КАК БЫЛ ПОДТВЕРЖДЁН ЗАКОН МЕНДЕЛЕЕВА
20 сентября 1875 года на заседании Парижской Академии наук было зачитано письмо французского химика Лекок-де-Буабодрана об открытии им нового химического элемента — галлия. Галлий был обнаружен в минерале цинковая обманка при помощи спектрального анализа.
Первые же испытания нового элемента показали, что по своим свойствам он очень похож на алюминий.
Это был предсказанный Д. И. Менделеевым в 1871 году экаалюминий.
6 ноября 1875 года в протокол заседания Русского химического общества заносится: «Менделеев обратил внимание на то, что элемент, открытый недавно Лекок-де - Буабодраном..., совпадает с долженствующим существовать экаалюминием, свойства которого указаны четыре года назад и выведены Менделеевым на основании периодического закона. Если галлий тождественен с экаалюминием, то он будет иметь атомный вес 63, плотность 5,9...».
Все предсказанные Менделеевым свойства нового элемента подтвердились!
Интересно отметить, что Буабодран на первых порах неверно определил удельный вес галлия. Д. И. Менделеев тут же написал в Париж письмо, указав, что Буабодран ошибся. Французский химик повторил опыт и убедился, что Менделеев прав,— удельный вес галлия оказался равным, как и предсказывал русский химик, около б, а именно 5,94.
В 1880 году было получено новое подтверждение закона Менделеева: в Швеции был открыт экабор — скандий (Sc). Нильсон, открывший этот новый элемент, писал: «Не остаётся никакого сомнения, что в скандии открыт экабор... Так подтверждаются самым наглядным образом мысли русского химика, позволившие не только предвидеть существование названного простого тела, но и наперёд указать его важнейшие свойства».
Третий из предсказанных Д. И. Менделеевым в 1871 году элементов — экакремний (германий)—был найден немецким учёным Винклером в 1886 году. Свойства нового элемента почти в точности совпали с предсказанными.
Оценивая это открытие, Ф. Энгельс писал, что Менделеев совершил научный подвиг.
Менделеевым было предсказано открытие и других химических элементов, в том числе полония, рения, протактиния и других. Все они позднее были найдены.
В конце прошлого века были открыты упомянутые нами ранее инертные, недеятельные газы — аргон
Периоды |
Ряды |
ГРУППЫ |
|||||
О |
О |
О |
£25 |
||||
1 |
I |
Н 1 Водород 1,0080 |
' |
||||
2 |
II |
Ы з Литий 6,940 |
Ве 4 Бериллий 9,02 |
5 В Бор 10,82 |
Е С Углерод 12,010 |
7 N Азот 14,008 |
8 О Кислород 16,000 |
3 |
III |
Ыа и Натрий 22,997 |
Мд 12 Магний 24,32 |
Із А1 Алюминий 26,97 |
14 Кремний 28,06 |
15 Р Фосфор 30,98 |
16 э Серо 32,066 |
4 |
IV |
К 19 Калий 39,096 |
Са го Кальций 40,08 |
Эс 21 Снандий 45,10 |
Т 22 Титан 47,90 |
V 23 Ванадий 50,95 |
С г 24 Хром 62,01 |
V |
29 Си Медь 63,64 |
Зо 2г Цини 65,38 |
Зі ва Галлий 69,72 |
32 ве Германий 72,60 |
Зз Ав Мышьяк 74,91 |
34 Эе Селен 78,96 |
|
5 |
VI |
13Ь 37 Рубидий 85,48 |
Зг 38 Стронции 87,63 |
У 39 Иттрии 88,92 |
Ъ* 40 Цирконий 91,22 |
ЫЬ 41 Ниобий 92,91 |
МО 42 Молибден 95,95 |
VII |
47 Ад Серебре 107,88 |
48 ССІ Кадмии 112,41 |
4Р! п Индий 114,76 |
50 Эп Олове 118,70 |
Эь Сурьма 121,76 |
52 Те Теллур 127,61 |
|
6 |
VIII |
СЗ 55 Цезии 132,91 |
Ва 5в Барий 137,36 |
1_а 57* Лантан 138,92 |
Ж 72 Г афний 178,6 |
Та 73 Тантгтя 180,88 |
Л/ 74 Вольфрам 183,92 |
IX |
79 Аи Золото 197,2 |
Во Нд Ртуть 200,6Г |
81 ТІ Таллий 204,39 |
82 РЬ Свинец 207,21 |
83 В1 Висмут 209,00 |
84 РО Полоний 210 |
|
7 |
X |
Рг 87 Франций 223 |
Ра 88 Радий 226,05 |
Ас 89** Актиний 227,05 |
(ТИ) |
(Ра) |
(и) |
----- и............ * 58-71 Лантакидь |
|Се 58 1 Церий 140,13 |
Рг 59 Празеодил 140,92 |
N<3 во *Неодим 144,27 |
Рт бі Прометий 147 |
Эт 62 Самарий 150,43 |
Еи бз Европий 152,0 |
ВСІ 64 Гадолиниі 156,9 |
|ТЬ 65 Г Тербий 159,2 |
** 90-98 Актиниды |
ТК 90 Торий і 232,12 |
Ра 91 7рота и тип 231 | |
И 92 шй Уран 238,07 |
Ыр 93 Нептуний 237 |
Ри 94 Плутонии 239 |
Ат 95 Америций 241 |
Ст 96 Кюрий 242 |
Вк 97 Бернлий |
Рис. 2. Современная периодическая
ЭЛЕМЕНТОВ |
Расположение электронов по орбитам в атомах нулевой группы: слои в порядке удаления от ядра |
||||||||||
VIII |
© |
||||||||||
Не 2 Гелий 4,003 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
||||
2 |
|||||||||||
9 ¥ Фтор 19,00 |
N6 ю Неон 20,183 |
2 |
8 |
||||||||
17 С1 X лор 35,467 |
Аг 18 Аргон Э9,944 |
2 |
8 |
8 |
|||||||
МП 2>Р> Марганец 54 ,93 |
Ре 26 Ніелезо 65,85 |
СО 27 Кобальт 68,94 |
N1' 28 Нинель 68,69 |
||||||||
35 Вг Бром 79,916 |
Кг 36 Криптон 83,7 |
2 |
8 |
18 |
8 |
||||||
Тс 43 Технеций 99 |
13и 44 Рут&ний 101,7 |
РЬ 45 Родий 101і, 91 |
Рс1 46 Палладий 106,7 |
||||||||
53 Иод 126,92 |
Хе 54 Ксенон 131,3 |
2 |
8 |
18 |
18 |
8 |
|||||
Ре 75 Рений 186,3) |
ОЭ 76 Осмий 190,2 |
ІГ 77 Иридий 193,1 |
РЇ 78 Платина 196,23 |
||||||||
8Е> Астатин 211 |
Рп 86 Радон 222 |
2 |
8 |
18 |
32 |
18 |
8 |
||||
Порядковый Номер Символ / |
□ у 66 Диспрозии 16*2,46 |
НО 67 Гольмий 164,94 |
Ег 68 Эрбий 167,2 |
Ти 69 Т улий 169,4 |
УЬ 70 Иттербий 173,04 |
Ьи 71 Лютеции 174,99 |
Cf 98 Налиформии |
Система элементов. А. Л. Колесников
И другие. По своим свойствам эти газы отличались от всех известных элементов. Они не давали никаких химических соединений с другими элементами (в наше время некоторые из таких газов — аргон и неон — используются в газосветных трубках для светящихся реклам).
Встал вопрос: куда поместить их в таблице Менделеева? Затруднение было разрешено просто. Инертные газы — всего их было открыто шесть — были помещены в отдельную, нулевую группу. Заканчивая периоды, эти газы как бы закрывают разрыв в свойствах между последним в периоде наиболее активным металлоидом и первым в следующем периоде наиболее активным металлом. Что в природе должны существовать эти элементы, об этом говорил сам Менделеев. В 1870 году он писал, что заметно отсутствие элементов между водородом и литием и между натрием и фтором. Именно на этих местах теперь и стоят инертные газы: гелий и неон.
На рис. 2 приведена современная периодическая система химических элементов. В ней все элементы расположены в десяти горизонтальных рядах, составляющих семь периодов — коротких и длинных, и в девяти вертикальных столбцах — группах.
Периоды заключают в себе разное число элементов: в первом периоде всего два элемента — водород и гелий; во втором и третьем — по восьми элементов; в четвёртом и пятом — по восемнадцати; в шестом, самом большом периоде таблицы заключено тридцать два химических элемента; здесь в клетке под № 57 помещается сразу 15 элементов — от лантана до лютеция, очень похожих по химическим свойствам друг на друга; это — так называемые «редкоземельные» элементы, или лантаниды (лантаноиды); они выделяются обычно в отдельную группу (см. внизу таблицы на рис. 2); и, наконец, последний, седьмой, неполный период включает в себя двенадцать химических элементов; сюда входят особой группой так называемые актиниды (актиноиды), в числе которых находятся и все элементы с атомным весом, большим атомного веса урана; начинается этот период с искусственно полученного элемента франция и обрывается калифорнием.
Таким образом, всего до настоящего времени получено искусственно 10 химических элементов; это — технеций (№ 43), прометий (№ 61), астатин (№ 85), франций (№ 87) и шесть заурановых элементов (см. о них далее, стр. 39). Все эти элементы являются продуктами превращений других элементов, осуществлённых в лабораториях учёными.
Каждый из первых шести периодов заканчивается инертным газом.