В чем основа великого закона?

В чем основа великого закона?

Периодический закон — великий закон при­роды,— открытый Менделеевым, остается незыб­лемым. Но атомный вес, принятый им в каче­стве основной характеристики химического эле­мента, не выдержал испытание.

Именно изучение радиоактивных элементов дало возможность найти ответ на этот вопрос, важный для познания окружающего нас мира. Что же заменило атомный вес? Что вместо него определяет теперь положение каждого элемента в нашей современной менделеевской таблице?

Проследите внимательно по периодической системе элементов за путешествием распадаю­щегося радиоактивного ядра. По пути атом от урана до свинца по­бывает в десяти клетках двух последних рядов таблицы Менделеева. Он испытает четырнад­цать последовательных превращений, образуя по дороге восемнадцать изотопов десяти раз­личных элементов. Некоторые атомы на этом пути даже

Рис. 4. Нужно очень внимательно проследить за «путешествием» потомков атома урана по периодической таблице. При каждом β-распаде у них меняется заряд, а при α-распаде изменяется и масса. Что же определяет химические свойства получающегося ядра? Теперь не пользуются устаревшими названиями U-I, U-X₁ и т. п. Принято называть изотопы просто по названию элемента с добавлением его массового числа. Вместо U-I го­ворят U-238, вместо U-X₁—Th-234. Составьте сами таблицу изотопов, образующихся при распаде урана-238.

распадаются сразу по двум на­правлениям.

При этом атом урана, превращаясь, в конце концов, в атом свинца, теряет восемь α-частиц и шесть β^--частиц. Этому соответствует потеря десяти положительных зарядов:

8X(+2)+6X(-1)=10.

При этом с химическим элементом происхо­дят такие глубокие изменения его химической природы, которые соответствуют его перемеще­нию из той клетки таблицы, где находится место урана, в ту, где должен быть свинец. Десяти потерянным положительным зарядам соответ­ствует перемещение на десять последователь­ных клеток в таблице Менделеева.

Таким образом, химия радиоактивных эле­ментов показала, что в основе периодического закона должен лежать другой фундамент: не атомный вес, а положительный заряд атомного ядра.

На помощь химикам пришла физика. Была предложена модель строения атома. Атом оказался сложным: вокруг положительно заря­женного тяжелого ядра вращаются отрицатель­ные электроны; их ровно столько, сколько по­ложительных зарядов в ядре. Это и стало ре­шающим для понимания основы периодического закона. Оказалось, что заряд атомного ядра любого элемента численно равен порядковому номеру этого элемента в таблице Менделеева. Прямое опытное доказательство этому нашел молодой талантливый английский физик Мозли, который в расцвете сил погиб во время первой мировой войны. Ему было всего лишь около 24 лет, когда он сделал замечательное от­крытие. Изучая. рентгеновские спектры эле­ментов, Мозли нашел, что длина волны рент­геновского излучения зависит от места, кото­рое занимает этот элемент в таблице Менделее­ва, от порядкового номера элемента. Измерив длину волны рентгеновского излучения элемен­та, оказалось возможным вычислить порядко­вый номер элемента. И этот номер действитель­но оказался равным числу положительных за­рядов в ядре атома элемента.

Сложными, трудными путями развивается наука. Конечно, только знание, как построен атом, помогло физике понять огромное значение порядкового номера элемента — основы периодического закона. Но никогда не удалось бы узнать, как построен атом, если бы у исследо­вателей, ученых не было яркого путеводного маяка — периодического закона. Без него было бы невозможно проникнуть внутрь ато­ма и овладеть его энергией. Без него стало бы немыслимым величайшее проявление могущест­ва человеческого гения — создание новых ис­кусственных элементов.

Если бы Менделеев не открыл периодический закон, несомненно, этот закон все равно был бы открыт. Но кто может сказать, на сколько лет задержалось бы развитие науки!

Естественная, как назвал ее Менделеев, система элементов не только требовала объяс­нить загадочную тайну периодичности, но она же и руководила наукой в поисках разгадки.