Об атомном весе гелия

ИЛИ НАУКА В КОРОЛЕВСТВЕ «КРИВЫХ ЗЕРКАЛ»

Со школьной скамьи нас приучали к тому, что таблица Менделеева, это открытая дверь современной науки к фундаментальным знаниям о природе вещей, и мы это воспринимали как священную мантру, не подлежащую обсуждению. Если в школе учитель так говорит, значит так оно и есть, а кто сомневается, однозначно душевно не здоров, и его место там, где от таких недугов иногда излечивают. Я, как и все, хотел быть здоровым, поэтому никогда не сомневался в этой мантре, но …

В той же школе меня научили вычислять плотность тел: отношение их массы к занимаемому ими объёму. Зная массу и плотность вещества всегда можно определить объём занимаемый одним атомом.

V = m/p
Принимаем для водорода V1 = m1/p1
Для гелия соответственно V2 = m2/p2
Тогда
V2/V1 = (m2*p1)/(m1*p2)

Таблица Менделеева говорит, что у водорода всего один протон, а справочник плотностей химических элементов указывает, что его плотность приблизительно равна 0,09 кг/куб.м. Соответственно, если, как мы видим в таблице Менделеева, атомный вес гелия в четыре раза больше водорода, а справочник говорит, что его плотность приблизительно равна 0,18 кг/куб.м, то есть, вдвое больше водорода, то тогда объём атома гелия должен быть в двое больше объёма атома водорода. (?!)

V2/V1 = (4*0,09)/(1*0,18)= 2

Об этом таблица Менделеева гордо умалчивает.

При этом отношение радиусов атомов равно
R2/R1 = (V2/V1)^(1/3) = 2^(1/3) = 1,26
Иными словами радиус гелия при объёме в два раза большем водорода должен быть больше в 1,26 раза.

Для любопытных есть соответствующие справочники, где указывается атомный радиус гелия - 128 пм. У водорода этот радиус 72 пм. /1/(?!) Радиус оказался ещё больше чем объём: 1,78 (128/72) раза вместо 1,26 (R2/R1).

Такому нас точно в школе не учили. Итак, сомнение приобретало некие шизофренические черты, и навязчивое воспоминание о подобных лечебных учреждениях. Но, навязчивая уверенность в праведности современной науки, подсказывала сознанию, что это случайная, нелепая ошибка, которую просто не заметили. Хотя, то, что эту ошибку за более чем сто лет не исправили, рождало смутное подозрение, что это вовсе и не ошибка, а иллюстрация состояния современной науки. Чтобы это понять, рассмотрим следующий газ в таблице Менделеева – азот.

Азот, атомный вес – 14, плотность – 1,251 кг/куб.м (13,9 по водороду). Следовательно, объем атома азота по водороду равен: 14/13,9 = 1,007, т.е. практически совпадает. Что удивительно, и радиусы практически совпадают: 71/72 (N/H). /2/

Идём дальше.

Аргон, атомный вес – 40, плотность 1,784 кг/куб.м (19,8 по водороду). Следовательно, объем атома аргона по водороду равен: 40/19,8 = 2,02, т.е. повторяется ситуация с гелием. И с радиусом опять беда - 174 пм (2,4 относительно водорода, вместо 1,26 по объёму).

Складывается впечатление, что авторы таблицы не только не могли отличить атом от молекулы, но в добавок ко всему совершенно не знакомы с элементарной геометрией. Для химиков это дело обычное, но куда смотрят физики и математики. Они-то почему, до сих пор, хранят гордое молчание?

Если эти «знания», растиражированные и повторенные миллиарды раз, считаются «вратами» в фундаментальную науку, то я даже боюсь спросить: а что можно увидеть за этим вратами?


/1/ Лидин Р.А. Константы неорганических веществ: Справочник. - М.: Дрофа, 2008, с. 338.

/2/ Самое удивительное, что современная наука не различает радиус атома в газообразном и плотном состоянии.
Так как все атомы имеют одинаковый объём, в соответствующем фазовом состоянии, не зависимо от числа протонов и электронов, то радиус в газообразном состоянии равен  1325 пм, а в плотном, соответственно: 132,5 пм. Так что, и здесь мы видим ошибку в определение радиуса водорода в 18,4 раза или в 1,84 раза для плотных состояний.