Периодический закон. Часть 2
В 1871 году в журнале Русского химического общества появилась большая статья Менделеева «Естественная система элементов и применение ее к указанию свойств неоткрытых элементов». В ней ученый описал свойства трех еще неизвестных элементов, свойства их соединений, оставив в таблице для них пустые места. В этой статье он написал: «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 предложений, которые лежат в основании предполагаемой мною системы».
Пустая карточка за кальцием была названа экабором. Приставка «эка» в переводе с санскрита означает «один» — ученый имел в виду, что неизвестный элемент располагается на одну строчку ниже уже известного аналога. Элемент, который должен был находиться за цинком был назван экаалюминием, а соседний с ним-экасилицием. Менделеев заканчивает описание свойств экаалюминия такими словами: «Можно надеяться, что этот элемент будет открыт спектральным исследованием, подобно тому, как открыты следующие за ним индий и таллий». Получается, что Менделеев не только описал свойства неоткрытого элемента и его соединений, но и предсказал, каким путем он будет найден.
Как развивались события потом? Не прошло и шести лет после опубликования закона, как весь мир облетело известие: французский-химик, в то время лучший в мире специалист по работе с бунзеновским спектроскопом Поль Эмиль Лекок де Буабодран выделил из минерала, добытого в Пиренейских горах, новый элемент. В честь своей родины, называвшейся в древности Галлией, ученый назвал его галлием. Правда, недоброжелатели обвиняли ученого в том, что он назвал элемент в честь себя любимого. Лекок в переводе с французского означает «петух», а на латыни это звучит как «gallus».
Галлий очень редкий металл и Буабдрону стоило большого труда и времени добыть его в количестве немногим больше булавочной головки. Тем не менее, он ухитрился с этой крупинкой провести массу экспериментов, определить плотность, температуру плавления, изучить соединения с кислородом и даже соли. В 1878 году сообщение о результатах его исследований появилось в Докладах Парижской академии наук.
Каково же было его удивление, когда через академию наук он получил письмо с русской маркой, в котором сообщалось, что результаты эксперимента верны за исключением определения плотности. Французский ученый указал удельный вес галлия — 4,7, а по вычислениям Менделеева у экаалюминия, т.е галлия получалось значение между 5,9-6,0. В письме Менделеев писал, что, судя по свойствам открытого им галлия, это не что иное, как предсказанный в 1869 году экаалюминий. Буабодран проверил свои расчеты, подверг новый элемент более тщательной очистке и выяснилось, что он ошибся именно в расчетах, плотность галлия оказалась равной 5,94, т.е. эта цифра четко легла в середину интервала, указанного Менделеевым.
Открытие галлия вызвало настоящую сенсацию среди учёных. В десятках европейских лабораторий закипела работа, сотни учёных мечтали о необыкновенных открытиях.
Прошло еще четыре года и в 1879 году шведский химик из Упсальского университета Ларс Фредерик Нильсон, обнаружил новый элемент в редком минерале гадолините и назвал его в честь своей родины скандием. После изучения его свойств, оказалось, что это не что иное, как предсказанный Менделеевым экабор.
И, наконец, спустя еще 17 лет, в 1886 году, немецкий химик-технолог Клеменс Александр Винклер открыл новый элемент и назвал его германием. Это был предсказанный Менделеевым экасилиций, все данные о нем были полностью подтверждены проведенными экспериментами.
Серьезное испытание для периодического закона наступило, когда открыли семейство инертных газов — гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радиоактивный радон. Формально к этой группе причисляют и недавно открытый оганесон. Сейчас эти элементы относятся к 18 группе. Согласно старой европейской системе нумерации групп в периодической таблице инертные газы находились в VIIIA или главной подгруппе восьмой группы. Всего за 4 года (1894-1898) шотландский ученый химик и физик Уильям Рамзай открыл аргон, гелий, криптон, неон, ксенон, назвав эти элементы «инертными газами» и определив их место в нулевой группе периодической системы Д. И. Менделеева, чем утвердил ее жизненность! Причем, существование криптона, неона и ксенона он вначале предсказал теоретически, пользуясь методом Д. И. Менделеева. За эти работы в 1904 г. Уильяму Рамзаю была присуждена Нобелевская премия по химии. Именно Рамзай настаивал, что необходимо добавить еще один столбец или группу для вновь открытых элементов.
В марте 1900 года во время личной встречи Менделеев и Рамзай согласились, что все инертные газы надо поместить между галогенами и щелочными металлами, чтобы они образовали самостоятельную нулевую группу. Интересно, что впервые вариант таблицы Менделеева с нулевой группой независимо от мнения других опубликовал бельгийский ученый Лео Авраам Эррера.
«Популярная библиотека химических элементов», И.В.Петрянов Д.Н.Трифонов «Великий закон»
