Інструкція
Періодична система є багатоповерховий «будинок», в якому розташовується велика кількість квартир. Кожен «мешканець» або у власній квартирі під певним номером, який є постійним. Крім цього, елемент має «прізвище» або назву, наприклад кисень, бор або азот. Крім цих даних у кожній «квартирі» або зазначена така інформація, як відносна атомна маса, яка може мати точні або заокруглені значення.
Як у будь-якому будинку, тут є «під'їзди», а саме гурти. Причому в групах елементи розташовуються ліворуч та праворуч, утворюючи . Залежно від того, з якого боку їх більше, той називається головним. Інша підгрупа відповідно буде побічною. Також у таблиці є «поверхи» чи періоди. Причому періоди можуть бути як більшими (складаються з двох рядів), так і малими (мають лише один ряд).
По таблиці можна показати будову атома елемента, кожен з яких має позитивно заряджене ядро, що складається з протонів і нейтронів, а також негативно заряджених електронів, що обертаються навколо нього. Число протонів і електронів чисельно збігається та визначається в таблиці за порядковим номером елемента. Наприклад, хімічний елемент сірка має №16, отже, матиме 16 протонів та 16 електронів.
Щоб визначити кількість нейтронів (нейтральних частинок, також розташованих у ядрі) відніміть від відносної атомної маси елемента його порядковий номер. Наприклад, залізо має відносну атомну масу, що дорівнює 56 і порядковий номер 26. Отже, 56 – 26 = 30 протонів у заліза.
Електрони знаходяться на різній відстані від ядра, утворюючи електронні рівні. Щоб визначити кількість електронних (або енергетичних) рівнів, потрібно подивитися на номер періоду, в якому міститься елемент. Наприклад, алюміній знаходиться у 3 періоді, отже, у нього буде 3 рівні.
За номером групи (але лише для головної підгрупи) можна визначити найвищу валентність. Наприклад, елементи першої групи головної підгрупи (літій, натрій, калій тощо) мають валентність 1. Відповідно, елементи другої групи (берилій, магній, кальцій тощо) матимуть валентність рівну 2.
Також у таблиці можна проаналізувати властивості елементів. Зліва направо металеві властивості слабшають, а неметалеві посилюються. Це добре видно з прикладу 2 періоду: починається лужним металом натрієм, потім лужноземельний метал магній, після нього амфотерний елемент алюміній, потім неметали кремній, фосфор, сірка і закінчується період газоподібними речовинами – хлором та аргоном. У наступному періоді спостерігається аналогічна залежність.
Зверху вниз також спостерігається закономірність – металеві властивості посилюються, а неметалеві слабшають. Тобто, наприклад, цезій набагато активніший у порівнянні з натрієм.
Чи не втратите.Підпишіться та отримайте посилання на статтю собі на пошту.
Кожен, хто ходив до школи, пам'ятає, що одним із обов'язкових для вивчення предметів була хімія. Вона могла подобатися, а могла й не подобатися – це байдуже. І цілком імовірно, що багато знань із цієї дисципліни вже забуті й у житті не застосовуються. Проте таблицю хімічних елементів Д. І. Менделєєва, напевно, пам'ятає кожен. Для багатьох вона так і залишилася різнобарвною таблицею, де кожен квадратик вписані певні літери, що позначають назви хімічних елементів. Але тут ми не говоритимемо про хімію як таку, і описуватимемо сотні хімічних реакцій та процесів, а розповімо про те, як взагалі з'явилася таблиця Менделєєва – ця історія буде цікава будь-якій людині, та й взагалі всім тим, хто хоче до цікавої та корисної інформації .
Невелика передісторія
У далекому 1668 році видатним ірландським хіміком, фізиком і богословом Робертом Бойлем була опублікована книга, в якій було розвінчано чимало міфів про алхімію, і в якій він міркував про необхідність пошуку хімічних елементів, що не розкладаються. Вчений також навів їх список, що складається всього з 15 елементів, але припускав думку, що можуть бути ще елементи. Це стало відправною точкою у пошуку нових елементів, а й у систематизації.
Через сто років французьким хіміком Антуаном Лавуазьє був складений новий перелік, до якого входили вже 35 елементів. 23 їх пізніше були визнані нерозкладними. Але пошук нових елементів продовжувався вченими у всьому світі. І головну роль цьому процесі зіграв знаменитий російський хімік Дмитро Іванович Менделєєв – він уперше висунув гіпотезу у тому, що між атомної масою елементів та його розташуванням у системі можливо взаємозв'язок.
Завдяки кропіткій праці та зіставленню хімічних елементів Менделєєв зміг виявити зв'язок між елементами, в якому вони можуть бути одним цілим, а їхні властивості є чимось само собою зрозумілим, а є періодично повторюваним явищем. У результаті, у лютому 1869 року Менделєєв сформулював перший періодичний закон, а вже в березні його доповідь «Співвідношення якостей з атомною вагою елементів» було представлено на розгляд Російського хімічного суспільства істориком хімії Н. А. Меншуткіним. Потім того ж року публікація Менделєєва була надрукована в журналі «Zeitschrift fur Chemie» у Німеччині, а в 1871 році нову велику публікацію вченого, присвячену його відкриттю, опублікував інший німецький журнал «Annalen der Chemie».
Створення періодичної таблиці
Основна ідея до 1869 вже була сформована Менделєєвим, причому за досить короткий час, але оформити її в будь-яку впорядковану систему, наочно відображає, що до чого, він довго не міг. В одній із розмов зі своїм соратником А. А. Іностранцевим він навіть сказав, що в голові у нього вже все склалося, але привести все до таблиці він не може. Після цього, згідно з даними біографів Менделєєва, він приступив до кропіткої роботи над своєю таблицею, яка тривала три доби без перерв на сон. Перебиралися всілякі методи організації елементів у таблицю, а робота була ускладнена ще й тим, що у період наука знала ще про всіх хімічних елементах. Але, незважаючи на це, таблиця все ж таки була створена, а елементи систематизовані.
Легенда про сон Менделєєва
Багато хто чув історію, що Д. І. Менделєєва його таблиця приснилася. Ця версія активно поширювалася вищезгаданим соратником Менделєєва А. А. Іностранцевим як кумедна історія, якою він розважав своїх студентів. Він казав, що Дмитро Іванович ліг спати і уві сні виразно побачив свою таблицю, в якій усі хімічні елементи були розставлені у потрібному порядку. Після цього студенти навіть жартували, що таким самим способом було відкрито 40° горілка. Але реальні передумови для історії зі сном все ж таки були: як уже згадувалося, Менделєєв працював над таблицею без сну та відпочинку, і Іноземців одного разу застав його втомленим і вимотаним. Вдень Менделєєв вирішив трохи перепочити, а через деякий час, різко прокинувся, відразу ж узяв листок паперу і зобразив на ньому вже готову таблицю. Але сам учений спростовував всю цю історію зі сном, говорячи: «Я над нею, може, двадцять років думав, а ви думаєте: сидів і раптом… готове». Так що легенда про сон може бути і дуже приваблива, але створення таблиці стало можливим лише завдяки наполегливій праці.
Подальша робота
У період із 1869 по 1871 роки Менделєєв розвивав ідеї періодичності, яких схилялося наукове співтовариство. І одним з важливих етапів даного процесу стало розуміння того, що будь-який елемент у системі має мати у своєму розпорядженні, виходячи з сукупності його властивостей у порівнянні з властивостями інших елементів. На основі цього, а також спираючись на результати досліджень у зміні склоутворювальних оксидів, хіміку вдалося внести поправки до значення атомних мас деяких елементів, серед яких були уран, індій, берилій та інші.
Порожні клітини, що залишалися в таблиці, Менделєєв, звичайно ж, хотів швидше заповнити, і в 1870 передбачив, що незабаром будуть відкриті невідомі науці хімічні елементи, атомні маси та властивості яких він зумів обчислити. Першими з них стали галій (відкритий у 1875 році), скандій (відкритий у 1879 році) та германій (відкритий у 1885 році). Потім прогнози продовжили реалізовуватися, і було відкрито ще вісім нових елементів, серед яких: полоній (1898 рік), реній (1925 рік), технецій (1937 рік), францій (1939 рік) та астат (1942-1943 роки). До речі, в 1900 році Д. І. Менделєєв і шотландський хімік Вільям Рамзай прийшли до думки, що в таблицю повинні бути включені елементи нульової групи - до 1962 вони називалися інертними, а потім - благородними газами.
Організація періодичної системи
Хімічні елементи в таблиці Д. І. Менделєєва розташовані по рядах, відповідно до зростання їх маси, а довжина рядів підібрана так, щоб елементи, що знаходяться в них, мали схожі властивості. Наприклад, благородні гази, такі як радон, ксенон, криптон, аргон, неон і гелій важко вступають у реакції з іншими елементами, а також мають низьку хімічну активність, через що розташовані в крайньому правому стовпці. А елементи лівого стовпця (калій, натрій, літій і т.д.) добре реагують з іншими елементами, а самі реакції мають вибуховий характер. Простіше кажучи, всередині кожного стовпця елементи мають подібні властивості, що варіюються при переході від одного стовпця до іншого. Усі елементи, аж до №92 зустрічаються у природі, і з №93 починаються штучні елементи, які можна створити лише у лабораторних умовах.
У своєму первісному варіанті періодична система розумілася тільки як відображення існуючого в природі порядку, і жодних пояснень, чому все має бути саме так, не було. І лише коли з'явилася квантова механіка, справжній сенс порядку елементів у таблиці став зрозумілим.
Уроки творчого процесу
Говорячи про те, які уроки творчого процесу можна отримати з усієї історії створення періодичної таблиці Д. І. Менделєєва, можна навести приклад ідеї англійського дослідника в галузі творчого мислення Грема Уоллеса і французького вченого Анрі Пуанкаре. Наведемо їх коротко.
Згідно з дослідженнями Пуанкаре (1908) і Грема Уоллеса (1926), існує чотири основних стадії творчого мислення:
- Підготовка– етап формулювання основного завдання та перші спроби її вирішення;
- Інкубація- Етап, під час якого відбувається тимчасове відволікання від процесу, але робота над пошуком вирішення завдання ведеться на підсвідомому рівні;
- Осяяння- Етап, на якому знаходиться інтуїтивне рішення. Причому, знайтися це рішення може в ситуації, що абсолютно не має до завдання;
- Перевірка– етап випробувань та реалізації рішення, на якому відбувається перевірка цього рішення та його можливий подальший розвиток.
Як бачимо, у процесі створення своєї таблиці Менделєєв інтуїтивно дотримувався саме цих чотирьох етапів. Наскільки це ефективно, можна судити з результатам, тобто. тому, що таблиця була створена. А враховуючи, що її створення стало величезним кроком уперед не тільки для хімічної науки, але і для всього людства, наведені вище чотири етапи можуть бути застосовні як для реалізації невеликих проектів, так і для здійснення глобальних задумів. Головне пам'ятати, що жодне відкриття, жодне рішення завдання не можуть бути знайдені самі по собі, хоч би як хотіли побачити їх уві сні і скільки б не спали. Щоб щось вийшло, не важливо, створення це таблиці хімічних елементів або розробка нового маркетинг-плану, потрібно мати певні знання і навички, а також вміло використовувати свої потенціал і вперто працювати.
Ми бажаємо вам успіхів у ваших починаннях та успішної реалізації задуманого!
Ні, неправда. Розхожа легенда говорить про те, що Дмитро Мендєлєєв, відпочиваючи після наукових праць, несподівано побачив уві сні періодичну таблицю хімічних елементів Приголомшений сновидінням учений нібито прокинувся і почав у гарячці шукати олівець, щоб скоріше перенести по пам'яті таблицю на папір. Сам Менделєєв до цієї захоплюючої історії ставився з іронією, що погано приховується. Про свою таблицю він казав: «Я над нею, може, двадцять років думав, а ви думаєте: сидів і раптом… готове».
Хто автор міфу про сонну природу відкриття Менделєєва?
Найімовірніше, ця байка народилася з подачі професора геології Університету Санкт-Петербурга Олександра Іностранцева. У своїх численних листах він розповідає, що був дуже дружним із Менделєєвим. І одного разу хімік відкрив душу геологу, повідавши йому буквально таке: «Очевидно, я побачив уві сні таблицю, в якій елементи були розташовані за необхідності. Я прокинувся і одразу ж записав дані на аркуші паперу і знову заснув. І тільки в одному місці знадобилася потім правка». Цю історію Іноземців згодом часто переказував своїм студентам, яким дуже імпонувала думка про те, що для здійснення великого відкриття досить лише глибше заснути.
Більше ж критичні слухачі не поспішали приймати вищезгаданий анекдот на віру, оскільки, по-перше, Іноземців ніколи не був таким вже нерозлучним другом Менделєєва. По-друге, хімік взагалі мало кому відкривався, з приятелями він часто жартував, при цьому робив це з більш ніж серйозним виразом обличчя, так що оточуючі нерідко не могли зрозуміти — всерйоз кинута та чи інша фраза чи ні. По-третє, Менделєєв у своїх щоденниках і листах розповідав, що з 1869 по 1871 роки він зробив у таблиці не одну, а безліч правок.
А чи були такі вчені, які робили відкриття уві сні?
На відміну від Менделєєва, багато іноземних вчених і винахідників не тільки не відхрещувалися, а й навпаки, всіляко підкреслювали, що зробити те чи інше відкриття їм допомогло якесь осяяння, що спадало на них уві сні.
Американський вчений Еліас Хоунаприкінці ХІХ століття працював над створенням швейної машинки. Перші апарати Хоу ламалися і псували тканину - пов'язано це було з тим, що вушко голки знаходилося з тупого боку голки. Вчений довгий час не міг зрозуміти, як вирішити цю проблему, поки одного разу не задрімав прямо над кресленнями. Хоу снилося, що правитель якоїсь заморської країни під страхом страти наказав йому змайструвати швейну машинку. Створений ним апарат відразу зламався, і монарх розлютився. Коли Хоу вели на ешафот, він побачив, що списи оточуючих його стражників мали отвори прямо під вістрям. Прокинувшись, Хоу перемістив вушко на протилежний кінець голки, і швейна машинка почала працювати без збоїв.
Німецький хімік Фрідріх Август Кекулев 1865 році задрімав у своєму улюбленому кріслі біля каміна і побачив наступний сон: «Перед моїми очима стрибали атоми, вони зливалися у великі структури, схожі на змій. Як заворожений, я стежив за їхнім танцем, як раптом одна зі «змій» схопила себе за хвіст і дратівливо затанцювала перед моїми очима. Наче пронизаний блискавкою, я прокинувся: структура бензолу являє собою замкнуте кільце!
Данському вченому Нільсу Бору 1913 року наснилося, що він опинився на Сонці, а навколо нього на величезній швидкості обертаються планети. Під враженням від цього сновидіння Бор створив планетарну модель будови атомів, яку йому пізніше вручили Нобелівську премію.
Німецький вчений Отто Левідовів, що природа передачі нервового імпульсу у тілі людини є хімічною, а не електричною, як вважалося на початку ХХ ст. Ось як Леві описував свої наукові дослідження, які не припинялися ні вдень, ні вночі: «…У ніч перед Великоднім Неділею 1920 року я прокинувся і зробив кілька нотаток на шматку паперу. Потім я знову заснув. Вранці у мене виникло відчуття, що цієї ночі я записав щось дуже важливе, але я не зміг розшифрувати свої каракулі. Наступної ночі, о третій годині, ідея знову повернулася до мене. Це був задум експерименту, який допоміг би визначити, чи є правомочною моя гіпотеза хімічної трансмісії… Я тут же піднявся, пішов у лабораторію і на жаб'ячому серці поставив експеримент, який бачив уві сні… Його результати стали основою теорії хімічної трансмісії нервового імпульсу». За внесок у медицину у 1936 році Леві отримав Нобелівську премію. Через два роки він емігрував із Німеччини спочатку до Великобританії, а потім до США. Берлін дозволив вченому виїхати за кордон лише після того, як той пожертвував всю грошову винагороду на потреби Третього рейху.
У середині XX століття американський вчений Джеймс Вотсонпобачив уві сні двох змій, що переплітаються. Це сновидіння допомогло йому першим у світі зобразити форму та структуру ДНК.
Періодичний закон було відкрито Д.І. Менделєєвим під час роботи над текстом підручника «Основи хімії», що він зіштовхнувся з труднощами систематизації фактичного матеріалу. На середину лютого 1869 р., обмірковуючи структуру підручника, учений поступово дійшов висновку, що властивості простих речовин, і атомні маси елементів пов'язує певна закономірність.
Відкриття періодичної таблиці елементів було скоєно невипадково, це був результат величезної праці, тривалої і копіткої роботи, що була витрачена і самим Дмитром Івановичем, і безліччю хіміків у складі його попередників і сучасників. «Коли я став остаточно оформляти мою класифікацію елементів, я написав на окремих картках кожен елемент та його з'єднання, і потім, розташувавши їх у порядку груп та рядів, отримав першу наочну таблицю періодичного закону. Але це був лише заключний акорд, підсумок усієї попередньої праці…» - говорив учений. Менделєєв наголошував, що його відкриття було результатом, що завершив собою двадцятирічний роздум про зв'язки між елементами, обмірковування з усіх боків взаємовідносин елементів.
17 лютого (1 березня) рукопис статті, що містить таблицю під назвою «Досвід системи елементів, заснованої на їхній атомній вазі та хімічній подібності», був закінчений і зданий до друку з позначками для наборщиків і з датою «17 лютого 1869 р.». Повідомлення про відкриття Менделєєва було зроблено редактором "Російського хімічного товариства" професором Н.А. Меншуткіна на засіданні товариства 22 лютого (6 березня) 1869 р. Сам Менделєєв на засіданні не був присутній, оскільки в цей час за завданням Вільного економічного товариства обстежував сироварні Тверської та Новгородської губерній.
У першому варіанті системи елементи були розставлені вченим по дев'ятнадцяти горизонтальних рядах і шести вертикальним стовпцям. 17 лютого (1 березня) відкриття періодичного закону аж ніяк не завершилося, а лише розпочалося. Його розробку та поглиблення Дмитро Іванович продовжував ще майже три роки. У 1870 р. Менделєєв в «Основах хімії» опублікував другий варіант системи («Природну систему елементів»): горизонтальні стовпці елементів-аналогів перетворилися на вісім вертикально розташованих груп; шість вертикальних стовпців першого варіанта перетворилися на періоди, що починалися лужним металом і закінчуються галогеном. Кожен період був розбитий на два ряди; елементи різних рядів, що увійшли до групи, утворили підгрупи.
Сутність відкриття Менделєєва у тому, що із зростанням атомної маси хімічних елементів їх властивості змінюються не монотонно, а періодично. Після певної кількості різних за властивостями елементів, що розташовані за зростанням атомної ваги, властивості починають повторюватися. Відмінністю роботи Менделєєва від робіт його попередників було те, що основ для класифікації елементів у Менделєєва була не одна, а дві - атомна маса та хімічна подібність. Для того, щоб періодичність повністю дотримувалася, Менделєєв виправив атомні маси деяких елементів, кілька елементів розмістив у своїй системі всупереч прийнятим на той час уявленням про їхню схожість з іншими, залишив у таблиці порожні клітини, де повинні були розміститися поки що не відкриті елементи.
У 1871 р. на основі цих робіт Менделєєв сформулював Періодичний закон, форма якого згодом була дещо вдосконалена.
Періодична система елементів дуже вплинула на подальший розвиток хімії. Вона не тільки була першою природною класифікацією хімічних елементів, що показала, що вони утворюють струнку систему і знаходяться в тісному зв'язку один з одним, а й стала могутнім знаряддям для подальших досліджень. Тоді, коли Менделєєв з урахуванням відкритого ним періодичного закону становив свою таблицю, багато елементів ще були відомі. Протягом наступних 15 років прогнози Менделєєва блискуче підтвердилися; всі три очікувані елементи були відкриті (Ga, Sc, Ge), що було найбільшим тріумфом періодичного закону.
СТАТТЯ «МЕНДЕЛЄЇВ»
Менделєєв (Дмитро Іванович) – проф., нар. у Тобольську, 27 січня 1834 р.). Батько його, Іван Павлович, директор тобольської гімназії, незабаром осліп і помер. Менделєєв, десятирічним хлопчиком, залишився під опікою своєї матері, Марії Дмитрівни, уродженої Корнільєвої, жінки видатного розуму і користувалася загальною пошаною в місцевому інтелігентному суспільстві. Дитинство та гімназичні роки М. проходять в обстановці, сприятливій для утворення самобутнього та незалежного характеру: мати була прихильницею вільного пробудження природного покликання. Любов до читання та вивчення ясно виявилася в М. тільки після закінчення гімназичного курсу, коли мати, вирішивши направити свого сина до науки, вивезла його 15-річним хлопчиком із Сибіру спочатку до Москви, а потім через рік до Петербурга, де і помістила до педагогічного інститут… В інституті почалося справжнє, всепоглинаюче штудування всіх галузей позитивної науки… Після закінчення курсу в інституті, внаслідок здоров'я, що похитнулося, поїхав до Криму і був визначений учителем гімназії, спочатку в Сімферополі, потім в Одесі. Але вже 1856г. він знову повернувся до Петербурга, надійшов приват-доцентом до СПб. унів. та захистив дисертацію «Про питомі обсяги», на ступінь магістра хімії та фізики… У 1859 р. М. був відряджений за кордон… У 1861 р. М. знову вступив приват-доцентом у Спб. Університет. Незабаром потім опублікував курс «Органічної хімії» та статтю «Про межу СnН2n+ вуглеводнів». У 1863 р. М. був визначений професором CПб. технологічного інституту та протягом кількох років багато займався питаннями техніки: їздив на Кавказ для вивчення нафти біля Баку, виробляв сільськогосподарські досліди Імп. Вільного економічного товариства, видавав технічні керівництва і т. п. У 1865 р. проводив дослідження розчинів спирту за їхньою питомою вагою, що послужило предметом докторської дисертації, яку захищав наступного року. Професором СПб. унів. по кафедрі хімії М. був обраний та визначений у 1866 р. З того часу наукова його діяльність набуває таких розмірів та різноманітності, що в короткому нарисі можна вказати лише на найважливіші праці. У 1868 – 1870 рр. він пише свої «Основи хімії», де вперше проводиться принцип його періодичної системи елементів, що дала можливість передбачити існування нових, ще невідкритих елементів і з точністю передбачити властивості як самих, так і їх різноманітних сполук. У 1871 – 1875 рр. займається дослідженням пружності та розширення газів та публікує свій твір «Про пружність газів». У 1876 р. за дорученням уряду їде до Пенсільванії для огляду нафтових американських родовищ і потім кілька разів на Кавказ для вивчення економічних умов нафтового виробництва та умов видобутку нафти, що спричинили широкий розвиток нафтової промисловості в Росії; сам займається вивченням нафтових вуглеводнів, про все публікує кілька творів і в них розбирає питання про походження нафти. Приблизно тоді займається питаннями, які стосуються повітроплавання і опору рідин, супроводжуючи свої вивчення публікацією окремих творів. У 80-х роках. він знову звертається до вивчення розчинів, результатом чого з'явилося соч. "Дослідження водних розчинів за питомою вагою", висновки якого знайшли стільки послідовників серед хіміків усіх країн. У 1887 р., під час повного сонячного затемнення, піднімається один на аеростаті в Клин, сам робить ризиковану поправку клапанів, робить кулю слухняною і заносить у літописі цього явища все, що вдалося помітити. У 1888 р. вивчає дома економічні умови Донецької кам'яновугільної області. У 1890 р. М. припинив читання свого курсу неорганічної хімії у СПб. Університеті. Інші великі економічні та державні завдання з цього часу починають особливо займати його. Призначений членом ради торгівлі і мануфактур, приймає найактивнішу участь у виробленні та систематичному проведенні заступницького для російської обробної промисловості тарифу і публікує твір «Тлумачний тариф 1890», що трактує за всіма статтями, чому для Росії настала необхідність такого заступництва. Одночасно він залучається військовим та морським міністерствами до питання про переозброєння російської армії та флоту для вироблення типу бездимного пороху та після відрядження до Англії та Франції, які тоді вже мали свій порох, призначається в1891 р. консультантом при керуючого морським міністерством з порохових питань та, працюючи разом із службовцями (своїми колишніми учнями) в науково-технічній лабораторії морського відомства, відкритої спеціально для вивчення зазначеного питання, вже на початку 1892 р. вказує потрібний тип бездимного пороху, названого піроколодійним, універсального і легко пристосовуваного до всякого. З відкриттям у міністерстві фінансів палати заходів і терезів, в 1893 р., визначається у ній вченим зберігачем заходів і терезів і розпочинає видання «Временника», у якому публікуються всі вимірювальні дослідження, які у палаті. Чуйний і чуйний до будь-яких наукових питань першорядної важливості, М. також жваво цікавився й іншими явищами поточного суспільного життя, і скрізь, де можливо, сказав своє слово… З 1880 р. він почав цікавитися художнім світом, особливо російським, збирає художні колекції та т. п., а 1894 р. обирається дійсним членом Імп.академії мистецтв... Першорядної важливості різноманітні наукові питання, що були предметом вивчення М., за своєю чисельністю не можуть бути тут перераховані. Він написав до 140 робіт, статей та книг. Але час для оцінки історичного значення цих праць ще не настав, і М., будемо сподіватися, ще довго не перестане досліджувати і висловлювати своє потужне слово з питань, що виникають, як науки, так і життя...
РОСІЙСЬКЕ ХІМІЧНЕ СУСПІЛЬСТВО
Російське хімічне суспільство - наукова організація, заснована при Санкт-Петербурзькому університеті в 1868 р. і була добровільним об'єднанням російських хіміків.
Про необхідність створення Товариства було заявлено на 1-му З'їзді російських дослідників природи і лікарів, що відбувся в Санкт-Петербурзі наприкінці грудня 1867 - початку січня 1868 р. На З'їзді було оголошено рішення учасників Хімічної секції:
«Хімічна секція заявила одностайне бажання з'єднатися в Хімічне суспільство для спілкування сил російських хіміків, що вже склалися. Секція вважає, що це суспільство матиме членів у всіх містах Росії, і що його видання включатиме праці всіх російських хіміків, які друкуються російською мовою».
До цього часу вже було засновано хімічні товариства у кількох європейських країнах: Лондонське хімічне товариство (1841), Хімічне товариство Франції (1857), Німецьке хімічне товариство (1867); Американське хімічне суспільство було засноване 1876 р.
Статут Російського хімічного суспільства, складений переважно Д.І. Менделєєвим був затверджений Міністерством народної освіти 26 жовтня 1868 р., а перше засідання Товариства відбулося 6 листопада 1868 р. Спочатку до його складу увійшли 35 хіміків з Петербурга, Казані, Москви, Варшави, Києва, Харкова та Одеси. У перший рік свого існування РХО виросло з 35 до 60 членів і продовжувало плавно рости в наступні роки (129 - 1879 р., 237 - 1889 р., 293 - 1899 р., 364 - 1909 р., 565 - 1917 р.).
У 1869 р. у РХВ виник свій друкований орган - «Журнал Російського хімічного товариства» (ЖРГО); журнал виходив 9 разів на рік (щомісяця, крім літніх місяців).
У 1878 р. РХО об'єдналося з Російським фізичним суспільством (засновано 1872 р.) у Російське фізико-хімічне суспільство. Першими Президентами РФХО були А.М. Бутлеров (у 1878-1882 рр.) та Д.І. Менделєєв (1883-1887 рр.). У зв'язку з об'єднанням з 1879 р. (з 11-го тому) «Журнал Російського хімічного товариства» було перейменовано на «Журнал Російського фізико-хімічного товариства». Періодичність видання складала 10 номерів на рік; журнал складався з двох частин – хімічної (ЖРХО) та фізичної (ЖРФО).
На сторінках ЖРГО вперше було надруковано багато праць класиків російської хімії. Можна особливо відзначити роботи Д.І. Менделєєва щодо створення та розвитку періодичної системи елементів та А.М. Бутлерова, пов'язані з розробкою його теорії будови органічних сполук… За період з 1869 по 1930 р. в ЖРГО було опубліковано 5067 оригінальних хімічних досліджень, друкувалися також реферати та оглядові статті з окремих питань хімії, переклади найцікавіших робіт із іноземних журналів.
РФХО стало засновником Менделєєвських з'їздів із загальної та прикладної хімії; три перші з'їзди пройшли в С.-Петербурзі в 1907, 1911 та 1922 рр. У 1919 р. видання ЖРФГО було призупинено та відновлено лише у 1924 р.
У Росії скажуть, що таблицю Менделєєва винайшов, звісно, Менделєєв. Приємно бачити у співвітчизниках таких першовідкривачів та першопрохідників, як І.І.Ползунов, Д.І.Менделєєв, А.С.Попов, К.Е.Ціолковський, С.П.Корольов, Ю.А.Гагарін. Проте, на Заході чомусь фігурують інші імена.
Д.І.Менделєєв опублікував свою першу схему періодичної таблиці в 1869 р. у статті "Співвідношення властивостей та атомних ваг елементів", повідомлення про відкриття було розіслано в лютому 1869 р. Сам Д.І.Менделєєв дав таке формулювання:
"Властивості простих тіл, а також форми та властивості сполук елементів, а тому і властивості утворених ними простих і складних тіл, стоять у періодичній залежності від їхньої атомної ваги".
Таким чином, на думку істориків, у тому числі вітчизняних, сутність відкриття Менделєєва полягала в тому, що зі зростанням атомної маси хімічних елементів їх властивості змінюються не монотонно, а періодично. А також відмінністю роботи Менделєєва від робіт його попередників вважають те, що основ для класифікації елементів була не одна, а дві – атомна маса та хімічна властивість.
Проте, давайте подивимося, як було з сутністю у попередників.
Німецький хімік І.В.Деберейнер (1780-1849) вперше встановив закономірності зміни властивостей елементів залежно від зростання атомних терезів: атомна вага середнього елемента в тріаді дорівнює середньому арифметичному атомному терезу першого і третього елементів тріади. Перша така закономірність була виявлена їм у 1817 р. для кальцію, стронцію та барію, пізніше – для інших тріад. Але і є періодичне повторення властивостей хімічних елементів залежно від своїх атомної ваги, тобто. формально все те, що є у Д.І.Менделєєва.
Офіційно Деберейнер опублікував свій " закон тріад " в 1829 р. Інша річ, що тріад, як і найвідоміших елементів, було тоді замало, тому історики обережно формулюють так: закон тріад Деберейнера підготував ґрунт для систематизації елементів, що завершилася створенням періодичного закону. Що ж, ґрунт – це теж чимало!
Ось таблиця Деберейнера.
Не густо. Якби було відомо в ті часи більше елементів та їх атомних ваг, то Деберейнер, безсумнівно, здогадався б про більше.
Французький геолог та хімік А.Е.Шанкуртуа (1820-1886) у 1862 р. запропонував систематизацію, засновану на закономірній зміні атомних мас. Він відзначив елементи крапками на поверхні циліндра. Елементи, атомні ваги яких відрізнялися на 16 або кратне 16, розташовувалися на одній вертикалі, на якій йшло і збіг інших властивостей. Робота залишилася непоміченою, про неї згадали лише після відкриття Д.І.Менделєєвим Періодичного закону. Гвинтовий графік на циліндрі точніше відбиває послідовність властивостей, але в плоскій таблиці Менделєєва єдина лінія рветься.
Ще вражаюча періодична система Шанкуртуа у вигляді спіралі.
Англійський хімік Д.А.Ньюлендерс (1837-1898) склав таблицю, у якій розташував всі відомі хімічні елементи порядку збільшення їх атомних терезів. У статті від 20 серпня 1864 р. вперше в історії їм була прямо висловлена ідея про періодичність зміни властивостей хімічних елементів. Хоча попередники Ньюлендерса не наголошували на періодичність, але можливо, лише тому, що вона і так була очевидною в їх схемах.
18 серпня 1865 р. Ньюлендерс опублікував нову таблицю хімічних елементів, назвавши її "законом октав". 1 березня 1866 р. Ньюлендерс зробив доповідь "Закон октав та причини хімічних відносин серед атомних ваг" на засіданні Лондонського хімічного товариства. На жаль, доповідь не викликала інтересу, оскільки і без Ньюлендерса було багато спроб пошуку закономірностей серед атомних ваг елементів.
Німецький хімік Ю.Л.Мейєр (1830-1895) У 1864 р. опублікував таблицю з 28 елементів, розміщених у 6 стовпців згідно з їхньою валентністю. Хоча валентність та атомна маса - різні речі, але через їх зв'язок таблиця все одно вийшла по терезах, причому в таблиці прямо вказані маси.
У грудні 1869 р. Мейєр написав і в 1870 р. опублікував роботу "Природа елементів як функція їхньої атомної ваги". Таблиця Мейєра 1870 р. у деяких відносинах досконаліший за перший варіант таблиці Менделєєва, але істотно, що дата на рік пізніше.
У ті часи був відсутній не лише Інтернет, а й телебачення та радіо. Обмін інформацією відбувався не швидко. Навіть у наш час вчені часто не знають про відкриття колег та роблять їх незалежно. Анекдотичний випадок з великим К.Е.Ціолковським та його кінетичною теорією газів, на яку той же Д.І.Менделєєв написав Ціолковському вбивчу відповідь: кінетична теорія газів відкрита 25 років тому.
У всякому разі, Лондонське королівське суспільство визнало рівні права й у 1882 р. присудило золоті медалі Менделєєву та Мейєру "за відкриття періодичних співвідношень атомних ваг". З таким формулюванням цілком можна було нагородити ще десяток людей.
Тому дуже дивно категорична заява Д.І.Менделєєва: "Майєр раніше мене не мав періодичного закону, а після мене нічого нового до нього не додав". Ось так! Нічим ділитися не збираюся.
А при зазначеному формулюванні ділитися з Мейєром нема чим. З формально заявленої сутності відкриття Д.І.Менделєєву не належить нічого. Задовго до нього і до Мейєра десяток відомих хіміків і, мабуть, тисячі ентузіастів класифікували хімічні елементи відповідно до їх властивостей і зростання атомної ваги, хтось успішніше, хтось - менше. Новизна роботи Д.І.Менделєєва виявилася не виділена.
Понад те, на початку ХХ століття з відкриттям будівлі атома було встановлено, що періодичність зміни властивостей хімічних елементів визначається атомною вагою, а зарядом ядра. Таким чином, був поставлений жирний хрест на атомній вазі, який, як з'ясувалося, залежить ще від кількості нейтронів і тому ніяк не може бути визначальним.
Що ж тоді виходить? Загалом, не було жодного відкриття? А чи були суцільні помилки, які поступово розсіювалися безліччю дослідників? Може бути і так. На історії хімії чудово видно, як фактичний матеріал від тих, хто чаклує з пробірками, поступово призводить до нових висновків, теоретики певною мірою виконують волю цього матеріалу.
Якщо хтось зробив новий невеликий висновок, то це не означає, що він геніальніший за попередників. Просто настав час чергового висновку...
І все-таки є у всій цій історії з таблицею Менделєєва поворотний момент, яким вправі пишатися Д. І. Менделєєв і вся Росія. Його скромно називають особливістю таблиці Менделєєва, але, на мою думку, у цьому найбільша суть: Менделєєв залишив дірки у своїй таблиці! Ось у чому головна заслуга Менделєєва, а не в тому, про що заявив сам Д. І. Менделєєв і чого вдосталь було у його попередників.
Чи багато користі від дірок? Дивлячись яких! Завдяки цим діркам, таблиця Д.І.Менделєєва перетворилася на найпотужніший інструмент наукового пошуку та розвитку всієї хімічної науки. Тепер стало ясно, де і що треба шукати! Тож за дірки треба було медалі давати! Щоправда, ще треба пошукати сміливців, які зважилися б публічно вихваляти порожнє місце.
Втім, зрозуміли не відразу. Спочатку Д. І. Менделєєв не надавав великого значення своєї таблиці. Тоді не лінивий не переставляв подібно дитині кубики з назвами хімічних елементів. Для серйозного вченого це було більш ніж сумнівним заняттям.
Не можна сказати, що порядок серед елементів не потрібний. Але одна справа працювати з колбами, біля верстата або в полі, і зовсім інша - конторські підрахунки, які не мають жодної користі.
Це ми зараз знаємо, що дірки Менделєєва були геніальними. А спочатку вони були недоречним апендиксом, прямим визнанням неспроможності таблиці. Вигадувати всякі фантастичні матерії та простори, щоб залатати дірки в якійсь свіжоспеченій теорії, - це поганий тон для серйозної практичної науки.
Завдяки своїм діркам, Д.І.Менделєєв передбачив виявлення низки невідомих тоді хімічних елементів, але чи мало взагалі у світі провісників! Кінець світла невтомно пророкують, але це важливіше, ніж якось елемент, що у мікроскопічних дозах.
Передбачені елементи могли знайтися. Власне, жодних доказів у Д.І.Менделєєва не було. І що тоді? Забули б як масу інших пророкувань. Наприклад, вважали, що між орбітами Марса та Юпітера колись існувала планета Фаетон, але зараз запевняють, що її там ніколи не було. Вважали, що є теплород, але також не виявилося.
Тоді з якого дива повинні знайтися проміжні елементи? Чи мало що там задумали Бог чи матінка-природа! Немає і все! І можна скаржитися хоч у спортлото.
Але знайшлися проміжні елементи! Не одразу, але знайшлися. Через шість років у 1875 р. виявили пророкований галій, а в 1879 р. скандій. Одну знахідку можна було вважати випадковою. Але після другого сюрпризу скептична наукова спільнота заспівала зовсім іншим голосом і аж на золоті медалі розщедрилася. Справді, не часто пророкування здійснюються.
У 1885 р. було відкрито передбачений германій, а далі пішло-поїхало.
Тут вже Д.І.Менделєєв наважився! У суперечці за першість з Мейєром наш співвітчизник прямо, дохідливо і без ознак скромності заявив:
"По праву творцем наукової ідеї має того вважати, хто зрозумів не тільки філософський, а й практичний бік справи, зумів так його поставити, що в новій істині всі могли переконатися і вона стала загальним надбанням".
Ось так! Справа, виявляється, не в періодичності, а в практичній стороні справи.
Правда, сам Дмитро Іванович "зрозумів" це далеко не відразу, а набагато пізніше, коли більше інші "зуміли поставити" "практичний бік справи". Але це вже не так важливо. Головне, що шлях до "загального надбання" було відкрито. І лежав цей шлях через дірки. Напевно, ніколи не було в історії і вже не буде таких найбільших і найплідніших дірок!
