Множество химических элементов »

Все множество химических элементов, охватываемое Периодической Системой Менделеева (ПСМ), к настоящему времени ограничивается 118-ю элементами. Последними официально названы и признаны Флеровий (114-й) и Ливерморий (116-й). Имеются сообщения, что следы 118-го элемента уже получают и доводят до представления к официальному признанию. Очевидно, со временем произойдет то же самое и с другими, пока не синтезированными элементами ПСМ. Итак, имеем множество

химических элементов, ограниченное пока сверху 118-м числом натурального ряда. Нельзя не обратить внимание на то, что уже 140 лет расширение множества m идет в сторону увеличения. Вряд ли это нужно связывать только с закономерностью натурального ряда чисел, начинающегося с единицы. Ведь сам Дмитрий Иванович Менделеев прогнозировал существование элементов до Водорода. Так в последней его прижизненной таблице имелись гипотетические элемент Короний в первом периоде и элемент Ньютоний в нулевом периоде.

Впрочем, и в самом деле натуральный ряд чисел сыграл и продолжает играть свою роль (началом с единицы), с тех пор как периодическую зависимость свойств элементов от атомного веса перевели на зависимость от заряда ядра – числа протонов. Это произошло с обретением физического смысла периодичности свойств в результате успехов квантовой механики в первой половине 20-го века. Но строгое следование закономерности натурального ряда чисел представляется неоправданным ограничением для элементов веществ, вещественной Вселенной. Ведь уже в прошлом веке утверждали об универсальности ПСМ, т.е. о том, что вся вещественная Вселенная состоит из элементов ПСМ. Однако, сравнительно недавно появилось понятие темной материи, которая не является веществом в прежнем понимании, но обладает гравитационной массой. Но если что-то обладает массой, т.е. весом в земных условиях, то, как же не признать это «что-то» веществом? Явно вещество, только не такое, какое имело ввиду человечество до обнаружения этой гигантской во Вселенских масштабах темной материи. Стоит вопрос о переопределении понятия «вещество». По меньшей мере, попытаемся обозначить свойства, признаки «вещества». Но для этого следует исходить из более общего понятия – материи.

Можно утверждать, что материя – информационная категория, сущность, в том понимании, что материя может проявить себя (выдать себя) через информацию о своем существовании. Нет информации о (от) материи – нет материи. Какой информации? 1. Энергетической, распространяющей информацию о своем существовании только со скоростью света. Можно назвать это энергетической материей. К ней относятся все виды излучений, темная энергия. 2. Вещественной, распространяющей информацию о своем существовании с любыми скоростями, включая и скорость света, посредством распространения полей всех четырех фундаментальных взаимодействий, в первую очередь, гравитационного поля. Две формы материи, энергетическая и вещественная связаны между собой, как известно, формулой Эйнштейна:

Можно говорить, что левая часть этой формулы отражает энергетическую материю (E), а правая часть – вещественную материю (m), а c² выражает коэффициент пропорционального (количественно тождественного) перехода от энергетической материи к вещественной. Эта формула говорит о том, что главное свойство-признак вещественной материи – масса.
Оставив в стороне энергетическую материю, заострим внимание на вещественной материи, веществе.

Итак, свойства-признаки вещества:
1. Гравитационная (инерционная) масса;

2. Прямое контактное сближение – столкновение, сопровождающееся химическими и физическими реакциями;

3. Существование в простом и сложном виде во всех агрегатных состояниях;

4. Трансформация в другие виды вещества в результате химических и физических реакций;

5. Стабильность, хотя бы на время существования, необходимого для идентификации, проведения химических и физических реакций, а также управляемых технологических процессов;

6. Уничтожение и возникновение (рождение) в соответствии с формулой (1) Эйнштейна трансформации вещественной материи в энергетическую материю и обратно.

К открытию Закона Периодичности (ЗП) свойств химических элементов не была известна ни одна элементарная частица. Первая элементарная частица – электрон была открыта в 1897 году, т.е. через 28 лет после открытия ЗП. Д.И. Менделеев мог основываться только на 5-и свойствах- признаках вещества из перечисленных выше. Эти 5 пунктов не содержат «ограничения натурального ряда», и поэтому ЗП и ПСМ не запрещали существование доводородных элементов. Но и 6-й пункт не запрещает существование доводородных элементов. «Ограничение натурального ряда» связано с открытием протонов и нейтронов и с последовавшим подавляющим доминированием монадной парадигмы Бора в развитии ПСМ (http://secology.narod.ru/mon_and_di.html).

Основываясь на том, что все 6 пунктов не навязывают «ограничения натурального ряда», мы ввели в ПСМ нулевой элемент – нейтрон (Система естественных элементов), и опубликовали серию статей, завершившейся обобщением Парадигмы систематизации химических элементов. Такое «крамольное» расширение ПСМ не нашло отпора ни в очных , ни в интерактивных, ни в форумных (http://kimsen.trinitas.pro/2014/02/28/paradigmyi-sistematizatsii-himicheskih-elementov/, http://www.sciteclibrary.ru/cgi- in/yabb2/YaBB.pl?num=1392307734, http://www.sciteclibrary.ru/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1392307734) обсуждениях с химиками, физиками, материаловедами, инженерами, другими специалистами, студентами, школьниками.

Столь «щадящая» реакция толкает к дальнейшему расширению ПСМ. Рассмотрим позитроний (Ps). Ps имеет массу не менее двойной электронной. Ведет себя как атом водорода, т.е. вступает в химические реакции практически так же как элемент Водород. Даже образовывает двухатомные «позитрониевые молекулы» (http://elementy.ru/news/430592) и отрицательные «позитрониевые ионы»
(http://4108.ru/u/pozitroniy). Позитроний удовлетворяет всем 6-ти приведенным выше пунктам определения вещества.

Из множества m = 1,2,3,…,118 переходим к множеству

Почему два нуля? Один 0 – введенный ранее Нейтрон (n), другой 0 – Позитроний, Ps. Возможно ли присутствие двух одинаковых чисел в последовательном числовом множестве? Только тогда, когда число это 0. Сколько бы нулей арифметически ни складывалось, в итоге будет 0. Представим это множество в форме сверхдлинной ПСМ.

s – элементы красные, p – элементы оранжевые, d – элементы синие и f – элементы зеленые. Первая диада состоит из нулевого и первого периодов, вторая диада – из второго и третьего периодов, третья диада – из четвертого и пятого периодов, четвертая диада – из шестого и седьмого периодов в общепринятой нумерации периодов в сверхдлинной ПСМ. Отличие от известной сверхдлинной ПСМ только в том, что имеется нулевой период. Отметим, что у Д.И. Менделеева имелся нулевой период в его таблице (Рис. 1). На рис.2 первый 0 над 1 (Водородом) – позитроний (Ps), а второй 0 над 2 (Гелием) — Нейтрон (n). Оба нуля при следовании Бора монадной парадигме отражают не отсутствие элементов, а отсутствие в обоих элементах протона. Позитроний подобен Водороду по химическим свойствам, и поэтому он установлен над Водородом и окрашен таким же красным цветом, как и Водород. Нейтрон установлен над химически инертным Гелием, но с полным отсутствием химических свойств, и окрашен не красным цветом s – элемента, а отличительным черным цветом. Это самый химически инертный элемент.

На рис.1 видно, что группа благородных газов расположена по соседству с группой щелочных металлов. Д.И. Менделеев сделал это так, чтобы следовать принципу непрерывности-цельности ПСМ. В «эпоху подавляющей Бора парадигмы» нулевая группа была ликвидирована, а все ее элементы были перенесены в восьмую группу, чем нарушили (проигнорировали) принцип непрерывности-цельности, который Д.И. Менделеев считал основополагающим (вместе с принципом дискретности и принципом однозначности) в построении систематизации химических элементов.

Возродить «групповое соседство» инертно-благородных элементов с щелочными элементами можно, соединив концы всех периодов. Но перед этим необходимо перевернуть и симметризовать картину на рис.2. Перевертывание иллюстрирует восхождение в сторону более высоких положений элементов с ростом атомных весов (числа протонов), а симметризация – Законопорядок Центричности Вселенной (ЗЦВ, http://meganauka.com/sciencecosmos/1104-neytrocentricheskoe-nachalo-veschestvennoy-vselennoy.html). В результате этих действий получим:

Если три диады над первой нижней диадой из 4-х элементов свернуть в цилиндры и расположить концентрично вокруг перпендикулярной оси, восставленной от середины точек 0 – 0 и 1 – 2, то получится симметричная пространственная конструкция, в которой благородные газы будут соседствовать с щелочными металлами так, как было в оригинале таблицы ПСМ. Можно видеть, что эта пространственная расширенная ПСМ полностью удовлетворяет всем трем принципам, которым стремился следовать Д.И. Менделеев.

Можно изготавливать описанную пространственную конструкцию из алюминиевых или пластмассовых листов, наклеить на цилиндрические поверхности выразительные и красочные прямоугольные ячейки элементов с основной физико-химической информацией, строением электронных орбиталей, … , ламинировать все поверхности, предусмотреть возможность независимого вращения каждого диадного цилиндра и т.д. Можно изготавливать такую же, но перевернутую ёлочнообразную конструкцию. Это будут наглядные учебно-информационные изделия наподобие глобусов.

Пространственные конструкции ПСМ, как и глобусы предпочтительнее в стационарном использовании в офисах, лабораториях, классах. Но также как листовые карты на практике более удобны, чем глобусы, и ПСМ более практична в планиметрическом изображении на сгибаемых и свертываемых листах. Однако, получить такое изображение проекцией диад на плоскость проходящую через точки 0-0 не дает полноценного изображения ПСМ, так как верхние периоды диад закроют нижние периоды. Для получения полноценного планарного изображения кольцевые периоды диад необходимо радиально раздвинуть друг относительно друга. В результате получим:

Темные кольца разделяют диады периодов. Первая диада из 4 элементов изображена не двумя кольцами, как остальные 3, а одним кольцом, ввиду небольшого количества элементов. Более или менее правильное радиально-групповое расположение элементов-аналогов только у группы щелочных металлов и группы благородных газов. Остальные элементы-аналоги располагаются только подиадно. Но уже зная группы аналогов из используемых привычных ПСМ, и вращая жесткие диады друг относительно друга вдоль разделительных (темных) колец, можно получить любые радиально-групповые последовательности элементов-аналогов.

Если множество m = 1,2,3,…,118 (1) представляет натуральный ряд чисел от 1 до 118, в сумме составляющих 118 химических элементов, то множество k = 0,0,1,2,3,…,118 (3) представляет ряд положительных целых чисел с дополнительным нулевым членом c суммарным количеством K естественных элементов, рассчитываемым по формуле:

где суммирование Σ производится по N = 1,2,3,4 – номеру диады.

2N² под знаком суммы Σ дает количество элементов в каждом из двух периодов N-ой диады. Двойка перед знаком суммы Σ указывает на то, что в каждой диаде по 2 периода. Общее количество естественных элементов по формуле (4)

составляет 120.

Видно, что простая формула (4) с тремя двойками и четырьмя диадами показывает не только общее количество естественных элементов, но и число элементов в каждом из двух дискретных периодов каждой из 4-х дискретных диад. Каждый элемент занимает однозначное место в непрерывно-целостной расширенной ПСМ. Можно говорить, что формула (4) в первом приближении (дистанционном рассмотрении) описывает общий характер ПСМ.

Расширенная ПСМ не ставит задачу выявления и иллюстрации всех гомологических рядов элементов-аналогов (одноактно). Эта задача уже решена широко используемыми ПСМ.

Основные задачи расширенной ПСМ:

1. Возрождение подхода Д.И. Менделеева к систематизации химических элементов на основе принципов дискретности, однозначности и непрерывности-целостности с приведением реальной систематизации к полному их соответствию, т.е. восстановление и развитие Менделеева диадной парадигмы в систематизации естественных элементов;

2. Выявление Законопорядка Центричности в вещественной Вселенной;

3. Развитие математического, точнее арифметического этапа развития систематизации химических элементов выявлением простого математического, точнее арифметического в первом приближении выражения периодичности во множестве естественных элементов.

Развитие расширенной ПСМ по Менделеева Диадной Парадигме (МДП) никоим образом не отрицает или умаляет роли Бора Монадной Парадигмы (БМП) систематизации химических элементов. Напротив, МДП использует достижения БМП. Через изменение порядка заполнения подуровней электронных орбиталей, намеченной в (http://secology.narod.ru/mon_and_di.html), можно развивать конвергенцию, возможно, и слияние МДП и БМП. В этом проявилось бы Диалектическое Единство противоположностей.

МДП и БМП верны по отдельности, но верно и (МДП)&(БМП), т.е. объективны и 1, и 2, и 1&2.