О знаменитом шведском химике Карле Вильгельме Шееле (1742-1787) говорили, что он не может дотронуться ни до одного вещества, чтобы при этом не сделать какого-либо открытия. За свою короткую жизнь Шееле выделил и описал свыше половины известных в XVIII веке органических соединений (конечно, их было неизмеримо меньше, чем сейчас). Кроме того, он выделил в свободном состоянии хлор, открыл марганец, молибден, вольфрам, барий.
В своём трактате о воздухе и огне, опубликованном в 1777 г., Шееле писал, что многие учёные считают поиски новых химических элементов напрасной тратой времени. «Это печальная перспектива, — добавляет Шееле, — для тех учёных, которые находят величайшее удовлетворение в изучении состава природных веществ».
Собственный опыт подсказывал учёному, что оставалось ещё много работы для тех, кто хотел бы открыть новые химические элементы и таким образом прославить навечно своё имя. Последующее развитие химии вплоть до наших дней показало, что к концу жизни Шееле была открыта лишь четверть известных в настоящее время химических элементов. Подведём некоторые предварительные итоги открытия элементов.
До начала XVIII века были известны с древних времён лишь три неметалла — углерод, сера и фосфор (его в 1669 г. открыл немецкий алхимик Хенниг Бранд).
А из металлов — медь, серебро, золото, железо, олово, ртуть и свинец. Алхимикам были известны также «полуметаллы» сурьма и мышьяк.
Примерно в начале XVI века были получены цинк и висмут. Из Америки привозили новый для европейцев тяжёлый металл — платину (его свойства были подробно описаны лишь в 1748 г.). Итого — всего лишь 15 элементов (конечно, доказательство их элементарной природы пришло позже).
Этот список значительно расширился в течение следующего столетия. Из элементов-неметаллов были открыты водород (1766 г.), азот (1772 г.), кислород и хлор (1774 г.), аналог серы — теллур (1783 г.). Существенно пополнился и список элементов-металлов.
В 1733 году шведский химик и минералог Георг Брандт (1694-1768) открыл первый металл нового времени — кобальт и детально изучил его свойства.
В 1751 году шведский минералог и химик Аксель Фредрик Кронстедт (1722-1765) открыл металл, родственный кобальту, — никель. До конца XVIII века были открыты также марганец и барий (1774 г.), хром (1780 г.), молибден и родственный ему вольфрам (1783 г.), цирконий и уран (1789 г.), титан (1791 г.), иттрий (1794 г.), бериллий (1797 г.). Таким образом, список элементов к началу XIX века удвоился — их стало известно уже 33 (вместо 15). Правда, многие «новые» металлы, в том числе титан, цирконий, барий, иттрий, были известны лишь в виде похожих на известь их соединений с кислородом — оксидов.
Эти соединения тогда называли «землями»; отсюда дожившие до наших дней старинные названия: щёлочноземельные элементы (кальций, стронций, барий), редкоземельные элементы (иттрий и др.). Выделить из этих «земель» металлы не удавалось.
Были среди не поддающихся разложению и довольно «подозрительные» вещества — сама известь (оксид кальция СаО), магнезия (оксид магния MgO), едкие щёлочи.
Некоторые химики относили эти «земли» к простым веществам, так как разложить их не удавалось.
В то же время из других оксидов металлы в определённых условиях всё же получались. Например, друг Шееле шведский химик Юхан Готлиб Ган (1745-1818), прокаливая минерал пиролюзит (оксид марганца МnО2) с древесным углём, получил шарики нового металла — марганца.
Другие «неразлагаемые» оксиды вновь открытых элементов некоторыми свойствами также напоминали «разлагаемые» оксиды, то есть вещества сложные. Так, они не реагировали с кислородом, и Лавуазье высказывал подозрение, что в этих веществах кислород уже содержится, и в таком случае они не простые, а сложные.
Когда в начале XIX века был открыт источник постоянного электрического тока — вольтов столб, учёные получили в своё распоряжение новый мощный способ воздействия на вещество.
Блестяще воспользовался этим способом для открытия новых элементов английский учёный Гемфри Дэви.
Он стал известен благодаря открытию в конце XVIII века опьяняющего и обезболивающего действия «веселящего газа» — соединения азота и кислорода. Затем Дэви принялся за щёлочи — едкий натр и едкое кали (сейчас они называются гидроксидом натрия NaOH и гидроксидом калия КОН). К тому времени химики успели открыть ещё ряд металлов — ниобий (1801 г.), тантал (1802 г.), палладий и церий (1803 г.), родий, осмий и иридий (1804 г.). Таким образом, за сравнительно короткое время химия обогатилась множеством новых элементов; только за первые четыре года XIX века их было открыто сразу семь!