Свойства каких элементов были предсказаны

ⓘ Предсказанные Менделеевым элементы

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.

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”.

1. 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”. 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.

2. 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.

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.

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…

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, 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.

4. Гипотеза об трансводородных элементах

В 1902 году после открытия гелия и аргона Менделеев поместил их в нулевую группу таблицы. 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.

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 10 6 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. 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.

• Менделеевым в 1869 году. Её первоначальный вариант был разработан Д. И. Менделеевым в 1869 – 1871 годах и устанавливал зависимость свойств элементов от
• химических элементов Предсказанные Менделеевым элементы Список объектов, названных в честь Исаака Ньютона Эфир – статья из Физической энциклопедии Менделеев Д
• символ Uuo. Неоткрытые или неутверждённые элементы часто называются с помощью системы, использованной ещё Менделеевым – по названию вышестоящего гомолога
• для элементов была введена Д.И. Менделеевым для наименования предсказанных им элементов Эта номенклатура была основана на установленной Менделеевым периодичности
• идеи получили признание только после того, как были открыты предсказанные Менделеевым элементы экаалюминий, экабор и экасилиций, соответственно галлий Поль
• Поиски элемента 43 С 1860 – х по 1871 год ранние формы периодической таблицы, предложенные Дмитрием Менделеевым содержали разрыв между молибденом элемент 42
• и актиноидами. В данной модели появляются ещё не открытые, но предсказанные g – элементы с атомными числами от 121 до 138 Подобное строение имеет так
• Менделеев 150 лет со дня рождения. 1834 – 1984 – М.: Наука, 1986. Колдиц Л. О современном состоянии химии элементов предсказанных Д. И. Менделеевым
• Коньяк – 28 мая 1912, Париж – французский химик, первооткрыватель предсказанного Менделеевым галлия, член – корреспондент Французской академии наук. Де Буабодран
• редких элементов В 1879 г. он открыл элемент скандий, атомная масса и свойства которого соответствовали предсказанному 1870 Д. И. Менделеевым экабору
• как у серы и селена, и т. д. В таком виде таблица была опубликована Менделеевым в 1871 году. Короткая форма таблицы была широко распространена и популяризовывалась

• элемент Цирконердом. Существование гафния было предсказано великим русским химиком Д. И. Менделеевым в 1869 году. Генри Мозли посредством рентгеноспектрального
• указал на существование нескольких не открытых ещё элементов В своих работах Менделеев расположил элементы в порядке их атомных весов, но при этом сознательно
• скандий полностью соответствует предсказанному Д. И. Менделеевым экабору. В том же году открыл два новых химических элемента – гольмий и тулий. В области
• высокой восстановительной химической активностью. Этот элемент был предсказан Д. И. Менделеевым как эка – цезий и был открыт по его радиоактивности
• синтезирован элемент Лаборатория носит имя её основателя, советского физика Г. Н. Флёрова, руководителя группы, синтезировавшей элементы с номерами от
• тяжёлого элемента названного им австрием. По мнению Браунера, новый элемент – не что иное, как двителлур предсказанный ранее Д. И. Менделеевым Очередное
• 200490078. Неделя, Мария Эльвира 1932 Открытие элементов XV. Некоторые элементы предсказаны Менделеевым Журнал химического образования 9 9 1605 – 1619
• Существование галлия было научно предсказано Д. И. Менделеевым При создании периодической системы химических элементов в 1869 г. он, основываясь на открытом
• номерами 43 и 75. Их существование было предсказано Д. И. Менделеевым ещё в 1871 году, по аналогии свойств элементов в группе периодической системы экамарганец
• соответствие обнаруженного элемента эка – цезию, предсказанному Д. И. Менделеевым Первоначально элемент был назван актиний К затем получил название франций в противовес
• собой классификационные системы. Периодическая система химических элементов Менделеева Алфавитно – предметная классификация Дихотомическая классификация бинарная

• Издательство АН СССР, 1963. В. И. Гольданский. Новые элементы в периодической системе Д. И. Менделеева – 3 – е изд – М.: Атомиздат, 1964. В. И. Гольданский
• Название элемента происходит от латинского Rhenus – наименование реки Рейн в Германии. Существование рения было предсказано Д. И. Менделеевым тримарганец
• Поэтому элементы атомы которых могут иметь одинаковое число валентных электронов, группируются в периодической таблице элементов Как правило, элемент основной
• богатого скандием расположены на Мадагаскаре и в Норвегии. Элемент был предсказан Д. И. Менделеевым как экабор в статье, датированной 11 декабря 29 ноября
• стабильных изотопов, все химические элементы с порядковым номером, большим 82 то есть начиная с висмута Все более лёгкие элементы помимо стабильных изотопов
• количествах, достаточных для глубокого изучения свойств. Предсказан как эка – иод Дмитрием Менделеевым в 1898 году. Можно, например, сказать, что при открытии
• группы седьмого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 88. Обозначается символом Ra лат. Radium Простое
• Он попытался реализовать идею, вскользь упомянутую Менделеевым ещё в 1869 году, и расположил элементы не в виде плоской таблицы, а в виде параллелепипеда