Базовые математические отношения 19 страница

⇐ ПредыдущаяСтр 19 из 27Следующая ⇒

Какая альтернатива будет реально превалировать, в значительной степени определяется условиями, существующими в атомной среде, но при отсутствии любой предвзятости по отношению к этим условиям, определяющий фактор - величина электрического смещения. Причем меньшие величины смещения более вероятны, чем большие. В первой половине каждой группы, промежуточной между двумя элементами инертного газа, электрическое смещение минимально, если увеличение атомного номера (эквивалента электрического смещения) сопровождается прямым прибавлением положительного смещения. Если прибавлено n² единиц, вероятности почти равные, а когда атомный номер увеличивается еще больше, более вероятной становится альтернатива. Во второй половине каждой группы увеличение атомного номера обычно достигается путем прибавления одной единицы магнитного смещения, а затем уменьшения до требуемой общей суммы путем прибавления отрицательного электрического смещения, устраняя избыточные единицы для увеличения атомных серий.

Вследствие наличия отрицательного электрического смещения как компонента атомного вращения, становится возможным элемент с общим смещением меньше смещения гелия. Прибавление к гелию одной единицы отрицательного электрического смещения создает элемент 2–1–(-1), который мы определяем как водород. По существу, это удаление одной положительной электрической единицы из эквивалента двух единиц (выше основы вращения), которыми обладает гелий. Водород – это первый элемент из восходящих серий элементов, следовательно, мы можем присвоить ему атомный номер 1. Атомный номер любого другого материального элемента – это общий эквивалент электрического смещения.

Выше гелия 2–1–0 мы находим литий 2–1–1, бериллий 2–1–2, бор 2–1–3 и углерод 2–1–4. Поскольку это восьмиатомная группа, вероятности почти равны, и углерод может существовать и как 2–2–(-4). Последующие элементы поднимают атомные серии посредством устранения отрицательных смещений: азот 2–2–(-3), кислород 2–2–(-2), фтор 2–2–(-1) и, наконец, следующий инертный газ – неон 2–2–0.

Другая аналогичная восьмиатомная группа получается путем прибавления второй магнитной единицы в другом магнитном измерении. Это поднимает серии к другому элементу группы инертных газов – аргону 3–2–0. Таблица 1 демонстрирует обычные смещения элементов, включая аргон.

ТАБЛИЦА 1

ЭЛЕМЕНТЫ БОЛЕЕ НИЗКИХ ГРУПП

Смещения	Элемент	Атомный номер	Смещения	Элемент	Атомный Номер
2–1–(-1)	Водород	1
2–1–0	Гелий	2
2–1–1	Литий	3	2–2–1	Натрий	11
2–1–2	Бериллий	4	2–2–2	Магний	12
2–1–3	Бор	5	2–2–3	Алюминий	13
2–1–4 2–2–(4)	Углерод	6	2–2–4 2–2–(4)	Кремний	14
2–2–(3)	Азот	6	3–2–(3)	Фосфор	15
2–2–(2)	Кислород	8	3–2–(2)	Сера	16
2–2–(1)	Фтор	9	3–2–(1)	Хлор	17
2–2–0	Неон	10	3–2–0	Аргон	18

У элемента 18, аргона, магнитное смещение достигло уровня двух единиц выше основы вращения в каждом из магнитных измерений. Чтобы увеличить вращение в любом направлении посредством дополнительной единицы до суммы 2 х 3² или 18, требуются единицы электрического смещения. В результате возникает группа из 18 элементов, которая достигает среднего положения в кобальте 3–2–9 и уменьшается до криптона 3–3–0. Вторая группа из 18 элементов показана в таблице 2.

ТАБЛИЦА 2

ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Смещения	Элемент	Атомный номер	Смещения	Элемент	Атомный номер
3–2–1	Калий	19	3–3–1	Рубидий	37
3–2–2	Кальций	20	3–3–2	Стронций	38
3–2–3	Скандий	21	3–3–3	Иттрий	39
3–2–4	Титан	22	3–3–4	Цирконий	40
3–2–5	Ванадий	23	3–3–5	Ниобий	41
3–2–6	Хром	24	3–3–6	Молибден	42
3–2–7	Марганец	25	3–3–7	Технеций	43
3–2–8	Железо	26	3–3–8	Рутений	44
3–2–9 3–3–(9)	Кобальт	27	3–3–9 3–3–(9)	Родий	45
3–3–(8)	Никель	28	4–3–(8)	Палладий	46
3–3–(7)	Медь	29	4–3–(7)	Серебро	47
3–3–(6)	Цинк	30	4–3–(6)	Кадмий	48
3–3–(5)	Галлий	31	4–3–(5)	Индий	49
3–3–(4)	Германий	32	4–3–(4)	Олово	50
3–3–(3)	Мышьяк	33	4–3–(3)	Сурьма	51
3–3–(2)	Селен	34	4–3–(2)	Теллур	52
3–3–(1)	Бром	35	4–3–(1)	Йод	53
3–3–0	Криптон	36	4–3–0	Ксенон	54

Последние две группы элементов, Таблица 3, содержат 2 х 4² или 32 элемента каждая. Самые тяжелые элементы последней группы еще не наблюдались, поскольку они высоко радиоактивны и, соответственно, нестабильны в земных условиях. По существу, уран, элемент номер 92, - самый тяжелый элемент, естественно существующий на Земле в любых значимых количествах. Однако, как мы увидим позже, имеются и другие условия, при которых элементы стабильны вплоть до номера 117.

ТАБЛИЦА 3

ЭЛЕМЕНТЫ БОЛЕЕ ВЫСОКИХ ГРУПП

Смещения	Элемент	Атомный Номер	Смещения	Элемент	Атомный Номер
4–3–1	Цезий	55	4–4–1	Франций	87
4–3–2	Барий	56	4–4–2	Радий	88
4–3–3	Лантан	57	4–4–3	Актиний	89
4–3–4	Церий	58	4–4–4	Торий	90
4–3–5	Празеодимий	59	4–4–5	Протактиний	91
4–3–6	Неодим	60	4–4–6	Уран	92
4–3–7	Прометий	61	4–4–7	Нептуний	93
4–3–8	Самарий	62	4–4–8	Плутоний	94
4–3–9	Европий	63	4–4–9	Америций	95
4–3–10	Гадолиний	64	4–4–10	Кюрий	96
4–3–11	Тербий	65	4–4–11	Берклий	97
4–3–12	Диспрозий	66	4–4–12	Калифорнмй	98
4–3–13	Гольмий	67	4–4–13	Эйнштейний	99
4–3–14	Эрбий	68	4–4–14	Фермий	100
4–3–15	Тулий	68	4–4–15	Менделевий	101
4–3–16 4–3–(16)	Иттербий	70	4–4–16 5–4–(16)	Нобелий	102
4–4–(15)	Лютеций	71	5–4–(15)	Лоуренсий	103
4–4–(14)	Гафний	72	5–4–(14)	Резерфордий	104
4–4–(13)	Тантал	73	5–4–(13)	Гафний	105
4–4–(12)	Вольфрам	74	5–4–(12)		106
4–4–(11)	Рений	75	5–4–(11)		107
4–4–(10)	Осмий	76	5–4–(10)		108
4–4–(9)	Иридий	77	5–4–(9)		109
4–4–(8)	Платина	78	5–4–(8)		110
4–4–(7)	Золото	79	5–4–(7)		111
4–4–(6)	Меркурий	80	5–4–(6)		112
4–4–(5)	Таллий	81	5–4–(5)		113
4–4–(4)	Свинец	82	5–4–(4)		114
4–4–(3)	Висмут	83	5–4–(3)		115
4–4–(2)	Полоний	84	5–4–(2)		116
4–4–(1)	Астат	85	5–4–(1)		117
4–4–0	Радон	86

Для удобства последующего обсуждения эти группы элементов будут определяться магнитной величиной n, а первая и вторая группы в каждой паре будут обозначаться соответственно А и Б. Например, группа натрия, вторая из восьмиэлементных групп (n = 2), будет называться Группа 2Б.

Сейчас уместно вновь обратиться к утверждению, сделанному в главе 9:

“Развитие (математическое) начнется не более чем с ряда количественных числительных и геометрии трех измерений. Оперирование ими путем простых математических процессов, применимость которых к физической Вселенной Движения обуславливается фундаментальными постулатами, будет выявлять комбинации вращательных движений, которые могут существовать в теоретической Вселенной. Далее будет демонстрироваться, что комбинации вращения, которые могли бы существовать теоретически, могут индивидуально отождествляться с атомами химических элементов и субатомными частицами, наличие которых наблюдается в физической Вселенной. Для каждой комбинации будет выведена уникальная группа чисел, представляющих разные компоненты вращения”.

Повторное рассмотрение способа выведения цифр, представленных в таблицах 1–3, покажет, что требование, насколько оно относится к элементам, полностью удовлетворяется. Это весьма значимое достижение. И существование серий теоретических элементов, идентичных наблюдаемым сериям химических элементов, и числовые значения, теоретически характеризующие каждый отдельный элемент, выводились из общих свойств математики и геометрии, без каких-либо дополнительных допущений или введения любых числовых величин, относящихся к делу. Вероятность того, что соответствие между выведенными сериями элементов и известными химическими элементами может быть случайным, незначительна, а сам по себе вывод – убедительное доказательство того, что атомы материи являются комбинациями движений, как и утверждалось СТОВ. Но это только начало обширного процесса математического развития. Числовые значения, к которым мы пришли, - атомные номера и три величины смещения для каждого элемента - предлагают основу, из которой можно выводить количественные отношения в тех областях, которые мы будем исследовать.

Характеристики поведения или свойства элементов - это функции соответствующих смещений. Одни свойства связаны с общим результирующим действующим смещением (равным атомному номеру в обсуждаемых комбинациях), другие - с электрическим смещением, третьи – с магнитным смещением, в то время как четвертые следуют более сложному паттерну. Например, валентность или способность вступать в химические соединения определяется либо электрическим смещением, либо магнитными смещениями, в то время как на межатомное расстояние влияют и электрические, и магнитные смещения, но по-разному. Способ определения свойств конкретных элементов и соединений на основании величин смещения был разработан путем работы с многими свойствами и многими классами веществ. Эти темы будут рассматриваться отдельно в последующих главах.

Одним из самых значимых прорывов в понимании отношений между структурами разных химических элементов и их свойствами было создание периодической системы Менделеева в 1869 году. В этой таблице элементы организованы горизонтально в периоды и вертикально в группы. Порядок внутри периода определяется атомным номером (приблизительно определенным в его труде с помощью атомных весов). Если элементы правильно организованы в периоды, элементы в вертикальных группах обладают похожими свойствами. При сравнении периодической таблицы с характеристиками вращения элементов, приведенных в таблицах этой главы, очевидно, что горизонтальные периоды отражают магнитное смещение вращения, а вертикальные группы - электрическое смещение вращения. При пересмотре таблицы, чтобы воспользоваться преимуществом дополнительной информации, выведенной из СТОВ, мы можем заменить нумерацию обычной группы и периода на более значимые величины смещений.

При выполнении этой задачи видно, что дальнейший пересмотр распределения в таблице требуется для того, чтобы расставить все элементы в надлежащие положения. Таблица Менделеева включала девять вертикальных групп. Она начиналась с инертных газов, Группы 0, и заканчивалась группой, в которой три элемента, железо, кобальт, никель и соответствующие элементы в более высоких периодах помещены в одно вертикальное положение. В более современных версиях таблицы число вертикальных групп расширено, чтобы избежать расщепления каждого из более длинных периодов на два подпериода, как это сделал Менделеев. Одна из наиболее популярных пересмотренных версий использует 18 вертикальных групп и помещает 15 элементов каждого из двух последних периодов в одно из 18-ти положений, чтобы вместить все количество элементов.

В свете новой информации можно видеть, что Менделеев основывал распределение на отношениях, существующих в восьмиэлементных группах вращения, 2А и 2Б в обозначениях, используемых в этой работе, и разместил элементы больших групп в соответствии с восьмиэлементным паттерном. При создании таблиц на основе 18-элементных групп вращения в группах 3А и 3Б остаются пустые места, где 8-элементные группы не имеют дополнений в 18-элементных величинах. Но эти таблицы еще сохраняют часть первичного искажения, поскольку втискивают членов 32-элементных групп в 18-элементный паттерн. Чтобы построить полную и точную таблицу, требуется лишь продлить процедуру пересмотра еще на один шаг и создать таблицу на основе самых больших магнитных групп – 32-элементных Групп 4А и 4Б.

Все, что требуется для этих целей, - простое расширение нынешних версий таблицы до полных 32-х положений, необходимых для Групп 4А и 4Б. С другой стороны, полезная химическая информация, изображенная таблицей, ограничивается, в основном, элементами с электрическими смещениями ниже 10, и отделение центральных элементов двух верхних групп от основной части таблицы, как в традиционных распределениях, обладает значимым достоинством. Определенные элементы, отделенные на основе электрического смещения, - это не те элементы, которые трактуются отдельно в традиционных таблицах. Но общий смысл во многом один и тот же.

Если таблица делится на две части, представляется, что вертикальное положение обретает некоторые преимущества над горизонтальным положением, и пересмотренная таблица 4 построена на этой основе. Новая концепция “распределений”, которая подчеркивается в этой таблице, будет объясняться в главе 18. Ввиду того, что углерод и кремний играют положительные и отрицательные роли довольно свободно, каждому из них приписываются два положения в таблице. А водород, который в традиционных таблицах обычно показывается в двух положениях, на основе принципов, развитых в этой работе, обязательно отрицательный и показывается только в одном положении. Аспекты его химического поведения, приводящие к объединению с электроположительными элементами, также будут объясняться в главе 18.

ТАБЛИЦА 4

ПЕРЕСМОТРЕННАЯ ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ТАБЛИЦА ЭЛЕМЕНТОВ

Магнитное смещение Де- Электрич. Де-

ле- смещение ле-

ние ние

2–1

2–2

3–2

3–3

4-3

4-4

3 Li

11 Na

19 K

37 Rb

55 Cs

87 Fr

4 Be

12 Mg

20 Ca

38 Sr

56 Ba

88 Ra

4-3

4-4

5 B

13 Al

21 Sc

39 Y

57 La

89 Ac

64 Gd

96 Cm

6 C

14 Si

22 Ti

40 Zr

58 Ce

90 Th

65 Tb

97 Bk

23 V

41 Nb

59 Pr

91 Pa

66 Dy

98 Cf

24 Cr

42 Mo

60 Nd

92 U

67 Ho

99 Es

25 Mn

43 Te

61 Pm

93 Np

68 Er

100 Fm

26 Fe

44 Ru

62 Sm

94 Pu

69 Tm

101 Md

27 Co

45 Rh

63 Eu

95 Am

70 Yb

102 No

28 Ni

46 Pd

78 Pt

110

(8)

(15)

71 Lu

103 Lr

29 Cu

47 Ag

79 Au

111

III

(7)

(14)

72 Hf

104 Rf

30 Zn

48 Cd

80 Hg

112

(6)

(13)

73 Ta

105 Ha

31 Ga

49 In

81 Tl

113

(5)

(12)

III

74 W

106

6 C

14 Si

32 Ge

50 Sn

82 Pb

114

(4)

(11)

75 Re

107

7 N

15 P

33 As

51 Sb

83 Bi

115

(3)

(10)

76 Os

108

8 O

16 S

34 Se

52 Te

84 Po

116

(2)

(9)

77 Ir

109

1 H

9 F

17 Cl

35 Br

53 I

85 At

117

(1)

4-4

5-4

2 He

10 Ne

18 Ar

36 Kr

54 Xe

86 Rn

Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 230; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 14 15 16 17 181920 21 22 23 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!