Сколько химических элементов в таблице Менделеева: новые данные исследований

Периодическая таблица химических элементов Д.И. Менделеева - одно из величайших научных достижений человечества. Открытие Периодического закона в 1869 году положило начало современной химии как точной науке. Но сколько же на самом деле химических элементов удалось уместить в этой знаменитой таблице за полтора века ее существования?

История создания Периодической таблицы химических элементов

В 1860-х годах русский ученый Дмитрий Иванович Менделеев работал над систематизацией известных на тот момент 63 химических элементов. Он записывал на карточках свойства каждого элемента и многократно переставлял эти карточки, пытаясь найти закономерность.

По легенде, мысль о системе химических элементов пришла к Менделееву во сне, однако известно, что однажды на вопрос, как он открыл периодическую систему, ученый ответил: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг... готово».

В результате 17 февраля 1869 года родился первый вариант Периодической таблицы из 63 элементов, опубликованный в научном журнале 14 марта 1869 года. А уже в 1871 году Менделеев представил второй, усовершенствованный вариант таблицы, который и лег в основу современной ее версии.

Подтверждение достоверности Периодического закона

В 1875-1886 годах были открыты предсказанные Менделеевым по его таблице элементы галлий, скандий и германий. Это стало блестящим подтверждением достоверности Периодического закона. Кроме того, Менделеев сумел исправить атомные веса целого ряда элементов, что также нашло свое подтверждение в дальнейших исследованиях.

Таким образом, Менделеев не только систематизировал уже известные элементы, но и на основании периодического закона предсказал существование еще не открытых элементов, описав даже их свойства. Это коренным образом отличало его таблицу от предшествующих попыток систематизации.

В итоге Периодический закон Менделеева лег в основу всей современной химии как науки и позволил по-новому взглянуть на природу химических элементов и их соединений.

Современное состояние Периодической таблицы

На сегодняшний день в Периодической таблице химических элементов насчитывается уже 118 подтвержденных элементов. Последними добавленными элементами стали 117-Tennessine (Ts) и 118-Oganesson (Og), открытые и включенные в таблицу в 2016 году. Кроме того, в настоящее время активно ведутся работы по поиску так называемых сверхтяжелых трансурановых элементов с порядковыми номерами 119 и выше. Так сколько же сейчас химических элементов в таблице Менделеева известно и насколько она еще способна расширяться дальше?

Согласно теоретическим расчетам, в природе может существовать около 170 стабильных химических элементов. Однако по мере увеличения зарядов атомных ядер их стабильность быстро падает. Уже элементы с числом протонов больше 104 являются радиоактивными, а их время жизни не превышает нескольких минут.

Современное состояние Периодической таблицы

Из 118 известных элементов 94 встречаются в природе. Остальные 24 элемента были получены искусственно в лабораториях путем ядерных реакций и распадов. При этом большинство синтезированных трансурановых элементов крайне нестабильны и распадаются уже через доли секунды после образования.

Перспективы открытия новых элементов

Тем не менее, поиск новых сверхтяжелых элементов продолжается. В частности, ведутся эксперименты по синтезу элементов с числом протонов 119-122. И хотя вероятность их обнаружения крайне мала, новые технологии позволяют расширять наши представления о том, сколько химических элементов в таблице Менделеева может содержаться в принципе.

Предел наполнения Периодической таблицы

Однако большинство ученых сходится во мнении, что верхний предел наполнения Периодической таблицы скорее всего будет достигнут на элементе с порядковым номером 172. Дальнейшее наращивание числа протонов приведет к неустойчивости атомных ядер и невозможности получения новых элементов даже на мгновения.

Таким образом, по современным оценкам, максимально возможное сколько химических элементов в таблице Менделеева составляет 172. Впрочем, будущие открытия могут скорректировать наши представления в этом вопросе.

Практическое применение новых элементов

Что касается практического использования вновь открываемых сверхтяжелых элементов, то пока о нем говорить не приходится. Из-за их колоссальной радиоактивности и кратковременного существования они представляют интерес исключительно с научной точки зрения для изучения свойств вещества при экстремально высоких значениях заряда атомных ядер.

Благородные газы в Периодической таблице

Сколько химических элементов в таблице Менделеева газы? К настоящему моменту в Периодической таблице насчитывается 11 химических элементов, которые при нормальных условиях находятся в газообразном состоянии. Это 6 благородных газов: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон. А также 5 других газообразных элементов: водород, кислород, азот, фтор и хлор.

Редкие и рассеянные элементы

Помимо 118 установленных элементов, в Периодической таблице также выделяют группу редких и рассеянных элементов. К ним относятся скандий, иттрий, лантан и актиний, которые встречаются в земной коре в небольших количествах и не образуют собственных минералов.

Редкие и рассеянные элементы

Помимо 118 установленных элементов, в Периодической таблице также выделяют группу редких и рассеянных элементов. К ним относятся скандий, иттрий, лантан и актиний, которые встречаются в земной коре в небольших количествах и не образуют собственных минералов.

Лантаноиды и актиноиды

Особую группу редкоземельных элементов составляют 14 лантаноидов и 14 актиноидов. Они заполняют два нижних ряда в Периодической таблице. Хотя лантаноиды и входят в одну группу с лантаном, их свойства сильно отличаются из-за заполнения внутренних f-электронных оболочек.

Сверхтяжелые трансурановые элементы

Последние открытые химические элементы с порядковыми номерами 104-118 представляют собой группу искусственно полученных сверхтяжелых трансурановых элементов. Из-за своей нестабильности они существуют лишь доли секунды, и их свойства изучены очень слабо.

Изотопы химических элементов

Помимо общеизвестных стабильных изотопов, многие элементы Периодической таблицы имеют нестабильные радиоактивные изотопы, которых насчитывается более 3000. Они также представляют большой интерес для науки, несмотря на свою краткосрочность.

Аллотропные модификации

Ряд химических элементов способен существовать в разных аллотропных модификациях - с разной кристаллической структурой и физическими свойствами при одинаковом химическом составе. Наиболее известные примеры - алмаз и графит (углерод), кислород O2 и озон O3.

Неорганические и органические соединения

Практически все химические элементы могут вступать в соединения как с неорганическими, так и с органическими веществами, количество которых практически не поддается учету и исчислению. Это также свидетельствует о чрезвычайном многообразии форм существования вещества.