Как был открыт периодический закон

Как был открыт периодический закон

А было ли все так просто, как рассказывал сам Менделеев? На первый взгляд и в самом деле нет ничего трудного в том, чтобы, написав на отдельных карточках названия элементов, их атомные веса и свойства, расположить их по порядку.

Ведь из всех способов, какими можно было бы комбинировать эти карточки, наиболее про­стой — расположить их в ряд по возрастанию атомного веса начиная с элемента с наимень­шим весом.

Это, конечно, первое, что должно прийти в голову каждому. Подметить же закономер­ность в изменении свойств правильно распо­ложенных элементов не так уж должно быть трудно. Ведь эти свойства во времена Менделе­ева были хорошо известны.

В чем же заслуга Менделеева? Давайте усло­вимся на некоторое время забыть все, что нам уже известно о химии, все, что мы успели узнать в школе о периодической системе, вообразим, что мы перенеслись в середину прошлого века и можем знать только то, что знали современ­ники Менделеева.

К этому времени было открыто и изучено примерно шестьдесят химических элементов. Свыше тридцати элементов были еще неизвестны, и об их существовании никто тогда и подозре­вать не мог.

Уже были найдены способы определения атомного веса, но измеряли его еще гру­бо, с малой точностью, и далеко не для всех элементов правильно. Для химиков времен Менделеева это была еще очень трудная зада­ча. Неверно были определены атомные веса у многих элементов, причем, конечно, об этом тогда тоже никто не подозревал.

Значит, из примерно девяти десятков эле­ментов, существующих в природе, химики более или менее хорошо изучили только около пятидесяти элементов.

Как же должен был бы расположить свои карточки Менделеев? Самый малый атомный вес у водорода (Н), он равен 1. Следующим по по­рядку был в то время литий (Li). Его атомный вес около 7. За ним шел бор (В) с атомным весом около 11. Далее углерод (С) с атомным весом 12,

азот (N) с атомным весом 14, бериллий (Be) с атомным весом тоже 14, затем кислород (0), атомный вес которого равен 16, фтор (F) с атом­ным весом 19 и т. д.

Следовательно, в 1869 г. любой химик, же­лая расположить карточки с написанными на них обозначениями элементов, их атомными веса­ми и химическими свойствами по возрастанию атомного веса, должен был бы составить вот какой ряд:

На этих карточках написаны округленные атомные веса с той точностью, с какой они были известны химикам в 1869 г.

А как расположил Менделеев свои карточки с элементами?

Конечно, на первой карточке у Менделеева также были написаны: название, атомный вес и свойства водорода.

Вторую карточку с атомным весом и свой­ствами металла лития он поместил под кар­точкой водорода. На третье место рядом с литием Менделеев положил карточку, на кото­рой было им написано:

хотя в те времена большинство химиков было твердо уверено, в соответствии со всеми данными химии бериллия, что на этой карточке должно было быть помечено:

Почему же Менделеев, не проводя сам ника­ких новых исследований, не определяя атом­ный вес элемента бериллия, не изучая его химические свойства, осмелился исправлять атомный вес — важнейшую и, казалось бы, уже твердо установленную характеристику хи­мического элемента? Ведь он сам никогда не за­нимался научными исследованиями в области химии бериллия.

На четвертое место Менделеев поместил кар­точку бора.

Пятое место занял у него углерод.

На шестом месте — азот, далее следовали кислород и фтор.

Девятая карточка, принадлежащая металлу натрию, была им помещена под второй, на ко­торой были записаны химические характеристики металла лития.

Затем по порядку следующее место занял магний, за ним — алюминий. Под углеродом оказался кремний, под кислородом — сера, под фтором — хлор.

Вот как Менделеев расположил свои кар­точки с названиями и свойствами элементов в начале своей таблицы:

Итак, в вертикальных рядах оказались хи­мически сходные элементы. Металл литий похож на металл натрий: оба мягкие, легко режутся ножом, бурно реагируют с водой, образуя щело­чи. Бериллий и магний схожи друг с другом. У фтора много общего с хлором — это едкие удушливые газы, которые образуют с металлами совершенно сходные соединения. И каждый химик знает, что свойства кислорода и серы сходны между собой.

При таком расположении совершенно четко проявилась периодичность свойств у элементов. В двух первых коротких периодах менделеев­ской таблицы правильно чередуются элементы с аналогичными свойствами.

Как же все-таки эти периоды были построены Менделеевым? Пожалуй, он был неправ, когда утверждал, что расположил элементы по их атомному весу.

Если бы он действительно расположил их по возрастанию тех атомных весов, которые были известны науке в то время, то никакого перио­дического закона обнаружить было бы невоз­можно даже в первых рядах таблицы.

Скорее наоборот, Менделеев установил на основании периодического закона правильный атомный вес бериллия.

Позднейшие исследования подтвердили это предсказание.

Если исходить из атомных весов, известных в середине прошлого века, то следующие два горизонтальных ряда элементов, идущих за хлором, надо было бы построить так: