АТОМ И МОЛЕКУЛА

В.В.Федоров, Д.А.Пономарев, Т.В.Бондаренко

28 февраля 2011 года


Естествознание – это не набор разрозненных физически полуосмысленных гипотез (классических догм), а свод экспериментально и теоретически обоснованных закономерностей структурной организации материи с открывающейся возможностью наиболее эффективного использования физико-химических процессов для нужд человека без губительного влияния на среду своего обитания.

Несомненно, этому определению естествознания предшествует следующее: Материя – это все то, что разделенное в трехмерном пространстве взаимодействует между собой; К первичным природным стационарным взаимодействиям как между элементарными частицами, так и между телами относятся гравитационное и электростатическое, причем электростатического взаимодействия в чистом виде не существует; Совокупность первичных природных стационарных взаимодействий и вторичных эффектов, возникающих при относительном движении материальных частиц (тел), и обуславливает саму возможность существования, например, статико-динамических трехмерных структур атомов стабильных химических элементов.

 

Не будет излишним отметить, что без знаний закономерностей структурной организации материи на атомно-молекулярном уровне говорить об эффективности того или иного физико-химического технологического процесса, используемого в человеческой практике, не приходится. Любой физико-химический процесс поддается оценке на эффективность лишь тогда, когда атом стабильного химического элемента и молекула химического соединения перестают быть случайными структурными образованиями материального микромира. Рожденное "игрой в кости" и реальность – вещи принципиально разные. Использование закономерностей теории вероятностей для описания строения так называемого микромира – это и не шаг назад, и не шаг вперед в развитии теоретического естествознания в двадцатом столетии, а всего лишь иллюстрация бессмысленной "игры в кости" на поприще взаимодействующих между собой элементарных частиц материи с явно выраженным различием между собой (электрон, протон и нейтрон). 

 

Не вдаваясь в подробности математических расчетов формирования центрально-симметричных структур с тетраэдрической упаковкой шаров (частиц шарообразной формы) единичного радиуса, приведем перечень таких структур в виде таблицы.

 

Таблица 1. Ряды развивающихся стабильных структур с тетраэдрической упаковкой из шарообразных тел единичного радиуса.

Принятые обозначения: r²=R²×6 - квадрат радиуса структуры по центрам шаров внешнего сферического слоя, умноженный на шесть; Z=z+k - общее число шаров с выделением во внешнем слое; k=∑ki - дискретное формирование внешнего слоя.

Z=z+k

 k=∑ki

Z=z+k

 k=∑ki

Z=z+k

 k=∑ki

9

4

4

12

6

6

24

1+12

12

33

4+12

12

36

6+8

4+4

48

13+6

6

57

16+12

12

60

14+24

12+12

72

19+24

12+12

81

28+16

4+12

84

-

-

96

43+12

12

105

44+24

12+12

108

38+30

6+6; 6+12+12

120

55+24

12+12

129

68+12

12

132

68+24

12+12

144

79+8

4+4

153

80+24

12+12

156

92+24

12+12

168

87+48

12×4

177

104+36

12×3

180

-

 

192

135+6

6

201

140+12

12

204

116+48

12×4

216

141+36

12×3

225

152+28

4+12+12

228

164+24

12+12

240

177+24

12+12

249

180+36

12×3

252

188+48

12×4

264

201+24

12+12

273

216+24

12+12

276

-

 -

288

225+24

12+12

297

240+36

12×3

300

236+30

6+12+12

312

249+72

12×6

321

276+36

12×3

324

266+32

4+4+12+12

336

-

-

345

312+24

12+12

348

298+72

12×6

360

321+48

12×4

369

336+24

12+12

372

-

-

384

369+12

12

393

360+60

12×5

396

370+48

12×4

408

381+48

12×4

417

420+36

12×3

420

418+48

12×4

432

429+30

6+6; 6+12+12

441

456+28

4+12+12

444

466+24

12+12

456

459+72

12×6

465

484+48

12×4

 

 

 

 

 

 

 

Перечень структур таблицы 1 дает общее представление о количественном составе развивающихся центрально-симметричных структур с тетраэдрической упаковкой шарообразных частиц единичного радиуса. Он явно иллюстрирует дискретный характер изменения как количественного состава частиц в таких структурах, так и радиусов их упаковки. Кроме этих сведений в этой таблице приводится информация и о дискретном количественном формировании внешнего сферического слоя центрально-симметричных структур с тетраэдрической упаковкой частиц шарообразной формы. 

 

Здесь важно обратить внимание на то, что геометрия формирования сферических слоев центрально-симметричных структур с тетраэдрической упаковкой частиц единичного радиуса осуществляется с использованием следующих пространственных геометрических элементов: одночастичного тетраэдра (4 частицы), одночастичного октаэдра (6 частиц) и трехчастичного тетраэдра (3×4=12 частиц), причем трехчастичный тетраэдр может быть контактным и бесконтактным. Именно из этих пространственных геометрических элементов или их набора и формируются сферические слои развивающихся центрально-симметричных структур с тетраэдрической упаковкой частиц единичного радиуса. 

 

Несомненно, перечень центрально-симметричных структур таблицы 1 даже в ограниченном ГЕОМЕТРИЧЕСКИМ ПРЕДЕЛОМ СТАБИЛЬНОСТИ структур с тетраэдрической упаковкой шарообразных частиц единичного радиуса не является исчерпывающим, что очень принципиально не только для количества структур в рассматриваемом диапазоне радиусов структур, но и для формирования физико-геометрической обусловленности существования молекул бинарных химических соединений. Действительно, в формировании внешнего сферического слоя некоторых структур присутствуют (присутствует) геометрические элементы (элемент) контактного трехчастичного тетраэдра, которые (который) допускают замену на одночастичный тетраэдр. Такие структуры не допускают своего дальнейшего развития в пределах структур с тетраэдрической упаковкой, а поэтому и выпадают из приведенного перечня структур в развивающихся рядах таблицы 1 и именуются КОНЕЧНЫМИ (РАДИКАЛЬНЫМИ). Есть и обратное. 

 

Не будем подробно останавливаться на математических расчетах формирования таких структур. А приведем их перечень в виде самостоятельной таблицы 2.

 

Таблица 2. Перечень конечных структур с тетраэдрической упаковкой шаров единичного радиуса.

 

Принятые обозначения: r²=R²×6 - квадрат радиуса структуры по центрам шаров внешнего сферического слоя, умноженный на шесть; Z=z+k - общее число шаров с выделением во внешнем слое; k=∑ki - дискретное формирование внешнего слоя.

 

Z

k

Z

k

Z

k

25

4+4

4

44

10+12

12

64

19+8

4+4

72

23+12

12

89

40+12

12

121

68+4

4

152

79+24

12+12

152

83+12

12

196

116+8

4+4

204

120+36

12+12+12

204

124+24

12+12

233

176+12

12

289

240+4

4

297

244+24

12+12

332

290+24

12+12

332

294+12

12

400

381+8

4+4

408

385+36

12+12+12

408

389+24

12+12

449

480+12

12

-

-

-

 

Поскольку тетраэдрический принцип формирования структур таблиц 1 и 2 является общим, то из этого следует возможность объединения всех этих структур в единый перечень, который при определенных условиях представляет собой не только перечень состава и строения моделей ядер атомов стабильных химических элементов, но и самих атомов.  

 

Действительно, если ядра атомов стабильных химических элементов (далее, если не оговорено, то речь идет только о стабильных атомных структурах) состоят из нейтронов и протонов в общем случае, между которыми взаимодействие является центрально-потенциальным, то и структуры атомных ядер должны быть только центрально-симметричными с тетраэдрической упаковкой шарообразных нейтронов и протонов, причем радиус протона должен быть равным или меньше радиуса нейтрона. (Пока нет никаких оснований для того, чтобы считать радиус протона большим по сравнению с радиусом нейтрона.) Это во-первых, а во-вторых, протоны как заряженные частицы всегда располагаются во внешнем  сферическом слое структуры ядра атома и их количество может быть равным четырем, шести, восьми и двенадцати, то есть соответствующим геометрическому элементу формирования внешнего слоя структуры ядра. Одним из оснований такого количественного ограничения числа протонов в ядрах химических элементов является всем известный экспериментальный факт из электрохимии: металлы не образуют ионных химсоединений между собой, а с металлоидами образуют (хотя и не всегда), причем ионы металлов всегда имеют положительный заряд. Все металлы объединены в одну группу с числом протонов в ядрах их атомов, равным двенадцати. 

 

Учитывая отмеченное и принимая во внимание электронейтральность атомов химических элементов, перечень теоретически возможных структур атомов приведем в виде таблицы 3.

 

Таблица 3. Состав структур атомов стабильных химических элементов.

 

Группы элементов

A(4e)

B(6e)

C(8e)

D(12e)

№ п/п

Структура

№ п/п

Структура

№ п/п

Структура

№ п/п

Структура

9

1

4p

12

2

6p

24

3

1+12p

25

4

4+4p

33

5

4+12p

35

6

8+6p

36

7

6+4p

36

9

6+8p

44

10

10+12p

8

10+4p

48

11

13+6p

57

12

16+12p

60

13

14+12p

14

26+12p

64

15

19+4p

64

17

19+8p

72

18

19+12p

16

23+4p

19

23+12p

20

31+12p

81

21

28+4p

81

23

28+12p

22

40+4p

24

32+12p

89

25

40+12p

96

26

43+12p

105

27

44+12p

28

56+12p

108

29

38+6p

108

33

38+12p

30

44+6p

34

44+12p

31

50+6p

35

50+12p

32

62+6p

36

56+12p

120

37

55+12p

38

67+12p

121

39

68+4p

129

40

68+12p

132

41

68+12p

42

80+12p

144

43

79+4p

144

45

79+8p

152

46

79+12p

44

83+4p

47

83+12p

48

91+12p

153

49

80+12p

50

92+12p

156

51

92+12p

52

104+12p

168

53

87+12p

54

99+12p

55

111+12p

56

123+12p

177

57

104+12p

58

116+12p

59

128+12p

192

60

135+6p

196

61

116+4p

196

63

116+8p

201

64

140+12p

62

120+4p

204

65

116+12p

66

120+12p

67

128+12p

68

132+12p

69

136+12p

70

140+12p

71

144+12p

72

152+12p

216

73

141+12p

74

153+12p

75

165+12p

225

76

152+4p

225

79

152+12p

77

164+4p

80

156+12p

78

176+4p

81

164+12p

82

168+12p

228

83

164+12p

84

176+12p

233

85

176+12p

240

86

177+12p

87

189+12p

249

88

180+12p

89

192+12p

90

204+12p

252

91

188+12p

92

200+12p

93

212+12p

94

224+12p

264

95

201+12p

96

213+12p

273

97

216+12p

98

228+12p

288

99

225+12p

100

237+12p

289

101

240+4p

297

102

240+12p

103

244+12p

104

252+12p

105

256+12p

106

264+12p

300

107

236+6p

300

110

236+12p

108

248+6p

111

242+12p

109

260+6p

112

248+12p

113

254+12p

312

114

249+12p

115

261+12p

116

273+12p

117

285+12p

118

297+12p

119

309+12p

321

120

276+12p

121

288+12p

122

300+12p

324

123

266+4p

324

128

266+8p

324

131

266+12p

124

270+4p

129

278+8p

132

270+12p

125

278+4p

130

290+8p

133

278+12p

126

282+4p

134

282+12p

127

290+4p

135

286+12p

332

136

294+12p

137

302+12p

345

138

312+12p

139

324+12p

348

140

298+12p

141

310+12p

142

322+12p

143

334+12p

144

346+12p

145

358+12p

360

146

321+12p

147

333+12p

148

345+12p

149

357+12p

369

150

336+12p

151

348+12p

384

152

369+12p

393

153

360+12p

154

372+12p

155

384+12p

156

396+12p

157

408+12p

396

158

370+12p

159

382+12p

160

394+12p

161

406+12p

400

162

381+4p

400

164

381+8p

408

165

381+12p

163

385+4p

166

385+12p

167

389+12p

168

393+12p

169

397+12p

170

401+12p

171

405+12p

172

409+12p

173

417+12p

417

174

420+12p

175

432+12p

176

444+12p

420

177

418+12p

178

430+12p

179

442+12p

180

454+12p

432

181

429+6p

432

185

429+12p

182

435+6p

186

435+12p

183

441+6p

187

441+12p

184

453+6p

188

447+12p

441

189

456+4p

441

192

456+12p

190

468+4p

193

460+12p

191

480+4p

194

468+12p

195

472+12p

444

196

466+12p

197

478+12p

449

198

480+12p

456

199

459+12p

200

471+12p

201

483+12p

202

495+12p

203

507+12p

204

519+12p

465

205

484+12p

206

496+12p

207

508+12p

208

520+12p

 

Несомненно, авторский перечень теоретически возможных центрально-симметричных структур таблицы 3, составленный на основе таблиц 1 и 2, насчитывает в своем составе 208 структур, что явно превышает количество известных на сегодняшний день стабильных химических элементов (известен 81 стабильный химический элемент), но все же меньше количества их с учетом так называемых стабильных изотопов (81 стабильный химический элемент в природе якобы реализуется в виде 263 стабильных изотопов [Дж. Эмсли Элементы. Изд-во «Мир», 1993]). 

 

Такое превышение числа центрально-симметричных структур таблицы 3 по сравнению с количеством известных на сегодняшний день стабильных химических элементов, несомненно, обусловлено следующим: 

 

а) геометрическим пределом стабильности, который определяется с учетом радиусов структур самого "тяжелого" по составу нуклонов в ядре предполагаемого атома и самого "легкого", а не физико-геометрическим пределом стабильности; 

 

б) в перечень включены все теоретически возможные структуры, среди которых есть и повторяющиеся по составу элементарных частиц, но с разным радиусом упаковки их ядер, а значит подлежащие исключению. 

 

Указанные причины и их устранение – задачи науки сегодняшнего дня. 

 

То, что даже и определенный таким образом предел стабильности не позволяет согласовать общее количество центрально-симметричных структур таблицы 3 с общим количеством якобы существующих изотопов, в виде которых в природе и реализуются стабильные химические элементы, лишь подчеркивает очевидную спекулятивную роль самого понятия изотопа в решении вопросов структурной организации материи на молекулярном уровне. Стабильный изотоп стабильного химического элемента – это, образно выражаясь, спасательный круг для господствующей и ныне дальтоновской парадоксальной гипотезы о составе молекул бинарных химических соединений. Эта гипотеза не учитывает физико-геометрической обусловленности образования и существования трехмерных структурных образований из атомов (ионов) с центрально-потенциальным взаимодействием между ними. Дальтоновские молекулы бинарных химических соединений являются абстрактными и отношения к реальности не имеют, а поэтому повышение точности экспериментов при определении массового элементного состава бинарных химических соединений в совокупности с дальтоновской стехиометрией и породили такое изобилие изотопного состава многих стабильных химических элементов. 

 

Известно, что две или три частицы с центрально-потенциальным взаимодействием между собой не могут образовывать трехмерных структур, а если частицы еще и разные по радиусу, то минимальное их количество может равняться только восьми (4+4). В этом случае стехиометрию Дальтона будет большой честью именовать ошибочной, так как она в принципе не имеет права на существование. 

 

Если к вполне естественному требованию способности молекулы бинарного химического соединения существовать самостоятельно в виде отдельной структуры вещества добавить трехмерность, стабильность, электронейтральность, образование из нейтральных атомов или ионов (не всегда) с центрально-потенциальным, определяющим центральную симметрию с тетраэдрической упаковкой частиц в молекуле, взаимодействием внутри и между собой, то сразу приходим к заключению, что всем этим требованиям соответствуют статические части конечных структур атомов стабильных химических элементов лишь с той особенностью, что наружный "слой" молекулярной структуры всегда полностью сформирован. Формирование наружного "слоя" структуры молекулы осуществляется пространственными геометрическими элементами тетраэдрической упаковки. Каждый такой структурный элемент формируется из атомов только одного элемента, но при определенных условиях и количественном соотношении атомов в реагирующей смеси возможна и реакция полимеризации. Внутренние "слои" всегда формируются из атомов второго элемента. Такую модель строения молекул бинарного химического соединения будем называть радикальной

 

Предложенный принцип строения молекул бинарных химических соединений позволяет на основе перечня структур таблицы 2 составить теоретический перечень возможных структур молекул бинарных химических соединений радикального типа, который хотя и не содержит всех возможных структур таких молекул (перечень таблицы 2 можно и продлевать, а значит появятся новые конечные структуры), но в полной мере иллюстрирует сам принцип строения рассматриваемых бинарных химсоединений.

Таблица 4. Радикальные молекулы бинарных химических соединений.

№ п/п

Структурная формула соединения

Атомный состав

Относительный стехиометрический коэффициент

Обратный относительный стехиометрический коэффициент

1

  X6+4Y12

10:12

0,83333

1,2

2

  X4Y4

4:4

1,0

1,0

3

X8Y6

8:6

1,3333

0,75

4

X19+4Y12

23:12

1,9167

0,52174

5

X13+6Y8

19:8

2,375

0,42105

6

  X55+24Y24

79:24

3,2917

0,30380

7

X28+12Y12

40:12

3,3333

0,3

8

X116+4Y36

120:36

3,3333

0,3

9

X116+8Y24

124:24

5,1667

0,19335

10

X19+4Y4

23:4

5,75

0,17391

11

   X79+4Y12

83:12

6,9167

0,14458

12

X240+4Y24

244:24

10,167

0,098361

13

X381+4Y36

385:36

10,694

0,093506

14

X266+24Y24

290:24

12,083

0,082759

15

X92+24Y8

116:8

14,5

0,068966

16

X152+24Y12

176:12

14,667

0,068182

17

  X381+8Y24

389:24

16,208

0,061697

18

X44+24Y4

68:4

17,0

0,058824

19

X266+28Y12

294:12

24,5

0,040816

20

  X116+4Y4

120:4

30,0

0,033333

21

X456+24Y12

480:12

40,0

0,025

22

X369+12Y8

381:8

47,625

0,020997

23

X216+24Y4

240:4

60,0

0,010667

24

X381+4Y4

385:4

96,25

0,010390

 

Примечание: К перечню радикальных молекул отнесена и структуры центрированного куба (8+6).

 

Перечень структур радикальных молекул бинарных химических соединений можно разбить  на три типа: ионные, атомно-ионные и нейтральные

 

К ионным необходимо отнести бинарные химические соединения, молекулы которых образованы только устойчивыми ионами обоих элементов. Перечень таких соединений весьма ограничен. Химические соединения состава X4Y4 и X8Y6 могут иметь ионное строение, да и то для второго необходимо учитывать возможность образования устойчивых ионов этими элементами с соответствующим зарядом. 

 

К атомно-ионным бинарным химическим соединениям следует отнести соединения со структурами, наружный слой которых формируется из устойчивых ионов одного элемента, ему предшествующий – из ионов второго, внутренние слои из нейтральных атомов второго элемента. Их реализация также зависит от возможности образования ионов этими элементами с соответствующим зарядом. (Молекулы бинарного химического соединения электронейтральны. Возможность реализации ионных и атомно-ионных устойчивых молекул бинарных химических соединений в зависимости от принадлежности каждого элемента к определенной группе таблицы 3 в таблице 5 отмечена знаком "+".) 

 

К атомным или нейтральным молекулам бинарных химических соединений необходимо отнести молекулы со всеми перечисленными структурами, наружный слой которых формируется из атомов одного элемента, а все внутренние из атомов второго элемента. Они, вероятно, самые распространенные, так как требование элеткронейтральности для молекулы вещества исключается.

Таблица 5. Радикальные молекулы бинарных химических соединений.

№ п/п

Структурная формула соединения

Относительный стехиометрич. коэффициент

Типы соединений химических элементов

A+B

A+C

A+D

B+B

C+B

D+B

C+C

D+C

1

X381+4Y4

96,25

+

+

+

+

+

+

+

+

2

X216+24Y4

60,0

 

 

 

 

 

 

 

 

3

X369+12Y8

47,625

 

 

+

 

+

+

 

 

4

X456+24Y12

40,0

 

+

+

+

+

+

+

+

5

X116+4Y4

30,0

+

+

+

+

+

+

+

+

6

X266+28Y12

24,5

 

 

 

 

 

 

 

 

7

X44+24Y4

17,0

 

 

 

 

 

 

 

 

8

X381+8Y24

16,208

+

+

+

+

 

+

 

+

9

X152+24Y12

14,667

 

+

+

+

+

+

+

+

10

X92+24Y8

14,5

 

 

+

+

+

+

 

 

11

X266+24Y24

12,083

+

+

+

+

+

+

+

+

12

X381+4Y36

10,694

 

 

 

 

 

 

 

 

13

X240+4Y24

10,167

 

 

 

 

 

 

 

 

14

X79+4Y12

6,9167

+

+

+

+

 

+

 

+

15

X116+8Y24

5,1667

+

+

+

+

 

+

 

+

16

X116+4Y36

3,3333

 

 

 

 

 

 

 

 

17

X28+12Y12

3,3333

+

+

+

+

+

+

+

+

18

X55+24Y24

3,2917

+

+

+

+

+

+

+

+

19

X13+6Y8

2,375

 

 

+

 

 

+

 

 

20

X19+4Y4

5,75

+

+

+

+

+

+

+

+

21

X19+4Y12

1,9167

+

+

+

+

 

+

 

+

22

X8Y6

1,3333

 

 

+

 

 

 

 

 

23

X4Y4

1,0

+

+

+

+

+

+

+

+

24

X6+4Y12

0,83333

+

+

+

+

 

+

 

+

 

Вышеприведенный перечень строения молекул бинарных химических соединений нельзя считать единственно возможным и исчерпывающим, поскольку, например, количество известных химических соединений углерода с водородом (изомеры), а также состав, свойства и путь получения многих бинарных химсоединений свидетельствуют о том, что перечень структур таблицы 4 действительно не является исчерпывающим.

 

Запишем уравнение химической реакции между двумя химическими элементами в таком виде:

AX + BY = C[Xk(XaYb)n],  (1)

где X, Y – символы химических элементов с определенной атомной массой, A, B, C – количество атомов и молекул соответственно, a, b, k, n – стехиометрические коэффициенты сложного химического соединения двух элементов.

Закон сохранения массы в этом случае запишем так:

mx + my = Mxy,  (2)

где

mx = AX = CX(k+an),  (3)

my = CYbn.  (4)

Разделим одно на другое и получим

mx/my = CX(k+an)/CYbn.  (5)

Откуда слеудет

k/n = [mxY/(myX) - a/b]b(6)

Итак, если известны все стехиометрические коэффициенты сложного бинарного химического соединения, массы исходных химических элементов (или массы химических элементов, получаемых при разложении бинарного химсоединения), и атомная масса одного из элементов, то атомная масса второго элемента определяется элементарно из выражения (6).

Отметим, что из выражения (5) следует

bmxY/(myX) = k/n +a,   (7)

которое при k=0 переходит в соотношение для радикальных молекул бинарных химсоединений, а это подчеркивает одну и ту же физико-геометрическую основу их образования. Молекулы бинарных химических соединений типа (1) будем называть атомно-радикальными.

Структура атомно-радикальных молекул бинарных химсоединений многослойная сферическая, но роль второго элемента в ней выполняют радикалы, внутренняя часть которых формируется из атомов первого элемента. Можно сказать, что атомно-радикальная молекула бинарного химсоединения является двуядерной структурой, состоящей из ядра самой молекулы и ядер радикалов, причем все ядра формируются из атомов одного и того же элемента. В таких молекулах ядро молекулы, вероятно, выполняет роль стабилизатора неустойчивого при данных внешних условиях радикала. Не исключено и обратное утверждение. (Не отвергается и возможность существования ионно-радикальных структур молекул бинарных химсоединений, но этот вопрос в данном сообщении не рассматривается.)

Сформулированный выше принцип строения атомно-радикальных молекул бинарных химсоединений и перечень радикальных структур (см. таблицу 4) позволяют непротиворечиво физико-геометрической обусловленности существования составить общий перечень радикальных и атомно-радикальных молекул бинарных химсоединений, часть которого приведем в виде таблицы 6.

Таблица 6. Атомно-радикальные структуры молекул бинарных химических соединений.

№ п/п

Структурная формула соединения

Атомный состав

Относительный стехиометрический коэффициент

Обратный относительный стехиометрический коэффициент

1

X10Y12

10:12

0,83333

1,2

2

X4Y4

4:4

1,0

1,0

3

X8(X10Y12)4

48:48

1,0

1,0

4

X14(X10Y12)6

74:72

1,0278

0,97297

5

X10(X10Y12)4

50:48

1,0417

0,96

6

X27(X10Y12)8

107:96

1,1146

0,089720

7

X4(X4Y4)4

20:16

1,25

0,8

8

X23(X10Y12)4

63:48

1,3125

0,76190

9

X8Y6

8:6

1,3333

0,75

10

X8(X4Y4)6

32:24

1,3333

0,75

11

X27(X10Y12)4

67:48

1,3958

0,71642

12

X4(X8Y6)4

36:24

1,5

0,66667

13

X8(X8Y6)6

56:36

1,5556

0,64286

14

X19(X4Y4)8

51:32

1,5938

0,62745

15

X79(X10Y12)8

159:96

1,6562

0,60377

16

X40(X10Y12)4

80:48

1,6667

0,6

17

X19(X8Y6)8

83:48

1,7292

0,57831

18

X23Y12

23:12

1,9167

0,52174

19

X8(X23Y12)4

100:48

2,0833

0,48

20

X14(X23Y12)6

152:72

2,1111

0,47368

21

X124(X10Y12)8

204:96

2,125

0,47059

22

X10(X23Y12)4

102:48

2,125

0,47059

23

X27(X23Y12)8

211:96

2,1979

0,45498

24

X23(X8Y6)4

55:24

2,2917

0,43636

25

X72(X10Y12)4

112:48

2,3333

0,42857

26

X19Y8

19:8

2,375

0,42105

27

X23(X23Y12)4

115:48

2,3958

0,41739

28

X23(X4Y4)4

39:16

2,4375

0,41026

29

X27(X23Y12)4

119:48

2,4792

0,40336

30

X4(X19Y8)4

80:32

2,5

0,4

31

X8(X19Y8)6

122:48

2,5417

0,39344

32

X83(X10Y12)4

123:48

2,5625

0,39024

33

X19(X19Y8)8

171:64

2,6719

0,37427

34

X79(X23Y12)8

263:96

2,7396

0,36502

35

X40(X23Y12)4

132:48

2,75

0,36364

36

X23(X19Y8)4

99:32

3,0938

0,32323

37

X124(X23Y12)8

308:96

3,2083

0,31169

38

X79Y24

79:24

3,2917

0,30380

39

X40Y12

40:12

3,3333

0,3

40

X120Y36

120:36

3,3333

0,3

41

X8(X79Y24)4

324:96

3,375

0,29630

42

X14(X79Y24)6

488:144

3,3889

0,29508

43

X8(X120Y36)4

488:144

3,3889

0,29508

44

X10(X79Y24)4

326:96

3,3958

0,29448

45

X14(X120Y36)6

734:216

3,3981

0,29428

46

X10(X120Y36)4

490:144

3,4028

0,29388

47

X124(X10Y12)4

164:48

3,4167

0,29268

48

X72(X23Y12)4

164:48

3,4167

0,29268

49

X27(X120Y36)8

987:288

3,4271

0,29179

50

X27(X79Y24)8

659:192

3,4323

0,29135

51

X23(X120Y36)4

503:144

3,4931

0,28628

52

X8(X40Y12)4

168:48

3,5

0,28571

53

X27(X120Y36)4

507:144

3,5208

0,28402

54

X14(X40Y12)6

254:72

3,5278

0,28346

55

X23(X79Y24)4

339:96

3,5312

0,28319

56

X10(X40Y12)4

170:48

3,5417

0,28235

57

X27(X79Y24)4

343:96

3,5729

0,27988

58

X79(X120Y36)8

1039:288

3,6076

0,27719

59

X40(X120Y36)4

520:144

3,6111

0,27692

60

X27(X40Y12)8

347:96

3,6146

0,27666

61

X83(X23Y12)4

175:48

3,6458

0,27429

62

X79(X79Y24)8

711:192

3,7031

0,27004

63

X40(X79Y24)4

356:96

3,7083

0,26966

64

X116(X8Y6)8

180:48

3,75

0,26667

65

X124(X120Y36)8

1084:288

3,7639

0,26568

66

X23(X40Y12)4

183:48

3,8125

0,26230

67

X72(X120Y36)4

552:144

3,8333

0,26087

68

X290(X10Y12)8

370:96

3,8542

0,25946

69

X27(X40Y12)4

187:48

3,8958

0,25668

70

X83(X120Y36)4

563:144

3,9097

0,25577

71

X124(X79Y24)8

756:192

3,9375

0,25397

72

X72(X79Y24)4

388:96

4,0417

0,24742

73

X79(X40Y12)8

399:96

4,1562

0,24060

74

X83(X79Y24)4

399:96

4,1562

0,24060

75

X68(X8Y6)4

100:24

4,1667

0,24

76

X40(X40Y12)4

200:48

4,1667

0,24

Важно отметить, что физико-геометрическая обусловленность существования молекул бинарных химсоединений радикального и атомно-радикального типов позволяет ввести понятие относительного стехиометрического коэффициента с конкретизированным его значением (см. таблицу 6), что существенно упрощает операцию расстановки "имен" в обезличенной таблице 3 с использованием экспериментальных результатов массового элементного состава бинарных химсоединений. Подтверждается это записью соотношения (5) в таком виде:

mx/my = X/Y·αт,  (8)

где αт = (k+an)/(bn) - относительный стехиометрический коэффициент бинарного химсоединения.

Однако заметим, что отношение (8) связывает между собой пять величин, две из которых определяются экспериментально (не микроколичества), а три, хотя и принимают табличные значения, но не конкретизированы. Следовательно, сама запись отношения (8) лишь указывает на существование скрытых проблем для расстановки "имен" в обезличенном перечне таблицы 3 структур атомов стабильных химических элементов.

Важно подметить, что переход от состава атомных структур в перечне таблицы 3 к величинам их масс, принимая во внимание современные значения масс электронов, протонов и нейтронов, существенных изменений в расчетные результаты не вносит, а поэтому в примерах расстановки "имен" в указанной таблице вряд ли целесообразно это принимать во внимание.

На взгляд авторов, успешное решение задачи расстановки "имен" в таблице 3 зависит от следующего:

а) достоверности определения принадлежности одной из структур указанной таблицы одному из активных в химическом отношении атому элемента;

б) достоверности экспериментальных данных массового состава бинарных химсоединений;

в) использования экспериментальных фактов, которые сегодня не получают осмысленного физического истолкования и отправляются в перечень аномальных.

Выделим из всего перечня структур таблицы 3 две - 4p+4e и 6p+6e, ядра которых отличаются от всех остальных тем, что являются протонными. Поскольку в настоящее время считается экспериментально установленным, что ядро атома водорода является протонным, то одна из этих структур и соответствует атому водорода. Если учесть, что структура 4p+4e в принципе не может образовывать устойчивых ионов с положительным зарядом, то становится очевидным, что структура 6p+6e соответствует атому водорода.

Проблема достоверности экспериментальных результатов была, есть и останется одной из актуальных в естествознании. На экспериментальные результаты не должно быть давления господствующих в данный момент теоретических воззрений на структурную организацию материи на атомно-молекулярном уровне.

Анализируя данные физико-химических свойств простых веществ, обратим внимание на то, что среди простых веществ встречаются и такие, у которых имеются явно выраженные отклонения (аномалии) от общих закономерностей изменения физико-химических свойств. Из свойств выделим изменение плотности при плавлении и существование аллотропных модификаций. Известные справочные данные приведем в виде таблицы.

Таблица 7. Физико-химические свойства некоторых стабильных химических элементов.

№ п/п

Название элемента

Плотность тв., т/м³

Плотность жидк., т/м³

Аллотропные модификации

Относительная атомная масса

1

Висмут

9,787 (при 293 Кº)

 

 

 

2

Галлий

5,907 (при 293 Кº)

 

 

 

3

Германий

5,323 (при 293 Кº)

 

 

 

4

Кремний

2,0

2,0-2,4

2,42 (при 293 Кº)

2,525 (при тем.пл.)

"аморфный"

графитообр.

кристаллич.

28,0855

5

Бор

2,46

2,37

2,35

 

α-ромбоэдр.

тетрагон.

β-ромбоэдр.

10,81

6

Мышьяк

5,78

4,7-5,1

1,97

 

серый (α)

черный (β)

желтый (γ)

74,9216

7

Олово

5,75

7,28

6,52-6,56

6,973 (при тем.пл.)

серые (α)

белое (β)

белое (γ)

188,71

8

Селен

4,46

4,79

3,987 (при тем.пл.)

красный

серый

78,96

9

Сера

2,07

1,96

1,92

1,819 (при 393 Кº)

ромбическая

моноклинная

аморфная

32,066

10

Сурьма

6,691 (при 293 Кº)

6,483 (при тем.пл.)

несколько

121,75

11

Теллур

6,24

6,00

5,797 (при тем.пл.)

кристаллический

аморфный

127,60

12

Углерод

3,513

1,8-2,1

2,260 (при 293 Кº)

 

алмаз

аморфный

графит

12,011

13

Фосфор

1,82

2,20-2.3

2,36

2,69 (при 293 Кº)

 

желтый

красный

фиолетовый

черный

30,9737

14

Церий

8,240 (α)

6,749 (β)

6,773 (γ)

6,700 (δ)

 

 

140,155

Если имеются экспериментальные факты аномального изменения физико-химических свойств у некоторых стабильных химических элементов (простых веществ), то они должны найти соответствующее отражение в перечне состава предлагаемой вниманию теории строения атомов стабильных химических элементов. Если этого не наблюдается, то можно сразу констатировать о существующих противоречиях между теоретическими воззрениями и реальностью. В природе все закономерно. А аномалии появляются и множатся в теоретическом естествознании тогда, когда есть желание не очищать его от накопляющейся шелухи.

Сделаем выборку из перечня атомных структур таблицы 3 тех, количество нуклонов в ядрах которых при одинаковом радиусе их упаковки совпадает и сведем их  в отдельную таблицу.

Таблица 8.  Перечень структур атомов стабильных химических элементов, совпадающих по нуклонному составу ядер и радиусу их упаковки.

№ п/п

Группы элементов

A(4e)

B(6e)

C(8e)

D(12e)

1

36

10+4p

 

6+8p

 

2

64

23+4p

 

19+8p

 

3

81

40+4p

 

 

32+12p

4

108

 

44+6p

 

38+12p

5

108

 

50+6p

 

44+12p

6

108

 

56+6p

 

50+12p

7

108

 

62+6p

 

56+12p

8

144

83+4p

 

79+8p

 

9

196

120+4p

 

116+8p

 

10

225

164+4p

 

 

156+12p

11

225

176+4p

 

 

168+12p

12

300

 

248+6p

 

242+12p

13

300

 

260+6p

 

254+12p

14

324

270+4p

 

266+8p

 

15

324

278+4p

 

 

270+12p

16

324

282+4p

 

278+8p

274+12p

17

324

290+4p

 

 

282+12p

18

324

294+4p

 

298+8p

286+12p

19

400

385+4p

 

381+8p

 

20

432

 

435+6p

 

429+12p

21

432

 

441+6p

 

435+12p

22

432

 

447+6p

 

441+12p

23

432

 

453+6p

 

447+12p

Итак, этот перечень структур (завышенный геометрическим пределом стабильности) явно указывает на то, что среди атомов стабильных химических элементов есть и такие, которые и обуславливают существование аномальных свойств элементов, отмеченных в таблице 7.

Действительно, если висмут на сегодняшний день принято считать одноизотопным стабильным химическим элементом, то экспериментального факта увеличения плотности при переходе из твердого состояния в жидкое (уменьшение плотности при затвердевании) в принципе не должно быть. Экспериментально воспроизводимое увеличение плотности при плавлении однозначно указывает на изотопный состав висмута с иным определением самого понятия стабильного изотопа стабильного химического элемента. Это с одной стороны, а с другой, плавление (затвердевание) висмута связано со структурно-химическим механизмом реакции, который не требует элементного изменения атомного состава в мАкрообъеме.

Не будет излишним отметить, что одноизотопных фосфора и мышьяка не существует (см. таблицу 7).

Вопрос о сравнении количеств элементарных частиц в атомных структурах таблицы 3 с современными данными о составе атомов стабильных химических элементов периодической систематики лишен смысла, так как сама периодическая систематика элементов является не чем иным, как систематикой сновидений, а не результатом физико-геометрической обусловленности существования атомных структур. На сегодняшний день наиболее актуальной проблемой для аналитиков является проблема расстановки "имен" в обезличенной таблице структур атомов стабильных химических элементов с максимальным использованием не только аномальных свойств самих элементов, но и бинарных химических соединений.

Действительно, из ограниченного произволом авторов перечня структур молекул бинарных химсоединений (см. таблицу 6) видно, что некоторые из молекул имеют совпадение по величине относительного стехиометрического коэффициента, но не по атомному (атомно-ионному) составу, то есть допускают существование модифицированных структур. Например, если молекулы бинарного химсоединения состоят из четырех атомов (ионов) одного элемента и четырех атомов (ионов) второго элемента (радикальная молекула), то при изменении внешних условий молекулы этого бинарного химсоединения без изменения массового элементного состава в мАкрообъеме в результате структурно-химической реакции могут переходить в химсоединение с иной структурной формулой, а именно X4+4(X10Y12)4 или Y4+4(Y10X12)4. Такой тип реакций вообще не предусматривается стехиометрией Дальтона, а поэтому, например, уменьшение плотности воды при переходе ее из жидкого состояния в твердое (скачкообразное) до сих пор и не поддается физико-химическому истолкованию.

Сегодня следует констатировать, что все без исключения данные менделеевской систематики стабильных химических элементов являются скорректированными под вымышленный периодический закон, которого не существует. Периодическая система химических элементов - не путеводитель в реальную химию, а путеводитель в химию слепого поискового эксперимента. Этот малоэффективный метод совершенствования химических технологий способствует лишь сохранению господствующих ныне туманных представлений о строении материи на атомно-молекулярном уровне. Несомненно, все без исключения современные сведения о массовых элементных соотношениях в составах молекул бинарных химических соединений в той или иной мере являются скорректированными вымышленным периодическим законом и парадоксальной стехиометрией Дальтона. Эта совокупность и является основной причиной возникновения трудностей для расстановки "имен" в обезличенной таблице 3.

Авторская методика расстановки "имен" в обезличенной таблице 3 базируется на сравнении величин расчетного относительного стехиометрического коэффициента бинарного химсоединения с теоретическим таблицы 6. Расчетный относительный стехиометрический коэффициент αр бинарного химсоединения определяется следующим выражением:

αр = mxY/(myX),    (9)

где mx, my - масса соответствующего химического элемента в бинарном химсоединении, а X, Y - величина атомной массы химического элемента соответственно.

Руководствуясь перечнем состава структур атомов стабильных химических элементов (см. таблицу 3) и принимая во внимание состав структуры атома водорода (структура 6p+6e принадлежит атому водорода), выражение (9) запишем в таком виде:

αр = mx(6mp+6me)/[mH(c·mn+d·mp+d·me)],    (10)

где mn, mp, me - масса нейтрона, протона и электрона соответственно, c, d - количество нейтронов и протонов (электронов) в атомной структуре второго элемента водородосодержащего химсоединения, mH, mx - масса водорода и масса второго элемента в рассматриваемом химсоединении.

Используя современные величины масс нейтронов, протонов и электронов, а также величины масс водорода и второго элемента в водородосодержащем бинарном химсоединении, можно определить величину расчетного относительного стехиометрического коэффициента для предполагаемых атомных масс второго элемента, конкретизация одного из которых требует экспериментально-теоретического обоснования.

Рассмотрим конкретные примеры.

Пример 1. Определение атомной массы кислорода из воды.

Сегодня считают, что при взаимодействии 2,0158 г водорода с 15,9994 г кислорода образуется 18,0152 г воды. Реакцию запишем в общепринятой форме

H2 + 0,5O2 = H2O,    (11)

отражающей для принятых ныне значений относительных атомных масс водорода и кислорода закон сохранения массы при химической реакции.

Поскольку mn = 1,6749543·10-27 кг, mp = 1,6726485·10-27 кг, me = 9,109534·10-31 кг, то определение величин структурных образований таблицы 3, именуемых атомными, не составляет особого труда. Например, атомная масса водорода (6p+6e ) будет равна 10,0413567·10-27 кг, а атомной структуры 19+8p+8e - 45,2126073·10-27 кг.

Учитывая отмеченное, результаты поисковых расчетов по определению относительного стехиометрического коэффициента для кислорода в воде и сравнения с табличным (см. таблицу 6) сведем в общую таблицу (приводится в сокращенном варианте).

Таблица 9.

Принятые обозначения:

αт - табличное значение относительного стехиометрического коэффициента, αр - величина расчетного относительного стехиометрического коэффициента, а

δ = (αр - αт)/αт·100%    (12)

- величина относительного различия между расчетным и табличным значениями относительных стехиометрических коэффициентов.

Предполагаемая структура атома кислорода и его атомная масса, кг

Структурная формула молекулы воды

αт

αр

δ по кислороду, %

13+6p+6e

31,81576·10-27

O4(O19H8)4

2,5

2,5050

0,20

19+8p+8e

45,21261·10-27

O19(O8H6)8

1,7292

1,7627

1,94

38+6p+6e

73,68962·10-27

O4H4

O4+4(O10H12)4

H4O4

H4+4(H10O12)4

O10(O10H12)4

O27(O10H12)8

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0417

1,1146

1,0815

1,0815

1,0815

1.0815

1,0815

1,0815

8,15

8,15

8,15

8,15

3,83

-2,96

44+6p+6e

83,73935·10-27

O4H4

O4+4(O10H12)4

H4O4

H4+4(H10O12)4

1,0

1,0

1,0

1,0

0,95174

0,95174

0,95174

0,95174

-4,83

-4,83

-4,83

-4,83

Если руководствоваться минимальным значением различий между стехиометрическими относительными коэффициентами, то необходимо сделать заключение, что структура 13+6p+6e принадлежит атому кислорода, но структурная формула молекулы воды в этом случае явно не согласуется с ее физико-химическими свойствами, а именно: переход воды из жидкого состояния в твердое сопровождается скачкообразным изменением ее плотности без изменения массового элементного соотношения, то есть сопровождается структурно-химической реакцией в макрообъеме, а поэтому этот экспериментальный факт и является основанием для отказа от такого заключения.

Если структура 44+6p+6e принадлежит кислороду, то проблема физического истолкования скачкообразного изменения плотности воды при переходе из жидкого состояния в твердое решается автоматически, да, вероятно, и максимум плотности воды при 4 Сº получает физическое истолкование за счет смены элемента в "ядре" радикальной структуры молекулы воды, то есть возможны варианты:

H4O4  O4H4    O4+4(O10H12)4,    (13)

O4H4   H4O4  H4+4(H10O12)4.   (14)

Учитывая отмеченное, будем считать, что структура 44+6p+6e принадлежит кислороду. Однако отметим, что различие между расчетным αр и табличным αт выходит далеко за пределы современных утверждений о достоверности величин, используемых при определении αр. Не исключено, что ошибочным является массовое элементное соотношение для воды, а возможно различие обусловлено и "достоверностью" масс электрона, протона и нейтрона. Любой из этих вариантов или их совокупность заявляет о том, что расчетная величина относительного стехиометрического коэффициента является околодостоверной и требующей своего экспериментального подтверждения.

Если масса нейтрона и протона мало отличаются друг от друга, а масса электрона меньше массы протона в 1836 раз, то, на взгляд авторов, будет вполне допустимым в поисковых расчетах вместо атомных масс использование числа нуклонов в ядрах этих атомных структур. Такую возможность подтвердим конкретным примером.

Таблица 10.

Количество нуклонов в ядре предполагаемой структуры атома кислорода

Структурная формула молекулы воды

αт

αр

δ по кислороду, %

19

O4(O19H8)4

2,5

2,5064

0,26

27

O19(O8H6)8

1,7292

1,7638

2,00

44

44

44

44

44

44

O4H4

O4+4(O10H12)4

H4O4

H4+4(H10O12)4

O10(O10H12)4

O27(O10H12)8

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0417

1,1146

1,0823

1,0823

1,0823

1.0823

1,0823

1,0823

8,23

8,23

8,23

8,23

3,90

-2,87

50

50

50

50

O4H4

O4+4(O10H12)4

H4O4

H4+4(H10O12)4

1,0

1,0

1,0

1,0

0,95244

0,95244

0,95244

0,95244

-4,76

-4,76

-4,76

-4,76

Из сравнения величин αр и δ таблиц 9 и 10 видно, что в поисковых расчетах этих величин можно использовать вместо отношения атомных масс отношение количества нуклонов в ядрах этих структур. Ошибка в таких расчетах не является принципиальной.

Кроме воды известно и другое соединение водорода с кислородом - перекись водорода со следующим массовым составом 2,0158 г водорода и 31,9988 г кислорода.

Сразу отметим, что общепринятая структурная формула перекиси водорода с ее атомным составом H2O2 с точки зрения устойчивого образования критике не подлежит.

Если атомные массы водорода и кислорода соответственно равны 6 и 50 (масса отождествляется с числом нуклонов в ядрах), то структурная формула перекиси водорода будет

O23H12      (15)

с δ = -0,61 % по кислороду.

Примечания:

а) Во времена Дальтона массовое элементное соотношение в составе воды считалось равным 1:7, а позднее было изменено на 1:8 (современное значение 1:7,937), но и это значение не согласуется с авторским. Расхождение, вероятно. обусловлено электролизом воды, при котором часть кислорода расходуется на образование перекиси водорода;

б) Вопросы об изотопном составе кислорода и методике получения озона в настоящем сообщении не обсуждаются.

Пример 2. Определение атомной структуры хлора.

Сегодня общепринято природный хлор считать двуизотопным стабильным химическим элементом с числом нуклонов в ядре 35 и 37. Однако заметим, что столь существенное различие в количестве нуклонов (соответственно и в атомных массах) гарантирует их существование в виде самостоятельных стабильных элементов с явно выраженным различием физико-химических свойств.

На сегодняшний день нет ни физических, ни химических оснований считать хлор двуизотопным химическим элементом, а неоднозначность температуры кипения хлора (см. Справочник химика, том 11. Изд-во "Химия", Ленинградское отделение, 1971) следует отнести к разбросу экспериментальных данных. Хлор, на взгляд авторов, является "чистым" элементом с атомной структурой, соответствующей элементам группы А(4е) таблицы 3.

Для определения атомной структуры хлора воспользуемся следующими справочными данными:

а) Массовый состав HCl: 1,0079 г водорода и 35,453 г хлора;

б) Массовый состав Cl2O: 70,906 г хлора и 15,9994 г кислорода;

в) Массовый состав ClO2: 35,453 г хлора и 31,9988 г кислорода;

г) Массовый состав (ClO3)2: 70,906 г хлора и 95,9964 г кислорода;

д) Массовый состав Cl2O7: 70,906 г хлора и 111,9958 г кислорода.

Отождествленные с числом нуклонов атомные массы водорода и кислорода будем считать установленными и равными 6 и 50 соответственно, а атомную структуру хлора определим из соответствия структур молекул перечисленных бинарных химсоединений минимуму δ.

Результаты поисковых расчетов сведем в таблицу (приводится в сокращенном варианте).

Таблица 11.

Количество нуклонов в ядре предполагаемой структуры атома хлора

Структурная формула соединения

αт

αр

δ по кислороду, %

     а)      72

83

83

83

120

Cl23(Cl19H8)4

Cl4(Cl19H8)4

Cl19H8

Cl72(Cl10H12)4

Cl19(Cl8H6)8

3,0938

2,5

2,375

2,3333

1,7292

2,9313

2,5428

2,5428

2,5428

1,7588

-5,25

1,01

7,06

8,98

1,71

      б)    72

83

120

Cl23(Cl19O8)4

Cl19(Cl19O8)8

Cl23O12

3,0938

2,6719

1,9167

3,0776

2,6698

1,8466

-0,52

-0,08

-3,96

      в)     72

72

72

83

120

O23(O10Cl12)4

O8Cl6

O8(O4Cl4)6

O4(O8Cl6)4

O27(O23Cl12)8

0,76190

0,75

0,75

0,66667

0,45498

0,76941

0,76941

0,76941

0,66744

0,46164

0,98

2,59

2,59

0,12

1,46

       г)    72

83

120

O23Cl12

O23(O8Cl6)4

O79Cl24

0,52174

0,43636

0,30380

0,51294

0,44496

0,30776

-1,69

1,97

1,30

       д)   72

83

120

O23(O8Cl6)4

O19(O19Cl8)8

O23(O40Cl12)4

0,43636

0,37427

0,26230

0,43966

0,38139

0,26380

0,76

1,90

0,57

Из приведенных поисковых расчетов очевидно, что современное значение атомной массы хлора является ошибочным. Более того, хотя многие соединения с хлором - одни из важнейших реагентов в химической практике, но и в этом случае мы не можем с уверенностью заявлять, что справочные данные о массовых элементных соотношениях даже для бинарных химсоединений с хлором соответствуют реальности. Хлор в принципе не может иметь атомную массу, отождествленную с числом нуклонов в его ядре и равную 35 и 37. Атомных структур для неметаллов с таким количеством нуклонов в ядре не существует (см. таблицу 3).

Несомненно, затруднения, возникшие при определении атомной структуры хлора и отраженные в поисковых результатах таблицы 11, можно устранить, если воспользоваться данными о составе кристаллогидратов хлористого водорода с тремя, двумя и одной молекулами воды, плавящихся при -24,4, -17,7 и -15,35 Cº соответственно.

Считая структуру хлористого водорода радикальной, которая не претерпевает изменений ни при плавлении, ни при кипении, то есть Cl19H8 при атомной структуре хлора 79+4p+4e (ошибка в массовом элементном соотношении по хлору составляет 7,06% (см. таблицу 11)), и принимая во внимание неоднозначность структуры молекул воды, структурную формулу молекул кристаллогидрата хлористого водорода запишем в таком виде:

(Cl19H8)x[H4+4(H10O12)4],     (16)

где x - относительный стехиометрический коэффициент рассматриваемого кристаллогидрата.

Для соответствующих кристаллогидратов классическая формула и авторская запишутся так:

HCl·H2O,

(Cl19H8)а[H4+4(H10O12)4];     (17)

HCl·2H2O,

(Cl19H8)b[H4+4(H10O12)4];     (18)

HCl·3H2O,

(Cl19H8)c[H4+4(H10O12)4].     (19)

Здесь a, b, c - относительный стехиометрический коэффициент радикал-модифицированной структуры кристаллогидрата хлористого водорода.

Переходя от символов к массовым величинам классики и авторским (атомные массы водорода, кислорода и хлора будем считать равными 6, 50 и 83 соответственно), определим значения относительных стехиометрических коэффициентов a, b, c:

a = (36,461·2688)/(1625·18,0158) = 3,3477;    (20)

b = (36,461·2688)/(1625·36,0316) = 1,6739;    (21)

c = (36,461·2688)/(1625·54,0474) = 1,1159.    (22)

Из результатов (20) - (22) заслуживает внимания первый, позволяющий записать структурную формулу кристаллогидрата (17) в виде

(Cl19H8)40[H4+4(H10O12)4]12      (23)

с различием между расчетным относительным стехиометрическим коэффициентом и теоретическим (см. таблицу 6) 0,43%. Относительно структурных формул кристаллогидратов (18) и (19) отметим, что массовые молекулярные соотношения их состава нуждаются в тщательном уточнении.

Учитывая отмеченное, атомную структуру 79+4p+4e все же следует считать принадлежащей хлору, которая не подлежит сравнению с современной периодической систематики.

На основании всего вышеизложенного неизбежен вывод: Современные данные о величинах атомных масс стабильных химических элементов далеки от реальных. При безраздельном в настоящее время господстве классической систематики химических элементов не может быть и речи о разработке и внедрении в практику эффективных химических технологий. Периодическая систематика элементов - это не шаг вперед в развитии теоретической химии, а инструмент уничтожения в зародыше любой прогрессивной мысли во всем атомно-молекулярном учении. 

С уважением к читателю, В.В.Федоров, Д.А.Пономарев, Т.В.Бондаренко.

28 февраля 2011 года.


вернуть к: Основы физики


Свои комментарии Вы можете отправить:

info@timeam.ru


© В.В. Федоров, Д.А. Пономарев, 1999-2018.
Сведения об авторских правах.
Последняя проверка:
25 июня 2018.