Техника - молодёжи 1946-01, страница 27

Русский химик Д. Н. Менделеев описал свойства элементов, которых в то время не держал еще в руках ни одии химик.

В курсе химии, написанном Менделеевым (этот знаменитый курс называется «Основы химии»), элементы и их соединения впервые были описаны в том порядке, в каком они расположены на приложенной к курсу таблице. А в этой таблице сходные элементы были помещены Менделеевым друг под другом так, что получился ряд столбиков, или, как назвал их Менделеев, групп элементов, и с тех пор все учебники химии во всех странах мира стали составляться по способу Менделеева. Сначала описывалась одна группа сходных элементов, например литий, натрий, калий, рубидий и цезий, потом вторая группа — бериллий, магний, кальций, стронций, и т. д.

ТРУДНЫЙ ПУТЬ

Менделеева часто спрашивали, как он додумался расположить элементы в ряд по их атомному весу. И Менделеев охотно отвечал, что для удобства он выписал названия и краткие описания свойств каждого элемента на отдельные карточки и стал эти карточки раскладывать. Он их клал то в один ряд, то во много рядов, объединяя вместе те элементы, между которыми уже давно подметили сходство. День за днем продолжал он напряженно думать над тем, как построить курс химии. И день за днем терпеливо раскладывал Менделеев необыкновенный пасьянс из химических элементов.

«Я стал... подбирать, написав на отдельных карточках, элементы с их атомными весами и коренными свойствами, сходные элементы и близкие атомные веса, что быстро и привело к тому заключению, что свойства элементов стоят в периодической зависимости от их атомного веса». Вот подлинные слова Менделеева. Один из его учеников рассказал, что будто бы мысль расположить все элементы в ряд пришла Менделееву во сне.

Сколько таких рассказов о неожиданно и просто сделанных открытиях известно о великих ученых! Кто не слыхал, что Ньютон открыл закон всемирного тяготения, увидя, как падает спелое яблоко с ветки на землю! Кто не читал о том, что Уатт построил свою паровую машину, вспомнив, как в детстве он сидел у очага и смотрел на чайник, крышка которого начинала подпрыгивать, когда закипала вода? А со слов известного современного биолога Леви мы знаем, что химические вещества, управляющие работой сердца, он открыл тоже во сне.

Итак, Менделеев открыл закон периодичности свойств элементов, раскладывая пасьянс; Ньютон создал новую физику, гуляя в саду; век пара начался с чайника, а новая глава в физиологии сердца была написана только потому, что Леви приснился удивительный сон.

Нет, все это происходило на самом деле совершенно иначе. В поте лица своего построил Уатт паровую машину. Несколько лет напряженно вдумывался Ньютон в законы обращения планет вокруг Солнца, прежде чем пришел к выводу о всемирном тяготении. Больше сорока лет изучал Леви действие химических веществ на сердце и другие органы, прежде чем заподозрил, что при каждом биении сердца в крови появляются особые химические вещества, тормозящие или усиливающие его работу. И трудным, сложным путем пришел Менделеев к своему гениальному открытию. Яркий, незабываемый момент озаренья, когда долго не да

вавшаяся разгадка тайны природы вдруг четко и ясно предстала перед умственным взором ученого, — этот момент был не началом творчества, а одним из его поздних этапов.

В 30-х годах прошлого века астрономы обратили внимание на то, что далекая планета Уран обращается вокруг Солнца не так, как это вытекало из их расчетов. Было принято во внимание все: и влияние соседних планет, и влияние спутников Урана, н другие возможные причины отклонения этой планеты от своего пути. «Таблицы Урана» были составлены за много лет с огромной точностью. И стало ясно, что где-то есть еще неведомое небесное тело, изменяющее путь Урана вокруг Солнца.

«Это небесное тело, еще не открытое астрономами, — восьмая планета», решил молодой французский математик Левер-рье и путем сложных расчетов определил массу, расстояние от Солнца и положение на небе планеты, которая могла бы отклонять Уран.

Вскоре профессор Галле в Берлинской обсерватории обнаружил таинственную планету, направив свой телескоп в ту точку неба, где, по расчетам Леверрье, она должна была находиться iB осеннюю ночь 1846 года.

Открытие новой планеты, названной Нептуном, было величайшим торжеством закона всемирного тяготения. Ньютон установил этот закон, а Леверрье, основываясь на нем, уви* дел без помощи телескопа то, что не наблюдал еще ни один астроном мира.

Между этим замечательным событием в истории астрономии и открытием Менделеева была глубокая внутренняя связь. С первых же шагов своей научной деятельности Менделеев увлекся учением Ньютона. В беспредельную даль мирового пространства проникает глаз астронома и всюду находит миры, подвластные закону тяготения. И этот же закон управляет полетом пули и брошенного камня. Этот же закон определяет путь снежинки к земле, и ему же подчинен полет птицы.

Но во времена Ньютона ученые только смутно угадывали существование атомов — мельчайших частиц материи. Химия только зарождалась. И Ньютон лишь поставил вопрос о том, не господствует ли закон притяжения и в мире атомов, но не дал ответа на этот важнейший вопрос. Не ответили на него и многие поколения ученых, пришедшие на смену Ньютону» «Химия еще ждет своего Ньютона», говорил Менделеев. И сам он сделал больше всех, чтобы наконец найти ответ на ньютоновский вопрос.

«Не может быть, чтобы закон всемирного тяготения перестал действовать в микромире», рассуждал Менделеев. И долгие годы он исследовал плотность паров химических соединений, чтобы узнать, как влияет на плотность пара вес различных молекул. Он изучал сцепление тел, потому что оно связано с притяжением молекул одного тела к молекулам другого. Он определял законы изменения удельного веса тел при нагревании, потому что при этом можно уловить, насколько молекулы отдаляются друг от друга. Газы, жидкости и твердые тела изучал Менделеев и всюду улавливал все новые подтверждения тому, что в микромире действуют те же законы, что и в мире больших величин. Вот почему, когда он занялся распределением элементов по их атомному весу, он, еще не зная, на какие группы разделится их ряд, был уже твердо уверен в том, что между атомным весом и свойствами элементов существует теснейшая связь. Именно эта уверенность и позволила Менделееву преодолеть трудности, перед которыми беспомощно остановились многие современники Менделеева, пытавшиеся, как и он, создать научно обоснованную систему элементов.

«ФОНАРЬ НАУКИ»

Если бы Менделеев слепо следовал своему решению расположить элементы в ряд по их атомному весу, то он никогда бы не открыл периодического закона. Знаменитый Берцелиус утверждал, что атомный вес теллура 128. Химик Стае твердо установил, что атомный вес иода 126,5. А периодический закон требовал, чтобы в ряду элементов теллур стоял раньше иода. Если это будет сделано, то теллур окажется в одной группе с родственным ему селеном. Если нет, если теллур поместить на то место, которое со всей очевидностью определяется его атомным весом, то он окажется позади иода, в одной группе с чуждым ему железом. И Менделеев, вопреки собственному решению располагать элементы в ряд по их атомному весу, поставил теллур впереди иода.

Согласно данным об атомных весах золото должно было стоять впереди иридия, иридий впереди платины и платина впереди осмия. Если бы Менделеев разместил их в таком порядке, то оказалось бы, что никакого периодического изменения свойств элементов не существует, Менделеев властно переместил элементы. Он поставил золото на последнее место, платину поместил перед ним, иридий и осмий сдвинул еще дальше, к началу ряда.

Атомный вес урана был таков, что этот элемент попадал в середину таблицы. Но химические свойства заставляли отнести его на самый конец таблицы —к элементам с больши

25.