Исходя из цветовой символики и количества элементов, строительство атомов элементов 3-ого периода осуществляется по той же схеме, что и элементов 2-ого периода.

Атом натрия – Nа; 1s², 2s², 2р⁶,3 s¹

Судя по порядковому номеру натрия (Na) – «11», у всех изотопов натрия основой атомного ядра являются одиннадцать дейтронов:

Na_ядро = 11D_ядро

Значит, как только к ядру атома предыдущего элемента – Nе_ядро с порядковым номером «10» присоединится дейтрон, возникнет ядро нового элемента – Na_ядро:

Na_ядро = Nе_ядро + D_ядро

Красный цвет, усвоенный Na, свидетельствует, что произойдет надстройка дейтроном остова ядра, который будет состоять не из четырех s-дейтронов, как у предыдущего элемента – неона (Nе), а из пяти. Шесть дейтронных р-ветвей в ядре Na останутся без изменения.

Одиннадцати дейтроном ядра будут соответствовать одиннадцать электронов: пять s-электронов и шесть р-электронов.

Атом Na можно представить:

Na = Nе + D или  Nа = 11 D

У натрия лишь один стабильный изотоп – ²³Na. Это и естественно: одностороннее удлинение остова ядра сделает атом натрия асимметричным.  Поэтому изотоп ²²Na (состоящий из 11 дейтронов) окажется не стабильным. В какой-то степени восстановит симметрию присоединившейся к ядру нейтрон. В результате и возникнет стабильный изотоп ²³Na:

²³Na_ядро = 11 D_ядро + n

Атом магния – Мg; 1s², 2s², 2р⁶,3 s²

Судя по порядковому номеру магния (Мg) – «12», у всех изотопов магния основой атомного ядра являются двенадцать дейтронов:

Мg_ядро = 12 D_ядро

Значит, как только к ядру атома предыдущего элемента – Nа_ядро с порядковым номером «11» присоединится дейтрон, возникнет ядро нового элемента – Мg_ядро:

Мg_ядро = Nа_ядро + D_ядро

Красный цвет, усвоенный Мg, свидетельствует, что у него произойдет надстройка остова ядра, но с другой стороны, чем у Na. В результате остов ядра Мg будет состоять из шести s-дейтронов, а шесть дейтронных р-ветвей останутся у Мg без изменения.

Двенадцати дейтроном ядра будут соответствовать двенадцать электронов: шесть s-электронов и шесть р-электронов.

Атом магния (Мg) можно представить:

Мg = Nа + D или  Мg = 12 D

У Мg три стабильных изотопа – ²⁴Мg, ²⁵Мg и ²⁶Мg (на схеме не показаны).

 ²⁴Мg = 12 D_ядро
²⁵Мg_ядро = 12 D_ядро + n
²⁶Мg_ядро = 12 D_ядро + 2n

 Как только у Nа и Мg произошло удлинение остова ядра дейтроны начинают строить второй уровень р-ветвей и, значит, создавать новые элементы. Цветовая символика Таблицы подсказывает, что второй уровень дейтронных р-ветвей появится у шести элементов 3 периода – Аl, Si, Р, S, Cl, Ar.

 Атом алюминия – Al; 1s², 2s², 2р⁶,3 s², 3 р¹

 Порядковый номер алюминия (Аl) - «13» свидетельствует, что у всех изотопов алюминия основой атомного ядра являются тринадцать дейтронов:

Аl_ядро = 13 D_ядро

Значит, как только к ядру атома предыдущего элемента – Мg_ядро с порядковым номером «12» присоединится дейтрон, возникнет ядро нового элемента – Аl_ядро:

Аl_ядро = Мg _ядро + D_ядро

Начиная с атома Аl, дейтроны будут строить ядерные р-ветви второго уровня. У ядра Аl – одна р-ветвь второго уровня.

Тринадцати дейтронам ядра Аl соответствуют тринадцать электронов.

Атом Аl можно представить:

Аl = Мg + D или  Аl = 13 D

Уникальность Таблицы Д. И. Менделеева в том, что поведение дейтронов при строительстве новых элементов прогнозируется… Например, алюминий (Аl), как и бор (В), входит в III группу. Значит, в атоме Аl р-ветвь будет располагаться также, как в атоме бора (В). Отличие в том, что у Аl – это будет р-ветвь второго уровня.

Понятно, что единственная р-ветвь второго уровня спровоцирует асимметрию ядра атома Аl, сделав изотоп ²⁶Аl не стабильным. Стабильным является изотоп – ²⁷Аl.

²⁷Аl_ядро = 13 D_ядро + n

Предварительные выводы:

Нечетный порядковый номер элемента означает нечетное количество дейтронов в его ядре, что свидетельствует об асимметрии ядра, которую дополнительные нейтроны способны восстановить.

Четный порядковый номер элемента означает четное количество дейтронов в его ядре, и, значит, более симметричное ядро. Хотя, атомные ядра (из-за разного уровня боковых ветвей) асимметричны, в принципе. И чем тяжелее ядро, тем больше эта асимметрия будет проявляться.

Атом кремния – Si; 1s², 2s², 2р⁶,3 s², 3 р²

Так как порядковый номер кремния (Si) – «14», то у всех изотопов кремния основой атомного ядра являются четырнадцать дейтронов:

Si_ядро = 14 D_ядро

 Значит, как только к ядру атома предыдущего элемента – Аl с порядковым номером «13» в качестве еще одной р-ветви второго уровня присоединится дейтрон, возникнет ядро нового элемента – Si_ядро:

Si_ядро = Аl_ядро + D_ядро

Четырнадцати дейтронам ядра Si соответствуют четырнадцать электронов.

Атом Si можно представить:

Si = Аl + D или  Si = 14 D

Кремний (Si), как и углерод (С), принадлежит к IV группе. Значит, в атоме Si р-ветви второго уровня будут располагаться так же, как р-ветви в атоме С, образуя симметричный стабильный изотоп – ²⁸Si (см. схему):

²⁸Si_ядро = 14 D_ядро

У кремния (Si) еще два стабильных изотопа – ²⁹Si и ³⁰S.

  ²⁹Si_ядро = 14 D_ядро+ n

³⁰Si_ядро = 14 D_ядро+ 2 n

Атом фосфора – Р; 1s², 2s², 2р⁶,3 s², 3 р³

Так как порядковый номер фосфора (Р) – «15», то у всех изотопов фосфора основой атомного ядра являются пятнадцать дейтронов:

Р_ядро = 15 D_ядро

Значит, как только к ядру атома предыдущего элемента – кремния (Si) с порядковым номером «14» в качестве третий р-ветви второго уровня присоединится дейтрон, возникнет ядро нового элемента – фосфора (Р_ядро):

Р_ядро = Si_ядро + D_ядро

Пятнадцати дейтронам ядра фосфора соответствуют пятнадцать электронов.

Атом Р можно представить:

Р = Si + D или  Р = 15 D

Фосфор (Р), как и азот (N), принадлежит к V группе. Значит, в атоме фосфора р-ветви второго уровня должны располагаться так же, как р-ветви в атоме азота. Однако, этого не произойдет…

Потому что в атоме фосфора (Р) уже существуют шесть р-ветвей первого уровня. Схеме их расположения и вынуждены будут следовать дейтроны, создавая р-ветви второго уровня.

Нечетная (третья) р-ветвь второго уровня спровоцирует асимметрию ядра, сделав изотоп ³⁰Р нестабильным. Исправит ситуацию, восстановив относительную симметрию атома, нейтрон (на схеме не показан). В результате возникнет стабильный изотоп ³¹Р.

³¹Р_ядро = 15 D_ядро + n

Атом серы – S; 1s², 2s², 2р⁶,3 s², 3 р⁴

Порядковый номер серы (S)  – «16». Значит, у всех изотопов серы основой атомного ядра являются шестнадцать дейтронов: 

S_ядро = 16 D_ядро

То есть, как только к ядру атома предыдущего элемента – фосфора (Р) с порядковым номером 

«15» в качестве четвертой р-ветви второго уровня присоединится дейтрон, возникнет ядро нового элемента – серы (S_ядро):

S_ядро = Р_ядро + D_ядро

Шестнадцати дейтронам ядра S соответствуют шестнадцать электронов.

Атом S можно представить:

S = Р + D или  S = 16 D

Несмотря на то, что сера (S), как и кислород (О) принадлежат к VI группе, однако дейтрон, создавая четвертую р-ветвь второго уровня в атоме серы (S), будет вынужден следовать схеме расположения р-ветвей первого уровня.

Четное количество дейтронов в изотопе ³²S – показатель его условной симметрии и стабильности. У S четыре стабильных изотопа:

³²S_ядро = 16 D_{ядро
³³Sядро = 16 Dядро + n
³⁴Sядро = 16 Dядро + 2n
³⁶Sядро = 16 Dядро + 4n}

Атом хлора – Сl; 1s², 2s², 2р⁶,3 s², 3 р⁵

Порядковый номер хлора (Сl) – «17». Значит, у всех изотопов хлора основой атомного ядра являются семнадцать дейтронов:

Сl_ядро = 17 D_ядро

То есть, как только к ядру атома предыдущего элемента – серы (S) с порядковым номером «16» в качестве пятой р-ветви второго уровня присоединится дейтрон, возникнет ядро нового элемента – хлора (Сl_ядро):

Сl_ядро = S_ядро + D_ядро

Семнадцати дейтронам ядра Сl соответствуют семнадцать электронов.

Атом Сl можно представить:

Сl = S + D или  Сl = 17 D

Хотя хлор (Сl), как фтор (F), принадлежит к VII группе, но дейтрон, создавая пятую р-ветвь второго уровня в атоме Сl, будет вынужден следовать схеме расположения р-ветвей первого уровня. В результате протонная вертикаль ядра атома хлора (Cl) (на схеме нижняя часть остова ядра) будет полностью укомплектована тремя р-ветвями второго уровня.

Так как ядро изотопа³⁴Cl создано нечетным количеством дейтронов (семнадцатью), то оно 

асимметрично, а значит не стабильно. У хлора (Cl) два стабильных изотопа:

³⁵Cl_ядро = 17 D_ядро + n
³⁷Cl_ядро = 17 D_ядро + 3 n

Атом аргона – Ar; 1s², 2s², 2р⁶,3s², 3р⁶

Порядковый номер аргона (Ar) – «18». Значит, у всех изотопов аргона основой атомного ядра являются восемнадцать дейтронов.

Ar_ядро = 18 D_ядро

Ar_ядро = Сl_ядро + D_ядро

Атом Ar можно представить:

Ar = Сl + D или  Ar = 18 D

Естественно, что расположение шести р-ветвей первого и второго уровня в атоме аргона (Ar) будут совпадать.

Поскольку ядро изотопа ³⁶Ar создано четным количеством дейтронов, то оно окажется «условно» симметричным, а изотоп ³⁶Ar – стабильным.

У аргона еще два стабильных изотопа:

³⁸Ar_ядро = 18 D_ядро + 2 n
⁴⁰Ar_ядро = 18 D_ядро + 4 n

Подведем итоги

1. У элементов 3 периода строительство р-ветвей второго уровня будет происходить в соответствии с уже существующей в их атомах схемой шести р-ветвей, которая была сформирована у последнего элемента 2-го периода неона (Ne).

2. Нечетный порядковый номер элемента означает нечетное количество дейтронов в его ядре, а значит, асимметрию и не стабильность атома. Четный порядковый номер элемента означает четное количество дейтронов в его ядре, а значит, симметрию и стабильность атома.

Так как атомные ядра (из-за разного уровня боковых ветвей) асимметричны, в принципе, то правильнее сказать, что стабильных изотопов заведомо больше у элементов, ядра которых образованы четным количеством дейтронов, чем у элементов, ядра которых образованы нечетным количеством дейтронов. Стабильность ядру способны придать дополнительные нейтроны.

 Если для элементов 2 и 3 периодов составить таблицу, где отразить количество их стабильных изотопов, то увидим следующее:

1. Количество стабильных изотопов у первых шести элементов 2 периода – от лития (Li) до кислорода (О) практически не зависит от того, четным или нечетным является их порядковый номер (четное или нечетное число дейтронов в их ядрах). Это и естественно, поскольку атомные ядра этих элементов еще очень нестандартны.

 2. И только у предпоследнего атома 2-ого периода фтора (F) (порядковый номер – 9) асимметрия ядра (вызванная  нечетным числом дейтронов – 9) приведет к не стабильности атома.

¹⁹F_ядро = ¹⁸F_ядро + n

У неона (Ne) (порядковый номер – 10) ядро симметричное (состоит из 10 дейтронов) и значит, стабильное. Кроме стабильного изотопа ²⁰Ne возникнут еще два стабильных изотопа – ²¹Ne; ²²Ne.

3. Гораздо заметнее взаимосвязь порядкового номера элемента с количеством его стабильных изотопов у элементов 3 периода.

Так, у элементов с асимметричными ядрами: Na (состоит из 11 дейтронов), Al (состоит из 13 дейтронов), Р (состоит из 15 дейтронов) по одному стабильному изотопу. Причем возникли эти изотопы при участии дополнительных нейтронов.

²³Na_ядро = ²²Na_ядро + n
²⁷Al_ядро = ²⁶Al_ядро + n
³¹Р_ядро = ³⁰Р_ядро + n

У ядра атома Cl (состоит из 17 дейтронов) два стабильных изотопа. И оба возникли при участии дополнительных нейтронов:

³⁵Cl_ядро = ³⁴Cl_ядро + n
³⁷Cl_ядро = ³⁴Cl_ядро + 3n

А вот у элементов с симметричными ядрами: Mg (состоит из 12 дейтронов), Si (состоит из 14 дейтронов), S (состоит из 16 дейтронов), Ar (состоит из 18 дейтронов) по три, (а у S – четыре) стабильных изотопа. Причем, один из этих стабильных изотопов возникнет без участия дополнительных нейтронов – ²⁴Mg;  ²⁸Si; ³²S;  ³⁶Ar.

Следовательно порядковый номер элемента не только указывает число дейтронов в его ядре, но и прогнозирует возможное количество стабильных изотопов данного элемента. Точнее с этим прогнозом определимся при рассмотрении атомов 4 и 5 периодов. 

© А. Селас. Май 2015 – Декабрь 2017