* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
224 Принимая во внимание эти математич. ограничения^ так же высказанный в 1925 г. Пау л и принцип, согласно к-рому в атоме не может существовать двух электронов, для которых все 4 квантовые числа совпа дали бы, мы можем вычислить, сколько электронов, отвечаю щих главным квантовым чис лам щ = 1, 2, 3, ... , может по меститься в 1-й, 2-й, 3-й,... электронной оболочке, или сфе ре, окружающей ядро атома. По вычислению оказывается, что в первой сфере м.б. макси мум 2 электрона, во второй 8, в третьей 18, в четвертой 32, и получаем ряд чисел, харак теризующий длину периодов •системы элементов, причем 8 электронов, имеющих п = 2, раз биваются на 2 подгруппы: для ?,- = О мы имеем два электрона г т im л я г = 1 т Схема Периоды Н-Не Li—Ne Na—Ar K-Ca Sc—Z n Ga-Kr Rb-Sr Y—Cd In—X Cs—Ba La Ce—Lu Hf-Hg TI—Rn EkCs-Ra Ac—U строения I 2 2 электронных III оболочек. V VI 2 b 10 II 6 J VII 2 2 6 10 i 2 6 10 14 2 6 10 jT ___! 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 6 6 6 10 6 10 6 10 6 10 6 10 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 i_ 1 z 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 | 2 2 2 2 2 6 10 10 10 10 10 14 10 14 10 14 10 14 10 14 2 2 2 2~ 6 2 6 2 6 2 2 2 2 2 2 2 - 6 6 6 1 6 1 6 10 6 10 6 10 6 10 2 2 2 2 2 2 2 6 6 6 6 6 6 6 2 2 2 2 2 2 2 6 6 6 6 10 6 10 (1 = 0, s = ± з)» Д » имеет уже шесть электронов (1 = + 1 , 0 и — 1 и в каждом •случае s = ± * ) . Далее 18 электронов тре тьей сферы разбиваются на три подгруппы, имеющие различное второе квантовое чи сло I,-: в одной из них 2 электрона, в дру гой 6, в третьей 10; 32 электрона 4-й сферы делятся соответственно на подгруппы в 2, G, 10 и 14 электронов. Эти числа играют, как оказывается, решающую роль в построении периодической системы. Проходя в системе от первого элемента по порядку до последне го, мы все время имеем возрастание заряда ядра, а следовательно и числа планетарных электронов, к-рые и будут размещаться во круг ядра, согласно принципу Паули; при этом, как можно показать теоретически, за конченному постройкой слою из 8 электро нов ( 2 + 6 ) , а в случае гелия слою из двух электронов (п = 1) отвечает атом со свой ствами инертного газа. Строя электронные оболочки вокруг ядра, мы должны периоди чески заканчивать одну и приниматься за постройку следующей, более внешней (уве личение п на 1); в этот момент мы и будем иметь конец периода, характеризуемый по явлением инертного газа. Водород и гелий отвечают постепенному заполнению 1-й эле ктронной сферы на протяжении периода L i — N e , заполняется 8 электронами 2-я сфе ра, период N a — А г отвечает постепенному заполнению 8 электронами 3-й сферы, кото рая согласно сказанному может содержать в Себе не 8, а 18 электронов. Дальнейший ход заполнения электронами пространства во круг ядра ясен из следующей &схемы (см. схему строения электронных оболочек), в которой римскими цифрами изображены последовательно заполняемые электронные сферы; арабские цифры представляют со бою число новых электронов, попадающих в атом и размещающихся в том или ином •слое; (см. Строение атома). im г { ного слоя (последовательное заполнение его 8 электронами); металлы вставных декад отвечают вхождению 10 электронов во I I слой снаружи; металлы редких земель со ответствуют накоплению 14 электронов в I I I снаружи слое ( I V слой при наличии более внешних V и V I ) . Современная теория валентности (Лондон) основана на представ лении о н е п а р н ы х электронах, не имеющих внутри атома партнера, обла дающего теми же самыми первыми тремя квантовыми числами и отличающегося толь ко знаком четвертого квантового числа (вра щение электрона вправо или влево обозна чается символами ± *) Приложение этой те ории к системе элементов объясняет как пе риодичность валентности, так и многие дру гие ее особенности, напр. низкую валент ность кислорода и фтора. Во всех случаях периодичности физич. и химич. свойств элементов в основе лежит факт периодичных изменений внешней элек тронной оболочки, имеющих место при рас смотрении элементов, расположенных в ряд Менделеева. От структуры внешней элек тронной сферы зависит, каким образом атом реагирует на воздействия внешней среды. Свойства центральной части атома не отра жаются непосредственно на явлениях, про исходящих на его поверхности. Существуют однако явления, зависящие как-раз от ядра атома и не связанные тесно с его перифе рией ;сюда относятся явления радиоактивно сти и вообще весь комплекс проблем, каса ющихся прочности ядер, их синтеза и дезин теграции. Рассматривая эти явления, мы уже не можем ждать периодичности или во всяком случае закон периодичности бу дет иной, никак не связанный со структу рой электронных оболочек, но зависящий от строения ядер. Гаркинс первый указал на то, что повидимому существует особая периодичность и для ядерных свойств, но период, открытый им, оказался равным не 8 и не 18, а всего только 2; на протяжении всей системы четные по порядку элементы оказались более распространенными в при- Из этой схемы ясно, что типичные элемен ты сходны между собой вследствие одинако вой структуры самого внешнего электрон-