Автор: проф. Юрий Магаршак.
Периодический закон, 150-летие с открытия которого Д.И.Менделеевым человечество отметит в 2019 году, неверен, но гениален.
Раскладывая на столе карточки с названиями и свойствами известных к тому времени 63-ёх химических элементов, Менделеев открыл, что упорядочивая элементы в порядке возрастания атомного веса, расположение “карт химического пасьянса” в прямоугольник обнаруживает периодически повторяемые свойства по горизонталям и вертикалям. Открытая Менделеевым закономерность получила название ПЕРИОДИЧЕСКОГО ЗАКОНА – игнорируя тот факт, что в прямоугольную таблицу (как было позднее показано, по восемь элементов в ряду, то есть в периодичность с периодом восемь) можно укладывать не все элементы. Из открытых на сегодняшний день 118 элементов лишь 48 обладают периодичностью, открытой Д.И. Менделеевым[1]. То есть не все, а менее половины химических элементов “укладываются” в Периодический Закон. Факт, находящийся в согласии с квантовомеханической теорией атома, согласно которой на электронной оболочке номер n имеется 2n2 электронов, то есть число их как функция n параболически возрастает и никакой периодичности с фиксированным периодом при упорядочении атомов (в химии называемых элементами) ни по атомному весу, ни по атомному номеру, ни по заряду атомного ядра “глядя из физики” не должно быть. И тем не менее, она есть – хотя и не для всех элементов! Поэтому открытую Менделеевым закономерность правильнее назвать не Периодическим Законом, а Периодическим Правилом.
Анализ водораздела между физиками и химиками, в центре которого находится Периодический Закон Менделеева, в двух ракурсах одновременно: “глядя из химии” и “глядя из физики” привел к нескольким результатам. Среди которых выделим три.
- Если классифицировать элементы не по группам и по периодам (как начиная с Д.И.Менделеева принято и с точки зрения химии – упорядочение химических элементов по максимальной валентности – совершенно логично), а с поворотом на π /4 (в котором происходит заполнение электронных оболочек как функции заряда ядра), элементы распадаются не на семь периодов, а на восемь циклов, начинающихся щелочными и щелочноземельными металлами вместо того, чтобы кончаться ими. Пары циклов при этом объединяются в суперциклы, число химических элементов в которых равно 4, 16, 36, 64, то есть (2n)2.
между упорядочением химических элементов (многоэлектронная задача) и спектром атома водорода (одноэлектронная задача) на плоскости главного и
[1] Если включить в это число водород и гелий, образующие (согласно современным воззрениям), группу Периодического Закона не из восьми, а из двух элементов, то пятьдесят. Напомним, что создатель Периодического Закона Дмитрий Иванович Менделеев в периодическую часть обнаруженной им в свойствах совокупности химических элементов закономерности ( рисунок 1) водород не включил.
- орбитального квантовых чисел при повороте на угол π /4 существует симметрия (сокращенно называемая H—Subshells Symmetry, или при сокращении до трех букв HSS Symmetry).
- Изображение повернутых на угол π /4 симметрий в совокупности элементов одновременно с периодически повторяющимися химическими свойствами в некоторых из них приводит к необходимости классификации этих свойств не на плоскости (как с ставшей классической работы Д.И.Менделеева принято), а в виде трех- и четырех-мерных Пирамид Атомов (или, в терминах химии, Пирамид Химических Элементов), имеющих симметрии по вертикалям, горизонталям и диагоналям.
Наличие в физических и химических свойствах совокупности атомов двух координатных систем, повернутых на угол π /4, в которых происходят фундаментальные физико-химические процессы, требует столь же фундаментального объяснения. Попытка которого не только на основе канонической квантово-механической модели атома, но в дополнение к этому в предположении, что PSS-симметрии объясняются квантово-полевым взаимодействием электронов атомной оболочки с ядром, делается во второй части этой работы, выделенной в отдельную книжку.
Рисунок 1: The world’s first view of Mendeleev’s Periodic Table – an extract from Zeitschrift fϋr Chemie, 1869.
Рисунок 2: Пирамида химических элементов и атомов, имеющая симметрии по горизонали, вертикали и диагоналям (в работе Y.Magarshak, «Four-Dimensional Pyramidal Structure of the Periodic Properties of Atoms and Chemical Elements», Scientific Israel — Technological Advantages vol. 7, No.1,2 , pp. 134-150 (2006) являвшаяся рисунком под номером 8b)
Комментарий редактора журнала Наука и Жизнь Израиля: публикуемая статья является преамбулой к книге проф.Ю.Б Магаршака ЗАКОН ПЕРИОДИЧЕСКОГО РАСШИРЕНИЯ, которая появится на виртуальных и реальных прилавках в ближайшее время.
[1] Если включить в это число водород и гелий, образующие (согласно современным воззрениям), группу Периодического Закона не из восьми, а из двух элементов, то пятьдесят. Напомним, что создатель Периодического Закона Дмитрий Иванович Менделеев в периодическую часть обнаруженной им в свойствах совокупности химических элементов закономерности ( рисунок 1) водород не включил.
