Пустые места для открытых элементов | Путешествие в мир химии

Пустые места для открытых элементов

Пустые места для открытых элементовОставив в своей таблице пустые места для не открытых элементов, Менделеев предсказал некоторые их свойства. «Такие неизвестные элементы, — писал Менделеев, — можно назвать по имени предшествующего известного элемента той же группы, прибавив предварительно слог «эка», что значит по-санскритски один».

Иногда своей таблице он доверял больше, чем чужим экспериментальным данным! В современной таблице после калия (К, атомная масса 39) идёт кальций (Са, атомная масса 40), затем скандий (Sc, атомная масса 45) и титан (Ti, атомная масса 48, во времена Менделеева определённая как 50). Но скандий тогда не был известен.

Однако Менделеев не поставил титан вслед за кальцием!

Так поступить не позволяли химические свойства этих элементов, иначе титан оказался бы «не в своей тарелке». И Менделеев не просто оставляет пустую клетку в своей таблице.

Он ставит в ней предполагаемую атомную массу неизвестного элемента (45), называет его предварительно экабором, поскольку считает новый элемент аналогом бора (то есть это как бы «ещё один бор»). Наконец, Менделеев подробно описывает его свойства! Так же Менделеев поступил ещё в нескольких местах своей таблицы, назвав неизвестные ещё элементы экаалюминием, экакремнием, экаиодом и описав их свойства.

Возможность предсказывать свойства новых элементов должна была существенно облегчить их поиски. Однако вначале химики отнеслись к этой идее с недоверием.

Необходимо было явное и бесспорное доказательство действенности нового закона. Оно появилось в 1875 году когда мало кому известный в то время французский химик Поль Эмиль Лекок де Буабодран (1838-1912), используя новый метод спектрального анализа, обнаружил в спектре цинковой руды новую фиолетовую линию.

Ему пришлось потратить много сил, чтобы выделить из руды около 100 мг нового элемента (его там было менее 0,1%). Он был назван галлием — в честь родины химика. Правда, злые языки утверждали, что в названии элемента его первооткрыватель неявно увековечил не Францию, а свою фамилию: ведь символ Франции — петух (le coq), что совпадает с фамилией химика (Lecoq)…

Менделеев прочитал сообщение о новом элементе, опубликованном в докладах Парижской академии наук, и сразу узнал в нём свой «экаалюминий»!

И написал в Париж письмо, в котором осмелился утверждать, что в статье допущена неточность: плотность галлия равна не 4,7, а 5,9-6,0. Уверенность Менделеева следовала из его таблицы: свойства каждого элемента в ней можно предсказать на основании свойств его соседей.

Оказалось, что Лекок де Буабодран никогда не слышал о периодическом законе и узнал о его существовании только из письма Менделеева!

Тогда он тщательно очистил галлий и ещё раз измерил его плотность. Некоторые историки химии полагают, что кропотливую работу он предпринял лишь с целью посрамить самоуверенного русского учёного.

Результат же оказался поразительным: плотность очищенного препарата оказалась равной 5,9 г/см3! Почти в точности совпали и другие свойства: (Предсказание Менделеева о летучести галлия смогли проверить только через 100 лет. Оказалось, что и здесь великий химик не ошибся.) Поражённый Лекок де Буабодран позднее написал: «Не нужно, я думаю, указывать на исключительное значение, которое имеет плотность нового элемента в отношении подтверждения теоретических взглядов Менделеева».

Открытие галлия принесло славу французскому химику (впоследствии он открыл ещё два химических элемента), а сам он из скептика превратился, по словам самого Менделеева, в «укрепителя периодического закона».

Вскоре были открыты и другие предсказанные Менделеевым элементы: в 1879 году скандий («экабор»), в 1886-м — германий («экакремний»).

Теперь уже все химики стали пользоваться таблицей Менделеева.

Как писал сам Дмитрий Иванович, «до периодического закона простые тела (простыми телами в то время назывались простые вещества) представляли лишь отрывочные, случайные явления природы, не было поводов ждать каких-либо новых, а вновь находимые в своих свойствах были полной неожиданной новинкой. Периодическая законность первая дала возможность видеть неоткрытые ещё элементы в такой дали, до которой невооружённое этой законностью химическое зрение до тех пор не достигало».

В последующем «химическое зрение» учёных, вооружённых периодическим законом, позволило вдвое расширить число химических элементов по сравнению с известными Д. И. Менделееву в 1869 году.

Теперь-то мы знаем, почему был прав Менделеев, хотя доказать его правоту стало возможно только в XX веке. В каждом атоме есть положительно заряженное ядро, и элементы в таблице Менделеева следуют строго в порядке увеличения заряда ядра.

Именно этот заряд, который указан в каждой клеточке современной таблицы Менделеева, определяет место элемента в таблице и соответствует его порядковому номеру. Заряд же ядра определяется просто — по числу протонов в ядре, потому что каждый протон несёт единичный положительный заряд.

Так, у первого элемента — водорода заряд ядра +1, а у урана (последний известный Менделееву элемент) заряд ядра +92. И если, например, заряд ядра у атома драгоценного металла палладия (и номер этого элемента в таблице) равен +46, а заряд ядра атома серебра равен +47, то никаких других элементов, драгоценных или нет, между палладием и серебром нет и быть не может.

Потому что не может быть атома, в ядре которого 46,5 протонов!

То же относится к любому другому месту таблицы — кроме, конечно, её конца.

Только там остаётся ещё возможность открыть новые, всё более тяжёлые элементы. Но эти элементы получают искусственно, буквально по одному атому, которые после образования сразу же распадаются — как правило, ещё до того, как будет получен второй атом нового элемента.

Так что ни оболочки космического корабля, ни даже булавки из этих элементов сделать в принципе невозможно.

Комментарии запрещены.

О химии и химиках
  • Раствор для мыльных пузырей своими руками

    06.08.2018

    И дети и взрослые любят мыльные пузыри. Конечно можно легко купить готовый раствор для мыльных пузырей в детском магазине, но, согласитесь, куда приятнее «похимичить» вместе с малышом и тут же испытать новый раствор! Мы... 
    Читать полностью

  • Светящаяся жидкость своими руками

    06.08.2018

    Некоторое время назад в интернете появилось видео, в котором рассказывалось, как создать светящуюся воду. В комментариях горячо спорили: одни утверждали, что это возможно, другие категорически отрицали все происходящее... 
    Читать полностью

  • Зеленая яичница

    06.08.2018

    Рецепт зеленой яичницы очень прост. Нам понадобятся яйца, немного масла для жарки и пара ложек сока краснокочанной капусты. Разбиваем яйца и отделяем белок от желтков. Добавляем капустный сок в белок. Важно тщательно перемешать... 
    Читать полностью

  • Химические цветы

    06.08.2018

    Химические цветы — замечательный фокус для детей. Идея химического опыта такова: бумажные цветы опрыскиваются различными «волшебными» растворами и от этого меняют свою окраску. Читать полностью Читать полностью →

  • Где взять реактивы для опытов

    06.08.2018

    В нашей стране множество мелких и крупных компаний, в интернете можно найти сайт по химии, которые продают реактивы. Но зачастую заказать можно только достаточную партию, например, твердые и сыпучие химические вещества... 
    Читать полностью