ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ ВСЕЛЕННАЯ (ЗАКОН МЕНДЕЛЕЕВА)

ПРЕДВИДЕНИЕ УЧЁНОГО

ТЗ поисках всеобъемлющей связи между химическими элементами Д. И. Менделеев взял за основу их атом­ный вес. Но при изучении построенной им таблицы эле­ментов великий учёный стремился прежде всего найти естественную, действительно существующую закономер­ность в изменении свойств элементов в зависимости от массы их атомов. Составляя свою знаменитую таблицу, он руководствовался не только атомным весом, а всей совокупностью свойств каждого отдельного элемента. Он был далёк от мысли придавать атомному весу главное, решающее значение во всех без исключения случаях.

Найдя основную закономерность, определив периоди­ческую зависимость свойств химических элементов от их положения в периодической системе, Д. И. Менделеев сделал отсюда гениальный вывод. Он понял, что знание того, как должны изменяться свойства химических эле­ментов в периоде, какова периодическая повторяемость свойств у разных элементов, даёт в руки химика необык­новенные возможности — проверять правиль­ность атомных весов элементов, более того, видеть, где, в каком из периодов таблицы, нет «полного набора» элементов, и таким образом строго научно предска­зывать существование в природе ещё не открытых эле­ментов!

«Каждый естественный закон, — писал Д. И. Менде­леев, — однако, тогда только приобретает особое научное значение, когда из него есть возможность извлекать практические, если можно так выразиться, следствия, то - есть такие логические заключения, которые объясняют не объяснённое ещё, указывают на явления, до тех пор не­известные, и, особенно, когда он даёт возможность делать такие предсказания, которые возможно подтвердить опы­том. Тогда очевидна становится польза закона и полу­чается возможность испытать его справедливость».

Великий русский учёный, убеждённый в правоте своих выводов, приступает к исправлению и дополнению своей таблицы.

Так, если считать, что атомный вес урана равен 120, то его место должно находиться где-то посредине перио­дической таблицы. Но Менделеев видит, что уран по его свойствам должен находиться не в середине, а в са­мом конце таблицы, и учёный смело исправляет приня­тый в то время вес урана — увеличивает его вдвое. Проверка атомного веса урана устанавливает, что Мен­делеев прав. Точно так же Д. И. Менделеев исправил атомные веса элементов индия, церия и других.

Изучая свойства элементов по периодам, великий учё­ный увидел далее, что периодическая последовательность в изменении свойств химических элементов в отдельных местах нарушается. Так, на месте элемента, родственного алюминию (А1), стоял согласно атомному весу титан (Л). Но этот элемент обладает совершенно иными свойствами. Более того, если всё же оставить титан на этом месте, то тем самым нарушается последовательность в периодич­ности свойств и у других элементов.

Для Менделеева, убеждённого в правоте своего за­кона, было ясно, что на месте титана должен стоять ка­кой-то другой элемент. Но какой? Среди известных эле­ментов, близких по атомному весу к титану, таких эле­ментов не было.

Но учёный был уверен, что такой элемент должен су­ществовать в природе.

И Менделеев оставляет в своей таблице для этого ещё не открытого элемента пустое место с вопросительным знаком. Он даёт этому элементу условное название — экаалюминий («эка» обозначает «один»).

Менделеев подробно описывает свойства этого ещё ни одному человеку в мире неизвестного элемента. В статье, напечатанной в журнале Русского химического общества за 1871 год, он пишет, что атомный вес экаалю-1 миния близок к 68; его удельный вес около 6,0; темпера­тура его плавления очень низка — в чистом виде этот металл должен плавиться в руке человека; химическое соединение неизвестного элемента с кислородом — его окись — очень летуча, поэтому всего вероятнее, что новый элемент должен быть открыт при помощи спектрального анализа (об этом особом способе физического исследова­ния см. далее, стр. 47).

«Мы не имели до сих пор никакой возможности, — пишет великий учёный в этой же статье, — предвидеть от­сутствие тех или других элементов потому именно, что не имели строгой для них системы, а тем более не имели по­вода предсказывать свойства таких элементов. 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».

Помимо экаалюминия, Менделеев предсказывает так­же открытие экабора и экакремния — элементов, род­ственных по их свойствам бору и кремнию.

«Это применение закона периодичности показывает всю его силу и новизну, потому что, должно сознаться, до сих пор мы не имели никаких поводов предсказывать свойства неизвестных элементов, даже не могли судить о недостатке или отсутствии тех или других из них. Открытие элементов было делом одного наблюдения. И отгого-то только слепой случай и особая прозорли­вость и наблюдательность вели к открытию новых элементов. Теоретического интереса в открытии новых элементов вовсе почти не было и от того важнейшая

Область химии, а именно изучение элементов, до сих пор привлекала к себе только немногих химиков. Закон периодичности открывает в этом последнем отношении новый путь...» — так определяет Д. И. Менделеев зна­чение периодического закона для научного предсказа­ния существования в природе неизвестных ещё химиче­ских элементов.