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
189
vid övergång från ett typnummer till det närmast
högre.
Simmons’ aritmetiska tabell (fig. 3) ger precis
samma resultat som Yeou Tas regler. Den påstås
vara grundad på Rydbergs serie, men detta är
icke fullt riktigt. Visserligen bestämmer denna
periodindelningen, om Yeou Tas regler gäller,
men den förra är betydligt allmännare än de
senare. ty den fordrar blott, att antalet i varje
period inträdande elektroner skall bestämmas av
dess karakteristiska typnummer (t). Det är alltså
tillräckligt, att alla undergrupper med
typnummer t är fullbesatta, när den första elektronen
med typnummer t + 1 inträder. Inom varje
period kan omkastningar ske, utan att avvikelser
från Rydbergs serie uppstår, dvs. antagandet, att
alla inom en period inträdande elektroner har
samma typnummer kan anses giltigt vid
bestämning av periodindelningen, även om detta icke
alltid är fallet i verkligheten. Den regel, som
Rydbergs serie innehåller, kan formuleras på
följande sätt:
En första elektron med visst typnummer kan
uppträda lios en atom i grundtillstånd, blott om
dennas elektronskal även innehåller alla
tänkbara elektroner med lägre typnummer.
Denna regel är, som just framhållits,
allmängiltig enligt nuvarande uppfattning om
elektronskalens byggnad, och den skall därför bestämma
periodindelningen i en rätt uppställd tabell över
periodiska systemet, dvs. fig. 3 är den enda rätta
tabellen. Summan av en elektrons huvud- och
azimutala kvantumtal, som hittills ej tycks ha
tillskrivits någon teoretisk betydelse är tydligen
av ett visst intresse vid studiet av atomernas
byggnad. Periodiciteten i elementens kemiska
egenskaper bestäms emellertid icke helt och
hållet av Rydbergs serie. Härtill fordras
uppenbarligen en viss bestämd ordning även inom
perioderna, t.ex. en sådan, som angivits i Yeou Tas
andra regel. Vid avvikelser från denna kan även
oregelbundenheter i periodiciteten väntas.
Avvikelser från Yeou Tas regler
Den första elektron med typ nummer 7, som
inträder i elementserien, är 5c/-elektronen hos
lantan, första elementet i sjunde perioden (fig. 3).
Efter denna kommer ^/-elektronerna hos de
sällsynta jordartsmetallerna tillhörande
lantanidse-rien och därefter övriga 5d-elektroner hos
över-gångselementen. Det är emellertid känt (Harvey3),
att antalet /-elektroner icke stiger regelbundet i
lantanidserien, ty vissa element i denna, t.ex. Sm,
saknar 5c/-elektron och har i stället en /-elektron
mer, än som motsvarar dess plats i serien*.
Om aktinidserien i åttonde periodens början
vore fullt analog med lantanidserien, skulle den
första ö/-elektronen uppträda hos torium. Det är
• Dessa oregelbundenheter anges ofta ej i tabeller över
elektronskalens strukturer.
emellertid känt, att detta atomslag saknar
5/-elek-tron och i stället har två 6rf-elektroner. Uran har
däremot analogt med neodym tre 5/-elektroner.
Enligt Harvey3 måste man på grund härav tänka
sig möjligheten, att aktinidserien börjar med Th i
stället för med Ac. Enligt det ovan anförda torde
emellertid denna möjlighet kunna uteslutas.
Förhållandet, att Th saknar 5/-elektron, måste
betraktas som ett tillfälligt utbyte av en /- mot en
d-elektron, och detsamma gäller d-elektronerna
hos alla andra sällsynta jordartsmetaller.
Liknande utbyten av s- mot d-elektroner med
närmast högre och för perioden karakteristiskt
typnummer förekommer i övergångselementens
elektronskal. Dessa oregelbundenheter i
d-elektronernas uppträdande inträffar dock blott hos
element, som har minst tre d-elektroner med högsta
typnummer. De förekommer alltså icke vid någon
övergång från en period till nästa, och
förhållandet, att vissa atomslag har flera elektroner med
högsta typnummer, än som svarar mot deras
platser i elementserien, blir utan betydelse för
periodindelningen.
Avvikelserna från Yeou Tas regler är tydligen av
två slag, som kan kallas ds och df. De förra
förekommer bland övergångselementen (zon VI—VII
i fig. 3) och berör atomernas yttersta elektroner.
De senare, som inträffar bland sällsynta
jordartsmetallerna (zon VIII), gäller antagligen blott
inre elektroner. Oregelbundenheterna har därför
kanske olika stor kemisk betydelse. Enligt
Simmons11 blir de sammanlagt 14 stycken vid
jämförelse med Hubbard & Meggers’ tabell5. Två av
dem gäller förflyttning av två elektroner och de
övriga tolv förflyttning av en enda elektron till
en närliggande undergrupp; tio är ds och blott
fyra df. Vid jämförelse med äldre tabeller blir
avvikelserna flera. Enligt Carroll & Lehrman är det
egentligen icke förvånande, att sådana
förekommer, ty den relativa energin i olika undergrupper
måste i viss mån ändras, när elektronskalets
storlek växer i elementserien. Vidare består alla
oregelbundenheterna i förflyttning av elektroner från
den enligt reglerna väntade undergruppen till en
annan, där de troligen har nästan lika stor
energi. Seaborg har t.ex. sagt, att det snarast är en
akademisk fråga, om en viss elektron skall
anses vara av typ 5f eller 6d, då den energi, som
behövs för att flytta den från den ena till den andra
undergruppen torde vara av samma
storleksordning som kemisk bindningsenergi. Enligt
Simmons kan orsaken till avvikelserna vara, att
atomerna icke kunnat återta sina grundtillstånd
under utsändandet av de emissionsspektra, ur
vilka strukturerna härletts. Carroll & Lehrman
framhåller, att existensen av d-elektroner hos
sällsynta jordarterna icke med visshet
konstaterats. Däremot tycks man anse avvikelserna bland
övergångselementen bevisade. Detta synes
egendomligt, då i dessa fall en elektron flyttas från en
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
