Самые знаменитые ученые России

Первый вариант периодической таблицы Менделеев напечатал в виде отдельного листка под названием «Опыт системы элементов, основанный на их атомном весе и химическом сходстве». Этот листок в марте 1869 года Менделеев разослал многим русским и иностранным химикам. Что же касается специального сообщения об открытом Менделеевым соотношении между свойствами элементов и их атомными весами, то оно было сделано 6 марта 1869 года на заседании Русского химического общества профессором Н. А. Меншуткиным, – от имени Менделеева, который в тот день был болен. Профессор Меншуткин показал собравшимся членам Русского химического общества таблицу, на которой, сразу под названием «Опыт системы элементов, основанной на их атомных весе и химическом сходстве», столбиками располагались названия химических элементов и их химические веса. Судя по сохранившимся воспоминаниям, больше всего поразило присутствующих то сообщение, что теперь «…должно ожидать открытия еще многих неизвестных простых тел».

Летом 1871 года Менделеев подытожил исследования, связанные с установлением периодического закона, в труде «Периодическая законность для химических элементов».

До Менделеева ученые, занимавшиеся химической классификацией, обычно ограничивались тем, что объединяли в определенные группы сходные по химическим свойствам элементы, не указывая при этом никаких внутренних связей между группами. Менделеев, твердо убежденный в существовании некоего объективного закона, которому подчиняются все многообразные по свойствам элементы, пошел другим путем. Он начал искать в качестве характеристики элементов нечто материальное, отражающее все многообразие их свойств. Счастливо взяв в качестве такой характеристики атомный вес, Менделеев сопоставил известные в то время группы элементов по величине атомного веса и их членов. Написав группу галогенов под группой щелочных металлов и расположив под ними другие группы сходных элементов в порядке возрастания величины их атомных весов, Менделеев установил, что члены этих естественных групп образуют общий закономерный ряд. При этом химические свойства элементов, составляющих ряд, периодически повторяются.

При построении периодической системы элементов Менделееву пришлось преодолеть немалые трудности, так как некоторые элементы были в то время еще не открыты, а у некоторых были неправильно определены атомные веса. Например, Менделеев исправил атомный вес бериллия, поставив его не в одной группе с алюминием, как это делалось раньше, а в одной группе с магнием. Также он изменил значение атомных весов индия, тория, урана, церия и других элементов, руководствуясь свойствами этих элементов и их уточненным местом в периодической системе. Опираясь на выведенные им закономерности, Менделеев поместил теллур перед йодом, а кобальт перед никелем, хотя величины атомных весов этих элементов требовали, казалось, обратного расположения. И, в довершение к уже указанному, Менделеев указал на существование четырех еще не открытых элементов. Впервые в истории химии было предсказано существование неизвестных элементов и даже ориентировочно определены их атомные веса. В работах «Естественная система элементов и применение ее к указанию свойств неоткрытых элементов» и «Периодическая законность для химических элементов» Менделеев назвал предсказанным им элементы экабором, экасилицием и экаалюминием.

Правота научных предсказаний Менделеева скоро была подтверждена.

В 1875 году французский химик П. Лекок де Буабодран открыл элемент галлий, тождественный с экаалюминием. В 1879 году шведский химик Л. Нильсон нашел элемент скандий, полностью соответствующий описанному Менделеевым экабору. В 1886 году немецкий химик К. Винклер открыл германий, соответствующий экасилицию.

Впоследствии оправдались и другие важные предвидения Менделеева: были открыты указанные им тримарганец – рений, двицезий – франций, двибарий – радий и другие, а чуть позже установлено, что порядковый номер элемента в периодической системе Менделеева действительно имеет вполне реальный физический смысл и соответствует заряду атомного ядра и равному ему числу электронов в оболочке нейтрального атома.

Всю жизнь Менделеева чрезвычайно занимал вопрос: почему, собственно, периодическая система должна начинаться с водорода? Что мешает существованию неких элементов с атомным весом, меньше единицы?

Не имея возможности объяснить это, Менделеев в 1905 году в качестве «начального» элемента назвал мировой эфир. Он даже поместил его в нулевую группу над гелием и рассчитал атомный вес – 0,000001! Инертный газ со столь малым атомным весом должен был иметь, по мнению Менделеева, замечательное свойство всепроникаемости, а его упругие колебания вполне могли объяснить световые явления.

Менделеев ошибся, но это ничуть не умаляет его огромных заслуг перед наукой.