наше отечество — русский язык
 
   
 
 
 
связь времён


Юбилей таблицы

В марте 2019 года химики, да и не только химики, отмечают 150-летие Периодической таблицы химических элементов.
 


Сон о таблице

Периодический закон был открыт Дмитрием Ивановичем Менделеевым во время работы над новым учебником «Основы химии». Пытаясь объяснить зависимость свойств химических элементов от их атомного веса, учёный пришёл к выводу о существовании некой природной закономерности. Это было в середине февраля 1869 года. И в этой природной закономерности он обнаружил чёткую периодичность.

Позднее, в предисловии к одному из изданий «Основ химии» Дмитрии Иванович объясняет, как он пришёл к идее периодичности: «Посвятив свои силы изучению вещества, я вижу в нём два таких признака: массу, занимающую пространство и проявляющуюся в протяжении, а яснее и реальнее всего в весе, и индивидуальность, выраженную в химических превращениях, а яснее всего формулированную в представлении о химических элементах. Когда думаешь о веществе, помимо всякого представления о материальных атомах, нельзя для меня избежать двух вопросов: сколько и какого дано вещества, чему соответствуют понятия – массы и химических элементов. История же науки, касающейся вещества, т. е. химии, приводит волей или неволей к требованию признания не только вечности массы вещества, но и вечности химических элементов. Поэтому невольно зарождается мысль о том, что между массою и химическими элементами необходимо должна быть связь, а так как масса вещества, хотя и не абсолютная, а лишь относительная, выражается окончательно в виде атомов, то надо искать функционального соответствия между индивидуальными свойствами элементов и их атомными весами».

Народная молва приписывает учёному нечто мифическое. Будто бы идея периодической системы пришла в голову Дмитрию Ивановичу за завтраком. После этого учёный будто бы «закрылся в своём кабинете. Вынул из стола пачку визиток и стал на их обратной стороне писать символы элементов и их главные свойства. Учёный перекладывал карточки из одного горизонтального ряда в другой. Потом он отвлёкся на игру с маленькой дочкой, а позже прилёг отдохнуть. Короткий сон, который и сном-то назвать было сложно, навеял ему мысль о периодическом законе». Эту байку породили записи самого Дмитрия Ивановича Менделеева:

«Во сне мне совершенно явственно представилась таблица. Я тут же проснулся и набросал увиденную во сне таблицу на первом же подвернувшемся под руку клочке бумаги». Считают, что всё это может быть лишь шуткой гениального учёного.

Если серьёзно, то о методике своей работы Дмитрий Иванович рассказал так: «Когда я стал окончательно оформлять мою классификацию элементов, я написал на отдельных карточках каждый элемент и его соединения, и затем, расположив их в порядке групп и рядов, получил первую наглядную таблицу периодического закона. Но это был лишь заключительный аккорд, итог всего предыдущего труда». Отметим здесь, что его предшественники обращали внимание лишь на один критерий – атомные веса, и потому не могли увидеть строгую периодичность в свойствах элементов.

Сыр важнее таблицы?!

17 февраля (1 марта по новому стилю) 1869 года Менделеев подготовил рукопись статьи, содержащую таблицу под названием «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве», и сдал её в печать с пометками для наборщиков и с датой «17 февраля 1869 г.». Доклад об открытии Дмитрия Менделеева сделал редактор «Журнала Русского химического общества» профессор Николай Александрович Меншуткин на заседании общества 22 февраля (6 марта по новому стилю) 1869 года. Сам же Дмитрий Менделеев на заседании не присутствовал, так как в это время по заданию Вольного экономического общества обследовал сыроварни Тверской и Новгородской губерний.

Идеологом оригинальных русских сыров («Костромской», «Пошехонский») был старший брат русского художника Василия Васильевича Верещагина – Николай Васильевич Верещагин. Именно его сыроварни и был послан обследовать Дмитрий Иванович Менделеев. Пока Николай Александрович Меншуткин на заседании Русского химического общества распространялся о группах и рядах химических элементов, Дмитрий Менделеев вместе с хозяином сыроварни по очереди доили корову по кличке «Нянька». А затем Дмитрий Иванович самолично готовил сыр и масло.

В первом варианте Периодический системы элементы были расставлены учёным по девятнадцати горизонтальным рядам и по шести вертикальным столбцам. Но это было лишь началом классификации. Работа продолжалась ещё почти три года. И в том виде, который сегодня известен всем, таблица появилась лишь в 1871 году: теперь горизонтальные столбцы элементов-аналогов превратились в восемь групп, расположенных вертикально; а шесть вертикальных столбцов первого варианта преобразовались в периоды; эти периоды начинались щелочным металлом и заканчивались галогеном. Некоторые ячейки таблицы оставались незаполненными. Это были места для неоткрытых на тот момент элементов.

Предшественники или конкуренты?

Есть мнение, что Дмитрий Менделеев не был осведомлён (или осведомлён лишь приблизительно) о попытках его предшественников расположить химические элементы по возрастанию их атомных масс и о возникающих при этом казусах.

К таким предшественникам относят, например, изобретателя «цилиндра Бегуйе» француза Александра Эмиля Бегуйе де Шанкуртуа (Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois, 1820−1886). На боковую поверхность цилиндра, размеченную на 16 частей, Шанкуртуа нанёс линию под углом 45°; на этой линии он поместил точки, соответствующие атомным массам элементов. Это привело к тому, что элементы, атомные веса которых различались на 16 или на число, кратное 16, располагались на одной вертикальной линии. Точно так же места элементов со сходными свойствами часто оказываются на одной вертикальной линии.

Англичанин Джон Александр Рейна Ньюлендс (John Alexander Reina Newlands, 1837−1898), по мнению итальянского химика Станислао Канниццаро (Stanislao Cannizzaro; 1826−1910), важную мысль о периодичности изменения свойств химических элементов высказал ещё в статье, датированной 20 августа 1864 года. Ньюлендс писал: «Разность в номерах наименьшего члена группы и следующего за ним равна семи; иначе говоря, восьмой элемент, начиная с данного элемента, является своего рода повторением первого, подобно восьмой ноте октавы в музыке…»

Немецкий химик, иностранный член-корреспондент Петербургской академии наук Юлиус Лотар Мейер (Julius Lothar von Meyer; 1830−1895) в немецких энциклопедиях фигурирует наряду с Менделеевым как один из создателей периодической системы элементов. Предложенная Мейером в работе «Природа элементов как функция их атомного веса» (1870 год) таблица состояла из девяти вертикальных столбцов, сходные элементы располагались в горизонтальных рядах; некоторые ячейки таблицы Мейер оставил незаполненными. Эта таблица Мейера 1870 года в некоторых отношениях была совершеннее первого варианта таблицы Менделеева, но – и это существенно! – она опубликована почти на 6 месяцев позже обнародования первого варианта таблицы Дмитрия Менделеева.

В 1880 году Юлиус Лотар Мейер опубликовал работу «К истории периодической атомистики» (Meyer L. Zur Geschichte der periodischen Atomistik. Ber. Dtsch. Chem. Ges. 1880. B. 13. S. 259−265), и оттиск её послал Дмитрию Ивановичу Менделееву.

В статье «К истории периодического закона», напечатанной в журнале Немецкого химического общества (Mendelejeff D. Zur Geschichte der periodischen Gesetzt. // Ber. Dtsch. Chem. Ges. 1880. B. 13. S. 1796−1804), Менделеев дал конкретный ответ Юлиусу Мейеру. Этот ответ позднее был уточнён и дополнен Дмитрием Ивановичем Менделеевым:

«Ни де Шанкуртуа, которому французы приписывают право на открытие периодического закона, ни Ньюлендс, которого выставляют англичане, ни Лотар Мейер, которого цитировали иные как основателя периодического закона, не рисковали предугадывать свойства неоткрытых элементов, изменять принятые веса атомов и вообще считать периодический закон новым, строго поставленным законом природы, могущим охватывать ещё доселе необобщённые факты, как это сделано мною с самого начала» (1869).

Эпилог

29 января 2019 года на торжественной церемонии в штаб-квартире ЮНЕСКО в Париже в соответствии с решением Генеральной Ассамблеи ООН «год, начинающийся 1 января 2019 года» провозглашён «Международным годом Периодической таблицы химических элементов в целях повышения осведомлённости мировой общественности о фундаментальных науках и расширения образования в области фундаментальных наук».

«Периодическая таблица химических элементов систематизирует химические элементы, известные человечеству, является своего рода повествованием. Это очень долгая, захватывающая история, полная перипетий, отступлений, неожиданных поворотов. Это история упорного стремления, стремления человеческого ума разгадать загадки Вселенной, понять суть вещей», – сказала на торжественной церемонии генеральный директор ЮНЕСКО, бывший министр культуры и коммуникаций Франции Одри Азуле (Audrey Azoulay).

Слова «Международный год» Периодической таблицы химических элементов, на наш взгляд, вполне оправданны. Другое дело, что в постановлении об учреждении Года таблицы нет упоминания имени русского учёного Дмитрия Ивановича Менделеева. Не упоминается это имя в названии таблицы в Германии, Франции и во многих других странах. Но это – дань тем давним спорам, о которых рассказано выше.




Виктор Фишман

№ 11, 2019. Дата публикации: 15.03.2019
 
 
химических менделеев первого периодической дмитрий периодического системы дмитрия таблица общества иванович элементы элементов веса февраля мейер закона таблицы менделеева вещества
 
 

Юлиус Лотар Мейер
 

Александр Эмиль Бегуйе де Шанкуртуа
 

Джон Александр Рейна Ньюлендс
 

в той же рубрике:

 
 
 
       
 
   

 
         
 
         
форум
Имя
 
Сообщение