Личный кабинет

Строение атома и классификация элементов

Законы строения и форми рования электронного облака атома по мере рост
Александр Макеев ( Пользователь )
АТОМ УСТРОЕН ПРОСТО

Законы строения и классификация атомов

Раньше или позже, но каждый человек задумывается о сокровенных тайнах Мироздания, месте и предназначении человека во Вселенной. Известно множество мировоззренческих стандартов, сформировавшихся в различные эпохи Человечества: архаично-примитивные; мистически-религиозные; сказочно-фантастические; более или менее реалистично-научные. Право каждого человека выбрать для себя любую из известных мировоззренческих систем, либо разработать собственную.
Как большинство граждан бывшего СССР, я тоже исповедовал советско-коммунистический вариант материалистической научной доктрины, где безраздельно господствовали постулаты: «Только не обобщать! Каждый человек есть ничтожный, полностью заменяемый винтик! Индивид – ничто, коллектив – всё! Время самодеятельных учёных-одиночек навсегда прошло! Нельзя честно много зарабатывать!».
Но в 1983 году я разочаровался в изощрённо-хитром, но крайне примитивном, схоластично-догматичном коммунистическом материализме. И, больше интуитивно, чем по заранее намеченному плану, стал искать более реалистичную систему научных взглядов. В первую очередь, я увидел, что превозносимая, как идеал совершенства, как высшее достижение научной школы России, Периодическая система элементов Д. И. Менделеева некрасива и противоречива. Что ни текст Периодического закона, сформулированный самим Дмитрием Ивановичем Менделеевым, ни его современный вариант, плод кропотливого коллективного труда многих грандов мировой и российской науки не соответствуют строгим требованиям формулы научного закона.
Тогда, чтобы всё-таки увидеть красивую и непротиворечивую Периодическую систему элементов, я, рядовой гражданин, занялся самодеятельными научными исследованиями, используя современные факты о строении атомов вещества. Ниже, в кратком изложении, приведен результат этой многолетней работы.


НЕКОТОРЫЕ ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В СОВРЕМЕННОМ ЕСТЕСТВОЗНАНИИ:

«Атом (от греческого слова atomos - неделимый), наименьшая частица химического элемента, носитель его свойств.
Вещественные тела состоят из атомов.
Атомы бывают разных видов. Вещественное тело, состоящее лишь из атомов одного вида, называется элементом вещества.
Атомы состоят из очень маленького, радиусом порядка 10^-13 см, массивного ядра и легкого электронного облака вокруг него. Атом, по внешним границам электронного облака, имеет размер, порядка, 10^-8 см.
Электроны, имеют условно отрицательный электрический заряд, и в электронном облаке движутся по орбиталям. Орбиталь – это особый тип формы пути, проходимого электроном, находящимся на данной орбитали при данном энергетическом состоянии.
Ниже так называемого нулевого энергетического уровня электронная орбиталь, согласно представлениям квантовой механики, не может располагаться. Поэтому электроны из электронного облака не могут упасть на ядро атома.
Атомное ядро состоит из электрически положительно заряженных протонов и электрически нейтральных нейтронов.
Элементы вещества, ядра атомов которых состоят из одинакового количества протонов и различного количества нейтронов, называются изотопами одного и того же элемента вещества.
Атомные ядра являются стабильными при определенном соотношении количества протонов и нейтронов. За пределами такого оптимального соотношения протонов и нейтронов ядра атомов являются радиоактивными, нестабильными. Такие ядра атомов могут испускать электроны или позитроны (положительно заряженные электроны), или альфа частицы (ядра атомов гелия), или могут распадаться на два или большее количество самостоятельных (радиоактивных или стабильных) ядра атома.
Простейший атом протия, стабильного, самого легкого изотопа водорода, состоит лишь из одного протона в качестве ядра атома и одного электрона, представляющего собой электронное облако атома протия.
Ряд элементов, расположенных в строгой последовательности, по мере роста заряда ядра, есть натуральный ряд элементов. Впервые на Земле в Натуральный ряд символы большинства атомов элементов, известных в то время, были расположены великим российским учёным Д.И. Менделеевым 1 марта 1869 года.
Атомы вступают в химические взаимодействия друг с другом посредством так называемых валентных электронов внешней области электронного облака атомов.
В России приняты неоднозначные, противоречивые определения структурных элементов электронного облака атома, запутывающие и оболванивающие школьников, студентов и даже тех ученых, которые еще не успели заматереть в ортодоксов: оболочки, они же, почему-то, уровни; подоболочки, они же, почему-то, подуровни. В то время, как за рубежом давным-давно принята строго однозначная система обозначения структурных единиц электронного облака атома: слои; оболочки.


ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКОЕ И АЛЬТЕРНАТИВНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАКОНА:

Закон, необходимое существенное, устойчивое, повторяющееся отношение между явлениями в природе и обществе. Понятие Закон родственно понятию сущности. Закон – это «форма всеобщности» (Ф. Энгельс), так как он выражает общие отношения, связи, присущие всем явлениям данного рода, класса. Существуют три основные группы Законов: специфические, или частные (например, Законы сложения скоростей в механике); общие для больших групп явлений (например, Закон сохранения и превращения энергии, Закон естественного отбора; всеобщие, или универсальные (Законы диалектики). Между общими и частными Законами существует диалектическая взаимосвязь: общие Законы действуют через частные, а последние представляют собой проявление общих. Законы носят объективный характер, существуют независимо от сознания людей. Познание Законов составляет задачу науки, выступает основой преобразования людьми природы и общества [8, с. 451].

Классические менделеевская (I) и современная (II) формулировки Периодического, якобы, закона есть описания явления, а не формулы закона:
I. ”Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел находятся в периодической зависимости от их атомного веса”.
II. ”Свойства элементов, а также образуемых ими простых и сложных веществ находятся в периодической зависимости от заряда ядра Z. В рамках квантовой теории атома было доказано, что, по мере возрастания Z, периодически повторяется строение внешних электронных оболочек атомов, что непосредственно и обусловливает специфику химических свойств элементов” [1. с. 482].
Оправдывая, то что ни сам Д.И. Менделеев, ни кто-либо из его последователей или критиков не смогли обнаружить или сформулировать четкие количественные математические выражения, описывающие периодические структурные и количественные изменения, происходящие в атомах, говорилось: ”Особенность Периодического закона заключается в том, что он не имеет количественного математического выражения в виде количественного уравнения. Наглядное отображение Периодического закона – Периодическая система химических элементов” [1, с. 486].


Я разработал собственное наиболее общее определение естественнонаучного Закона:

Естественнонаучные Законы описывают реальные повторяющиеся структурные и количественные соотношения фундаментальных сущностей и/или неизменно повторяющуюся последовательность фундаментальных событий в материальном мире.
Материальный Мир фрактален. Частный Закон описывает отношения в своём фрактальном классе Материального Мира. Всеобщий Закон описывает отношения, происходящие во всех классах фракталов Материального Мира и соотношения между разными классами фракталов Материального Мира.

Рассмотрев внимательно натуральный ряд элементов, я увидел общую тенденцию заполнения электронного облака атомов, и естественные границы Периодов. Дальше всё было уже просто.

НАТУРАЛЬНЫЙ РЯД ЭЛЕМЕНТОВ /После символов элементов, в скобках, приведена электронная конфигурация атомов, согласно наблюдаемой общей тенденции формирования электронного облака атома по мере роста заряда ядра атома (примечание: в выражении внутри скобок латинская буква означает тип заполняющейся оболочки; цифра перед этой буквой означает номер электронного слоя, к которому относится заполняющаяся оболочка; цифра после этой буквы означает порядковый номер электрона в заполняющейся оболочке)/:

H(1s1)*, He(1s2)**, Li(2s1), Be(2s2); B(2p1), C(2p2), N(2p3), O(2p4), F(2p5), Ne(2p6), Na(3s1), Mg(3s2); Al(3p1), Si(3p2), P(3p3), S(3p4), Cl(3p5), Ar(3p6), K(4s1), Ca(4s2); Sc(3d1), Ti(3d2), V(3d3), Cr(3d4), Mn(3d5), Fe(3d6), Co(3d7), Ni(3d8), Cu(3d9), Zn(3d10), Ga(4p1), Ge(4p2), As(4p3), Se(4p4), Br(4p5), Kr(4p6), Rb(5s1), Sr(5s2); Y(4d1), Zr(4d2), Nb(4d3), Mo(4d4), Tc(4d5), Ru(4d6), Rh(4d7), Pd(4d8), Ag(4d9), Cd(4d10), In(5p1), Sn(5p2), Sb(5p3), Te(5p4), I(5p5), Xe(5p6), Cs(6s1), Ba(6s2); La(4f1), Ce(4f2), Pr(4f3), Nd(4f4), Pm(4f5), Sm(4f6), Eu(4f7), Gd(4f8), Tb(4f9), Dy(4f10), Ho(4f11), Er(4f12), Tm(4f13), Yb(4f14), Lu(5d1), Hf(5d2), Ta(5d3), W(5d4), Re(5d5), Os(5d6), Ir(5d7), Pt(5d8), Au(5d9), Hg(5d10), Tl(6p1), Pb(6p2), Bi(6p3), Po(6p4), At(6p5), Rn(6p6), Fr(7s1), Ra(7s2); Ac(5f1), Th(5f2), Pa(5f3), U(5f4), Np(5f5), Pu(5f6), Am(5f7), Cm(5f8), Bk(5f9), Cf(5f10), Es(5f11), Fm(5f12), Md(5f13), No(5f14), Lr(6d1),Rf(6d2), Db(6d3), Sg (6d4), Bh (6d5), Hs(6d6), Mt (6d7), 110(6d8), 111(6d9), 112(6d10), 113(7p1), 114(7p2), 115(7p3), 116(7p4), 117(7p5), 118(7p6), 119(8s1), 120(8s2); …

_____________________________________________
Ключик к истине:
(*) – H (водород), наперекор его ns1 электронной конфигурации, является неметаллом, галогеноподобным газом, как все np5-элементы, в отличие от всех последующих ns1-элементов, являющихся щелочными металлами!
(**) – He (гелий), наперекор его ns2 электронной конфигурации, является неметаллом, благородным газом, как все np6-элементы, в отличие от всех последующих ns2-элементов, являющихся щелочноземельными металлами!



ФРАКТАЛ ПРИРОДЫ
Периодический Закон, отныне сим трудом, отождествлен как древний архаизм.
Все свойства элементов, без сомнения: - Фрактал Природы, Материи Реализм!


A. ЗАКОНЫ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОННОГО ОБЛАКА АТОМОВ:
1. Химические и многие физические свойства элементов вещества предопределены устройством электронного облака их нейтральных атомов в основном состоянии: при равенстве числа электронов в электронном облаке числу протонов в ядрах атомов. Если количество электронов в электронном облаке меньше количества протонов в ядре этого атома, то это есть положительный (электрон-дефицитный) ион, если электронов больше, то это есть отрицательный (электрон-избыточный) ион.
2. Электронное облако атома имеет слои (уровни) ”n”.
3. Электронные слои ”n” состоят из оболочек ”L”.
4. Оболочки ”L” электронных слоев ”n” состоят из электронных орбиталей ”i”.
5. Орбиталь ”i” есть особый тип формы пути (по общепринятым обозначениям оболочек: s, p, d, f, …), проходимого электроном или парой электронов в данной оболочке ”L” при данном энергетическом состоянии. Эта форма пути зависит от порядкового места оболочки ”L” в слое ”n”.

B. ЗАКОНЫ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ СООТНОШЕНИЙ В СТРУКТУРЕ ЭЛЕКТРОННОГО ОБЛАКА АТОМОВ:
6. Количество оболочек ”L” в электронном слое ”n” равно порядковому номеру этого слоя (отсчет слоев изнутри наружу): количество L в n = номер n в атоме.
7. Общее количество орбиталей ”i” в оболочке ”L” равно удвоенному порядковому номеру этой оболочки в электронном слое (отсчет оболочек изнутри наружу) минус единица: количество i в L = (удвоенный номер L в n) -1.
8. Каждая орбиталь ”i” способна вместить два электрона ”e”, имеющих противоположные спины: максималь возможное количество e- в i = 2.
9. Каждая оболочка ”L” способна вместить число электронов, равных удвоенному числу всех своих орбиталей ”i”: сумма e- в L = 2(количество i в L) = 2[(удвоенный номер L в n)-1].
10. Каждый электронный слой ”n” способен вместить число электронов, равных удвоенному квадрату своего порядкового номера (всем известное отношение): количество e- в n = 2(номер n)^2.

C. ЗАКОНЫ ОЧЕРЁДНОСТИ НАСТУПЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ СОБЫТИЙ В ЭЛЕКТРОННОМ ОБЛАКЕ АТОМА, СОГЛАСНО НАБЛЮДАЕМОЙ ОБЩЕЙ ТЕНДЕНЦИИ (Законы заполнения электронного облака атомов Естественными циклами, настоящие «Периодические» Законы):
11. По мере роста заряда ядра атома, заполнение электронами очередной электронной оболочки ”L” происходит в два этапа: сначала все ее орбитали ”i” последовательно заполняют по одному электрону, имеющих одно направление спина. Затем все орбитали этой оболочки последовательно заполняют вторые электроны, имеющие противоположный спин.
12. По мере роста заряда ядра атома, последовательность заполнения оболочек ”L” в каждом электронном слое ”n” атома, происходит Естественными Циклами ”C” полного их заполнения электронами, начиная с первой, внутренней оболочки слоя, кончая самой наружной: 1L; 2L; 3L;...
13. В границах каждого Естественного Цикла ”C”, в каждом заполняющемся в этом Естественном Цикле электронном слое ”n”, начинает заполняться и полностью заполняется электронами всегда только одна его оболочка ”L”.
14. В каждом Естественном Цикле ”C” заполняются электронные слои в строгой последовательности от самого внутреннего к самому внешнему слою ”n”: 1n; 2n; 3n;...
15. Каждый Естественный Цикл ”C” натурального ряда элементов оканчивается щелочноземельным металлом, на котором завершается заполнение первой, самой внутренней оболочки ”1L” (s-оболочки в традиционном обозначении) самого внешнего, в данном Естественном Цикле ”C”, электронного слоя ”n наружный», в котором остаются незаполненными одна или большее число его оболочек L (см. таб. 1).

D. ВАЖНЕЙШИЕ СЛЕДСТВИЯ ИЗ ЗАКОНОВ И ВАЖНЕЙШИЕ ОСОБЕННОСТИ:
16. Номер Естественного Цикла «C» заполнения электронных слоев атомов и соответствующего отрезка натурального ряда элементов равен порядковому номеру последнего электронного слоя «n» заполняющегося в этом цикле: #C = # последнего слоя n в этом Естественном Цикле «C».
17. Количество элементов во втором Естественном Цикле "2C" равно четырем. Эти элементы: водород, гелий, литий и бериллий.
18. Подобие внешней структуры электронного облака атомов всех элементов, расположенных в натуральной последовательности на равном удалении от окончаний (не начал!) Естественных Циклов, предопределяет сходство свойств всех таких позиционно подобных элементов. В частности, конечные четыре элемента каждого Естественного Цикла, начиная с третьего, подобны соответствующим элементам второго Естественного Цикла.
19. Общая тенденция заполнения электронного облака атомов нарушается в атомах некоторых элементов. Из-за близости энергетических характеристик конкретных орбиталей ”i” оболочек ”L” разных электронных слоев ”n”, происходящих при структурной перестройке глубинных электронных слоев атомов: группировки всех оболочек в пределы энергетического поля своего электронного слоя [доработка изложенного в 5, 6].

E. НЕКОТОРЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ДОПОЛНЕНИЯ И ГИПОТЕЗЫ.
20. Нейтральные атомы элементов вещества есть комплементарные пары из соответствующих элементов материи: ядер атомов и электронного облака.
21. Элементы материи можно расположить, как минимум, в два параллельных комплементарных ряда элементов материи.
22. Предполагается, что количество элементов материи не бесконечно. Возможно, начиная с некоторого ядра атома, происходит «сворачивание» величины заряда ядра атома. А именно: ядро каждого последующего атома поглощает по паре электронов из самой внутренней области электронного облака этого атома. Не исключено, что конкретные сверхтяжёлые ядра атомов поглощают электронные оболочки или электронные слои целиком. А, начиная с ядра атома определённой сверхтяжёлой массы, ядра атомов, возможно, могут поглощать целиком уже электронные атмосферы и ядра атомов из окружающего их пространства. Это ИНФОРМАЦИЯ-ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ для неумеренно смелых учёных-экспериментаторов, создающих суперколлайдеры, где сталкивают потоки ионов тяжёлых атомов, чтобы получить супертяжёлые элементы из «островов стабильности сверхтяжёлых элементов». Не получат ли они АТОМ-НЕЙТРОННУЮ ПЛАНЕТУ, или АТОМ-ЧЁРНУЮ ДЫРУ – убийцу Человечества?
23. Возможно, большинство, или хотя бы часть, элементов из «сворачивающейся» половины натурального ряда элементов материи составляют самые центральные области ядер планет, звезд, галактик, Космических Аттракторов.
24. Предположено четыре комплементарные пары праэлементов перед водородом: ig/fc; tn/sp; фотино/фотон; нейтрино/ n.
25. ig = Интегрон – предполагаемый объединитель-интегратор-координатор-синхронизатор всего сущего. Возможно, это элемент внешнего фактора времени-бытия сущностей. fc = Фракталон – предполагаемая наиболее общая сущность: себе подобие (иерархии вложенностей, роста, рождения; отражения, отображения, комплементарности, полицентричности, последовательности моментов состояний и свойств сущностей в бытии), присущая всем частицам, объектам и системам Вселенной. tn = Тахион – предполагаемый квант «внешнего» фактора пространства. Его средняя скорость предполагается на 5-10 порядков больше, чем у спейсонов. sp = Спейсон – квант пространства, внешнего фактора массы-инерции-гравитации. Предположительно, имеет очень маленькую «внешнюю, отрицательную» массу покоя. Поэтому имеет свойство автоускорения. Средняя скорость этих частичек спейсонного «газа», предположительно, на 10-20 порядков превышает скорость фотонов. Фотино – внешний фактор электромагнетизма, пока еще гипотетическая частица, достоверно не зарегистрирована. Его скорость предполагается большей, чем у фотона на 2-5 порядков. Фотон – как считается, не имеет массы покоя. Поэтому он имеет всегда одну и ту же скорость при данной частоте (энергии) фотона. Фотон является также квантом импульса-энергии-движения вещественных объектов и частиц. Нейтрино – как предполагается, имеет небольшую (менее 30 электрон-вольт) массу покоя. Вероятно, нейтрино есть «клей» для фотонов, склеивающий два или три фотона в e- (квант) и e+ (антиквант) элементарного электрического заряда. n = Нейтрон – «ядерный клей», абсолютно необходим в ядрах атомов для удержания в едином комплексе двух и более протонов. e- = Электрон – квант внешнего, отрицательного электрического заряда (электронного облака), комплементарного к кванту ядерного электрического заряда атома. p+ = Протон – квант внутреннего, положительного электрического заряда (ядра атома).


Пункты 1-5; 6, 8, 9, 11; отчасти, 7, 10, 19; возможно, 6 есть, изложенные в моем пересказе, формулировки моих предшественников. Пункты 7; 12-16; 20-23; в значительной мере 12; отчасти 9, 7, 24 есть сформулированные впервые мною научные положения. Пункт 18 есть мое обобщение выдающихся экспериментальных и теоретических работ по исследованию электронного облака атомов многих предшественников, одним из основоположников которых являлся великий Нильс Бор.
Естественнонаучными законами могут быть признаны формулировки пунктов 10-15, и, возможно, пунктов 6-9, 1-5, 16, 18, 19.

Естественная система элементов материи, ЕСЭМ (the Natural System of Elements of Matter, NSEM) очень логична. По этой Таблице гораздо удобнее учить школьников и студентов основам химии и физики. Смотрите присоединенные графические файлы табличной и спиралевидной форм ЕСЭМ [attachment=3171:attachment]

ЛИТЕРАТУРА

1. Химическая энциклопедия: В 5 томах: Т. 3. –М.: Большая Российская энциклопедия, 1992., с. 486, 482-485.

2. Трифонов Д.Н. Структура и границы периодической системы. Атомиздат, 1969, 272 с.

3. K.E. Zimens. Periodiska systemet av i dag. – Chalmers Tekn. Hodak. Handl. (Gőteborg), 1948, Bd. 78, s. 3-18 (t.s. 17); Fertskriff tillдgnad J. Arvid Hedrall, Gőteborg, 1948, s. 635-650 (t.s. 649).

4. Клечковский В.М. Доклады ТСХА, вып. XXIX, 10 (1951).

5. 73200000154 Макеев А.К. Законы заполнения оболочек электронных слоев атома естественными циклами (периодами) по мере роста заряда ядра атома. Четыре взаимосвязанных естественнонаучных закона. В информационном бюллетене ”Идеи. Гипотезы. Решения. № 1 2001”, Москва, ВНТИЦ (http://www.vntic.org.ru Тел. 4567349, 4568350, 4568496), с. 23-24.

6. Макеев А.К. Естественная система элементов материи спиралевидной формы отображает общую фрактальную (в частности, волновую) структуру поля и вещества: http://www.sciteclibrary.com/rus/catalog/pages/2293.html

7. Макеев А.К. За горизонтом познанного. Новая картина Мира: единство микро- и макро- космоса, разума, поля и вещества! (Вселенная – это и есть истинный Бог!) –М.: АО СОЛИД, 1996, 40 с.

8. Советский энциклопедический словарь /Гл. ред. А. М. Прохоров, – 4-е изд. – М.: Сов. Энциклопедия, 1989, –1632 с., илл. ISBN 5–85270–001–0

9. Макеев А.К. КАК РАЗДЕЛИТЬ НАТУРАЛЬНУЮ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ НАТУРАЛЬНЫЕ ПЕРИОДЫ?
http:// www.inauka.ru/blogs/article38077.html

footer logo © Образ–Центр, 2018. 12+