Химия. 50 идей, о которых нужно знать [Хэйли Бёрч] (pdf) читать постранично, страница - 4

химического элемента. Что
занимательно, не все куски фосфора выглядят одинаково, потому что атомы фосфора могут быть организованы по-разному, из-за чего меняется
не только внутреннее устройство вещества, но и его внешний вид. В зависимости от того, как именно организованы его атомы, фосфор бывает белый, черный, красный или фиолетовый. Эти разновидности и ведут себя
по-разному — например, температуры плавления у них сильно разнятся.
Белый фосфор плавится на солнце в жаркий день, а черный придется для
этого греть до 600 °С в ревущей домне. Хотя и тот и другой состоят из одних и тех же атомов с составом из 15 протонов и 15 электронов.

1937

2000

2010

Впервые искусственно
получены атомы нового
химического элемента — технеция

Русские ученые синтезируют
атомы нового сверхтяжелого
химического элемента —
ливермория

Открытие элемента с атомным
числом 117 — унунсептия

9

10

ПРОСТЫЕ ВЕЩЕСТВА
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ТАБЛИЦЫ
На несведущий взгляд, Периодическая таблица (см. с. 204–205) представляется эдакой оригинальной игрой «Тетрис», где, в зависимости
от того, на какую версию вы смотрите, те или иные детальки не долетели до дна. На первый взгляд в таблице не мешало бы навести порядок. На самом же деле этот сумбур строго упорядочен, и в кажущемся
кавардаке любому химику по силам быстро отыскать нужные сведения.
А все оттого, что в этой хитрой схеме содержатся скрытые закономерности, объединяющие элементы в соответствии с их атомным устройством
и химическим поведением.

Вдоль рядов таблицы слева направо элементы выстроены по порядку атомного числа — количества протонов в ядре атома элемента. Однако гений
Менделеева распознал, что свойства элементов с определенного места в таблице начинают повторяться и следует начать новый ряд. Соответственно,
из столбцов можно извлечь более подробные свеМИР ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ дения о том или ином элементе и его простых веПОДОБЕН ТЕАТРАЛЬНОЙ СЦЕНЕ… ществах. Возьмем столбец (группу) справа, от гелия до радона. Это благородные (инертные) газы,
АКТЕРЫ — ВЕЩЕСТВА
бесцветные и при нормальных условиях* чрезвыКлеменс Александр Винклер
чайно ленивые в отношении каких бы то ни было
(1838–1904), немецкий химик-технолог,
химических взаимодействий. Неон, к примеру,
первооткрыватель элемента германия
до того неактивен, что его никак не заставишь
создать химическое соединение ни с каким другим веществом. Причина
такого безразличия — в электронном устройстве атомов неона. Если пред* Нормальными ставить модель атома упрощенно, внутри любого атома электроны распоусловиями
лагаются на определенных концентрических оболочках — и лишь в опрепринято считать
давление 10 5 Па деленном количестве. Если оболочка уже заполнена, электроны занимают
и температуру следующий слой, отстоящий от ядра дальше. Поскольку число электронов
273 К (0 °С).
в атоме возрастает от элемента к элементу по мере увеличения атомного числа, у атома каждого элемента — своя электронная конфигурация.
Ключевая особенность благородных газов в том, что их внешние оболочки
заполнены. Такая структура очень устойчива, то есть электроны трудно
вовлечь в какие бы то ни было взаимодействия.

‘

’

В Периодической таблице много и других закономерностей. При движении вдоль ряда слева направо, к инертным газам, вырвать электрон из
атома делается все труднее (требуется больше энергии); то же верно и при
движении снизу вверх.

ПРОСТЫЕ ВЕЩЕСТВА
Середина таблицы занята в основном металлами, и по мере приближения к нижнему левому углу они делаются все более
металлическими. Применяя понимание
этих закономерностей, химики предсказывают, как поведут себя в химических
реакциях те или иные простые вещества.

СВЕРХТЯЖЕЛЫЕ

11

Охота на тяжелейшего
среди сверхтяжелых
Жулики не нравятся никому, но они есть в любой профессии, и ученые — не исключение.
В 1999 году исследователи из Национальной
лаборатории имени Лоренса в Беркли (Калифорния) опубликовали статью, посвященную
открытию сверхтяжелых элементов № 116
(ливерморий) и № 118 (унуноктий). Но что-то
в той статье не сходилось. Другие ученые,
ознакомившись с новостью, попытались
повторить представленные калифорнийцами
эксперименты, но, как ни старались, им не
удалось получить ни единого атома элемента
№ 116. Оказалось, что один из «первооткрывателей» фальсифицировал данные, в результате чего некоему правительственному агентству в США, профинансировавшему эти
исследования, пришлось с позором отказаться от заявлений о прорыве в мировой науке.
Статью изъяли, а лавры открытия ливермория
достались группе русских исследователей годом позже. Ученого, подделавшего данные,
уволили. Вот каков престиж открытия нового
элемента в наши дни. Исследователи ради
этого готовы ставить на кон всю свою карьеру.

У химии с боксом мало общего, но одно
их