Великое предсказание

Великое предсказание

Что же означают пустые места в таблице Менделеева? Может быть, это пробелы в при­роде и потому химики не нашли элементы, подходящие к пустым клеткам таблицы? Или это пробелы в человеческом знании о природе? Существует ли, например, в природе элемент, атомный вес которого больше, чем у кальция, и меньше, чем у титана, и в то же время похожий химическими свойствами на бор и алюминий?

У Менделеева сомнений не было. Каждое ме­сто в таблице соответствует определенному хи­мическому элементу, который должен обязатель­но существовать.

Места, на которых были расположены кар­точки с названиями элементов, клетки в перио­дической таблице, где вписаны символы эле­ментов и их атомные веса, для великого уче­ного были полны глубочайшим содержанием; они определяли всю природу каждого элемента, все его физические и химические свойства и свойства всех его соединений.

В 1871 г. в журнале Русского химического общества появилась большая работа Менделее­ва. Она называлась «Естественная система эле­ментов и применение ее к указанию свойств не­открытых элементов». Вряд ли в мировой науч­ной литературе когда-либо была опубликована статья, похожая на эту! В ней Менделеев опи­сал три никем, никогда и нигде в мире не видан­ных химических элемента, причем описал их так обстоятельно, как не смог бы это сделать иной ученый-исследователь, державший в руках их соединения и посвятивший долгие годы опыт­ному изучению их в лаборатории.

Во всей истории науки трудно найти что-либо равное этому необычайному выступлению русского химика — не только по научной сме­лости, не только по революционной глубине вы­сказанных в нем мыслей, но и по огромному влия­нию этой статьи на развитие не только химии, но и всей науки в течение почти столетия вплоть до наших дней.

«Решаюсь сделать это ради того, чтобы хотя со временем, когда будет открыто одно из этих предсказываемых мною тел, иметь возможность окончательно увериться самому и уверить дру­гих химиков в справедливости тех предположе­ний, которые лежат в основании предлагае­мой мною системы»,— писал в этой статье Менделеев.

Каким же путем периодический закон дает возможность описывать неведомое? Каким обра­зом место в таблице определяет свойства элемен­та? Лучше всего это можно понять, если попы­таться, по примеру Менделеева, сравнить свой­ства элемента пустой клетки со свойствами его соседей. Выделим из таблицы ту часть, кото­рая включает пустые места и окружающие их элементы.

Пустая клетка между кальцием и титаном находится в начале четвертого периода, а две пустые клетки, расположенные рядом между цинком (Zn) и мышьяком (As), находятся в кон­це этого периода.

Гипотетический (предполагаемый) элемент, который должен был занимать первое пустое место, Менделеев назвал экабором. В таблице он следует за кальцием. Тот элемент, который должен занять пустое место около цинка, Менделеев назвал экаалюминием, а соседний с ним — экасилицием.

Пустое место экабора находится между каль­цием (атомный вес 40) и титаном (атомный вес 48). Следовательно, атомный вес экабора дол­жен быть близок к среднему значению:

 С кислородом он должен давать окись, анало­гичную по составу с окисями бора и алюминия: Х₂O₃. Сам экабор должен быть легким металлом: он ведь стоит между двумя легкими металлами— кальцием и титаном. Плотность соседей экабора по ряду позволяет определить и его плотность. Для кальция она равна 1,6, для титана — 5,2. Поэтому плотность экабора должна быть при­близительно равна:



 У экабора должны быть бесцветные соли, по­тому что соседи образуют бесцветные соединения.

Из растворов его солей экабор можно осаж­дать содой, его углекислая соль будет нераст­воримой, потому что его соседи образуют нерастворимые углекислые соли.

Попробуем описать и еще один элемент, пустое место которого находится рядом с цин­ком,— экаалюминий.

Между цинком и мышьяком Менделеев оста­вил два пустых места. Атомный вес мышьяка —

75, цинка — 65. Нетрудно сообразить, что экаалюминий должен обладать атомным весом око­ло 68. Он помещается в третьем столбце рядом с металлом цинком; в этом столбце находится алюминий — тоже металл, и экаалюминий дол­жен быть на него похожим. Значит, экаалюминий будет тоже металлом.

Плотность его мы определили бы по извест­ной плотности ближайших соседей, учитывая лишь, что рядом с экаалюминием есть еще одно пустое место — экасилиций. Плотность экаалюминия должна быть близка к 6,0. Так же, как и экабор, экаалюминий можно осадить со­дой из растворов его солей.

Соединения алюминия с хлором обладают при высокой температуре летучестью, и хлористое соединение экаалюминия должно быть также летучим.

Вот какими словами Менделеев заканчивает описание свойств экаалюминия: «Можно наде­яться, что он будет открыт спектральным ис­следованием, подобно тому как открыты сле­дующие за ним индий и таллий...»

Таким образом, Д. И. Менделеев не только описал неведомое, но и предсказал, как оно будет познано.