Переодическая система химических элементов. Генетический аспект - Горох А.В.
Скачать (прямая ссылка):
Руд = ^ 1— эВ/(А3-а.м.). (10)
Эта характеристика подобна удельной теплоемкости вещества, т.е. теплоемкости, приходящейся на единицу его массы, с той разницей, что вместо изменения температуры, как функции энергии, здесь взят объем атомов, непосредственно зависящий от энергии связи электронов.
Величина найденной удельной плотности энергии оказалась близкой для пяти периодов из шести (VI-II). Ее значение колеблется в пределах от 1,24 до 1,93 эВ/(А3-а.м.) (Табл. 10, рис.16).
Таблица 1 0
Физические параметры периодов таблицы Менделеева1
Период IE, I ^ IM P = I Ei уд 2>? M
VI 13401290 1807,9 7412,6 5577 1,33
V 2507991 761,2 3294,8 1913 1,72
IV 757370 560,8 1350,5 1092 1,24
III 70693 223 317 241 1,32
II 11950 57,2 208,9 108 1,93
I 92,36 0,874 105,7 5,01 21,1
IE,-, эВ - суммарная энергия связи электронов; I $ , A3 - суммарный объем атомов; IM - суммарная атомная масса; Pq , эВ/A- плотность энергии связи электронов; Руд, эВ/(А3-а.м.) - удельная плотность энергии связи электронов
52
3
її"
Рч 1
6 5 4 3 2
Периоды
0
Рис.16. Значения удельной плотности энергии связи электронов в атомах по периодам
Что касается первого периода, то он выявленной закономерности не подчиняется. И это логично, если исходить из практически общепринятого мнения, что гелий в звездных объектах является продуктом реакции "горения" водорода - превращения четырех протонов в а-частицу, два позитрона и два нейтрино [8]:
41H -> 4Не + 2е+ + 2v,(11)
а атомы водорода, точнее их ядра, могли возникать индивидуально еще на стадии образования первичной плазмы по реакции распада нейтронов
n p + e- + v. (12)
Отмечая близость величины Руд для периодов нельзя не обратить внимания на то, что удельная плотность энергии отдельных атомов каждого периода колеблется от единиц до десятков эВ/(А3-а.м.) (Табл.11). Этот факт является дополнительным свидетельством того, что выявленная закономерность для периодов не является случайной.
53
Таблица 11
Период Граничные элементы периода Е), эВ S, A3 М E 0 эВ/А3-М
VI 86Rn 668690 30,01 222 100,37
55Cs 217860 130,1 132,905 12,60
V 54Xe 208130 23,07 131,3 68,72
37Rb 81705 89,49 85,47 10,68
IV 36Kr 76390 14,97 83,80 60,89
19K 16234 59,87 39,1 6,93
III 13Fr 14260 9,37 39,94 38,10
11Na 4366,8 58,69 22,91 3,24
II 10Ne 3472,3 2,116 20,179 81,32
3Li 202,5 19,48 6,941 1,50
I He 78,8 0,254 4,0026 77,5
H 13,6 0,620 1,008 21,76
E0 - энергия основного состояния, $ - объем, М - атомная масса, Руд. - удельная плотность энергии связи электронов
Рассматривая близость величины удельной плотности энергии в периодах как достаточно веский аргумент в пользу представления о связи числа элементов в периоде с определенными комплексами материи, следует рассмотреть и вероятный ход процесса формирования атомов в целом.
Схематически процесс образования атомов химических элементов через стадию возникновения и распада определенных комплексов можно представить следующим образом.
По мере остывания исходной высокотемпературной плазмы, возникшей в процессе преобразования нейтронной протоматерии, например, по схеме реакции ?-распада (12), и состоявшей из остаточных нейтронов, протонов, электронов, последовательно формировались нуклонные комплексы, по емкости отвечавшие составам седьмого, шестого, пятого, четвертого, третьего и второго периодов. Возникшие комплексы, совместно с ядрами водорода, электронами и ядрами гелия определяли равновесный состав плазмы
54
Физические параметры атомов элементов, ограничивающих периоды таблицы Менделлева *
на этом энергетическом этапе эволюции протоматерии. В дальнейшем по мере изменения термодинамических условий (снижения температуры и давления) комплексы последовательно претерпевали распад, начиная с наиболее тяжелых, а продукты распада - атомные ядра, также последовательно, начиная с наиболее тяжелых, "обрастали" электронами в соответствии с величиной энергии их притяжения.
Описанная картина является, естественно, лишь схематическим наброском процесса формирования атомов через этапы образования и распада комплексов, соответствовавших целым периодам химических элементов. Не исключено, что эти комплексы могли возникать в разных звездных объектах и в разное время. Важно подчеркнуть здесь лишь то, что с позиции выявленных энергетических зависимостей и соотношений, рассмотренных выше, вероятность образования и распада таких комплексов вполне допустима.
З А К Л Ю Ч Е Н И Е
В результате анализа данных по энергии ионизации изоэлектронных атомов (ионов) естественного ряда химических элементов выявлен ряд неизвестных ранее закономерностей, позволяющих внести существенные коррективы в традиционные представления о строении и последовательности формирования электронных оболочек атомов, подойти к решению ряда дискуссионных вопросов периодической системы химических элементов и получить аргументы для ее генетической интерпретации. Сущность результатов, изложенных в настоящей работе, сводится к следующему.
Энергия связи изономерных (считая со стороны ядра) электронов в атомах естественного ряда химических элементов подчиняется зависимости, подобной закону Мозли: корень квадратный из ее величины линейно зависит от заряда ядра