Виток спирали

К этому времени атомные веса всех известных элементов были исправлены так, что эти элементы спокойно могли занимать полагающиеся им в согласии с их химическими свойствами места в периодической таблице. Кроме теллура, атомный вес которого превышал атомный вес йода. Хотя в соответствии с их принадлежностью к семействам, теллур в таблице обязан был стоять раньше йода. Подобно тому, как кислород стоял раньше фтора, сера раньше хлора, а селен раньше брома.

И еще — кроме кобальта. Правда, прежде считалось, что атомные веса у кобальта и никеля совершенно одинаковы — 59, а в конце концов один из них оказался чуть-чуть тяжелее. Но, к сожалению, тяжелей оказался не никель, а стоящий перед ним кобальт.

А в 1894 году к этим двум элементам, не желавшим подчиняться общей дисциплине, присоединился третий.

Глава шестая, в которой Рамзай нарушает периодический закон открытием нового элемента, а потом, используя этот закон, отыскивает целое новое семейство

ЭЛЕМЕНТАРЕН ЛИ АЗОТ?

О необычайной скромности Генри Кавендиша уже упоминалось. Когда через столетие после смерти ученого заглянули в его архив, то обнаружили там открытия, которые затем были сделаны заново другими исследователями. Например, закон Кулона — о том, что сила взаимодействия двух зарядов обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними, — был открыт Кавендишем на двенадцать лет раньше Кулона.

Кое-что выяснилось и о другом ранее неизвестном открытии Кавендиша. После того как Даниел Резерфорд, израсходовав весь кислород на горение угля и осадив углекислый газ, обнаружил, что в сосуде остался азот, Кавендиш решил проверить, однороден ли этот оставшийся газ.

Проверял Кавендиш так. Он взял электростатическую машину, с помощью которой можно было получать электрические искры — других источников электричества еще не было, — и стал пропускать искры через воздух, обогащенный кислородом.

В том же сосуде Кавендиш поместил чашку с раствором едкого натра, чтобы поглощать образующиеся окислы азота.

Дело подвигалось крайне медленно, поскольку искры были слабенькие. Три недели подряд крутил упорный лорд рукоятку машины, пока оставшийся в сосуде газ не перестал соединяться с кислородом.

Инертный остаток составлял примерно сто двадцатую часть первоначального объема газов.

Это было в 1784 году.

Через сто десять лет после этого опыта на тот же остаток наткнулись два соотечественника Генри Кавендиша — директор Кавендишской лаборатории Кембриджского университета лорд Релей и профессор Лондонского университета Уильям Рамзай.

Началось с того, что лорд Релей, измеряя плотность самых обыкновенных газов — кислорода, водорода, азота, — столкнулся с непонятным явлением. У азота оказались две разные плотности. Они отличались очень немного, но отличались безусловно. Все дело было в том, откуда брался азот. Если из воздуха, то плотность у него была чуть побольше. А если на какого-нибудь соединения — аммиака, или селитры, или азотной кислоты, — то чуть поменьше.

Ломал, ломал голову лорд Ролей и наконец обратился в почтенный журнал "Нейчер" ("Природа") с просьбой посоветовать ему что-нибудь. Но я редакция почтенного журнала не знала, в чем дело.

Услыхав о непонятных вещах, происходящих с обыкновенным азотом, да еще не где-нибудь, а в одной из лучших лабораторий мира, Уильям Рамзай приехал и Кембридж и сказал лорду Релею, что тут может быть только одна причина: в азоте из воздуха есть еще какая-то более тяжелая примесь.

Релей сначала не соглашался. Опыт Кавендиша был никому не известен. А предположить, что может быть еще менее активный газ, чем азот, Релей не мог. В таблице Менделеева для такого газа места не было.

Но Рамзай настаивал. Он даже брался провести все необходимые исследования.

Релей согласился.

Рамзай поехал к себе в Лондон и взялся за дело. Он знал, что нагретый магний легко поглощает азот, и воспользовался этим свойством магния для того, чтобы попытаться отделить от атмосферного азота более тяжелую примесь.

Сделал он так — взял трубку с медными стружками, раскалил и стал через нее пропускать воздух. Стружки почернели, значит, кислород соединился с медью. А все остальное Рамзан собрал в баллон.

Это все остальное он пропустил через известковую воду, чтобы она поглотила углекислый газ, который всегда в небольшом количестве есть в воздухе. Известковая вода стала белой.

Теперь Рамзай взял магниевые опилки и бросил их в сосуд. И принялся этот сосуд нагревать, чтобы связать азот с магнием.

Прошел час, другой, третий.

Рамзай измерил плотность оставшегося в сосуде газа: 16. Плотность азота равна 14. Значит, в сосуде было что-то тяжелее азота.

Рамзай продолжал опыт.

Через три часа он снова измерил плотность газа — она возросла до 17,5.

Еще три часа — и плотность поднялась до 19!

Рамзай отделил газ от опилок и, крепко сжимая сосуд, поспешил к спектроскопу.