Эти элементы были названы: экаалюминий, экабор, экасилиций. Менделеев не только указал на существование этих элементов, но и предсказал их химические и физические свойства, например для экаборов он вычислил атомную массу = 44. Расчет был довольно простой – это среднее арифметическое масс соседних элементов, т.к. экабор был аналогом бора, то соединение – Э2О3. Прошло около 6 лет после того, как Менделеев опубликовал статьи, в которых обосновывал периодический закон и предсказывал свойства новых элементов. И французский ученый Лекок-Де-Буабодран сообщил об открытии элемента, который он назвал в честь своей страны – Галлий (старое название Франции).
В 1879г. Нильсон открыл скандий, свойства и этого элемента также полностью совпали с предсказаниями Менделеева.
В 1886г. Винклер открыл Германий. Еще до открытия периодической системы в 1868г. Локьер и Жанеен, исследуя спетр излучения солнца сообщили, что ими открыт новый химический элемент, который она назвали гелией – Не.
В начале 90-х гг. XIXв. Ролей и Рамзай обнаружили, что азот, выделенный из воздуха, имеет большую массу, чем азот, полученный разложением химических соединений в лаб опытах. Оказалось, что в воздухе содержится примесь неизвестного газа, который не вступает в химическое взаимодействие. Назвали его аргон (ленивый).
Вскоре выяснилось, что при разложении урана или тория выделяется гелий, ранее открытый на солнце. А затем в течении нескольких лет были открыты: неон, криптон, ксенон, радон. Всем этим элементам не находили место в периодической системе.
Вторым противоречием было наличие так называемых лантаноидов, которые было очень трудно расположить в пер. табл., поскольку, если после лантана поставить церий, он должен быть похож на гафний, т.е. его хим. св-ва должны совпадать с расположенным выше цирконием, однако, реально, это на наблюдается, еще меньше общего у неодима и празеодима, в тоже время лантаноиды очень близки друг к другу.
Чешский химик Браунер даже предлагал поместить все лантаноиды в одну клетку пер. сист. вместе с лантаном. Однако это противоречило основному принципу Менделеева, согласно которому, каждому элементу соответствует своя клетка. Для того, чтобы упорядочить расположить вновь открытые химические элементы в периодической системе, было предложено добавить нулевую или 8-ю группы, куда и были помещены все эти элементы, несколько сложнее было решить вопрос с расположением в таблице лантаноидов. И только после того, как в химии были внедрены квантово-механические понятия о строении атома, удалось объяснить, почему лантаноиды являются элементами с близкими друг к другу свойствами. Это связано с тем, что у лантаноидов идет заполнение 4f подоболочки. В классическом варианте периодической системы лантаноиды вынесены в отдельную строку, а радом с ними помещены актиноиды, т.е. элементы, у которых заполнено 5f подуровней. По структуре п. с. состоит из групп и периодов, к какой группе относится элемент, определяется для s и p элементов числом электронов на внешнем уровне. А для d-на внешнем и предвнешнем. Кроме того, в таблице существуют так называемые триады переходных элементов, которые по традиции помещают в 8 группу (Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Pt). Практически все свойства химических элементов изменяются периодически. К примеру, энергия ионизации (энергия, необходимая для отрыва электрона от атома) меняется следующим образом: →H, He, Li, Be, B, C, N, O, F, Ne, Na→.
Аналогичным образом изменяются многие другие свойства, например радиусы атомов в начале каждого периода имеют максимальное значение, а к концу минимальное. Однако, следует отметить, что существует так называемое явление вторичной периодичности. Оно было открыто Бироном в 1915г. Заключается это явление в том, что в больших периодах возможна не линейная зависимость радиуса атома от порядкового номера, так например индий имеет радиус отличный от радиуса кадмия, а галлий отличается от цинка. Теоретически радиус галлия должен быть меньше, чем радиус цинка, но на практике он несколько больше. Это связано с тем, что у галлия появляется электрон на d-оболочке.
Другой пример немонотонного изменения свойств – это изменение энергии разрыва химической связи в молекуле галогена:
E (кДж/моль) →F2, (нет d-подуровня) | Cl2, Br2, I2 (участвуют 2 электрона и между ними большое расстояние, легче разорвать).
Ваша оценка?
