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.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.

О химии и химиках
  • Чудеса для разминки

    02.02.2017

    Если чего-нибудь не раздобудешь, неважно. Пропусти опыт и переходи к следующему. Но описание пропущенного опыта прочитай: когда-нибудь, при удобном случае, к нему можно и вернуться. Для первого опыта нужны два вещества, которые,... 
    Читать полностью

  • Варим яйцо в бумажной кастрюле

    02.02.2017

    Возьмите лист плотной бумаги, сверните из него колпачок. Стыки проклейте быстросохнущим клеем и скрепите скобами степлера. В эту бумажную емкость налейте воды, положите сырое яйцо. Согните из проволоки держатель (его можно... 
    Читать полностью

  • Свеча из мыла

    02.02.2017

    Когда мы рассуждали о том, почему мыло моет, то упоминали особое устройство его молекулы: «голова» и длинный «хвост», причем «голова» стремится к воде, а «хвост», напротив, от воды отталкивается… Рассмотрим... 
    Читать полностью

  • Главные принципы домашнего физика

    01.02.2017

    Правило первое (самое главное). Сначала демонстрация опыта, потом – его объяснение и применение закона! Именно такая последовательность привлекает максимальное внимание, и вызывает главный вопрос исследователя – «Почему?» Правило... 
    Читать полностью

  • Какие опыты можно провести в домашних условиях?

    31.01.2017

    Выбирая тему, вовсе не обязательно ограничивать себя рамками школьных знаний: можно сделать опыт на любую тему, доступную пониманию и объяснению. Достаточно назвать общеизвестные предпосылки (возможно, о них уже говорили... 
    Читать полностью