Пожалуй, одним из главных символов химии является так называемая таблица Менделеева, или, если говорить страшным научным языком, периодическая система химических элементов. Я думаю, нет ни одного человека, который бы не видел это, пожалуй, величайшее достижение химической науки. У кого-то её вид вызывает восторг (таких людей, к сожалению, меньшинство), а кто-то боится её, как огня. Сегодня я начну небольшой цикл статей, посвящённых периодической системе, который, надеюсь, поможет людям понять всю красоту и важность открытия Менделеева. Начнём, пожалуй, с предпосылок создания таблицы и некоторых других вариантов таблицы.
К середине ХIX века было открыто уже 63 химических элемента. Естественно, было замечено, что некоторые элементы, например, литий, натрий и калий имеют очень схожие свойства (как самое банальное - бурно реагировать с водой, образуя мылкие растворы щёлочей), а значит, поскольку массы того же натрия и калия сильно различаются (23 и 39 атомных единиц массы соответственно), а между ними ещё стоит, например, сера (32 а.е.м), имеющая совсем другие свойства, логично предположить, что в свойствах элементов стоит некая периодичность.
Одна из первых, пожалуй, попыток систематизировать известную информацию по химическим элементам была предпринята в семидесятые годы XVIII века французским химиком Луи Бернаром Гитон де Морво.
Собственно, назвать это творение предком периодической системы можно лишь с натяжкой, скорее это можно назвать памяткой школьнику по названиям соединений некоторых элементов (например, соединения с кислородом, кислоты, соли). Также стоит заметить, что даны тривиальные названия элементов помимо номенклатурных.
В период с 1817 по 1829 свой вклад в создание будущей таблицы Менделеева сделал немецкий химик Иоганн Вольфганг Деберейнер. Он заметил, что у некоторых "триад" химических элементов, имеющих сходные свойства, имеется следующая закономерность в атомных массах: атомная масса "среднего" атома равна среднему арифметическому атомных масс "крайних" элементов. Сначала такая закономерность была обнаружена для щелочноземельных металлов (кальций, стронций и барий, атомные массы которых равны 40, 88 и 137). Потом были обнаружены триады литий-натрий-калий и сера-селен-теллур. С помощью "метода триад" Деберейнер даже достаточно точно предсказал атомную массу на тот момент едва открытого брома. Однако стоит заметить, что метод триад не работает для таких близких по свойствам элеметов, как азот-фосфор-мышьяк, более того, триады не раскрывают сущность сродства элементов. Но, несмотря на это, Деберейнер сделал весьма полезное открытие.
Леопольд Гмелин, немецкий химик, тоже решил попробовать систематизировать известные химические элементы. Он показал, что характер их классификации по свойствам гораздо сложнее, чем предложенное Деберейнером разделение на триады. В 1843 году Гмелин опубликовал таблицу химически сходных "простых веществ", расставленных по группам в порядке возрастания масс и разбитых на триады, тетрады и пентады (группы из трёх, четырех и пяти элементов).
Как видно, таблица Гмелина уже имела похожий на современный вид
Первым в порядке возрастания атомной массы элементы расположил французский химик Александр Эмиль де Шанкуртуа. В публикации 1849 года он расположил химические элементы в фигуру вида пространственной спирали, или пружины
В 1864 году немецкий химик Юлиус Лотар Мейер сделал, в общем-то, правильное предположение о том, что свойства элементов зависят от валентностей (а не от атомных масс, как это предположил Менделеев), но свои мысли он не развивал, а всего лишь составил таблицу валентностей элементов, из-за чего, всё-таки, не может претендовать на первенство в открытии периодического закона и таблицы.
Также "почти правильные" варианты таблицы были созданы Олдингом в 1864 году, Мейером в 1868-69 (хотя опубликована таблица лишь в 1895 году, уже после открытия Менделеева) а также Ньюлендсом в 1865 году (Ньюлендс также предсказал массу тогда ещё не открытого Германия).
Не стоит думать, что Менделеев делал свою таблицу отдельно ото всех, напротив, он признавал заслуги вышеупомянутых учёных в создании Закона. И уж точно не стоит считать, что таблица Менделеева приснилась ему после открытия водки (ну, или просто приснилась). Нет, такого не было. Но об открытии Менделеева расскажу в следующем эпизоде.
Дорогой читатель! Мы очень рады тому, что ты дочитал этот материал до конца. Ещё сильнее мы будем разы подписке, комментариям и оценкам нашего материала. Ведь это позволит нам писать больше и лучше.
С уважением, команда TryChemistry
