфея

Альтернативные периодические таблицы являются табличным представлением химических элементов, которое значительно отличается от организации элементов в Периодической таблице Менделеева. В настоящее время различными авторами предложено множество вариантов, которые в основном нацелены на дидактическое преподнесение материала, так как не все корреляции между химическими элементами видны из стандартной Периодической системы.

Цели

Альтернативные периодические таблицы часто разрабатываются для того, чтобы выделить или подчеркнуть различные химические или физические свойства элементов, которые неочевидны для традиционной периодической таблицы. Цели некоторых таблиц заключаются в том, чтобы подчеркнуть структуру электронного и ядерного строения атомов. В других элементы расположены во временной шкале по мере их открытия человеком.

Значение для философии науки

Хотя сам Д. И. Менделеев в течение своей жизни публиковал различные варианты периодической таблицы, и интерес к её форме и структуре сохранялся и впоследствии, тем не менее считается, что первая научная работа, целиком посвященная форме периодической таблицы, вышла лишь в 1988 году^[1]. Интерес к проблеме сохраняется в виду огромного значения таблицы и системы в целом в философии науки: согласно концепции, известной еще Пифагорейцам, «число определяет количество, количество — форму, а форма — качество» (формулировка историка математики Гоу, 1923 год). Таким образом, форма периодической таблицы оказывается частью ряда, связывающего строение атомов и свойства состоящей из атомов материи^[2].

Основные альтернативы

Левосторонняя система Жанета (1928) считается наиболее значительной альтернативой традиционному описанию периодической системы. В ней элементы расположены согласно заполнению атомных орбиталей, и она часто используется физиками. Её современная версия, известная как ADOMAH Periodic Table (2006), удобна для написания электронной конфигурации атомов.

**Система Жанета**
Группа → Период ↓	IIIB															IVB	VB	VIB	VIIB	VIIIB			IB	IIB	IIIA	IVA	VA	VIA	VIIA	VIIIA	IA	IIA

1																													1 H	2 He	3 Li	4 Be
2																									5 B	6 C	7 N	8 O	9 F	10 Ne	11 Na	12 Mg
3																									13 Al	14 Si	15 P	16 S	17 Cl	18 Ar	19 K	20 Ca
4															21 Sc	22 Ti	23 V	24 Cr	25 Mn	26 Fe	27 Co	28 Ni	29 Cu	30 Zn	31 Ga	32 Ge	33 As	34 Se	35 Br	36 Kr	37 Rb	38 Sr
5															39 Y	40 Zr	41 Nb	42 Mo	43 Tc	44 Ru	45 Rh	46 Pd	47 Ag	48 Cd	49 In	50 Sn	51 Sb	52 Te	53 I	54 Xe	55 Cs	56 Ba
6	57 La	58 Ce	59 Pr	60 Nd	61 Pm	62 Sm	63 Eu	64 Gd	65 Tb	66 Dy	67 Ho	68 Er	69 Tm	70 Yb	71 Lu	72 Hf	73 Ta	74 W	75 Re	76 Os	77 Ir	78 Pt	79 Au	80 Hg	81 Tl	82 Pb	83 Bi	84 Po	85 At	86 Rn	87 Fr	88 Ra
7	89 Ac	90 Th	91 Pa	92 U	93 Np	94 Pu	95 Am	96 Cm	97 Bk	98 Cf	99 Es	100 Fm	101 Md	102 No	103 Lr	104 Rf	105 Db	106 Sg	107 Bh	108 Hs	109 Mt	110 Ds	111 Rg	112 Cn	113 Nh	114 Fl	115 Mc	116 Lv	117 Ts	118 Og	119 Uue	120 Ubn

Семей- ство →	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	5	6	7	8	1	2	3	4

п о р Семейства химических элементов
	Щелочные металлы		Галогены
	Щёлочноземельные металлы		Благородные газы
	Переходные металлы		Лантаноиды
	Постпереходные металлы		Актиноиды
	Полуметаллы — металлоиды		Суперактиноиды
	Другие неметаллы

В периодической системе Теодора Бенфея (1960) элементы образуют двухмерную спираль, которая, раскручиваясь, опоясывает острова с переходными металлами, лантаноидами и актиноидами. В данной модели появляются ещё не открытые, но предсказанные g-элементы (с атомными числами от 121 до 138). Подобное строение имеет так называемая Химическая Галактика^[англ.], предложенная Филиппом Стюартом^[3].

В расширенной версии Периодической таблицы, предложенной Г. Т. Сиборгом в 1969 году, зарезервированы места до элемента с атомным номером 318.

Физическая периодическая система, предложенная Тиммоти Стове, является трёхмерной с тремя осями, на которых отложены главное, орбитальное и магнитное квантовые числа.

Другой подход основан на том, что кластеры атомов одного элемента имеют свойства единственного атома другого элемента. На этом основано предложение расширить периодическую таблицу вторым слоем, где будут представлены такие кластерные соединения. Самое последние добавление к такой «многоэтажной» таблице — это отрицательно заряженный кластер атомов алюминия Al₇⁻, который обладает свойствами, схожими с атомом германия.

В таблице Рональда Рича химический элемент может появляться в таблице при необходимости несколько раз.

Вариант, названный «Цветком Менделеева», по мнению авторов, является эстетической версией таблицы химических элементов и представляет собой трёхмерный многолепестковый цветок, в котором каждый лепесток представлен атомами с определенным орбитальным квантовым числом^[4]^[5].

Также у физиков-ядерщиков существует собственная таблица всех изотопов, поскольку представленные в обычной таблице химические элементы в основном стабильные и количество стабильных изотопов около 300, в то время как количество нестабильных изотопов ~3000.

Ссылки

База данных некоторых альтернативных периодических таблиц
Имянитов Н. С. Природа. — 2002. — № 6. — С. 62—69.
Агафошин Н. П. Периодический закон и периодическая система элементов Д. И. Менделеева. — М.: Просвещение, 1973. — 208 с.

Примечания

↑ Eric R Scerri Collected Papers on Philosophy of Chemistry//Has the periodoc table been sucsessfully axiomatized? World Scientific, 2008 ISBN 1908978910, 9781908978912
↑ doi: 10.1007/s10698-006-9026-6
↑ A galaxy of elements (англ.). phys.org. Дата обращения: 9 февраля 2023. Архивировано 9 февраля 2023 года.
↑ Рязанцев Г. Б., Хасков М. А. Две парадигмы Периодической системы химических элементов Архивная копия от 15 февраля 2017 на Wayback Machine Ломоносовские чтения 2010, Химфак МГУ. Полный текст статьи Архивная копия от 14 мая 2017 на Wayback Machine на сайте narod.ru
↑ Tami I. Spector. The Art of the Periodic Table (амер. англ.). MIT Press (4 февраля 2021). Дата обращения: 9 февраля 2023. Архивировано 9 февраля 2023 года.