Современная математика. Исток. Проблемы. Перспективы. Александр Сергеевич Стрекалов
расстоянии обращается один единственный электрон. В электронной оболочке атома гелия два электрона. Они целиком заполняют самый близкий к ядру, внутренний слой электронной оболочки. Таким образом, прибавление числа электронов у последующих элементов может идти только за счет образования новых слоев.
Так происходит у третьего элемента – лития. Два электрона, из трех, которыми он обладает, движутся в первом, внутреннем слое электронной оболочки; третий электрон располагается уже во втором слое.
У четвертого по порядку элемента – бериллия – во втором слое прибавляется еще один электрон, то есть всего там их оказывается два. У бора с его зарядом ядра, равным пяти единицам, во втором слое будет три электрона. Углерод будет иметь во втором слое четыре электрона, азот – пять электронов, кислород – шесть, фтор – семь, неон – восемь. Этим достигается предел заполнения второго слоя электронной оболочки.
Таким образом, в атоме неона, как и в атоме гелия, ядро окружено законченными слоями электронной оболочки. Эта замкнутость слоев затрудняет отрыв какого-либо электрона от электронной оболочки и тем самым затрудняет вовлечение атома в какое-либо химическое соединение. И действительно, мы знаем, что и гелий и неон сходны по своей химической инертности.
Дальше, следуя за развитием менделеевских идей, мы переходим к новому периоду системы, который начинается с натрия (заряд ядра равен одиннадцати). Одиннадцатый электрон здесь уже не умещается ни в первом, ни во втором слое. Поэтому он размещается в третьем слое. Таким образом, у натрия и у его ближайшего родственника по Периодической системе – лития – в наружном слое имеется по одному электрону (у лития во втором слое, у натрия – в третьем). Это определяет родство химических свойств этих элементов, жадно соединяющихся с кислородом, и т. д.
Магний, у которого в третьем слое оказывается два электрона, именно поэтому подобен бериллию, алюминий аналогичен бору, кремний – углероду и т.д.» (О.Писаржевский «Дмитрий Иванович Менделеев», ЖЗЛ, Москва, 1949).
В 1922 году произошёл новый рывок в науке, для которого Периодическая система послужила хорошей катапультой. Вдохновленный примером гениального русского ученого, на основании уточнённой закономерности Периодической системы, всё тот же Н.Бор предсказал свойства ещё не открытого к тому времени элемента, который должен был занимать 72-ю клетку таблицы.
Его уже давно искали, этот неизвестный элемент. И его нашли, благодаря Менделееву, и назвали гафнием.
«Так, Периодический закон Менделеева, непрерывно вдохновлявший мысль исследователей, призывавший их к раскрытию сокровенных тайн вещества, ещё и ещё раз подтвердил своё значение основного, глубочайшего закона природы».
«В 1920 году величина заряда ядра была измерена уже прямыми экспериментами, полностью подтвердившими ее совпадение с порядковым номером атома в системе Менделеева. Развитие этих открытий привело к важнейшим событиям в физике атома.