Свойства каких химических элементов были предсказаны менделеевым

Анонимный вопрос

6 сентября 2018 · 2,2 K

Экабор (Eb), экаалюминий (Ea), экамарганец (Em) и экасилиций (Es) – эти 4 элемента были предсказаны Менделеевым, специально для них он оставил в пустые ячейки в своей таблице. Их свойства совпадали с некоторыми уже хорошо изученными элементами, однако отличались от них.

Могут ли на других планетах, в Солнечной системе и за ее пределами, существовать абсолютно новые металлы, отличные от земных железа, меди, золота? Или все металлы во Вселенной одни и те же?

Инженер, немного пилот. Физик, химик, электронщик-любитель. Независимый звукореж…

Все химические элементы, в том числе металлы, подчиняются Периодическому закону Д.И.Менделеева, который, в свою очередь, обусловлен устройством атомов, а точнее, их электронных оболочек. Поскольку в таблице Менделеева нет пустых ячеек, то и новых элементов, по крайней мере, при условиях как в Солнечной системе, ожидать не приходится.

Если же условия будут существенно отличаться от условий в Солнечной системе (например, внутри или в окрестностях “чёрной дыры”), то конфигурация электронных оболочек в атомах может быть другой, что приведёт к “неведомым” элементам. Но в этом случае и “таблица Менделеева” там будет выглядеть совсем по-другому.

Кстати, во времена Менделеева, в его таблице были пустые ячейки, например, под номером 43. “Эко-марганец” (в последствии названный “технеций”), предсказанный Менделеевым, самый лёгкий элемент, не имеющий стабильных изотопов, был получен искусственно только в 1937 году.

Прочитать ещё 4 ответа

Существует ли научное обоснование магии?

мои ответы не являются “глубокомысленными” статьями для ЯДзен. пользователь…

Это как мёд. Если объяснено наукой, значит не магия )

И процитирую:

Нет, волшебство это другое. Во всех культурах более менее одинаково принято считать волшебством такое воздействие на природу, которое меняет естественный ход вещей. Происходит это либо за счет тайных знаний о природе (здесь принципиально понятие “тайный”, когда эти знания становятся общими, то они перестают действовать), либо за счет тайных же знаний того, как вступить в связь с некими потусторонними силами, причем якобы знания дают возможность почти что принуждать эти силы действовать.

Знания, которые нельзя передавать свободно другим или они перестанут действовать, это принципиально противоречит науке. Естественные науки это воспроизводимость опытов вне зависимости от личности экспериментатора.

Прочитать ещё 7 ответов

Кто такой Менделеев?

Читаю и пишу. Иногда разговариваю и слушаю музыку.

Дмитрий Иванович Менделеев — российский ученый, живший в конце 19-начале 20 века, известный, прежде всего, как автор периодической системы химических элементов, ставшей краеугольным камнем всей современной химии. Однако его научные интересы не ограничивались только физикой и химией. Менделеев занимался метеорологией, геологией, воздухоплаванием и даже экономикой.

Что будет, если соединить все элементы таблицы Менделеева?

Мамкин дизайнер, тот самый парень, который в твоем классе выводил учителей из…

«Первые два ряда можно собрать без проблем. Собирая третий ряд, вы сгорите. Собирая четвертый, вы погибнете, потому что отравитесь токсичным дымом. Пятый ряд сделает с вами то же самое и еще облучит вас радиацией. Шестой ряд взорвется и превратит здание, в котором вы находитесь, в радиоактивное и токсичное облако из пыли и огня. Не пытайтесь собрать седьмой ряд»
В книге “What If” Рендалла Монро есть целая статья на эту тему, с подробным описанием каждого шага и последствий. К сожалению, в открытом доступе конкретно этой статьи нет.
Коротко говоря: вам моментально придет п#здец

Прочитать ещё 7 ответов

Источник

Периодический закон химических элементов был открыт 1 марта 1869 года когда Менделеев закончил работу над «Опытом системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве».

6 марта 1869 года знаменитый доклад Д. И. Менделеева «Соотношение свойств с атомным весом элементов» был прочтён Н. А. Меншуткиным на заседании Русского химического общества и вскоре опубликован в «Журнале Русского физико-химического общества»[40]. В том же году это сообщение на немецком языке появилось в журнале «Zeitschrift für Chemie», а в 1872 году в журнале «Annalen der Chemie und Pharmacie» была осуществлена развёрнутая публикация Д. И. Менделеева, посвящённая его открытию — «Die periodische Gesetzmässigkeit der Elemente» (Периодическая закономерность химических элементов). В этой работе, датированной августом 1871 года, Менделеев приводит формулировку периодического закона, которая затем оставалась в силе на протяжении более сорока лет[36]:

Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости от их атомного веса[41].
Оригинальный текст (нем.)[показать]

Не давая представления о строении атома, периодический закон, тем не менее, вплотную подводит к этой проблеме, и решение её было найдено несомненно благодаря ему — именно этой системой руководствовались исследователи, указывая факторы, выявленные им с интересовавшими их другими физическими характеристиками. В 1984 году академик В. И. Спицын пишет: «…Первые представления о строении атомов и природе химической валентности, разработанные в начале нашего столетия, основывались на закономерностях свойств элементов, установленных с помощью периодического закона»[44].

Немецкий учёный, главный редактор фундаментального пособия «Анорганикум» — объединённого курса неорганической, физической и аналитической химии, выдержавшего более десяти изданий, академик Л. Кольдиц так истолковывает особенности открытия Д. И. Менделеева, сопоставляя в высшей степени убедительные результаты его труда с работами других исследователей, искавших подобные закономерности[45]:

Развивая в 1869—1871 годах идеи периодичности, Д. И. Менделеев ввёл понятие о месте элемента в периодической системе как совокупности его свойств в сопоставлении со свойствами других элементов. На этой основе, в частности, опираясь на результаты изучения последовательности изменения стеклообразующих оксидов, исправил значения атомных масс 9 элементов (бериллия, индия, урана и др.). В статье, датированной 29 ноября 1870 года (11 декабря 1870 года) предсказал существование, вычислил атомные массы и описал свойства трёх ещё не открытых тогда элементов — «экаалюминия» (открыт в 1875 году и назван галлием), «экабора» (открыт в 1879 году и назван скандием) и «экасилиция» (открыт в 1885 году и назван германием)[46]. Затем предсказал существование ещё восьми элементов, в том числе «двителлура» — полония (открыт в 1898 году), «экаиода» — астата (открыт в 1942—1943 годах), «экамарганца» — технеция (открыт в 1937 году), «двимарганца» — рения (открыт в 1925 году), «экацезия» — франция (открыт в 1939 году).

В 1900 году Дмитрий Иванович Менделеев и Уильям Рамзай пришли к выводу о необходимости включения в периодическую систему элементов особой, нулевой группы благородных газов.

Источник

Пожалуй, одним из главных символов химии является так называемая таблица Менделеева, или, если говорить страшным научным языком, периодическая система химических элементов. Я думаю, нет ни одного человека, который бы не видел это, пожалуй, величайшее достижение химической науки. У кого-то её вид вызывает восторг (таких людей, к сожалению, меньшинство), а кто-то боится её, как огня. Сегодня я начну небольшой цикл статей, посвящённых периодической системе, который, надеюсь, поможет людям понять всю красоту и важность открытия Менделеева. Начнём, пожалуй, с предпосылок создания таблицы и некоторых других вариантов таблицы.

К середине ХIX века было открыто уже 63 химических элемента. Естественно, было замечено, что некоторые элементы, например, литий, натрий и калий имеют очень схожие свойства (как самое банальное – бурно реагировать с водой, образуя мылкие растворы щёлочей), а значит, поскольку массы того же натрия и калия сильно различаются (23 и 39 атомных единиц массы соответственно), а между ними ещё стоит, например, сера (32 а.е.м), имеющая совсем другие свойства, логично предположить, что в свойствах элементов стоит некая периодичность.

Одна из первых, пожалуй, попыток систематизировать известную информацию по химическим элементам была предпринята в семидесятые годы XVIII века французским химиком Луи Бернаром Гитон де Морво.

“Таблица химически простых веществ” Гитон Де Морво, оригинал можно увидеть вот там: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ea/Table_of_the_Chymical_Nomenclature.jpg

Собственно, назвать это творение предком периодической системы можно лишь с натяжкой, скорее это можно назвать памяткой школьнику по названиям соединений некоторых элементов (например, соединения с кислородом, кислоты, соли). Также стоит заметить, что даны тривиальные названия элементов помимо номенклатурных.

В период с 1817 по 1829 свой вклад в создание будущей таблицы Менделеева сделал немецкий химик Иоганн Вольфганг Деберейнер. Он заметил, что у некоторых “триад” химических элементов, имеющих сходные свойства, имеется следующая закономерность в атомных массах: атомная масса “среднего” атома равна среднему арифметическому атомных масс “крайних” элементов. Сначала такая закономерность была обнаружена для щелочноземельных металлов (кальций, стронций и барий, атомные массы которых равны 40, 88 и 137). Потом были обнаружены триады литий-натрий-калий и сера-селен-теллур. С помощью “метода триад” Деберейнер даже достаточно точно предсказал атомную массу на тот момент едва открытого брома. Однако стоит заметить, что метод триад не работает для таких близких по свойствам элеметов, как азот-фосфор-мышьяк, более того, триады не раскрывают сущность сродства элементов. Но, несмотря на это, Деберейнер сделал весьма полезное открытие.

Иоганн Вольфганг Деберейнер, картинка – krugosvet.ru

Леопольд Гмелин, немецкий химик, тоже решил попробовать систематизировать известные химические элементы. Он показал, что характер их классификации по свойствам гораздо сложнее, чем предложенное Деберейнером разделение на триады. В 1843 году Гмелин опубликовал таблицу химически сходных “простых веществ”, расставленных по группам в порядке возрастания масс и разбитых на триады, тетрады и пентады (группы из трёх, четырех и пяти элементов).

Примерно так выглядела “Таблица Гмелина”

Как видно, таблица Гмелина уже имела похожий на современный вид

Первым в порядке возрастания атомной массы элементы расположил французский химик Александр Эмиль де Шанкуртуа. В публикации 1849 года он расположил химические элементы в фигуру вида пространственной спирали, или пружины

Современный вид спирали Шанкуртуа, edu.sernam.ru

В 1864 году немецкий химик Юлиус Лотар Мейер сделал, в общем-то, правильное предположение о том, что свойства элементов зависят от валентностей (а не от атомных масс, как это предположил Менделеев), но свои мысли он не развивал, а всего лишь составил таблицу валентностей элементов, из-за чего, всё-таки, не может претендовать на первенство в открытии периодического закона и таблицы.

Также “почти правильные” варианты таблицы были созданы Олдингом в 1864 году, Мейером в 1868-69 (хотя опубликована таблица лишь в 1895 году, уже после открытия Менделеева) а также Ньюлендсом в 1865 году (Ньюлендс также предсказал массу тогда ещё не открытого Германия).

Не стоит думать, что Менделеев делал свою таблицу отдельно ото всех, напротив, он признавал заслуги вышеупомянутых учёных в создании Закона. И уж точно не стоит считать, что таблица Менделеева приснилась ему после открытия водки (ну, или просто приснилась). Нет, такого не было. Но об открытии Менделеева расскажу в следующем эпизоде.

Дорогой читатель! Мы очень рады тому, что ты дочитал этот материал до конца. Ещё сильнее мы будем разы подписке, комментариям и оценкам нашего материала. Ведь это позволит нам писать больше и лучше.

С уважением, команда TryChemistry

Источник

История открытия Периодического закона

К середине XIX века были открыты 63 химических элемента, и попытки найти закономерности в этом наборе предпринимались неоднократно. Первую попытку расположить элементы в порядке возрастания атомных весов предпринял Александр Эмиль Шанкуртуа (1862), который разместил элементы вдоль винтовой линии и отметил частое циклическое повторение химических свойств по вертикали. Обе указанные модели не привлекли внимания научной общественности.

В 1866 году свой вариант периодической системы предложил химик и музыкант Джон Александр Ньюлендс, модель которого («закон октав») внешне немного напоминала менделеевскую, но была скомпрометирована настойчивыми попытками автора найти в таблице мистическую музыкальную гармонию. В 1864 году Ньюлендс заметил, что если располагать элементы в порядке возрастания их атомного веса, то примерно каждый восьмой элемент является своего рода повторением первого – подобно тому, как нота “до” (как и любая другая нота) повторяется в музыкальных октавах через каждые 7 нот (закон октав). Ниже показан вариант таблицы Ньюлендса, относящийся к 1865 году. Элементы, имеющие одинаковый атомный вес (по данным того времени) помещались под одним номером. Можно видеть, с какими трудностями столкнулся Ньюлендс – наметившиеся закономерности быстро разрушались, поскольку в его системе не была учтена возможность существования еще не открытых элементов.

В этом же десятилетии появились ещё несколько попыток систематизации химических элементов; ближе всего к окончательному варианту подошёл Юлиус Лотар Мейер (1864), однако главное отличие было в том, что за основу периодичности была взята валентность, которая не является единственной и постоянной для отдельно взятого элемента. В результате чего такая таблица не может претендовать на полноценное описание физики периодического закона.

Д. И. Менделеев опубликовал свою первую схему периодической таблицы в 1869 году в статье «Соотношение свойств с атомным весом элементов» (в журнале Русского химического общества); ещё ранее (февраль 1869 г.) научное извещение об открытии было им разослано ведущим химикам мира. Днём открытия периодического закона считается 1 марта (17 февраля по старому стилю) 1869 года, в который Д. И. Менделеев закончил работу над «Опытом системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве». И только в декабре выходит работа немецкого химика Мейера, который изменил своё решение в пользу мысли Д. И. Менделеева и в зарубежной литературе считается либо «одним из первооткрывателей», либо «независимо от Менделеева опубликовавшим этот периодический закон».

По легенде, мысль о системе химических элементов пришла к Менделееву во сне, однако известно, что однажды на вопрос, как он открыл периодическую систему, учёный ответил:

«Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг… готово».

Написав на карточках основные свойства каждого элемента (их в то время было известно 63) Менделеев начинает многократно переставлять эти карточки, составлять из них ряды сходных по свойствам элементов, сопоставлять ряды один с другим. Итогом работы стал отправленный в 1869 году в научные учреждения России и других стран первый вариант системы («Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве»), в котором элементы были расставлены по девятнадцати горизонтальным рядам (рядам сходных элементов, ставших прообразами групп современной системы) и по шести вертикальным столбцам (прообразам будущих периодов). В 1870 году Менделеев в «Основах химии» публикует второй вариант системы («Естественную систему элементов»), имеющий более привычный нам вид: горизонтальные столбцы элементов-аналогов превратились в восемь вертикально расположенных групп; шесть вертикальных столбцов первого варианта превратились в периоды, начинавшиеся щелочным металлом и заканчивающиеся галогеном. Каждый период был разбит на два ряда; элементы разных вошедших в группу рядов образовали подгруппы.

Сущность открытия Менделеева заключалась в том, что с ростом атомной массы химических элементов их свойства меняются не монотонно, а периодически. После определённого количества разных по свойствам элементов, расположенных по возрастанию атомного веса, свойства начинают повторяться. Разумеется, свойства не повторяются в точности, к ним добавляются и изменения. Отличием работы Менделеева от работ его предшественников было то, что основ для классификации элементов у Менделеева была не одна, а две — атомная масса и химическое сходство. Для того, чтобы периодичность полностью соблюдалась, Менделеевым были предприняты очень смелые шаги: он исправил атомные массы некоторых элементов, несколько элементов разместил в своей системе вопреки принятым в то время представлениям об их сходстве с другими, оставил в таблице пустые клетки, где должны были разместиться пока не открытые элементы. В 1871 году на основе этих работ Менделеев сформулировал Периодический закон, форма которого со временем была несколько усовершенствована.

Научная достоверность Периодического закона получила подтверждение очень скоро: в 1875—1886 годах были открыты галлий (экаалюминий), скандий (экабор) и германий (экасилиций), для которых Менделеев, пользуясь периодической системой, предсказал не только возможность их существования, но и с поразительной точностью описал целый ряд физических и химических свойств.

В начале XX века с открытием строения атома было установлено, что периодичность изменения свойств элементов определяется не атомным весом, а зарядом ядра, равным атомному номеру и числу электронов, распределение которых по электронным оболочкам атома элемента определяет его химические свойства.

Дальнейшее развитие периодической системы связано с заполнением пустых клеток таблицы, в которые помещались всё новые и новые элементы: благородные газы, природные и искусственно полученные радиоактивные элементы. В 2010 году, с синтезом 117 элемента, седьмой период периодической системы был завершён, проблема нижней границы таблицы Менделеева остаётся одной из важнейших в современной теоретической химии.

Источник

Периодическая система Д. И. Менделеева (1871 год)

В 1869 году Дмитрий Иванович Менделеев опубликовал Периодическую таблицу элементов, в которой химические элементы были расположены в соответствии с наличием у них сходных свойств в порядке возрастания атомного веса[1].

В отличие от работ предшественников Менделеев исходил из допущения существования еще не открытых элементов на основе периодического изменения физических и химических свойств известных элементов. Им были оставлены в таблице пустые ячейки для ещё не открытых элементов и предсказаны их свойства. Чтобы дать предсказанным элементам «временные» названия, Менделеев использовал приставки «эка», «дви» и «три» (от санскритских слов «один», «два» и «три»), в зависимости от того, на сколько позиций вниз от уже открытого элемента с похожими свойствами находился предсказанный элемент. Так, германий до своего открытия в 1886 году носил название «экасилиций», а рений, открытый в 1926 году, назывался «двимарганец».

Первоначальные предсказания (1869—1870 годы)

Уже в первом варианте Периодической таблицы, опубликованном Д. И. Менделеевым в 1869 году, включено больше элементов, чем их было открыто на тот момент. В нём оставлены четыре свободные ячейки для еще неизвестных элементов и указаны их атомные веса (в «паях», близких по значению к массе атома водорода).

Развивая в 1869—1871 годах идеи периодичности, Д. И. Менделеев ввёл понятие о месте элемента в периодической системе как совокупности его свойств в сопоставлении со свойствами других элементов. Для предсказания свойств простых веществ и соединений он исходил из того, что свойства каждого элемента являются промежуточными между соответствующими свойствами двух соседних элементов в группе периодической таблицы, двух соседних элементов в периоде и элементов по диагонали — так называемое «правило звезды». На этой основе, в частности, опираясь на результаты изучения последовательности изменения стеклообразующих оксидов, исправил значения атомных масс 9 элементов. Предсказал в 1870 году существование, вычислил атомные массы и описал свойства трёх ещё не открытых тогда элементов — «экаалюминия», «экабора» и «экасилиция»[2]. Затем предсказал существование ещё восьми элементов, в том числе «двителлура» — полония, «экаиода» — астата, «экамарганца» — технеция, «экацезия» — франция.

Предсказания Менделеева вызвали в научном мире скепсис и острую критику. Так, немецкий физикохимик Вильгельм Оствальд, будущий лауреат Нобелевской премии, утверждал, что открыт не закон, а принцип классификации «чего-то неопределенного». Роберт Бунзен, первооткрыватель рубидия и цезия, писал, что Менделеев увлекает химиков «в надуманный мир чистых абстракций», а Герман Кольбе в 1870 г. назвал работу Менделеева спекулятивной. Правота Менделеева была убедительно доказана, когда были открыты предсказанные им элементы: галлий (Поль Лекок де Буабодран, 1875), скандий (Ларс Нильсон, 1879) и германий (Клеменс Винклер, 1886) — соответственно экаалюминий, экабор и экасилиций.

Триумф Периодического закона

В 1875 г. французский химик Поль Эмиль Лекок де Буабодран открыл в минерале вюртците — сульфиде цинка ZnS — предсказанный Менделеевым «экаалюминий» и назвал его в честь своей родины галлием Ga (латинское название Франции — Галлия). Он писал: «Я думаю, нет необходимости настаивать на огромном значении подтверждения теоретических выводов господина Менделеева». Менделеев точно предсказал свойства галлия: его атомную массу, плотность металла, формулу оксида, хлорида, сульфата. Менделеев предугадал, что это будет очень легкоплавкий металл. Ниже в таблице сравниваются свойства, предсказанные Менделеевым, с действительными характеристиками галлия.

Свойство	Экаалюминий	Галлий
Атомная масса	68	69,72
Плотность (г/см³)	6,0	5,904
Температура плавления (°C)	низкая	29,78
Формула оксида	Ea2O3 (плотность 5,5 г см−3, растворяется и в кислотах, и в основаниях)	Ga2O3 (плотность 5,88 г см−3, растворяется и в кислотах, и в основаниях)
Формула хлорида	Ea2Cl6 (летучий)	Ga2Cl6 (летучий)

В 1879 г. шведский химик Ларс Нильсон открыл в сложном минерале гадолините скандий. Позже Пер Теодор Клеве доказал совпадение свойств предсказанного экабора и только что открытого скандия и известил об этом Менделеева. Менделеев предсказал для экабора атомную массу 44, а атомная масса скандия оказалась равна 44,955910. Нильсон писал: «Не остается никакого сомнения, что в скандии открыт экабор… Так подтверждаются нагляднейшим образом соображения русского химика, которые не только дали возможность предсказать существование скандия и галлия, но и предвидеть заранее их важнейшие свойства».

По поводу элемента экасилиция Менделеев писал: «Мне кажется, наиболее интересным из несомненно недостающих металлов будет тот, который принадлежит к IV группе аналогов углерода, а именно к III ряду. Это будет металл, следующий тотчас же за кремнием, и потому назовем его экасилицием». Германий был впервые выделен в 1886 году во Фрейбурге немецким химиком Клеменсом Винклером при анализе редкого минерала аргиродита. Его открытие оказалось лучшим на то время подтверждением теории Менделеева, поскольку германий по своим свойствам значительно резче отличается от соседних элементов, чем два предсказанных ранее элемента.

Свойство	Экасилиций	Германий
Атомная масса	72	72,61
Плотность (г/см³)	5,5	5,35
Температура плавления (°C)	высокая	947
Цвет	серый	серый
Тип оксида	тугоплавкий диоксид	тугоплавкий диоксид
Плотность оксида (г/см³)	4,7	4,7
Реакция оксида	слабое основание	слабое основание
Температура кипения хлорида	ниже 100 °C	86 °C (GeCl4)
Плотность хлорида (г/см³)	1,9	1,9

Триумф предсказательной силы открытия Менделеева был настолько силён, что Винклер натолкнулся на неприятие со стороны некоторых химиков предложенного им названия «германий». Они стали обвинять Винклера в национализме и в присвоении открытия, которое сделал Менделеев, уже давший элементу имя «экасилиций». Обескураженный Винклер обратился за советом к самому Дмитрию Ивановичу. Тот объяснил, что именно первооткрыватель нового элемента должен дать ему название. Позже Винклер писал: «Едва ли можно найти иное более поразительное доказательство справедливости учения о периодичности, как во вновь открытом элементе. Это не просто подтверждение смелой теории, здесь мы видим очевидное расширение химического кругозора, мощный шаг в области познания».

Менделеев включил присланные ему портреты Лекока де Буабодрана, Нильсона и Винклера в общую рамку, озаглавив ее «Укрепители периодического закона». С конца 1880-х годов Периодический закон был окончательно признан в качестве одной из теоретических основ химии.

Никто из учёных, занимавшихся до Менделеева или одновременно с ним исследованиями соотношений между атомными весами и свойствами элементов, не смог сформулировать эту закономерность так ясно, как это сделал он. В частности, это относится к Дж. Ньюлендсу и Л. Мейеру. Предсказание ещё неизвестных элементов, их свойств и свойств их соединений является исключительно заслугой Д. И. Менделеева. …Наилучшим образом он смог применить свой метод горизонтальной, вертикальной и диагональной интерполяции в открытой им периодической системе для предсказания свойств…
— Анорганикум : В 2-х т. / [Блументаль Г., Энгельс З., Фиц И. и др.] ; Ред. Л. Кольдиц. – М. : Мир, 1984

В 1937 году был открыт 43-й элемент (экамарганец) — технеций[3].

Предсказания тяжёлых элементов

В 1871 году Менделеев предсказал существование элемента, расположенного между торием и ураном. Тридцатью годами позже, в 1900 году, Уильям Крукс выделил протактиний как неизвестную радиоактивную примесь в образце урана. Различные изотопы протактиния затем выделяли в Германии в 1913 и 1918 годах[4], но современное название элемент получил только в 1948 году.

Версия Периодической таблицы, изданная в 1869, предсказывала существование более тяжёлого аналога титана и циркония, но в 1871 году Менделеев поместил на это место лантан. Открытие в 1923 году гафния подтвердило первоначальное предположение Менделеева.

В период создания первых вариантов периодической таблицы свойства редкоземельных элементов были изучены плохо и недостоверно. Кроме того, для тяжелых элементов периодическое изменение свойств имеет более сложный характер: критерий аналогии атомов не мог помочь Менделееву, как в случае экабора, экаалюминия и экасилиция; в этом случае этот критерий был лишен по крайней мере предсказательной силы, что снижало его научную ценность. Это объясняет, почему предсказания Менделеева для более тяжёлых элементов сбылись не так точно, как для лёгких, и почему эти предсказания не так широко известны.

Гипотеза об трансводородных элементах

В 1902 году после открытия гелия и аргона Менделеев поместил их в нулевую группу таблицы[5]. Сомневаясь в правильности атомной теории, объясняющей закон постоянства состава, он не мог априори считать водород легчайшим из элементов и полагал, что ещё более лёгкий член химически инертной нулевой группы мог оказаться незамеченным. Существованием этого элемента Менделеев пытался объяснить радиоактивность.

Более тяжёлый из двух гипотетических трансводородных элементов Менделеев отождествлял с коронием, получившим название по ассоциации с необъяснённой спектральной линией солнечной короны. Ошибочная калибровка прибора дала длину волны 531,68 нм, которая позже была исправлена на 530,3 нм. Эту длину волны Гротриан и Эдлен в 1939 году соотнесли с линией железа[6].

Легчайшему из газов нулевой группы, первому в Периодической таблице, приписывалась теоретическая атомная масса между 5,3·10−11 и 9,6·10−7. Частицам этого газа, названного им ньютонием, Менделеев приписал кинетическую скорость порядка 2,5·106 м/с. Почти невесомые, частицы обоих этих газов, по Менделееву, должны были легко проходить через толщу материи, практически не вступая в химические реакции. Высокая подвижность и очень малая атомная масса трансводородных газов приводила бы к тому, что они могли быть очень разреженными, по внешним признакам оставаясь при этом плотными.

Позже Менделеев опубликовал теоретическую разработку об эфире. Книга, называвшаяся «Химическая концепция эфира», вышла в 1904 году, и в ней вновь содержалось упоминание о двух гипотетических инертных газах легче водорода, коронии и ньютонии[7]. Под «эфирным газом» Менделеев понимал межзвёздную атмосферу, состоящую из двух трансводородных газов с примесями других элементов и образовавшуюся в результате внутренних процессов, идущих на звёздах.

Примечания

↑ Kaji, Masanori. D.I.Mendeleev’s concept of chemical elements and The Principles of Chemistry (англ.) // Bulletin for the History of Chemistry (англ.)русск. : journal. — 2002. — Vol. 27, no. 1. — P. 4—16. Архивировано 17 декабря 2008 года.
↑ Менделеев Д. И. Естественная система элементов и применение её к указанию свойств неоткрытых элементов // Журнал Русского химического общества. — 1871. — Т. III. — С. 25—56. Архивировано 17 марта 2014 года.
↑ 1 2 Mendeleev’s Triumph (англ.)
↑ Emsley, John. Nature’s Building Blocks (англ.). — (Hardcover, First Edition). — Oxford University Press, 2001. — P. 347. — ISBN 0198503407.
↑ Менделеев, Д. Основы химии (рус.). — 7-е издание. — 1902.
↑ Swings, P. Edlén’s Identification of the Coronal Lines with Forbidden Lines of Fe X, XI, XIII, XIV, XV; Ni XII, XIII, XV, XVI; Ca XII, XIII, XV; a X, XIV (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 1943. — July (vol. 98, no. 119). — P. 116—124. — doi:10.1086/144550. и [1]
↑ Менделеев, Д. Попытка химического понимания мирового эфира (рус.). — Санкт-Петербург, 1903.
Английский перевод:
Mendeléeff, D. (англ.)русск.. An Attempt Towards A Chemical Conception Of The Ether (англ.) / G. Kamensky (translator). — Longmans, Green & Co., 1904.
См. также
Bensaude-Vincent, Bernadette. L’éther, élément chimique: un essai malheureux de Mendéleev en 1904 (фр.) // British Journal for the History of Science (англ.)русск. : magazine. — 1982. — Vol. 15. — P. 183—188. — doi:10.1017/S0007087400019166.

Литература

Scerri Eric. The Periodic Table: Its Story and Its Significance (англ.). — New York: Oxford University Press, 2007. — ISBN 0195305736.

Источник