Номер 13, страница 46 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 1. Строение атома. Периодический закон и периодическая система элементов L. И. Менделеева. Параграф 6. Строение атома и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Значение периодического закона - номер 13, страница 46.

Условие.

13. Рассмотрите первый вариант периодической таблицы Д. И. Менделеева (см. рис. 12 или http://менделеева-таблица.рф). Укажите элементы, для которых в наше время приняты другие символы. У каких элементов относительная атомная масса была в дальнейшем уточнена? Почему около относительной атомной массы теллура стоит знак вопроса?

Решение.

Решение 2.

Укажите элементы, для которых в наше время приняты другие символы.

В первом варианте периодической таблицы Д. И. Менделеева (1869 г.) несколько элементов имели символы, которые отличаются от принятых сегодня. К таким элементам относятся: йод, который обозначался символом J (от немецкого Jod), а сейчас – I; уран, который имел символ Ur, а современный символ – U; иттрий с символом Yt, который был заменен на Y. Кроме того, в таблице присутствовал элемент дидим (Di), который позже оказался смесью двух элементов – празеодима (Pr) и неодима (Nd), и поэтому был исключен из системы.

Ответ: Элементы, для которых в наше время приняты другие символы: йод ($J \rightarrow I$), уран ($Ur \rightarrow U$), иттрий ($Yt \rightarrow Y$). Также в таблице присутствовал дидим (Di), который впоследствии оказался смесью элементов.

У каких элементов относительная атомная масса была в дальнейшем уточнена?

Атомные массы многих элементов со времен Менделеева были уточнены благодаря более совершенным методам измерения. В некоторых случаях сам Менделеев предвидел необходимость коррекции, чтобы элемент занял правильное место в системе. Наиболее значительные уточнения коснулись следующих элементов. Индий (In): его массу Менделеев исправил с $75.6$ на ~ $113$, что было подтверждено (современное значение $114.82$). Уран (U): его массу Менделеев предложил удвоить со $118$ до ~ $240$ (современное значение $238.03$). Бериллий (Be): Менделеев отстоял значение $9.4$ вместо принятого $13.5$, и оказался прав (современное значение $9.012$). Также значительные корректировки были внесены для церия (Ce) (с $\text{92}$ до $140.12$), тория (Th) (со $118$ до $232.04$), лантана (La), эрбия (Er) и других редкоземельных и тяжелых элементов.

Ответ: Относительные атомные массы были в дальнейшем уточнены для многих элементов, но наиболее существенные изменения коснулись индия, урана, бериллия, церия, тория и других лантаноидов и актиноидов.

Почему около относительной атомной массы теллура стоит знак вопроса?

Д. И. Менделеев расположил химические элементы в своей таблице преимущественно в порядке возрастания их относительных атомных масс. Однако в случае с теллуром (Te) и йодом (I) возникло противоречие, известное как "теллур-йодная аномалия".

На тот момент принятая атомная масса теллура составляла примерно $128$, а йода – $127$. Строго следуя принципу возрастания масс, йод должен был стоять перед теллуром. Однако химические свойства теллура были схожи со свойствами кислорода, серы и селена (элементы VI группы), а свойства йода – со свойствами хлора и брома (элементы VII группы).

Руководствуясь химической логикой и периодичностью свойств, Менделеев поместил теллур в VI группу, а йод – в VII, нарушив таким образом последовательность масс. Он был убежден в фундаментальности открытого им закона и предположил, что атомная масса теллура была определена неверно. Знак вопроса ($Te = 128?$) рядом с атомной массой теллура как раз и отражает сомнения ученого в точности этого значения и его уверенность в правильности расположения элементов на основе их химических свойств.

Позже было установлено, что расположение элементов в периодической системе определяется не атомной массой, а зарядом ядра (атомным номером). Атомный номер теллура (52) меньше, чем у йода (53), поэтому Менделеев интуитивно расположил их правильно. Аномалия же в массах объясняется изотопным составом природных элементов.

Ответ: Знак вопроса около относительной атомной массы теллура ($Te = 128?$) отражает сомнения Д. И. Менделеева в правильности этого значения. Он поместил теллур перед йодом (с массой $127$), основываясь на их химических свойствах, вопреки порядку возрастания атомных масс, и предположил, что масса теллура была измерена неточно.