Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 11. 12 mars 1949 - Grundämnenas periodiska system, av Sigge Hähnel
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
12 mars 1949
181
Grundämnenas periodiska system
Civilingeniör Sigge Hähnel, Stockholm
Kring 1800-talets mitt var ännu blott ca 60
grundämnen kända. Periodiciteten hos deras
kemiska och fysikaliska egenskaper började dock
skönjas och föranledde uppställande av det
periodiska systemet. Mendelejev publicerade sålunda
år 1869 en första tabell över elementen ocli år
1872 den andra, som fortfarande allmänt
används ehuru i något moderniserad form. När
dessa tabeller först uppställdes, var intet känt om
orsaken till egenskapernas periodiska
uppträdande, ocli man trodde, att elementens
ordningsföljd bestämdes av deras atomvikter. Tabellerna
innehöll därför några uppenbara anomalier, som
länge förblev oförklarliga men som nu
försvunnit, sedan det framför allt genom Moseleys
arbeten (1913) blivit klart, att elementens
ordningsföljd bestäms av deras atomnummer.
Elektron-skalens strukturer anses numera avgörande för
deras egenskaper, vilkas periodiska variationer
därför måste sammanhänga med
regelbundenheter i elektronskalens byggnad.
Då många frågor rörande grundämnenas
ordningsföljd och egenskaper, som var outredda på
1800-talet, alltså fått tillfredsställande svar, kan
det tyckas, att en radikal modernisering av
Men-delejevs tabell vore påkallad. En sådan
omarbetning liar blivit särskilt aktuell genom
upptäckten av transuranerna, som tillsammans med de
tidigare kända elementen Ac, Th. Pa och U
enligt Seaborg m.fi. tycks utgöra början av en
grupp element analog med de sällsynta
jordartsmetallerna (se Tekn. T. 1947 s. 140, Harvey").
Många förslag till revision av Mendelejevs
tabeller har visserligen framställts, men först belt
nyligen har det kommit en tabell, som genom sin
bestickande enkelhet och överskådlighet synes
värd allvarligt beaktande.
Man utnyttjar alltmer den hittills vunna
kännedomen om elektronskalens byggnad. Sålunda
fordras kunskap om denna för att kunna följa
diskussionen av valensbegreppet,
bindningsvink-lar, bindningsenergi, magnetiska egenskaper och
syra-basegenskaper även i ganska elementära
böcker. Därför har också sambandet mellan
periodiska systemet och elektronskalens strukturer
kommit i förgrunden. Innan olika förslag till
tabell över periodiska systemet diskuteras, måste
därför framför allt strukturen lios
atomernas elektronskal skisseras. Det är dock icke möj-
541.9
ligt att här behandla kvantumteorins grunder,
och framställningen blir därför i stort sett
kvalitativ.
Atomemas byggnad
Som bekant antas en atom bestå av en kärna,
i vilken dess massa är praktiskt taget
koncentrerad, samt ett antal kring kärnan grupperade
elektroner. Den förra bär ett visst för varje atomslag
karakteristiskt antal positiva
elementarladdning-ar. Detta antal kallas atomslagets atomnummer,
Z. Det brukar skrivas som index i den kemiska
symbolens nedre vänstra hörn. t.ex. uNa, asCu.
En elektriskt neutral atom har Z elektroner,
varför atomnumret i detta fall även anger antalet
elektroner. Då de elektriska
elementarladdning-arna anses odelbara, kan det endast finnas
atomslag med hela tal som atomnummer. Man har nu
lyckats bestämma dessa för de hittills upptäckta
elementen och har härvid funnit, att alla hela tal
från 1 till 96 är representerade. De kända
grundämnena bildar alltså en fullständig serie utan
någon obesatt plats.
I Bolirs atommodell antogs elektronerna röra
sig i bestämda banor kring atomkärnan.
Elektronskalets struktur ansågs därför bestämd dels
av banornas medeldiametrar, dels av
elektronernas rörelseenergi i banorna. Denna modell är
åskådlig men har icke kunnat ge en fullständig
förklaring av elementens spektra. Den har
därför numera övergivits ocli ersatts med en mycket
abstrakt teori på vågmekanisk grund. Enligt
denna räknar man med elektronernas energitillstånd
men anser sig icke kunna uttrycka dessa med en
exakt mekanisk modell.
En elektrons energi antas i huvudsak bestämd
av två kvantumtal, som brukar betecknas n ocli I.
Huvudkvantumtalet, n. kan vara ett positivt belt
tal, och det azimutala kvantnmtalet, l, kan ha
värdena n—1, n—2, ... 1,0. En viss elektrons
hu-vudkvantumtal anger ungefärligen dess
medelavstånd till kärnan. Ju mindre n är, ju mindre är
detta avstånd. Det azimutala kvantumtalet kan
anses utgöra ett mått på elektronens
vinkelhastighet, ehuru elektronbanor icke existerar enligt
modern uppfattning. Man kan därför fortfarande
använda Bohrs modell för att göra sig en
kvalitativ föreställning om en atoms byggnad.
Huvudkvantumtalet brukar anges med siffror-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
