И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 3 (1110089), страница 305
Текст из файла (страница 305)
полимерных материалов, в т.ч. синтетич. волокон. Для этой пстп применяют П.ко как имеющие св-ва пигментов. так и способные растворяться в расплавах полимеров (см. Пп.гигирарапивпримыг красители), напр. продукты взаимол. 1.8-нафтнлендиамина с фгалевым (Ш; Е = Н, оранжевого цвета1 или тетрахлорфталевым ангидридами (111; й = С1е, красного цвета). Продукт взаимод. нафталевого аипшрида и и-фенилендиамииа ()Ч) †люминоф широкого назначения. Его за- ПИ ИОД 48~ мешенньге используются также в качестве цолимерорастворимых и дисперсных желтых красителей.
Практич. значение имеют имиды пери-дикарбоновых к-т общей ф-лы Ч (Х = О, Я) и их замешенные по ксантеновому (тиоксантеновому) ядру, дающие яркие, флуоресцируюнйие при дневном свете и одновременно светостойкие желтые окраски. Известные ранее цронзводные бензантрон-3,4-дикарбоновой к-ты (Ч; Х = СО) практич. применения не нашли. О й О О СН50(СН )з-Н О Р) Известны также П. ко содержащие в молекуле олновременно имидазольный и имидный фрагменты; напр., саед. Ч1 и его произволные применяют как желтые дисперсные красители. М.
В. Котймм. ПЕРИОД ИНДУКНИИ химической реакции, время от момента перемешивания рва~сигов или подогрева реакп. смеси до момента, когда становятся заметно отличными от нуля скорость р-пии или кол-во нрореагировавшего в-ва при его ускоряющемся расходовании. Наличие П.и. указывает на сложный хим. или физ.-хим.
характер явлений в ходе р-ции (смо напр., Автакапиыиз). В цепиых реакция:т П.и. может быть связан с начальным накоплением химически активных центров, от концентрации к-рых зависит скорость образования конечных продуктов. При наличии иигибитара, препятствующего развитию цепной р-ции, П.н. зависит от концентрации ингибитора. В простых экзотермич. р-циях, характеризующихся сильной зависимостью скорости от т-ры (см. Арреииуса уравнение), П. и. наблюдается.
если начальная т-ра реагентов, теплоизолированных от окружающей среды, недостаточна для быстрой р-цин. П.и. в этих условиях наз. стадию медленного саморазогрева реагентов, сменяюгцуюся стадией бурного тепловыделения н быстрой р-цией (т. наз, адиабатич. взрыв). Прн сжатии и нагреве газообразной смеси реагентов уларной волной П.н. может наблюдаться и в эндотермич. р-циях. В этом случае он обусловлен релаксацией энергии внутримол. степеней свободы, гл. обр. колебательной, и сильной зависимостью скорости р-цин от этой энергии. Момент окончания П,и.
всегла несколько условен. Измеряется П. н. приближенно, напр, путем графич. анализа 5-образной кривой зависимости кол-ва продукта А от времени г (см, рис.). В зависимости от механизма р-ции н [А) Зввнснмость конпснгрвпнн (А) продукте р-пнн от времени г тпериод нпдук«нн р-пкн. 111 953 31 химическая внц., т. " Юд условий ее протекания (т-ра, плотность или масса реагентов и др. параметры) П. и.
меняется в широких пределах — от чалых долей микросекунды до суток и более. Данные о П. и. помогают понять качсств. и количеств. закономерности кинетики р-ций. Як г. см. прн ст. Кк ион«о твнв «скоп. К.М. Ку «Еое. 482 ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ, упорялочеиное множество хим. элементов, их естеств. классификация, являющаяся табличным выражением аебмаодичсского закона Мелделсева.
Прообразом периодич. системы хим. элементов (П.с.) послужила таблица «Опыт системы элементов, основанной на нх атомном весе н химическом сходстве», составленная Д. И. Мснлеяесвым марта !8б9 (рис. 1). В послед. годы ученый совершенствовал таблицу. развил представления о псриолах и группах эле. ментов и о месте элемента в системс. В 1870 Менделеев назвал систему естественной, а в 187! -периодической. В результате уже тогда П.с. во многом приобрела совр. структурные очертания.
Опираясь на нее, Менлелеев предсказал сугцествование и св-ва ок. 10 неизвестных элементов; этн прогнозы впоследствии подтвердились. ОПЫТЪ СИСТЕМЫ ЭЛБМБНТОВЪ оснвванной на нхь яввмномь вьсь н хнмичеснвмь схойствь ? $80, Та 182 ЧЧ «186. Р1 в!974 $г 198 Оз 199, НВ-2ОО Ан 197? В! 210? Т1 *204 РЬ 207 Л. 8(чнделвевь Рнс. ! Таян»на «анна сантам« эламаа~ов. оановвнноя аа ав в ампом васа н анмачаааом ам»сава» (д.
Н Ма«а«авва. 1 мары !Зачк Однако иа протяжении последующих более 40 лет П.с, в значит. степени представляла собой лишь эмпирич. обобщение фактов, поскольку отсутствовало фнэ. объяснение причин периодич. изменения св-в элементов в зависимости от возрастания нх атомной массы.
Такое объяснение было невозможно без обоснованных прсдставленай о строении атома (см. Атом). Поэтому важнейшей вехой в развитии П.с. стала планетарная (ядерная) модель атома, предложенная Э. Резерфордом (!9! !). В !913 А. ван ден Брук пришел к выводу, что порядковый номер элемента в П.с. численно равен положит. заряду (2) ядра его атома.
Этот вывод был экспериментально подтвержден Г. Мозлн (закон Мозлн, 1913-14). В результате периодич, закон получил строгую фнэ, формулировку, удалось однозначно онредслить ниж. границу П.с. (Н как элемент с миним. У !), оценить точное число элементов между Н и () н установит!« какие 955 Т1 =50 Ч 51 Сг=ье Мп 55 Ге 56 ?В Св= 59 В«$ Сц 63,4 Вв 9,4 Мв 24 Ец 653 В $1 А1 2?д ? ВВ С 12 8а 28 з«70 ?$14 Р«31 Ав«75 О $6 в 32 ва«79А Г 19 С) 35 Вг «80 Е1«7 ?(а-23 К 39 ЙЬ«854 Са ° !О вг 8?,в з 45 Св 92 ?Ег-56 Ьа 94 ?а)Г! «60 Р! 95 ?$п 75,а ТЬ $18? Ег«90 $$Ь «94 Мо 90 ВЬ 104,4 Вц 104,4 Р1 106 а Ав- !Ов Сд «112 Вг 1!6 Вп -11В БЬ 129 Тв 128э $127 Св 133 Ва 137 элементы еше не открыты (Е 43, 61, 72, 75, 85, 87).
Теория П.с. была разработана в нач. !920-х гг. (см. ниже). Структура П.с. Современная П.с. включает 109 ким. элементов (имеются сведения о синтезе в 1988 элемента с Е ! !0). Из них в прир. объектах обнаружены 89; все элементы, следующие за 13, нли трансурановые элементы (Е = 93-! 09), а также Тс (Е 43), Рга (Е б!) и А! (Е 85) были искусственно синтезированы с помощью разл. лдерльак реакций. Элементы с У = !06-109 пока не получили назва. ннй.
поэтому соответствующие нм символы в таблицах оз.сутствуюз; для элемента с Е = 109 еше неизвестны массовые числа наиб. долгоживущих изотопов. За всю историю П.с. было опубликовано более 500 разл. вариантов ее изображения. Это обусловливалось попытками отыскать рациональное решение нек-рых спорных проблем структ>ры П.с. (размещение Н, благородных газов, лаитаноидов и трансурановых элементов и т.п.). Наиб. распространение получиди слеп, табличные формы выражения П.сг !) короткая-предложена Менделеевым (в совр.
внле помещена в начале тома на цветном форзаце); 2) длинная-разрабатывалась Менделеевым, усовершенствована в !905 А. Вернером (рис. 2); 3) лестничная-опубликована в !92! Н. Бором (рис. 3). В последние десятилетия особенно широко используются короткая и длинная формы, как наглядные н практически удобные.
Все персчисл. формы имеют определенные достоинства н недостатки. Однако едва ли можно предложить к.-л, универс. вариант изображе. нпя П. с., к-рый алскватно отразил бы все многообразие св.в хнм, элементов и специфику изменения пх хнм. поведения по акре возрастания о. Ф)илана, принцип построении П.с, заключается в вы. делении в исй периодов (горизонтальные ряды) н групп (вертикальные столбцы) элементов. Современная П,с.
состоит нз 7 периодов (седьмой, пока не завершенный, должен заканчиваться гнпотетнч. элементом с Е 118) и 8 групп. Периодом наз. совокупность элементов, начинающаяся щелочным металлом (или водородом-первый период) и заканчивающаяся бдагородным газом. Числа элементов в периодах закономерно возрастают н, начиная со второго, попарно повторяются: 8, 8, 18, !8, 32, 32, ... (особый случай †перв период, содержащий всего два элемента).
Группа элементов не имеет четкой дефиниции; формально ее номер соответствует макс. значению степени окисления составляющих ее элементов, но это условие в ряде случаев ие выполняется. Каждая группа подразделяется на главную (а) и побочную (б) подгруппы; в каждой из них содержатся элементы, сходные по хим.
св-вам, атомы к-рых характеризуются одинаковым строением виеш. электронных оболочек. В большинстве групп элементы подгрупп а н б обнаруживают определенное хим. сходство, преим. в высших степенях окисления. Особое место в структуре П.с, занимает группа Ч!П. На протяжении длит. времени к ней относили только элементы автриал»: Ре-Со-Ж и платиновые металлы (Ка-КЬ-Рд и Оз-1г — Р!), а все благородные газы располагали в само- стоят, нулевой группе; следовательно, П.с, солержала 9 групп.
После того как в 80-х гг. были получены саед. Хе, Кг и Кп, благородные газы стали размещать в подгруппе Ч(Па, а нулевую группу упразднили. Элементы же триад саста- вили подгруппу Ч!б, Такое «структурное оформление» группы ЧП! фигурирует ныне практически во всех цублнкуемых вариантах выражения П.с. Отличит. черта первого периода состоит в том, что ан содержит всего 2 элемента: Н и Не, Водород вследствие специфичности св-в-единств. элемент, не имеющий четко определенного места в П.с. Символ Н помешают либо в подгруппу 1а, либо в подгруппу ЧПа, либо в обе одновременно, заключая в одной из подгрупп символ в скобки, или, наконец, изображая его разл. шрифтами, Эти способы расположения Н основаны на том, что он имеет нек-рые формальные черты сходства как со щелочными металлами, так и с галогенамн.
ПЕРИОДИЧЕСКАЯ 483 Г Р У П П Ы З Л Е М Е Н Т О В Пб ?б ?|б ?Иб Пыб !б Иб И|в Пб ?в Ч| ° брв Ппб |б Ие 61 2 Не |О Хе 6 с Ве Э )! О |8 Аг |5 |6 И Йа А! 29 ЗО Си Уп 32 Се ЗЗ 34 АБ Ье 35 36 Вг Кг З| Са Гп 27 Ге Со 28 23 А? 24 25 Сг Мп 22 Тб 2| Вс 20 Са 53 54 ! Хе 50 Вп 52 Те 42 43 Тс 47 48 Ай Сб 49 )и 40 Хг 37 39 'з? ЗВ ог ВЗ 84 В! Ро ?4 75 85 86 А! ?Бп ?5 77 05 !г 52 Рь 76 79 80 Р! Абб Нй П 72 Ец Н! Та ?О ть 56 Ва 59 59 Се Рг Б7 Но 98 59 Ег 57 Еа БО Хб( Бб 65 Сб ть 53 Ец т! п иа 90 9| ТЬ Ра 87 Гг 96 9? В(б 92 93 П Хр ПО 6 П2 63 П4 И5 68 98 с! 102 (мо) 65 Мв 68 69 88 Йа 89 Ас 94 Рн ЕБ 106 Гп? |О| |ОЗ 104 !.г) Кп 66 107 — 6?в — 86 йа 69 Ас 90 Т!б 91 Ра 92 (? ния + 1); за ним следует металл Ве (степень окисления + 2).
Метадлич. характер В (степень окисления +3) выражен слабо, а следующий за ним С -типичный неметаля (степень окисления +4). Последующие Х, О, Е и Хе- неметаллы, причем только у Х высшая степень окисления +5 отвечает номеру группы; О н Е относятся к числу самых активных неметадлов. Третий период (Ха-Аг) также ,Зи — ПМа включает 8 элементов, характер и 4ВЕ 12МК Х изменения хнм.