Техника - молодёжи 1949-03, страница 31

ГЛАВНЫЙ ЗАКОН ХИМИЧЕСКОЙ НАУКИ

«Кирпичики» мироздания

XIX век обогатил науку новым замечательным открытием, сделанным другим нашим соотечественником — Д. И. Менделеевым. Гениальный русский ученый обнаружил связи между химическими элементами и открыл главный закон, управляющий миром элементов.

Вернемтесь с вами на 80 лет назад и посмотрим, в каких условиях зародилось это великое открытие, которое навело порядок в мире «строительных кирпичиков», из которых построена не только наша Земля, но и вся вселенная.

Во времена Менделеева знали уже 62 химических элемента, в то время как во времена Ломоносова было известно всего лишь И—12 элементов. Накопилось огромное количество сведений и о свойствах элементов. Однако изобилие сведений стало источником трудностей. Химия стала «дремучим лесом» с бесконечным количеством «деревьев» — химических соединений, в этом «лесу» не было ни «тропинок», ни «дорог»! Соединения были разбросаны без системы, в беспорядке! Знаменитый русский химик взялся навести порядок среди «кирпичиков» мироздания. Он понимал, что в дальнейшем вся наука может притти в тупик, если не разрешить этот вопрос сейчас.

До Менделеева химические элементы разделяли только по внешним признакам — на металлы и неметаллы. Менделеев первый пошел по другому пути. Глубоко и тщательно изучая и сопоставляя свойства химических элементов, он раскрывал тайны далекого и близкого родства их. Он обнаружил элементы-братья, как, например, калий, натрий. Он стал разбивать элементы на семейства, а последние собирать в роды. Глубоко познав химические свойства элементов, он смело объединил в единый род металлы — олово и свинец —с неметаллами— углеродом и кремнием; металлический алюминий — с неметаллическим бором; неметаллы азот и фосфор —с мышьяком, сурьмой, висмутом. Он объединил, казалось бы, два несравнимые элемента — марганец и хлор.

Каждый элемент стал существовать как член химической семьи, и все яснее проступало подчинение элементов какому-то новому, необычайно важному* но неизвестному еще закону природы. Все больше и больше накапливалось данных, выявляющих новый закон.

Все ближе и ближе подходил Менделеев к цели.

Все сильнее if сильнее напрягалась гениальная мысль ученого. Дни и ночи посвящал он дальнейшему изучению всего того материала, который хоть чем-нибудь мог помочь. Он

искал зависимости физических свойств вещества от химического состава. Это была экскурсия в таинственную область, соединяющую физику и химию.

Мысль о порядке в мире элементов не покидала его ни днем, ни ночью, ли дома, ни в университете,

Менделеев так описывает свои искания: «...невольно зарождается мысль о том, что между массой и химическими особенностями элементов необходимо должна быть связь. Искать же что-либо, хотя бы грибы или какую-либо зависимость— нельзя иначе, как смотря и пробуя. Вот я и стал подбирать, написав на отдельных карточках элементы с их атомными весами и характерными свойствами, сходные элементы и близкие атомные веса, что быстро и привело к тому заключению, что свойства элементов стоят в 1^)иодической зависимости от их атомного веса».

Великую прозорливость проявил Менделеев, открыв периодичность в мире элементов в то время, когда множество элементов не было еще открыто, а атомные веса многих из известных элементов были определены неверно.

В 1869 году Менделеев публикует в журнале «Химическое общество» свою работу под названием «Соотношение свойств с атомным весом элементов». В этой работе он оповестил ученый мир о периодическом законе элементов — величайшем законе химии, раскрывшем тайну строения материи.

Дворец атомов

В таблице Менделеева есть младшие и старшие элементы. Начинаясь водородом, она заканчивается ураном.

В менделеевском «дворце атомов» 92 «комнаты». 92-ю «комнату» занял старейшина рода химических элементов — уран. Но много «комнат» в первоначальной таблице Менделеева еще пустовало. И Менделеев первый раз в истории ввел в науку химию предсказание. Он теоретически, и а основании открытого периодического закона, предсказал существование трех неизвестных тогда элементов, назвав их — экаалюминием, экабором, экакремнием. Ученый, опираясь на свой закон, описал даже их свойства.

Многие отнеслись к предсказанию русского ученого с недоверием.

Но вот в конце сентября 1875 года, на заседании Парижской Академии наук, академик Вюрц огласил документ, в котором было написано: 27 августа 1875 года Лекок де Буа-бодран путем спектрального анализа обнаружил в цинковой обманке новый, неизвестный еще элемент. Этот элемент на-

Сс&дсиим шу&ых

Закон Менделеева — величайший закон природы. На основании этого закона & наше время стало возможным объяснить строение атомов, получать атомную энергию, искусственным путем создавать радиоактивные элементы, синтезировать несуществующие в земных условиях химические элементы, превращать одни элементы в другие. Этот закон раскрыл эволюцию вещества от простого к сложному, показал зависимость свойства вещества от строения атомов.

Со дня открытия закона Менделеева прошло уже 80 лет, и с каждым годом все больше и больше раскрывается его значение в наши дни.

СТРОЕНИЕ АТОМОВ. Номер группы в таблице Менделеева определяет число электронов на внешней орбите атома. Периоды показывают количество электронных орбит в атоме. Атомный номер указывает на общее количество электронов атома. По таблице Менделеева можно определить количество протонов и нейтронов в атоме. По таблице Менделеева определяется валентность элементов и многое> многое другое.

ИСКУССТВЕННАЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ. Нейтрон вторгается в ядро атома натрия и превращает его сначала в радиоактивный натрий с выделением гамма-лучей. Это ядро выделяет, в свою очередь, электрон и превращается в ядро атома магния.

ПОЛУЧЕНИЕ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ. Нейтрон, разбивая ядро урана-235, превращает его в барий и криптон; при этом выделяются атомная энергия и новые, резервные нейтроны_f вызывающие распадение новых урановых ядер. При распадении одного килограмма урана-235 выделяется 25 миллионов киловатт-часов энергии.

СОЗДАНИЕ НОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. Много новых элементов — нептуний, плутоний, америций, кюрий и другие, не найденные на нашей планете,—производится сейчас искусственным путем с помощью ядерных реакций.

ПРЕВРАЩЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ. Современная наука умеет превращать одни элементы в другие. При бомбардировке, например, ядра атома азота альфа-частицей> то есть ядром атома гелия, азот превращается в кислород и водород.

жвЙЙжШ^к\