Текст книги "Естественная химия. Дубль 2. На Марс за тяжелыми элементами"

Естественная химия. Дубль 2
На Марс за тяжелыми элементами
Владимир Кучин

© Владимир Кучин, 2017

ISBN 978-5-4485-1163-9

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Введение

В книге «Естественная химия» автор представил свою графику для таблицы химических элементов Менделеева.

Планетарная графика таблицы была дополнена спектральными свойствами – каждый период и каждая группа получила свои цвета.

В продолжении вышеназванной книги «Естественная химия. Дубль 2» автор изложит свою гипотезу химического строения мира и обсудит ряд вопросов:

Расчет производительности потенции при «рождении» химических элементов.

Как все это образовалось?

Зачем нейтроны?

Правило Кучина по распределению электронов.

Структура последнего 144 элемента

Предистория

Напомним – производительность потенции в зоне образования Земли I з ≈ 12,0

(Автор в книге «Естественная астрономия» получил цифру 12,7, но относительно тройки Юпитер и Марс с высокой точностью 12).

Это навело автора на гипотезу:

Если химические элементы были образованы вместе с Землей (а она, собственно, из них и состоит), то производительность потенции I зоны образования любого химического элемента должна быть не более 12.

Если мы найдем хотя бы один элемент, образовавшийся в зоне производительности потенции с уровнем большим 12 то:

– или идеи автора все до единой терпят крах;

– или это элементы неземного происхождения, например с Марса, который образован при I м ≈ 19,0, значит они как-то «прилетели» с Марса, а это слишком экстравагантно, чтобы быть правдой.

Главная проблема при этом – надо как-то поставить в один масштаб и элементы и планеты – и тогда производительности потенции можно сравнивать.

Что получилось – об этом далее.

Глава 1. Похвала естествоиспытателям

Автор сторонник априорного знания – он неоднократно это заявлял, но он обязан сказать спасибо бойцам эмпирического знания – естествоиспытателям, труженикам микроскопа, пробирки весов, телескопа и градусника.

Эти люди, безвестные, а, иногда, знаменитые, создали справочники, каталоги, таблицы коэффициентов, формулы скоростей галактик, ввели интересные числа, «число Авогадро», «постоянную Планка», «постоянную Больцмана» и т. д.

Все эти числа, состоящие из каких-то целых и каких-то после запятой цифр трудно опровержимы.

Как опровергнуть радиус Земли?

Как опровергнуть средний диаметр ее орбиты?

Как опровергнуть атомный вес ртути?

Как опровергнуть «магические числа» электронов на орбитах?

И это замечательно!

Ситуация с эмпирической наукой такова – «накопано» очень много, а осмыслено чрезвычайно мало. Вернее сказать осмысление шло интенсивно и великими умами, перечислим ученых, занимавшихся строением атома – Бор, Зоммерфельд, Планк, де Бройль, Шредингер, Паули, Хунд, Клечковский – список неполный – это только именно великие. Но великие увлекались принципами, правилами, и запретами, решением сложнейших уравнений и прочими «тяжелыми» дисциплинами эмпирической науки.

К слову знаменитый физик Фейнман считает, и с ним согласны, что гипотеза без опыта не имеет права на существование – но автор не считает необходимым дожидаться результатов опыта, финансирования ему не нужно – его инструмент – размышления и современный инструмент познания – калькулятор модели ASSISTANT.

Вооруженный только этим автор хочет осмыслить область химии под названием «строение атома».

Посмотрим, как у него это получится!

Глава 2. Расчет производительности потенции Iэ в зоне образования химических элементов

2.1. Исходные знания

Что автору помогло при расчете производительности потенции Земли, который он рассчитал в книге «Естественная астрономия»?

Хорошо задан километр – он пропорционален окружности Земли и все элементы Солнечной системы относительно Земли приводятся в правильный масштаб.

В этом отношении у химических элементов – также все прекрасно – все атомные веса «приведены» в единый масштаб относительно ядра атома водорода, т.е. протона.

Вернее сказать были приведены, потом химики перешли на 1/16 от атомной массы атома кислорода, а с 1961 года на 1/12 от атомной массы атома углерода. Но для наших оценок на уровне 1—2% это не помеха.

Осталось понять – как посчитать производительность потенции при образовании химического элемента?

2.2. Формула расчета производительности потенции при образовании элемента Iэ.

Напомним формулу для производительности потенции, выведенную автором в книге «Естественная астрономия»:

I = (T²/ M) ^½

где:

I=1/Р – производительность потенции;

Т – время;

М – масса.

Аналогом массы элемента является непосредственно его атомная масса Ам, но как найти потраченное время?

Предположим, что потраченное на создание элемента время Т, пропорционально заряду электронного облака у атома элемента и все элементы образовывались при одной и той же скорости поля S. Тогда пропорция по заряду приведет нас к атомному номеру, как аналогу потраченного времени.

Предположение, что и Земля и составляющие Землю химические элементы образовывались при равной скорости движения поля Vs, дает полное соответствие производительности потенции химических элементов и Земли по масштабу.

Напишем в виде формулы то, что сказал автор

Iэ = (Аn²/ Ам) ^½

Последняя формула и подлежит проверке по всем «клеточкам» таблицы химических элементов.

Результаты вычислений производительности потенции Iэ удобно представлять в виде таблицы, и располагать по периодам таблицы Менделеева.

Кстати, о лантаноидах и актиноидах – для упрощения подсчетов будем брать по три элемента из этих рядов.

2.3. Iэ для элементов 1-го периода

Рис. 1. Таблица Iэ для 1-го периода

Из рис. 1 видно, что производительность потенции Iэ у двух элементов 1-го периода Водорода и Гелия практически одинакова и ее значение чуть ниже 1. Если предположить несколько иное соотношение в природе по изотопам Водорода – Дейтерию и Тритию, то она вообще будет равна – значит эти элементы образованы одновременно в виде бинарной химической пары.

2.4. Iэ для элементов 2-го периода

Рис. 2. Таблица Iэ для 2-го периода

Расположение элементов 2-го периода при образовании в зонах от «чуть выше 1» до «чуть выше 2». Интересно размещение гармоничного Кислорода при Iэ=2,0. Все элементы периода были образованы отдельно.

2.5. Iэ для элементов 3-го периода

Рис. 3. Таблица Iэ для 3-го периода

Все элементы 3-го периода образованы в зоне Iэ ≈ 2—3. Из рис 3. видно, что сведения о реальном изотопном составе Аргона неверны, его отличие от других легких элементов по превосходству тяжелого изотопа ⁴⁰Ar – это неточность. В скобках автор привел атомную массу аргона в реальных цифрах, по его мнению. Производительность потенции образования аргона также дана в скобках.

Представленный метод указывает для химии путь – нужно искать несколько более «тяжелых» изотопов Аргона.

2.6. Iэ для элементов 4-го периода

Рис. 4. Таблица Iэ для 4-го периода

Все элементы 4-го периода были образованы в зоне производительности потенции Iэ от 3 до 4.

Имеются противоречия по парам химических элементов Кальций – Скандий и Никель – Медь.

В первом случае или недооценен вклад пяти тяжелых изотопов Кальция или необходимо найти второй изотоп для Скандия ⁴³Sc. Автор считает оба варианта равновероятными.

Во втором случае автор считает, что содержание изотопов Никеля ⁶²Ni, ⁶⁴Ni реально на Земле выше и атомная масса Никеля требует уточнения.

Возможно и перераспределение объемов между изотопами Меди в пользу более тяжелого изотопа. Но этот случай представляется маловероятным.

Допустить наличие «сбоя» в нарастании производительности потенции от Скандия к Титану и от Никеля к Меди автор не может ни в коем случае – следовательно, атомные массы вышеупомянутых элементов будут изменены – это и есть «азимуты» путей поиска в 4-м периоде для эмпирической науки.

2.7. Iэ для элементов 5-го периода

Рис. 5. Таблица Iэ для 5-го периода

Все химические элементы 5-го периода образованы при производительности потенции Iэ от 4 до 5. Интересным является начало периода с числа производительности потенции 4,002.

В таблице имеется одно противоречие по атомной массе Теллура. Автор считает, что количество изотопов ¹²⁴Te, ¹²⁵Te реально на Земле выше и атомная масса Теллура требует уточнения. В скобках приведена предполагаемая атомная масса Теллура.

Обращает на себя внимание некая «экономия» по использованию потенции в данном периоде – на «все» потрачено 0,7 единиц по шкале производительности потенции Iэ – почему?

Забегая вперед, скажу – 6-й период длинный, включает в себя лантаноиды и на него потребуется 1,002 единиц по шкале производительности потенции – выход за общую шкалу в 7 единиц невозможен. где же экономить? Кроме 5-го периода – негде.

2.8. Iэ для элементов 6-го периода

Рис. 6. Таблица Iэ для 6-го периода

Все элементы 6-го периода, а их много – 32 – образованы при производительности потенции Iэ от 4,770 единиц до 5,772 единиц – на период затрачено 1,002 единицы шкалы производительности потенции.

Экономия была достигнута в 5-м периоде, но впереди очень длинный 7-й период – 58 элементов и «запас» в 0,228 единиц будет истрачен.

Смысл сказанного автор обоснует в 7-м периоде и в книге в целом.

В таблице выделены два элемента – Гафний и Тантал – это граница «набора» элементов – до 72 элемента и после 72 элемента.

Исходя из производительности потенции Земли в 12 единиц и соображений деления энергии по естественному ряду Кучина в пропорции 5/7 можно было ожидать медиану гармонического расходования энергии при создании элементов в районе 5 единиц для 72-х, 73-х элементов.

Это и имеет место! Отклонение в 0,4 единицы в данном случае не очень существенно – качественно все весьма понятно.

2.9. Iэ для элементов 7-го периода

Рис. 7. Таблица Iэ для 7-го периода

В принципе 7-й период до окончания ряда актиноидов у автора сомнения не вызывает.

Элементы Курчатовий и Нильсборий уже не добирают атомной массы, чтобы превратиться хотя бы в слегка стабильные, а пока можно их считать их некими «осколками». Их массу необходимо «достраивать» нейтронами – задача, это не простая, т.к. банально не хватает мощностей и производительности в ускорителях.

Вообще – зачем эти страдания? Практической пользы от химических элементов с недостающими нейтронами никакой – а ответить на вопрос – «какие еще есть элементы?» – сейчас автор вам поможет.

В первом варианте книги «Темпералогия – философия первичного времени» автор из соображений общности законов построения массы назвал цифру 144 – как крайний порог – последний элемент таблицы.

Для этого в 7-м периоде под рядом актиноидов должен быть ряд «актиноидов, дубль 2» из 28 элементов, собственно просто удвоенный ряд, т.к. 14х2 = 28.

Следующий элемент будет иметь атомный номер 140, и окончание таблицы будет в номере 144.

Для этого элемента, если бы он был образован полем S, атомная масса была бы 423, а зона производительности потенции образования около 7 единиц.

Далее автор обоснует и распределение электронов у элементов старших номеров таблицы – если бы они были образованы полем S.

2.10. Обсуждаем результаты, делаем предположения и выводы

Все посчитано, и можно делать основные предположения и выводы:

1. производительности потенции элементов идут от 1 до 6,5 единиц – это означает, что все элементы были (или, во всяком случае, могли быть) образованы на Земле либо вместе с Землей;

2. на Юпитере, который имел производительность потенции около 7 единиц, также возможно создание всех «земных» элементов, но элементов со старшими атомными номерами там, возможно, меньше и существенно меньше.

3. на Марсе возможно обнаружение большего числа элементов со старшими номерами, и не исключено, обнаружение элементов, отсутствующих на Земле. Именно Марс и мог бы стать донором для землян в части этих тяжелых, но стабильных элементов. Может быть – если предположения автора верны – тогда имеет какой-то экономический смысл освоение Марса. Другое дело, если эти элементы там были, но, будучи радиоактивными, успели распасться в более легкие атомы. Сказать это наверняка – затруднительно, но шансы на то, что предположение автора правильно, высоки;

4. середина набора элементов Гафний – Тантал приходится приблизительно на центр гармонической «доли» потенции Земли – в район 5 единиц. Элементы создавались как – бы слева и справа у этого числа. Зона создания была также гармонично поделена – слева около 5 единиц, справа около 2 единиц. Это числа естественного гармонического ряда (книга 5). Напомним для тех, кто их забыл первые члены ряда 3, 2, 5, 7, 12, 19,31, 50;

5. само по себе достаточно точное (до тысячных долей) попадание границ периодов в масштаб по производительности потенции «приблизительно 1 на период», и невозможность манипулировать (подделывать одним словом) этими цифрами – должно, я надеюсь, в чем-то убедить читателя;

6. определена граница набора элементов – 144-й элемент, атомная масса 423.

7. Автор этого не делает, но вполне очевидны расчеты атомных масс для любых не открытых химических элементов – и кроме калькулятора автору ничего не нужно – но это только если эти элементы были бы образованы полем S.

Глава 3. Как все образовалось, зачем нужны нейтроны?

В главе 2 показано и посчитано, что все элементы были образованы при уровнях производительности потенции от 1 до 6,5, и возможная граница по производительности потенции 7,0.

Как же это все образовывалось?

Вспомним, что атом любого элемента состоит только из двух составляющих:

– бинарного набора из равного числа протонов, заряженных положительным электрическим зарядом и электронов, заряженных отрицательным электрическим зарядом.

Атомный номер Аn = числа протонов = числа электронов

– некоторого число нейтронов – заряда не имеющих и на атомный номер не влияющих, но увеличивающих атомную массу Ам.

Представим теперь процесс создания, например, Рубидия. Общий сценарий приблизительно такой:

1. Поле S находилось в зоне производительности потенции Iэ = 4,0 – из нашей таблицы явно следует, что никакой элемент, кроме рубидия там создан быть не мог!

2. Поле S двигалось с определенной скоростью по спирали (необходимо понять, что оно двигалось и двигается в своем пространстве, это не спираль в наших координатах!) и из времени Т за определенный кусочек своей траектории создало бинарную пару «протоны» – «электроны» общим числом 37. Чем длиннее была бы траектория, тем больше было бы потрачено времени и, соответственно, можно было создать большее атомное число. Этот процесс в тривиальном представлении похож на заряд аккумулятора – чем дольше заряжаем, тем больше заряд.

3. Но все происходило в зоне производительности потенции Iэ = 4,0 – следовательно, на создание элемента была потрачена и потенция, но она «пошла» – повлияла на атомную массу Ам в части дополнения атома, в нашем случае Рубидия, нейтронами. Могло ли произойти «не добавление» нейтронов – нет не могло прости в силу точного следования формуле массы.

Атомная масса Рубидия достаточно точно получается по формуле для массы, в данном случае Ам = 85,47.

Рубидий должен иметь именно такую атомную массу, ибо «ниже» его подпирает Криптон, а «выше» Стронций. А добавлять нейтроны (их добавляло поле S при темпералогической реакции) можно только шагами – по одному нейтрону. Предположим по формуле надо добавить 85,47—37 = 48,47 нейтронов.

(Я намеренно и условно считаю массы протона и нейтрона равными – для упрощения).

Сделать это можно только, если сделать 72,15% атомов Рубидия с 48 нейтронами, а 27,85% Рубидия с 50 нейтронами.

Так получаются изотопы – ⁸⁵Rb, ⁸⁷Rb

Собственно для этого и «делались» изотопы это следствие того, что потенция и, соответственно, производительность потенции имеют непрерывную шкалу значений, а нейтроны идут в «штуках» и часто ровное число нейтронов не удовлетворяет соотношению по времени и производительности потенции в зоне создания элемента.

Элемент Рубидий это случай достаточно простой – у элемента два изотопа, уже следующий элемент Стронций имеет четыре изотопа, при этом ⁸⁸Sr – самый распространенный изотоп, но имеется ⁸⁴Sr – изотоп более легкий по атомной массе, чем ⁸⁵Rb.

Автор подчеркивает – масса отдельного изотопа не играет роли – общая атомная масса Ам с учетом количественного состава набора изотопов – всегда будет удовлетворять формуле создания массы.

В зоне производительности потенции 4,059 мог быть создан только Стронций и ничего другого!

Исключение – 1-й период – и водород и гелий, как считает автор, созданы при одинаковом уровне производительности потенции 1,0. В таблице автора они занимают центральную позицию – никаких других элементов в этом периоде быть не может, как автор уже писал – это пример бинарности элементов Вселенной.

Теперь к вопросу – почему протон на 0,0014 а.е.м (атомной единицы массы) легче позитрона. Подсчеты показывают, что 0,25 а.е.м. набирается при числе нейтронов в атоме порядка 178—180, мы таких «тяжеловесов» среди элементов не знаем.

У 144 элемента должно быть 279 нейтронов, и за счет более тяжелых нейтронов можно набрать 0,4 а.е.м. —это все-таки несущественно и какая-то энергетическая необходимость тут есть.

Вывод по главе 3

1.Образование химического элемента шло при движении поля S, при этом на число протонов, и, следовательно, заряд ядра и атомный номер влияло время создания элемента, а число нейтронов определялось по зоне производительности потенции, присущей месту создания данного элемента.

2. В каждой зоне производительности потенции мог быть создан только один химический элемент, исключение – бинарная пара водород – гелий, которые созданы одновременно.

3. Набор изотопов образовывался для сопряжения непрерывной шкалы производительности потенции от 1 до 7 с дробным числом а. е. м., получающимся из целого числа протонов и нейтронов в каждом изотопе.

4. Вопрос разницы масс протона и нейтрона недостаточно ясен – возможно, есть какая-то экономия энергии при создании сверхтяжелых элементов – с номерами более 135.

Глава 4. Распределение электронов по ряду Кучина

Цель автора – показать, что электроны на орбитах расположены по числам естественного ряда Кучина.

Для доказательства этого напомним ряд.

Рис. 8. Еn – чисел ряда Кучина, где n – порядковый номер.

4.1. Как же распределены электроны?

Читатели данной книги, я думаю, знакомы с тем – как распределены электроны по уровням.

Позволю себе это напомнить.

Максимально возможное число электронов на уровнях:

Первый уровень – ближайший к ядру – 2 электрона

Второй уровень – 8 электронов

Третий уровень – 18 электронов

Четвертый уровень – 32 электрона

Пятый уровень – 32 электрона

Шестой уровень – у курчатовия 11 электронов

Седьмой уровень – у Франция один электрон и далее «вверх» у всех два электрона.

Числа 2, 8, 18, 32 физики называют «магическим»!

Подсчет числа электронов на уровнях – с помощью квантовой механики шел в несколько этапов:

уравнения Планка,

уравнения де Бройля,

введения волновых свойств у электрона,

уравнения Шредингера,

введения четырех (!) квантовых чисел для электрона

принцип Паули

правило Хунда

первое правило Клечковского

второе правило Клечковского

и все равно что-то в «мелочах» а строении атома, например, Никель – пока не объяснено.

Автору легче – он знает про набор 2,8,18,32,32 максимального числа электронов на уровнях и сличает его с числами своего естественного ряда.

И не находит никакой «магии»! Только энергетическая гармоническая целесообразность по числам ряда Кучина.

Цепь рассуждений автора:

1. Электроны на уровнях должны выполнять требования по карте темпералогических свойств – так идут любые темпералогические реакции во Вселенной и размещение электронов не исключение.

2. Электроны «должны» обладать бинарностью, и одновременно, свойством гармонии и стабильности – т.е. их число должно быть числом из естественного ряда.

3. Бинарность предполагает четное число электронов, но числа ряда зачастую нечетные, как же решается это противоречие?

4.2. Правило Кучина для нахождения максимального числа электронов на уровнях

Предложим правило Кучина для нахождения максимального числа электронов на уровнях.

1. для уровней применяются числа из ряда Кучина с номерами 1,4,6,7, («первое», «через 3», «через 2», «через 1»).

2. при нечетном уровне число электронов равно числу из ряда Кучина минус один электрон.

3. при четном уровне число электронов равно числу из ряда Кучина плюс один электрон.

4. максимальное число электронов на уровнях атома в сумме равно сумме применяющихся чисел из ряда Кучина.

При таком правиле и бинарность выполнена и, интегрально, выполнены энергетические требования естественного ряда Кучина.

Почему так получилось? Автор без доказательства утверждает – плотности вероятностей нахождения электронов вокруг ядра, получающиеся при решении уравнений Шредингера, очень близки по «сгущению» и «разрежению» к числам из первой строки чисел естественного ряда. Ряд Кучина задает энергетическую целесообразность – и уравнения это невольно подтверждают.

Итак, покажем сказанное таблицей, до 4 уровня

Рис. 9. Расчет числа электронов на уровнях по правилу Кучина.

Вполне понятно, что правило с добавлением и вычитанием действует, кроме того наблюдается интегральное равенство суммы «магических чисел» и суммы чисел из ряда Кучина.

2+8+18+32=60=3+7+19+31

Но как быть с пятым и далее уровнем?

Автор считает, что по уровням действует принцип бинарности, уровней должно быть восемь, тот, который считают пятым, в действительности в совокупности с четвертым образует центральные уровни 32+32+32, последний это «четвертый бис», далее будет «третий бис» и «первый бис». Абсолютная симметрия в электронных уровнях, таким образом, не достигается – и в «тяжелых» элементах имеется некая большая, чем хотелось бы нестабильность.

Это, кстати и может порождать барионную асимметрию у Вселенной в целом.

Покажем достроенную таблицу (специально в обратном порядке, но так как раз понятнее)

Рис. 10. Число электронов на «старших» уровнях.

32+32+18+2=84=31+31+19+3

интегральная гармония и стабильность по числам ряда.

Объединим таблицы из рис. 9 и 10, нижний ряд – ближний к ядру.

Рис. 11. Число электронов на всех уровнях.

Перед нами полная картина уровней расположения электронов для набора атомов из 144 элементов.

Проверим – сколько же мы набираем электронов

2+8+18+32+32+32+18+2=144=3+7+19+31+31+31+19+3

Число электронов у 144 элемента равно, как и положено, 144, все электроны по уровням идут по правилу Кучина, с учетом правила бинарности, а их сумма равна сумме чисел естественного ряда Кучина.