Глобальная система химических соединений. Соединения третьего ранга для F, Si, P, S, Cl, As, Se, Br, Te, I

 

НАУЧНАЯ МЫСЛЬ 

 

С.В. Евдокимов 

ГЛОБАЛЬНАЯ СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ 

СОЕДИНЕНИЙ 

СОЕДИНЕНИЯ ТРЕТЬЕГО РАНГА  

ДЛЯ F, SI, P, S, CL, AS, SE, BR, TE, I 

Монография 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва 
ИНФРА­М 

2021

 

 
УДК 54-3(075.4) 

ББК 24.2 

Е15 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Евдокимов С.В.  
Е15 
 
Глобальная система химических соединений. Соединения третьего ранга для F, Si, 
P, S, Cl, As, Se, Br, Te, I : монография / С.В. Евдокимов. — Москва : ИНФРА­М, 
2021. — 499 с. — (Научная мысль). 

  
ISBN 978­5­16­109880­6 (online) 
 
 
 
Теоретическим фундаментом глобальной системы химических соединений 
является Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Глобальная 
система химических соединений на этом фундаменте представлена системой матриц 
соединений различного ранга. Для описания химических свойств и алгоритмов 
превращений веществ используется формализм новой области знаний — химикоматематической логики. Новый подход в описании химических свойств веществ 
позволяет охватить множество известных веществ и спрогнозировать существование 
новых соединений и области их применения. С помощью алгебры высказываний 
химические свойства веществ описаны в их развитии и взаимной связи. 
Для студентов и преподавателей, а также всех интересующихся проблемами 
системы химических соединений. 
 
УДК 54­3(075.4) 
ББК 24.2 
 

 
 
 
 
 
ISBN 978­5­16­109880­6 (online) 
© Евдокимов С.В., 2021  
 

Введение  

 
Теоретическим фундаментом  общей системы химических 
элементов  
<Эi>   
являются открытый  Д.И. Менделеевым (1869 г.) Периодический 
закон и Периодическая система химических элементов. На их 
основе осталось построить  глобальную систему химических 
соединений,  описать их свойства,  выявить их взаимосвязь и 
алгоритмы 
превращений. 
Решению 
этой 
фундаментальной 
проблемы посвящена настоящая заключительная работа и серия 
предыдущих монографий1-7. 
С учётом   экспериментальных данных в монографии  «Логика 
в химии»[1]  (Лауреат IV Всероссийского конкурса на лучшую научную 
и 
учебную 
публикацию 
«АКАДЕМУС» 
в 
номинации 
ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ) была определена система базовых 
формул для химических элементов.    На её основе представлен 
способ описания химического поведения химических элементов с 
помощью импликаций и других формул математической логики.  
Установлены правила,   определяющие  взаимосвязь их химических 
свойств в доступной области условий. 
Cистема химических соединений рассмотрена в следующей 
монографии:  «Глобальная система химических соединений. 
Матрица 
соединений 
второго 
ранга 
 
и 
алгоритмы 
их 
превращений»[2]. Она включает в себя матричный способ описания 
совокупности 
известных 
веществ 
на 
базе 
всевозможных 
(виртуальных) комбинаций «основных» химических элементов 
Периодической системы Д.И. Менделеева. Представлена матрица 
химических соединений второго ранга из 840 комбинаций вида:  
<Эi*Эj>,  
описаны свойства бинарных соединений и алгоритмы их превращений.  
 В  следующей монографии «Глобальная система химических 
соединений.  Начала химико-математической логики»  (Победитель 
V международного  конкурса  на лучшую научную и учебную 
пкбликацию «АКАДЕМУС» в номинации ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ. 
https://znanium.com/read?id=361795) сформулированы начала новой 
области знаний - химико-математической логики (математической 
логики в химии). Представлена матрица химических соединений 
третьего ранга: 

<Эi*Эj*Эk>,  
которая включает в себя 23240 комбинации из 64  «основных» химических элементов (49 металлов и 15 неметаллов).  Это множество 
делится на 15 групп:   
1. <H*Эi*Эj> - соединения водорода.  
2. <B*Эi*Эj> - соединения бора.  
3.<C*Эi*Эj> - соединения углерода.  
4.<N*Эi*Эj> - соединения азота.  
5. <O*Эi*Эj> - соединения кислорода.  
6. <F*Эi*Эj> -  соединения фтора.  
7. <Si*Эi*Эj> - соединения кремния.  
8. <P*Эi*Эj> - соединения фосфора.  
9. <S*Эi*Эj> - соединения серы.  
10. <Cl*Эi*Эj> - соединения хлора.  
11. <As*Эi*Эj> - соединения мышьяка.  
12. <Se*Эi*Эj> - соединения селена.  
13. <Br*Эi*Эj> - соединения брома.  
14. <Te*Эi*Эj> - соединения теллура. 
15.  <I*Эi*Эj> - соединения йода. 
Описание для  водородных соединений: 
 <H*Эi*Эj>  
было дано в монографии: «Глобальная система химических 
соединений.  Соединения  водорода третьего ранга и  их свойства».   
 Описание для  соединений бора и углерода: 
 <(B*Эi*Эj)>,  <(С*Эi*Эj)> 

изложено 
в 
работе: 
«Глобальная 
система 
химических 
соединений.  Соединения  третьего ранга для бора и углерода». 
Описание для  соединений азота: 

<N*Эi*Эj> 

представлено в монографии: «Глобальная система химических 
соединений и алгоритмы их превращений.  Соединения азота 
третьего ранга».   
Описание для  соединений кислорода: 
 <(O*Эi*Эj)>. 

дано в монографии: «Глобальная система химических соединений.  Соединения кмслорода третьего ранга». 
Задачей настоящей работы является  создание подобного 
описания для остальных групп: от фтора до йода (6-15). 
 

Алгебра высказываний и алгоритмы  превращения веществ 

Логическое отношение следования в математической логике 

называется импликацией. Её можно представить   формулой:  

А → В,  
где стрелка (символ импликации) обозначает логическое отношение 
следования, которое связывает высказывания А и В. В этой 
формуле  А называется условием (предпосылкой), а В - заключением (следствием).  
Импликация признается ложной только в одном случае, когда 
предпосылка  истинна, а заключение  ложно. В остальных случаях, 
т.е. когда и предпосылка и заключение - истинны (1,1); либо, когда и 
предпосылка и заключение - ложны (0,0); либо, когда предпосылка 
– ложна (0), а заключение - истинно (1), -  во всех этих случаях 
импликация истинна, по определению.  
Если истинны высказывания: 

А → В,  В → А, 

то говорят, что  
«А равносильно (эквивалентно) В».  
Коротко  эквивалентность высказываний  можно записать в виде:  

А ↔ В. 

Эта запись обозначает высказывание: 
«Если имеет место А, то имеет место и В; верно и обратное». 
 Или высказывание:  
«Из А следует В, а из В следует А». 
 Или высказывание:  
«В имеет место тогда и только тогда, когда имеет место А». 
При этом формулы: 

А ↔ В,   А ↔ В 

либо одновременно обе - истинны, либо обе - ложны. Здесь вторая 
формула обозначает предложение:  
«Если А не имеет места, то не имеет места и В; верно и обратное».  
Для любой пары элементов комбинации <Эi*Эj> и <Эj*Эi> 
химически эквиваленты, что отражается записью: 

<Эi*Эj> ↔ <Эj*Эi>. 

Она означает, что если существует бинарное соединение <Эi*Эj>, то   
существует и <Эj*Эi>. 
Запись <Эi(Эj)> показывает, что элемент  Эi  реагирует с элементом 
Эj.  Аналогично можем записать: 

<Эi(Эj)> ↔ <Эj(Эi)>, 

т.е. если Эi реагирует с Эj, то верно и обратное -  Эj  реагирует с  Эi. 
Из этих формул получаем истинную импликацию: 

<Эi(Эj)> → <Эi*Эj> 

«Если  Эi  реагирует с Эj, то существует хотя бы одно бинарное соединение  Эi*Эj. Обратное в общем случае неверно». По закону 

контрапозиции из этой истинной импликации получаем истинную 
импликацию: 

<Эi*Эj> → <Эi(Эj)> 

«Если не существует ни одного бинарного соединения  Эi*Эj, то 
элементы  Эi  и Эj  не реагируют». 

Алгоритм 1. 

Для соединений второго ранга: 
 
«Если элементы А и B реагируют с элементом Э, то хотя бы одно 

бинарное соединение  из множества <A*B>  реагирует с Э»; 

<А(Э)><B(Э)> → <A*B(Э)>.

 
Для соединений третьего ранга: 
 
«Если элементы А, B и C реагируют с элементом Э,  то хотя бы одно  
соединение  третьего ранга из множества   <A*B*С> реагирует с Э»;  

<А(Э)><B(Э)><C(Э)> → <A*B*С(Э)>. 

 

Алгоритм 2. 

 

«Если вещество А реагирует с веществом В, то найдётся хотя бы 

одно вещество Х, такое, что истинна импликация»:  

<А(Х)><Х(B)> → <A(B)>.

 
Она обозначает условное высказывание:  
«Если вещество А реагирует с веществом Х, а вещество Х 
реагирует с веществом В, то вещество А реагирует с В».  
Эта формула обобщается и на большее число «слагаемых» в 
предпосылке: 

<А(Х)><Х(Y)><Y(Z)><Z(B)> → <A(B)>. 

 

«Если вещество А реагирует с веществом B, а вещество B 

реагирует с веществом C , то возможно, что A и C реагируют друг с 
другом» 

<A(B)><B(C)> → <A(C)>.

 

Алгоритм 3. 

 

«Если вещество А реагирует с веществом Х, и вещество А 

реагирует с веществом Y , то возможно, что Х и Y реагируют друг с 
другом» 

<A(X)><A(Y)> → <X(Y)>.

 

Алгоритм 4. 

 

«Если элемент A реагирует с элементом Y, то в формуле <A*B(X)> 
элемент A можно заменить на Y»; 

<A*B(X)><A(Y)> → <Y*B(X)>.

 
«Если элемент B реагирует с элементом Y, то в формуле <A*B(X)> 
элемент B можно заменить на Y»; 

<A*B(X)><B(Y)> → <A*Y(X)>

 
Это преобразование обобщается и на соединения третьего ранга: 
 

<A*B*C(X)><A(Y)> → <Y*B*C(X)>.
<A*B*C(X)><B(Y)> → <A*Y*C(X)>. 
<A*B*C(X)><C(Y)> → <A*B*Y(X)>.

 

Алгоритм 5. 

 
«Если соединение <A*B> реагирует с веществом Х , а X реагирует с 
Y, то  возможно, что <A*B>  реагирует с веществом Y»; 

<A*B(X)><X(Y)> → <A*B(Y)>.

 

Алгоритм 6. 

 

«Если 
в 
доступной 
области 
условий 
исходные 
вещества 

реагируют друг с другом, то реагируют и продукты реакции». 

 

Алгоритм 7. 

Закон замещений Д.И. Менделеева 

 
«Всякие две части, на которые можно разделить частицу сложного 

тела, способны замещать друг друга».  

 

Алгоритм 8. 

 
«Если существуют бинарные соединения <А*Э> и <B*Э>, то 

существуют соединения третьего ранга <A*B*Э>» 

<А*Э><B*Э> → <A*B*Э>.

 
Алгоритм 9. 
 
«Если существуют соединения третьего ранга -<A*B*C>, и второго 
ранга -<A*Y> , то  существуют соединения <Y*B*C>».  

<A*B*C><A*Y> → <Y*B*C>, 

(замещение по A). 
 
«Если существуют соединения третьего ранга -<A*B*C>, и второго 
ранга -<B*Y> , то  существуют соединения <A*Y*C>».  

<A*B*C><B*Y> → <A*Y*C>. 

(замещение по B). 
 
«Если существуют соединения третьего ранга -<A*B*C>, и второго 
ранга -<C*Y> , то  существуют соединения <A*B*Y>».  

<A*B*C><C*Y> → <A*B*Y>. 

(замещение по C). 

 

Базовые формулы для химических элементов 

В доступной области условий свойства химических элементов 
описываются ранее найденными базовыми формулами, основанными на опытных данных.  
 

Базовые формулы взаимодействия неметаллов:  <Li(Lj)> 

1. <H(L), L≠Н>. 
2. <B(L), L≠В,Te>. 
3. <C(L), L≠С,Cl,As,Se,Br,Te,I>. 
4. <N(L), L≠N,Se,Br,Te,I>. 
5. <O(L), L≠O>. 
6. <F(L), L≠F>. 
7. <Si(L), L≠Si>. 

8. <P(L), L≠Р,Se,Te>. 
9. <S(L), L≠S,I>. 
10. <Cl(L), L≠C,Cl>. 
11. <As(L), L≠C,As>. 
12. <Se(L), L≠C,N,Р,Se,Te,I>. 
13. <Br(L), L≠C,N,Br>. 
14. <Te(L), L≠B,C,N,P,Se,Te>. 
15. <I(L), L≠C,N,S,Se,I>. 
Первая формула для неметаллов L обозначает высказывание:  
«Водород реагирует со всеми неметаллами, кроме водорода»,  
а формула (15) - высказывание:  
«Йод реагирует со всеми неметаллами, кроме углерода, азота, 
серы, селена и йода». 

 

Базовые формулы взаимодействия металлов с неметаллами: 
<M(L)> 
1. <Li(L), L≠B,As,Se,Te>. 
2. <Ве(L), L≠H,B,Si>. 
3. <Na(L), L≠As,Se,Te>. 
4. <Mg(L), L≠H,P,As>. 
5. <Al(L), L≠Si,As>.  
6. <К(L), L≠As>. 
7. <Ca(L), L≠As>. 
8. <Sc(L), L≠As,Te>. 
9. <Ti(L), L≠P,As>. 
10. <V(L), L≠P,Se,Te>. 
11.<Cr(L), L≠P,As,Te>.  
12. <Mn(L), L≠H>. 
13. <Fe(L), L≠H,B,N,As,Se,Te>. 
14. <Co(L), L≠H>. 
15. <Ni(L), L≠H,N>. 
16. <Cu(L), L≠B,C,N,As>. 
17. <Zn(L), L≠H,B,C,N,Si>. 
18. <Ga(L), L≠H,B,C,N,Si>. 
19. <Gе(L), L≠H,B,C,N,Si,P,As,Te>. 
20. <Rb(L), L≠B,As>. 
21. <Sr(L), L≠P,As>. 
22. <Y(L), L≠B,Si,As,Se,Te>. 
23. <Zr(L), L≠P,As>. 
24. <Nb(L), L≠Si,P,As,Te>. 
25. <Mo(L), L≠H,I>.    
26. <Ru(L), L≠H,B,C,N,Si,P,Cl,As,Br,I>. 

27. <Rh(L), L≠H,B,C,N,Si,P,S,As,Se,Br,Te,I>. 
28. <Pd(L), L≠H,B,C,N,P,I>. 
29. <Ag(L), L≠B,N,Si>. 
30. <Cd(L), L≠H,B,C,N,Si>. 
31. <In(L), L≠H,B,C,N,Si>. 
32. <Sn(L), L≠H,B,C,N,Si,As>. 
33. <Sb(L), L≠H,B,C,N,Si,As>. 
34. <Cs(L), L≠B,As>. 
35. <Ba(L), L≠Si,S,As,Se,Te>. 
36. <La(L), L≠B,C,P, As,Se,Te>. 
37. <Hf(L), L≠B,P,As,Te>. 
38. <Ta(L), L≠Se,Te>. 
39. <W(L), L≠H,As,Te>. 
40. <Re(L), L≠H,B,N,Te,I>. 
41. <Os(L), L≠H,B,N,Si,As,Br,I>. 
42. <Ir(L), L≠H,B,N,Si,P,Se,Br,Te,I>. 
43. <Pt(L), L≠H,N,As,Br,I>. 
44. <Au(L), L≠H,B,C,N,O,Si,P,As,S,Se>. 
45. <Hg(L), L≠B,C,N,Si,P,As>. 
46. <Tl(L), L≠H,B,C,N,Si>. 
47. <Pb(L), L≠B,C,N,Si,P,As>. 
48. <Bi(L), L≠H,B,C,N,Si,P,As>. 
Первая формула для металлов M обозначает высказывание: 
«Литий реагирует со всеми неметаллами, кроме бора, мышьяка, 
селена и теллура»,  
а формула (48) - высказывание:  
«Висмут реагирует со всеми неметаллами, кроме водорода, 
бора, углерода, азота, кремния, фосфора и мышьяка».  
 
Базовые формулы существования бинарных соединений неметаллов:  <Li*Lj> 
1. <H*L, L≠Н>. 
«Водород образует бинарные соединения со всеми неметаллами, 
кроме водорода». 
2. <B*L, L≠В,Te>. 
«Бор образует бинарные соединения со всеми неметаллами, кроме 
бора и теллура». 
3. <C*L, L≠С,As,Te>. 
«Углерод  образует бинарные соединения со всеми неметаллами, 
кроме углерода, мышьяка и теллура». 
4. <N*L, L≠N>. 
5. <O*L, L≠O>.