Сторінка
4

Будова електронних оболонок атомів елементів перших трьох періодів

Геніальність Менделєєва, сміливість його думок можна вбача­ти і в тому, що він на основі лише хімічних властивостей виправив атомні маси принаймні 14 хіміч­них елементів, зокрема берилію, титану, хрому, ітрію, індію, цезію, лантану, церію, ербію, іридію, платини, ауруму, торію й урану.

До створення періодичної сис­теми елементів загадками були атомна маса берилію та склад його оксиду. Хіміки вважали берилій тривалентним з атомною масою 13,5 тільки на тій підставі, що со-лодкозем (ВеО) за хімічними влас­тивостями дуже нагадує глинозем (А12О3). Щоправда, російський хі­мік І. В. Авдєєв на основі найретельніших аналізів довів, що «со­лодкій землі» відповідає формула ВеО, а не Ве2О3, як було прийня­то в ті часи. Хибна думка про три­валентний берилій з атомною ма­сою 13,5 суперечила періодично­му закону, і тому для металу «со­лодкої землі» не було місця в пе­ріодичній системі. Менделєєв «по­селив» берилій у 2-й групі і II пе­ріоді, вважаючи, що його атомна маса 9,4. Проти цього «свавільст­ва» рішуче виступили шведські хі­міки Л. Нільсон і О. Петерсон. Та коли вони визначили густину пари хлориду берилію, їх здивуванню не було меж. Виявилося, що атомна маса берилію становить 9,1 і що цей метал двовалентний, як і пе­редбачав російський хімік.

Коли Менделєєв створював періодичну систему, всі хіміки приписували урану атомну ма­су 120. Для такого «розрубаного навпіл» урану теж не знаходилося місця в менделєєвській таблиці. Тому в 1869 р. Дмитро Іванович, спираючись на відкритий ним за­кон, сміливо подвоїв атомну масу урану. Цей елемент став крайнім і найважчим на той час «мешкан­цем» елементарію з атомною ма­сою 240. Через 13 років німецький хімік Г. Ціммерман блискуче під­твердив цю думку російського вче­ного. Він експериментальне ви­значив густину пари хлориду ура­ну ОСЬ і розрахував атомну масу урану. Вона дорівнювала . 240.

Буабодрана, Нільсона, Вінклера, Ціммермана і Браунера Мен­делєєв справедливо назвав «зміцнювачами» періодичного закону Чеський хімік Б. Браунер був удос­тоєний такого почесного «титулу» за дослідження рідкісноземельних елементів. Цей учений уперше розв'язав питання щодо розмі­щення чималої «сімейки» «братів-лантаноїців» у менделєєвському елементарії. Він один з перших підтримав ідею розміщення ново­відкритих інертних (благородних) газів у так званій нульовій групі. Ним багато також зроблено для популяризації, поширення й ви­знання ідей російського хіміка Менделєєва в ученому світі.

Та все ж найголовніше, найіс­тотніше в періодичному законі лишалося тоді ще не з'ясованим. «Ми не розуміємо причини періо­дичного закону», — визнавав сам творець його. Але на рубежі XIX і XX століть, ще за життя Д. І. Менделєєва, розкриття таємниць будо­ви атома й атомного ядра поста­вило періодичний закон на міцні теоретичні підвалини. риявилося, що індивідуальність, а водночас і періодичність властивостей еле­ментів визначаються зарядами ядер та електронною будовою ато­мів.

Періодичний закон і періодична система хімічних елементів допомогли подружжю Кюрі. Е. Резерфорду, Ф. Содді, К. Фаян­су, А. Деб'єрну, О. Гану, Л. Мейтнер та іншим розібратися у не­трях хитромудрих ланцюжків ра­діоактивного розпаду в родинах урану — радію, актиноурану, то­рію, а пізніше нептунію — плуто­нію. Дітище Менделєєва стало до­роговказом й у відкритті штучної (наведеної) радіоактивності, лан­цюгової реакції поділу ядер ура­ну, і в передбаченні методів ядер­ного синтезу та властивостей ще невідомих хімічних елементів.

ПРО ЗАБРУДНЕННЯ

ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ

МЕТАЛАМИ І НЕМЕТАЛАМИ

Навіть невеликий вміст мік­роелементів часто спричи­няє зміну звичного кольо­ру харчових продуктів за раху­нок комплексоутворення між іонами металів і рослинними пігіентами, що є в складі їжі. Так, вишні чорніють від контакту з мідним посудом, те саме спо­стерігається, якщо яблучний сік зберігати в залізній тарі, над­мірна кількість алюмінію або олова також спричиняє потем­ніння багатьох продуктів.

Сліди мікроелементів у складі жирів діють як каталізатори їх окиснення, внаслідок чого жири гіркнуть, особливо якщо до їх складу входять залишки ненасичених жирних кислот.

Одним із основних джерел забруднення харчових продук­тів є сама вихідна сировина, яка може не відповідати необхідним вимогам щодо вмісту в ній хі­мічних елементів.

Переважна більшість рослин, о дають сировину для харчо­вих підприємств, поглинають хімічні елементи в обмеженій кількості, проте є групи рослин, які спроможні накопичувати певні елементи в дуже великих кількостях. Прикладом може бути накопичення цинку в лист­ках подорожника, плюмбуму — в рослинах придорожніх лісових смуг, селену — в бобах. Є ро­слини, яким підвищений вміст у грунті певних хімічних еле­ментів навіть «подобається». Такі рослини слугують природ­ними індикаторами на купрум, уран, кобальт, аурум або аргентум і допомагають геологам у пошуках корисних копалин. Але підвищений вміст шкідливих елементів у рослинах і організ­мах тварин може сприяти їх переходу до складу харчових про­дуктів. Так, кадмій відкладається у зернах рису внаслідок вико­ристання для зрошення промис­лових стічних вод електролітич­них виробництв. Ще в 50-х ро­ках в Японії був випадок, коли понад 50 чоловік загинули від вживання зерен рису з підви­щеним вмістом кадмію. Зерна пшениці, подібно до рису, аку­мулюють цинк і плюмбум, тому за недотримання певних вимог борошно може бути забруднене цими металами.