Рассказ о строении вещества: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Выходит, Менделеев ошибся. Ведь опыт — великий законодатель науки, он последний судья, решающий участь любой теории. Результат опытов Буабодрана говорит о том, что периодический закон неверен, что свойства элементов случайны, что нет путеводной нити, позволяющей уверенно искать новые элементы.

Но Менделеев уверен в своей правоте. Он такой же сторонник опыта, как и другие химики, но ведь опыт может быть и ошибочен!

И русский химик пишет в Париж новое письмо, в котором утверждает, что его французский коллега ошибся. Удельный вес галлия не может быть 4,7; он должен быть от 5,9 до 6,0. Это было очень смелое утверждение. В самом деле, как это может химик из Петербурга, не видя в глаза нового элемента, не присутствуя при опытах с ним, так смело упрекать в ошибках человека, открывшего и исследовавшего новый элемент. Но Менделеев настаивает. И тогда Буабодран решает ещё раз проверить себя. Получив новую порцию очищенного от примесей галлия, он проверяет опыт. И… удельный вес нового элемента оказывается равным 5,94!

Так блестяще подтвердился великий закон, открытый русским химиком. Это означало конец слепых поисков, конец случайностям в поисках новых атомов. Великий закон давал в руки учёных могучее орудие научного предвидения!

Но, может быть, случай с галлием был только единственным «счастливым совпадением»? Нет! Через 5 лет после Буабодрана открывают новый элемент — скандий. На этот раз уже все химики мира ищут для скандия место в менделеевской таблице. И это место находится. Это тот элемент, который был описан Д. И. Менделеевым под названием экабора.

Указывая в своей статье на совпадение свойств скандия со свойствами экабора, существование которого за десять лет до его открытия было предсказано Д. И. Менделеевым, учёный, открывший новый элемент, пишет: «…так подтверждаются самым наглядным образом мысли русского химика, позволившие не только предвидеть существование названного простого тела, но и наперед дать его важнейшие свойства».

И еще через 6 лет — в 1886 году — немецкий химик Винклер открывает элемент германий и пишет Менделееву:

«Уведомляю Вас о… новом триумфе Вашего гениального исследования и свидетельствую Вам своё почтение и глубокое уважение».

Германий — это менделеевский экакремний.

Казалось бы, справедливость великого закона природы была окончательно доказана.

Но нет! В 1894 году закон Менделеева подвергается ещё одному испытанию. В этом году учёные открывают новый химический элемент — аргон. Необыкновенны свойства этого элемента: он не даёт никаких соединений с другими химическими элементами! Это совершенно инертный, бездеятельный газ. Позднее были открыты ещё пять таких же инертных газов — гелий, неон, криптон, ксенон и радон.

Как быть с этими элементами? Им, казалось бы, нет места в существующей таблице Менделеева.

Но это было только кажущимся затруднением. Периодический закон сам наталкивал на мысль о необходимости существования элементов со свойствами инертных газов. Трудно, действительно, представить себе непосредственный переход от активного металлоида фтора к активному металлу натрию и от активного металлоида хлора к активному металлу калию. Невольно рождалась мысль о необходимости существования группы элементов со свойствами, одинаково чуждыми и свойствам металлов и свойствам металлоидов.

Этими необычайными элементами и явились инертные газы. Они заняли уготованную им в периодической таблице нулевую группу.

Интересно отметить, что существование в природе инертных газов предсказал задолго до их открытия известный революционер учёный Н. А. Морозов. Осуждённый царским правительством на пожизненное заключение, этот замечательный человек просидел в одиночестве в Шлиссельбургской крепости 28 лет. Освобождённый революцией 1905 года, он вынес на волю много томов научных трудов, написанных в заключении. В числе его работ имеется книга «Периодические системы строения вещества». В ней Н. А. Морозов, давая несколько замечательных научных предсказаний, говорит о существовании химических элементов нулевой группы. В периодической таблице элементов, помещённой в книге, Н. А. Морозов вводит нулевую группу и в ней на месте открытых в будущем инертных газов проставляет числа 4, 20, 40, 82 и т. д., соответствующие атомным весам предсказываемых элементов.

Это предсказание Н. А. Морозов сделал в 1883 году.

Так, пополняясь и уточняясь с каждым новым открытием, таблица Менделеева приобрела в наше время вид, изображённый на рисунке 9.

Рис. 9. Современная периодическая таблица химических элементов Д. И. Менделеева.

Всего Менделеевым было предсказано существование одиннадцати неизвестных в его время элементов. Все они теперь найдены.

Утверждением справедливости закона Менделеева заканчивается важный этап в многовековой борьбе за познание основ нашего мира.

Ни вода и ни воздух, ни земля и ни огонь, ни ртуть и ни сера — ни все эти вещества вместе, ни каждое из них в отдельности не являются теми простыми веществами, из которых строится всё многообразие мира. Элементов мира много больше, всего их в природе 92 — от самого легкого — водорода до самого тяжёлого — урана. Так говорил великий закон Менделеева[3].

«Менделеевская „периодическая система элементов“ ясно показывает, какое большое значение в истории природы имеет возникновение качественных изменений из изменений количественных» (Сталин, Соч., т. 1, стр. 301).

Д. И. Менделеев завершает период, начатый в химии Ломоносовым. Он открывает новую эпоху в развитии учения о строении вещества. Менделеев дает новое, диалектическое представление о химических элементах, о глубокой взаимосвязи и взаимозависимости различных атомов, существующих в мире.

Химические элементы составляют одну большую семью. Разбитые Менделеевым на группы и периоды, они наглядно показывают своё родство — свойства каждого элемента повторяются из периода в период; при этом в таком повторении мы видим как бы развитие каждого более лёгкого элемента, заключённого в первом периоде таблицы, в более тяжёлый и более сложно устроенный элемент — свойства этого элемента, в основном, повторяют качества своего более лёгкого родственника, но в то же время они не тождественны — это свойства нового, более сложного элемента. Так, более тяжёлый магний, в основном, повторяет качества бериллия, но при этом он активнее бериллия, легче загорается и т. д.

Таким образом, закон Менделеева не только утверждает единство материи нашего мира, но и показывает, что уже в самом единстве материи заложено её развитие, движение.

Выдержавший испытание истории великий закон Менделеева с каждым годом укреплялся и становился всё более всеобъемлющим. Было установлено, что закон этот справедлив не только для нашего мира. Это закон всей Вселенной. Вся необъятная Вселенная с её огромными мирами без конца и без края построена из тех же самых материалов, что и наша Земля. Об этом людям рассказали сами звёзды. Далёкий свет, идущий от небесных тел, был исследован учёными при помощи спектроскопа, и оказалось, что в состав миров Вселенной входят уже знакомые нам по таблице Менделеева элементы, и только эти элементы!

В том же нас убеждает и анализ «небесных камней» — метеоритов. Падающие на Землю из глубин Вселенной, они состоят из элементов, которые имеются в таблице Менделеева.

Мир, Вселенная построены из одних и тех же материалов!

[3] В настоящее время найдено 88 химических элементов, существующих в природе, и, кроме того, 10 элементов приготовлено в лабораториях учёных искусственным путём (о них будет еще рассказано в последней главе нашей книжки). Таким образом, вместе с искусственно приготовленными элементами их всего известно 98.