Cтраница 3
Сопоставляя разные элементы, можно установить, что внешние оболочки электронов являются наиболее устойчивыми у атомов инертных газов, чем и объясняется химическая инертность этих элементов. Рассмотрение периодической системы приводит к выводу, что наиболее устойчивым внешний электронный слой становится тогда, когда он состоит из восьми электронов ( для первого слоя - из двух электронов), как это имеет место у атомов элементов нулевой группы периодической системы - инертных газов. [31]
Книга открывается статьей Гиберта, в основу которой положена речь, произнесенная им на Конференции 1963 г. по соединениям благородных газов. Гиберт цитирует речи и статьи, в которых сообщалось об открытии ( 1894 - 1895 гг.) семейства инертных газов; он напоминает о впечатлении, которое произвело это открытие в свое время, и сравнивает его с большим интересом к открытию, сделанному в наши дни, противоположному открытию 1895 г.: элементы нулевой группы периодической системы в действительности образуют химические соединения. [32]
Все молекулы одного и того же химически однородного вещества одинаковы между собой, но отличаются от молекул других веществ. Молекулы простых веществ состоят из атомов одного и того же элемента, молекулы сложных веществ состоят из атомов различных элементов. Сложность молекул, число атомов в молекулах различных веществ варьирует в чрезвычайно широких пределах. Например, молекулы инертных газов ( элементов нулевой группы периодической системы) гелия, неона, аргона, криптона, ксенона и радона, а также молекулы большинства металлов в парообразном состоянии состоят из одного атома; молекулы таких простых газов, как водород, кислород, азот, хлор, состоят из двух атомов; молекулы фосфора, мышьяка - из четырех атомов, серы - из восьми. [33]
Аргон был открыт в 1892 г. английским физиком Рэлеем, который, определяя плотность газов, обратил внимание на расхождение в весе азота, полученного из воздуха, и химического азота, полученного прокаливанием азотнокислого аммония. Атмосферный азот, как выяснилось позднее, содержал в виде примеси инертные газы. В 1894 г. Рэлей вместе с химиком Рам-заем выделил из воздуха газ ( фактически это была смесь аргона, криптона и ксенона), отличительной чертой которого было полное отсутствие химической активности. Это название лишний раз подчеркивает правомерность закрепления за всеми элементами нулевой группы периодической системы Д. И. Менделеева названия инертные газы. Бытовавшее до недавнего времени название редкие газы в полной мере может быть справедливо лишь в отношении радона и частично в отношении криптона и ксенона. [34]
Во внешнем уровне атомов этих элементов устойчивы Is2 - у гелия, ns2p - электронные орбитали у всех остальных. Инертными элементами заканчивается каждый из периодов периодической системы. До 60 - х годов валентность этих элементов считалась нулевой, и они составляли нулевую группу периодической системы. В дальнейшем при различных условиях были получены фториды, оксиды: XeF2, XeF4, XeF6, XeFs, KrF2, KrF4) RnF4, XeO4) H2KrO4 и другие соединения. Валентность этих элементов в соединениях достигает восьми, поэтому их разместили в восьмой группе периодической системы. Химия благородных газов интенсивно изучается. [35]
Элементы нулевой групцы не дают соединений с атомной связью. Электронная оболочка атомов благородных газов представляет собой высокосимметричную постройку, непарных электронов в ней нет. Теория, так же как эксперимент, говорит о невозможности соединений с атомной связью у элементов нулевой группы периодической системы. Лишь гелий занимает особое место, так как его возбужденные атомы обладают некоторой устойчивостью; в связи с этим известны молекулы гелия Не2, образующиеся в разрядных трубках; существование их обнаружено по полосатым спектрам. [36]