期刊名称:应用科学与研究学者学报
文章类型:评论
收到的日期:2018年7月6日
接受日期:2018年7月25日
发表日期:2018年8月03
引用:Akhmetov NK(2018)高等教育在专业人员培训中的作用。应用科学学报Vol . 1, Issu: 5(06-09)。
版权:©2018 Akhmetov NK。这是一篇在知识共享署名许可条款下发布的开放获取的文章,允许在任何媒体上不受限制的使用、发布和复制,前提是注明原作者和来源。
摘要
本文讨论了门捷列夫周期表中周期形成的一种新方法。利用化学元素原子外电子壳层的新公式和新量子态,提出了门捷列夫表中周期的重新构型。假设是为了减少表中的周期数,本文所表示的材料证明了这一点。提出电子层的形成顺序为:主量子数(n),其次是构成子周期电子构型的电子第一和第二的量子态,然后是剩余的量子轨道(s、d、f和p)。
关键字
门捷列夫元素周期表,主量子数,能量。
摘要
本文讨论了门捷列夫周期表中周期形成的一种新方法。利用化学元素原子外电子壳层的新公式和新量子态,提出了门捷列夫表中周期的重新构型。假设是为了减少表中的周期数,本文所表示的材料证明了这一点。提出电子层的形成顺序为:主量子数(n),其次是构成子周期电子构型的电子第一和第二的量子态,然后是剩余的量子轨道(s、d、f和p)。
关键字
门捷列夫元素周期表,主量子数,能量。
介绍
近150年来,世界各国的化学工程师一直在使用D. I.门捷列夫发现的周期法及其图解形式——门捷列夫表[1,2]。后大幅增加了一点一百多年前说的周期性的特点元素的化学性质不依赖于原子核的质量但是电荷,到目前为止我们一直在使用元素周期表几乎没有任何必要的物质和内容的变化。这是对它对化学科学的重要意义的又一次强调,因为它是少数几个没有成熟的数学公式的科学定律之一。元素周期表是一个直观的辅助工具,它展示了化学元素原子的电子结构和这些元素在周期表中的位置之间的联系。它解释了化学性质的细节取决于原子的电子壳的结构。并证明了这些电子壳层的初级结构[3,4]。
表1:周期内化学元素数与用公式(I)计算的电子数之间的相关性。
表2:在周期中电子数的相关性,如公式II计算,和伴随的发现。
结果与讨论
与此同时,美国采用的Mendeleev的表实际使用(图1)具有其特定的矛盾,不让其潜力展示完整。例如,基本矛盾是与各种N(原理量子数或能量水平)相关的各种化学元素的infilling特定系列轨道序列之间的不整合。
如果我们使用众所周知的公式n = 2n,这将被生动地看到2(I)计算与各自的主量子数N有关的电子总数N。同时,众所周知,主量子数也表示门捷列夫表中各自周期的个数。计算出n的不同值下的电子数如表1所示,其中还列出了n与门捷列夫表各周期化学元素数的相关数据。
从表一可以看出,大部分周期的元素总数与计算出的同一周期的电子数不一致。电子的数量会大于元素原子核的电荷量,但这基本上是不可能的,因为元素原子的电中性。在这种情况下,我们可以推断出,对于主量子数和周期原子数的巨大值,公式(I)至少不起作用。
当考察电子填充其电子轨道的顺序时,矛盾也出现了。具体来说,第三主量子数的3d电子只有在第四个周期的4s个电子之后才开始填充它们的轨道,尽管逻辑表明它们与不同的能级有关,它们的填充可能更早发生。
为了阐明和解决上述矛盾,我们建议对门捷列夫周期系统进行以下分析。从(图1)和(表1)可见,表中存在一定的序列。这个序列是,周期2 с 3;4с5;6 с 7在它们中所包含的化学元素的数量相互重复。这种在一定时间间隔内的循环可以推断出在这些各自周期的原子的电子壳的组成中存在的共同原理。在一般情况下,美国化学家Lewis[5]注意到这种循环,他证明了电子壳层的电子填充是在连续的层中运行的,遵循它们的电子构型组成的一般原则。
图1:传统的门捷列夫表的长版本。
在门捷列夫表的例子中,我们认为关键是,一个完整的周期由2,8,18和32种化学元素组成[6,7]。因此,相同数量的电子在外部电子层应该匹配它们。从这看来,在这种情况下,这些电子壳层的能量状态应该彼此之间有很大的不同,但只有在电子壳层包含不同数量的电子的条件下。如果电子壳层上的电子数相等,我们可以假设它们与它们共同的能级有关,从而形成连续的两层(子能级),但在相同的主量子数内,这对它们来说是相同的。换句话说,不同于门捷列夫表,我们假设将各自的能级分离成两个子能级。由于主量子数对应于门捷列夫表中的周期数,计算这些子能级上的电子数对我们来说是特别有意义的。我们建议使用以下新公式进行电子计数:
N = (2 N)2(2)
在哪里,
- N -在相应周期内外层电子的总数;
- N -主量子数(周期数);
- 2 -一段期间内的分段数目;平方度-一个经验拟合的数字,它允许执行电子在各自水平的总数计数。
利用方程(II),通过N除以2(子能级数),可以很容易地计算出每个子能级上的电子数。
我们对不同的n值进行了计算,得到如下结果如表2所示。表2显示了元素原子的电子壳层结构的不同顺序。
具体地,它们上的每个能级上具有相同数量的电子的两个余灯。但最重要的是,通过它们上的电子的数量顺序地,这些载尺寸对应于由我们应用的Mendeleev表的时段。也是如下所示的(表2)。
因此,如果我们假设水平分为两种余灯的可能性,就像化学工程师通常采用一样,出现了Mendeleev的表中的定性重排的原因。主要的理由可以是要求填充电子壳的填充物应按照构建电子配置的一般原则顺序运行。然后,基于建筑电子壳的一般原理,从而校正Mendeleev的表,我们建议以下内容。期间的数量,如应该的,需要等同于原理量子数的值以及与所示的其他计算的对应关系(表2)。然后Mendeleev的表将采用所示的表单(图2)。
图2:重新配置的长版本的门捷列夫表。
由于具有相同电子数的亚能级由于其电子结构而相互接近,因此应根据其电子亚层填充的顺序来区分它们。为此目的,应在其电子公式中在各自的子层之前插入第一(第一)或(第二)字。因此,我们为除第一个周期外的所有周期的电子层引入两个新的暂命名的量子态。例如,对于硼原子,电子公式将采取以下形式:В-1s2 first2s2 2p1,而对于硅:Si- 1s2 first2s2 2p6第二2s2 2p2。等等……等。
一般来说,在门捷列夫表的长版本示例中,应该更好地检查(图2)所示的添加到门捷列夫表中的内容。建议的创新在这个版本中很明显地体现出来。特别是,电子填充表中各个周期的顺序变得清晰起来。与此同时,第二周期的填充将依次进行包含2s和6p电子的相似的第一和第二亚能级的填充。在门捷列夫周期表中,这些子能级是独立的(2周期和3周期),因此,对于经典门捷列夫周期表中第3周期中没有3d电子和第4周期元素的电子公式中有3d电子的现象没有合理的解释。
根据我们的建议,将传统的门捷列夫表中的4周期和5周期合并为一个共同的3周期,可以纠正这个问题,并将该建议周期的原子的电子壳层填充的顺序置于适当的优先次序中。在两个子周期中,充填顺序大致相同,分别为前3s2 3d103p6和后3s2 3d103p6。我们认为,在将现有制度的6和7个时期合并为一个共同的4个时期时,将会发生完全相同的情况。但在这种情况下,我们必须考虑f电子的存在。但是,这不会影响电子填充周期子周期的优先顺序和序列。
我们提出的对门捷列夫电子表的补充也使对元素原子电子轨道填充序列的结论成为可能。显然,如图2所示,电子壳层的填充从s轨道开始,然后(除2周期元素外)d轨道和f轨道被填满,最后只有р轨道被填满。这样的填充顺序是相当合乎逻辑的,因为金属和非金属的所有主要独特的化学性质主要与s轨道和p轨道的电子有关。对于d轨道和f轨道,在元素周期表中占据特殊位置的大多数金属(图2)的化学性质都与这些轨道有关。
因此,以上所有允许突出以下几点:
- 在改变时期结构的基础上,提出了建立门捷列夫表时期的新顺序;
- 进入该时段,除了第一个,现有Mendeleev表的两个后续时段已被合并为子超级。为了区分亚主极,已经提出了第一和第二级的量子状态。
结论
因此,期间的数量减少到四个。介绍第一和第二个子优势允许在新条件下满足Pauli排除原理的要求。同时,一种时期的化学元素的原理量子数,其表征电子壳的能量,但新建议的量子态的余量表示为第一和第二确实变化。因此,规定在严格录取的轨道上占原子可以在原子内部的规定保持并且通过引入已经存在的轨道“量子状态”的概念而互补。然后,电子层的形成顺序将如下:原理量子数(n),后面是一个时期的亚主体(第一或第二),然后是所有剩余的量子轨道;
根据“量子态”表达式,我们建议在每个新观察的周期内指定两个顺序填充的子能级,在此子能级中相应的电子亚壳层构型被保留和重复。
- 已经提出了用于计算外部电子外壳上的电子数量的新配方,并提出了期间的元素和子超影的元素;
- 所进行的计算和重新配置使得可以严格地结构化和同步化学元素中原子的电子壳的序列与改变的Mendeleev桌子中的位置;
- 已经揭示了在改变桌子的所有时期开始,出现S轨道的缺陷,然后在2个时段中的p轨道,因为在此期间不存在D和F轨道。然而,在3和4时段中,D和F轨道首先被浸入,仅在此之后 - 相应的Р-轨道被填充。与此同时,在所有情况下,眶序的序列都以严格的顺序发生。
还应该补充的是,公式(II)和改变后的门捷列夫表(图2)允许计算g轨道和V周期电子的假设量。(表2)表示该时期每个假设子能级上的电子数(50)。因为s, d, f-和p轨道总共有32个电子,那么18个电子的差值,使得在各自的9个g轨道上的电子总数。
Akhmetov NS(2001)将军和Neorganicheskaja化学。第四届埃德米高中。(Ref)
Tretjakov JuD, Martunenko LI, Grigoriev AN et al. (2001) new organicheskaja化学第五版M化学。(Ref)
Sargaev PM (2013) new organicheskaja Chemistry.第二版M Chemistry。(Ref)
Gelfman MI, Ustratov VP(2009)新有机化学。M化学第二版。(Ref)
李国强,李国强(2004)化学物质的自由能。麦格劳希尔,纽约,美国。(Ref)
李志明(2014)《普通化学》。第一部是M Lan。(Ref)
Press IA (2012) General chemistry。第二版M Lan 2012。(Ref)