ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ ВСЕЛЕННАЯ (ЗАКОН МЕНДЕЛЕЕВА)

СКОЛЬКО В МИРЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ?

ТТтак, теперь когда мы знаем, что тела состоят из ^ мельчайших материальных частичек, мы можем дать правильное определение простого тела и химического элемента.

Простое тело — это такое вещество, которое со­стоит из атомов одного какого-либо химического элемента (как об этом писал ещё М. В. Ломоносов), а сложное вещество состоит из молекул, в состав которых входят атомы разных химических элементов.

Химическими же элементами называются те составные части сложных веществ, которые химически неразложимы, т. е., другими словами, атомы разных «сор­тов», видов.

Отсюда становится понятным, почему простое тело является неразложимым. Ведь оно состоит только из ато­мов одного химического элемента. Атомы же — это ча­стички, которые не могут быть разложены химическим путём. Следовательно, и само простое тело также не может быть разложимо на другие, более простые ве­щества.

Но сколько же химических элементов в мире?

Как уже говорилось, в конце XVIII века в списке хи­мических элементов было известно более 20 простых тел. Но проходит два десятка лет, и это количество попол­няется новыми элементами. В начале XIX столетия учё­ные открывают калий, натрий, барий, кальций, магний и ряд других элементов. Дальнейшие поиски простых тел природы приводят всё к новым и новым открытиям.

Химики изучают вновь найденные простые тела, убеж­даются в том, что они неразложимы, определяют их свой­ства, устанавливают вес атомов новых химических элементов.

Правда, они ещё не умеют определить действительный, абсолютный вес отдельных атомов различных химиче­ских элементов; способы определения абсолютного веса этих ничтожно малых частиц были найдены учёными позд­нее. Химики устанавливали не истинный, а лишь о т-- носительный, сравнительный вес различных атомов. Говоря иначе, исследователь, найдя и выделив в чистом виде новый химический элемент, сравнивал, насколько вес его атомов тяжелее или легче атомов других химиче­ских элементов, вес которых уже был известен.

В качестве единицы для сравнения был взят самый лёгкий элемент — водород; вес его атомов был условно принят равным 1. При этом относительные атомные веса всех других химических элементов превышали единицу. Например, атомный вес натрия был (равен 23, железа — 56, золота — 197 и т. д.

В дальнейшем для сравнения был взят атом кислорода, вес которого был принят равным точно 16 (за единицу

Атомного веса была принята У16 веса атома кислорода).

Атомный вес водорода при этом равен 1,008.

Конечно, и методы определения сравнительных атом­ных весов были далеко не простыми. Известны различ­ные способы определения относительных весов химиче­ских элементов. Вот, например, один из таких способов. При изучении газов учёные ещё в прошлом веке устано­вили очень интересный факт — если два газа, заключён­ные в двух одинаковых объёмах, находятся под одина­ковым давлением и имеют одинаковую температуру, то они имеют равное число молекул. Эта закономерность справедлива в отношении любого газа. Её-то и использо­вали химики для определения относительных атомных весов. Сравнивая вес одинаковых объёмов двух газов — газа с уже известным атомным весом и газа, атомный вес которого ещё требовалось определить, — они узна­вали таким образом, во сколько раз частицы одного газа тяжелее частиц другого.

В ряде случаев химики определяли атомные веса при помощи химического анализа. Соединяя химические эле­менты с известным атомным весом с элементами ещё неизвестными и определяя затем состав таких соеди­нений, они находили атомные веса новых химических элементов, а также уточняли, проверяли ранее най­денные.

В первой четверти XIX века учёные устанавливают единые условные обозначения химических элементов. Каждый элемент обозначают теперь одной или двумя ла­тинскими буквами (первой или первой и одной из после­дующих букв латинского названия элемента). Например, латинская буква N обозначает азот (от слова Nitrogeni - um — азот), Си — медь (Cuprum), Sn — олово (Stannum), Au — золото (Aurum), Pb — свинец (Plumbum) и т. д.

К середине прошлого века химикам уже известно бо­лее 50 простых, неразлагаемых тел природы — более 50 различных видов атомов, из которых строится мироздание.

Но сколько в мире ещё неоткрытых химических эле­ментов?

Ответа на этот вопрос никто дать не мог.

Не могли ответить химики прошлого века и на дру­гой вопрос — на вопрос о том, что объединяет различные простые тела друг с другом. Большинство учёных первой половины прошлого века считало, что различные химиче­ские элементы вообще не имеют между собой никакой связи, что бесцельно поэтому искать нечто единое, общее среди того разнообразия простых тел, какое мы наблюда­ем в природе. Химические элементы, по мнению этих учё­ных, представляют собой совершенно независимые друг от друга, не имеющие между собой ничего общего основ­ные тела Вселенной.

Но так ли это в действительности?

К этому времени в химии был накоплен богатейший опытный материал. Были изучены различные свойства не только всех известных к тому времени химиче­ских элементов самих по себе, но и свойства много­численных соединений этих элементов друг с другом. Таких соединений насчитывалось уже несколько тысяч.

Во всём этом многообразии химических соединений необходимо было разобраться, навести порядок. Химия нуждалась в единой стройной системе, которая объеди­нила и упорядочила бы это многообразие.