ObtenirTexteXII2010

Systme du QuŽbŽcium.

Obtenir le tableau pŽriodique des ŽlŽments ˆ partir des 1ers principes.

Une tentative de gŽomŽtrie quantique.

Pierre Demers.

Traduction interdite

18XII2010

Obtenir. 2118

Systme du QuŽbŽcium. Obtenir le tableau pŽriodique des ŽlŽments chimiques ˆ partir des 1ers principes. Une tentative de gŽomŽtrie quantique.

RŽsumŽ. Je recommence, ayant tentŽ plusieurs fois depuis 1995 de formuler un cadre thŽorique qui expliquerait le tableau pŽriodique des ŽlŽments dans son entier alors que lÕatome de Bohr-Schrodinger ne sÕapplique tel quel quՈ lÕhydrogne. Scerri a rappelŽ quÕaucun principe nÕexplique la suite connue de peuplement des pŽriodes. Mon prŽsent essai insiste sur 2 conditions sÕajoutant aux rgles dÕinterdiction connues sur snlm et ne fait aucune rŽfŽrence ˆ des conditions ŽnergŽtiques. 1o Il existe dÕavance une grille gŽomŽtrique de cases codŽes ˆ remplir, selon un trajet muni de conditions quantiques ; 2o les ŽlŽments sont associŽs en tŽtrades, rgle justifiŽe par des associations saturantes des c™nes de prŽcession des spins. Ainsi se trouve imposŽe lÕapparition de 4 strates de 2 pŽriodes Žgales, sÕaccordant avec le peuplement connu des pŽriodes. Ces conditions conduisent ˆ la formation naturelle de la suite numŽrique 4, 16, 36 et 64, que jÕappelle suite du quŽbŽcium. On arriverait peut-tre ˆ les formuler en termes analytiques. Je suggre quÕelles sont des premiers principes, continuant ceux des mŽcaniques ondulatoire et quantique. La question des ŽlŽments irrŽguliers sera examinŽe ˆ part. DÔaprs RŽf. 1.

image2118.gif (Image GIF, 230x539 pixels)

Introduction. Avec lÕaddition du passage en bleu, le rŽsumŽ ci-dessus reproduisant  le texte soumis ˆ lÕACFAS en 2010 pour 2011 sÕapplique ˆ la prŽsente publication. - Je rappelle dÕabord des passages de publications prŽcŽdentes. Puis je poursuis la recherche dÕune rŽcriture nouvelle, qui me conduit ˆ lՎnoncŽ de premiers principes quantiques et gŽomŽtriques dÕo dŽcoulerait le tableau pŽriodique des ŽlŽments avec son peuplement connu. Des Nos 1) etc servent dÕintra-rŽfŽrences.

Pourquoi lÕexistence des strates? Rappel extrait de RŽf. 3.

1) Dans le langage du systme traditionnel, pourquoi les pŽriodes 3, 4, 5, 6 et 7 ont-elles respectivement 8, 16, 16, 32 et 32 termes, alors que, conformŽment ˆ une certaine extension du modle de Bohr de lÕatome H, la prŽvision est quÕelles devraient en avoir 18, 32, 50, 72 et 96? Cette prŽvision erronŽe est trs loin de la rŽalitŽ, et cÕest peut-tre pour cette raison quÕelle est rarement exposŽe dans la littŽrature; elle discrŽdite en quelque sorte le modle de Bohr lorsquÕon essaie de lÕappliquer aux atomes autres que H. Et encore, pourquoi, lorsquÕon observe le tableau de Mendeleev traditionnel solidement implantŽ partout, peut-on observer que les pŽriodes se prŽsentent en paires de mmes longueurs aprs la 1re , soit 8 et 8, 18 et 18, 32 et 32?

2)  1. JÕai dÕabord formalisŽ lÕaffirmation empirique et jÕen ai fait une rgle, quitte ˆ la justifier plus tard, et cÕest mon 1er postulat:

 Çles pŽriodes se prŽsentent par paires dՎgales longueurs È, que jÕappelle strates.

3) 2. Et voici mon 2e postulat :

Ç la suite de ŽlŽments finit sur un gaz rare que jÕai appelŽ quŽbŽcium, de numŽro z = 118. È

4) 3. Il me fallait ajouter une remarque ou un 3e postulat :

Ç pour des raisons inconnues, la rgle ne sÕapplique pas ˆ la 1re strate, qui ne contient quÕune pŽriode, de 2 ŽlŽments, H et He. È

5) De la sorte, il y a 4 strates.

Je tiens pour importante la notion gŽnŽralisŽe de strate pour assurer telle symŽtrie dÕensemble dÕordre 4 du tableau, afin quÕon puisse le considŽrer comme formŽ de 4 parties similaires. Il serait dificilement concevable que les 2 premiers ŽlŽments Žchappent ˆ une rgle aussi Žvidemment vŽrifiŽe dans les nombreux ŽlŽments qui les suivent. CՎtait ma conclusion en 1997. RŽf. 5.

6) Il fallait donc impŽrativement corriger cette erreur de la nature, me disais-je. Un peu plus, jÕaurais proclamŽ : Ç SymŽtrie dÕabord, expŽrience ensuite È ! Il faut 2 pŽriodes et 4 ŽlŽments dans la strate 1

7) JÕai tentŽ de placer les 2 ŽlŽments spŽculatifs 119 et 120 dans une pŽriode virtuelle prŽcŽdant celle contenant H et He. Cette tentative pouvant se justifier par une hypothŽtique nouvelle rgle de symŽtrie, qui affirmerait que la disposition des ŽlŽments constituerait un cycle fermŽ sur lui mme au nombre 120. Mais cette nouvelle rgle para”t extravagante, car, pourquoi imposer lÕidŽe ad hoc dÕun cycle fermŽ

8) Et je je me trouvais confrontŽ ˆ une prŽvention que je voulais respecter, je voulais respecter une tradition qui me paraissait intouchable, remontant ˆ Mendeleev lui-mme savoir que 1re pŽriode soit obligatoirement confinŽe ˆ 2 ŽlŽments, et suivie dÕune 2e pŽriode de 8 ŽlŽments et non de 2. La tradition exigeant en outre que toute pŽriode commence par un alcalin et se termine sur un gaz rare.

9) JÕai commensŽ ˆ penser quÕil nÕy avait pas une erreur de la nature, mais une erreur humaine. Une erreur humaine ou disons plut™t un mauvais choix dans la reprŽsenttion du commencement du tableau.

10) JÕai connu le tableau de Charles Janet par le livre de Van Spronsen, qui le prŽsente sans le recommander. Ce tableau crŽŽ une 2e ligne contenant les 2 ŽlŽments Li et Be enlevŽs ˆ la 2e pŽriode traditionnelle, et qui termine ses lignes sur un ŽlŽment s+, et que jÕappelle invariablement un alcalino-terreux mme sÕil sÕagit de He. RŽf. 9, 10.

11) Cela mÕa encouragŽ ˆ passer outre ˆ ma prŽvention ci-dessus et ˆ envisager une 2e pŽriode contenant Li et Be et des pŽriodes se terminant sur un alcalino-terreux. Le caractre de lՎlŽment au dŽbut dÕune pŽriode varie selon la strate, il est le mme pour les 2 pŽriodes dÕune strate. Une raison de symŽtrie supplŽmentaire se prŽsente : dans une pŽriode de la nouvelle Žcriture, la valeur de l est fonction dŽcroissante de z et la valeur de n est fonction croissante de z. 

12) JÕai alors modifiŽ mon 2e postulat et je me suis attachŽ ˆ 120 pour le nombre dՎlŽments. Ce nombre est remarquable car il est le produit des 5 1ers nombres : 1X2X3X4X5 = 120. Regardez non les lis des champs mais les doigts de la main. Fig. 13.

Fig. 13. De ma main gauche. Le produit des 5 premiers nombres est Žgal ˆ 120.

13) Le quŽbŽcium perd son attrait de dernier ŽlŽment de la liste, mais conserve celui de dernier gaz rare. Le dernier ŽlŽment z=120 appelŽ officiellement et temporairement Ubn pourrait sÕappeler Janetium symbole Jt.

14) Janet lÕanticipateur a donc prŽvu ds 1928 la rŽpartition de la suite des ŽlŽments telle que je la propose : huit lignes que jÕappelle des pŽriodes, quÕil a montrŽes formant des paires ayant mme longueur, auxquelles il nÕa pas attachŽ une appellation ,  que jÕappelle des strates. Cela se trouve dans notre point de dŽpart Fig. 1.

15) Reste ˆ trouver le pourquoi des strates assurant la symŽtrie 4 du tableau. On lÕappelle universellement pŽriodique et elle lÕest ˆ sa manire, mais cette appellation sŽcurisante a peut-tre empŽchŽ quÕon dŽcouvre plus t™t une rŽŽcriture convenable rŽvŽlant sa symŽtrie. Je crois opportun de conserver lÕappellation historique de systme du quŽbŽcium, ce qui est son nom de baptme, mais de parler au besoin de tableaux symŽtriques des ŽlŽments.

16) JÕai proposŽ en 2004 une explication fondŽe sur les c™nes de prŽcession virtuels des spins des Žlectrons caractŽristiques appartenant aux ŽlŽments successifs. En plus du doublage imaginŽ par Pauli et liŽ aux spins – et +, il existerait une tendance au quadruplage, 4 spins sÕengageant dans une structure saturante, gŽomŽtriquement identique ˆ celle qui dŽtermine la prolifŽration, si utile ˆ la vie, des structures tŽtraŽdriques du carbone. RŽf. 11, 13, 14.

17)

Fig. 14. Extrait page 17 de RŽf. 13. Je propose dÕattribuer un c™ne de prŽcession dÕouverture 109,471o = 2arccos(1/Ã3) ˆ lՎlectron caractŽristique de chacun des ŽlŽments dÕune tŽtrade (ici Mn, Zn, Tc, Cd). Les 4 c™nes accolŽs avec centres communs saturent la sphre des angles solides 4pi. Cette saturation est rŽalisŽe exactement et non sensiblement comme il est Žcrit. Saturation ne veut pas dire remplissage. Les axes des c™nes et leurs faces planes dŽcrivent un tŽtradre aussi bien que les 4 valences Žgales du carbone tŽtraŽdrique.

RŽcriture.

Ce qui prŽcde explique comment jÕen suis arrivŽ ˆ retrouver des rŽsultats de Janet, savoir que la 1re pŽriode doit compter 4 ŽlŽments et quÕil faut compter 8 pŽriodes. JÕai ajoutŽ lÕintervention des Žquerres et des tŽtrades dՎlŽments, et proposŽ une explication quantique des tŽtrades. Afin de 1er principe No 3. La grille cartŽsienne est ŽtiquetŽe BVJR ou fdps dans les cases tel quÕindiquŽ (Fig. 3).

poursuivre nos raisonnements, je crois nŽcessaire de remonter en amont de lÕextrait ci-dessus, soit ˆ RŽf. 5 qui a prŽcŽdŽ RŽf. 4.

NB. JÕadopte souvent le style personnel du moi et du je, et je sais que le moi est ha•ssable, mais cÕest une manire dÕinviter le lecteur ˆ rŽflŽchir de son c™tŽ. JÕai aperu rŽcemment la correspondance ŽchangŽe entre nos grands anctres Nils Bohr et Wolfgang Pauli, laquelle a contribuŽ beaucoup ˆ lÕavancement de nos conaissances sur lÕatome quantifiŽ. CՎtait vers 1925, et vers la mme Žpoque paraissaient indŽpendamment et dans la plus grande discrŽtion les extraordinaires travaux de Charles Janet.

Nous cherchons des principes premiers. Nous les appellerons simplement principes. En tout premier lieu, nous acceptons les rgles connues concernant les 4 nombres quantiques snlm avec leurs interdictions, on ajoute z ces 5 nombres Žtant inscrits dans une case numŽrotŽe z. Un ŽlŽment est dŽfini par 5 nombres zsnlm.

Principe No 1. Les rgles connues concernant les 4 nombres quantiques avec leurs interdictions.

Nous savons quÕil justifie le contenu de chaque case prise isolŽment mais non le peuplement des pŽriodes. Il nous faut le complŽter en trouvant dÕautres principes.

Construction. Une espce atomique est dŽfinie par ce contenu dÕune case z augmentŽ de celui des cases de 1 ˆ z-1 non rŽcrit par Žconomie.

Forgeons le terme primaritŽ pour caractŽriser une proposition formant un principe 1er et  examinons Fig. 1 de rŽf. 5, notre (Fig. 1).

18)

(Fig. 1) Fig. 1. a. Grille. b. Les impairs 1, 3, 5, 7 sont colorŽs RJVB dans le quadrant NO, image des 3 autres.

PuisquÕil sÕagit de tableaux, disons que la grille vide, telle que Fig. 1a, semble sÔimposer; elle a une primaritŽ ŽlevŽe. Une grille cartŽsienne soit de carrŽs adjacents para”t un choix naturel ˆ nous qui vivons dans un monde organisŽ en Žquerres, elle est ce que nous appelons couramment un tableau. Essayons lՎnoncŽ suivant.

1er principe No 2. Une grille cartŽsienne vide de cases carrŽes vides...

Mais est-il bien vrai quÕelle sÕimpose ˆ priori? Le tableau pŽriodique traditionnel est inscrit dans un quadrillage 2D, mais chaque pŽriode y occupe un agencement linŽaire 1D. Il nÕutilise la 2e dimension que par des retours ˆ la ligne ˆ la fin de chaque pŽriode. Notre grille cartŽsienne admet plut™t quÕune pŽriode puisse y occuper plus quÕune dimension. La grille est en principe indŽfinie mais il nous suffira des 16 cases du quadrant NO, ce qui me conduit ˆ complŽter lՎnoncŽ comme suit.

Principe No 2. Une grille cartŽsienne de 16 cases carrŽes vides.

Ces cases placŽes dans le quadrant NO du plan orientŽ avec origine marquŽe. (Fig. 2)

(Fig. 2) Principe No 2. Une grille cartŽsienne de 16 cases carrŽes vides.

Dans la Fig. 1b, je choisis dÕassigner ˆ une colonne de 4 cases un r™le de principe No 3. 1er principe No 3. La grille cartŽsienne est ŽtiquetŽe BVJR ou fdps dans les cases tel quÕindiquŽ (Fig. 3).

 

On peut trouver meilleure primaritŽ. Par exemple, dans (Fig. 2) qui est un extrait de ma 1re version en ligne de QuŽbŽcium International RŽf. 6.

(Fig. 2) Fig. 2.28 prŽsente dans QbInterna2.3.html RŽf. 6.

Le quadrant NO de (Fig. 1b) reproduit (Fig.2). Mais mme ce quadrant isolŽ ne me satisfait encore pas comme 1er principe. Il contient une suite verticale des 4 cases BVJR ou fdps et cÕest cette suite que je choisis comme 1er principe No 3.

Remarquer que les cases porteuses de ces Žtiquettes sont de spin-.

RŽfŽrences.

RŽf. 6. Pierre Demers 2001, Systme du QuŽbŽcium, 1re version en ligne.  http://www.lisulf.quebec/QbInterna..BONJOUR.html, voyez RŽf. 2.

RŽf. 5. 1014 Pierre Demers 2009, Systme du QuŽbŽcium. Des Žtats de l'hydrogne aux ŽlŽments du tableau. 4IV2009.1 DesEtats5bis.htm

RŽf. 4. 1015 Pierre Demers 2009, Systme du QuŽbŽcium. Confection du tableau des ŽlŽments par Žcriture des valeurs de n. 4IV2009.2 Cconfectab.htm

 

RŽf. 1. Pierre Demers 2010, Systme du QuŽbŽcium. Obtenir le tableau pŽriodique des ŽlŽments chimiques ˆ partir des 1ers principes. Une tentative de gŽomŽtrie quantique, RŽsumŽ No 2118 dÕun projet de communication ˆ lÕACFAS 79e congrs, Univ. de Sherbrooke juin 2011

RŽf. 2. . http://www.chem.ucla.edu/dept/Faculty/scerri/, http://www.lisulf.quebec/quebecium.htm, 1026, 1025, 1015, commentaires etc.

RŽf. 3. http://www.lisulf.quebec/EquerreJanetSc.htm