История открытия и подтверждения периодического закона Д.И.Менделеева

К тому же, если бы Д.И. Менделееву было уже известно существование не только групп, но и периодов элементов, то не было бы никакой нужды прибегать к карточкам для отдельных элементов.

Третий рассказ, переданный опять-таки со слов самого Д.И. Менделеева, исходит от близкого друга Д.И. Менделеева - выдающегося чешского химика Б.Ф. Браунера. Этот рассказ был опубликован Браунером в 1907г. после смерти его великого друга; в 1930г. он был перепечатан в сборнике трудов чехословацких химиков. Во время второй мировой войны этот рассказ привел Gerald Druce в написанной им биографии Богуслава Браунера. По словам Браунера, Д.И. Менделеев рассказал ему о том, каким образом составление учебника по химии, т.е. "Основ химии", помогло открыть и сформулировать периодический закон.

"Когда я начал писать  мой учебник,- говорил Д.И. Менделеев Браунеру,- я чувствовал, что необходима система, которая позволила бы мне распределить химические элементы. Я нашел, что все существующие системы являются искусственными, а потому непригодны для моей цели; я же добивался установления естественной системы. С этой целью я написал на маленьких кусочках картона знаки элементов и их атомные веса, после чего я начал группировать их различными способами соответственно их сходству. Но этот способ не удовлетворял меня до тех пор, пока я не расположил картонки одну после другой соответственно возрастанию атомного веса. Когда я расположил в таблице первый ряд:

H=1, Li=7, Be=9, B=11, C=12, N=14, O=16, F=19,

я обнаружил, что следующие элементы могут образовывать второй ряд под первым, но начинающиеся под литием. Далее я нашел, что в этом новом ряду:

Na=23, Mg=24, Al=27, Si=28, P=31, S=32, Cl=35,5

у натрия повторяется каждое свойство лития; то же происходит у следующих элементов. Такое же повторение встречается в третьем ряду, после определенного периода, и продолжается во всех рядах".

Таков рассказ Д.И. Менделеева, переданный с его слов Б.Ф. Браунером. Далее в пояснение и развитие этого рассказа говорится, что Д.И. Менделеева "расположил сходные элементы в группы и соответственно возрастанию атомных весов в ряды, в которых свойства и характер элементоа изменились постепенно, как это видно выше. На левой стороне его таблицы стали "электроположительные" элементы, на правой "электроотрицательные". Он провозгласил свой закон в следующих словах"

Таким образом, рассказ Б.Ф. Браунера, переданный им со слов Д.И. Менделеева, касается не всего открытия в целом и не всей истории создания естественной системы элементов, а лишь заключительного этапа этого открытия, когда на основании уже созданной системы Д.И. Менделеев смог открыть и сформулировать лежащий в основе этой системы периодический закон химических элементов. Короче говоря, переданный Браунером рассказ касается не истории составления системы элементов, а истории формулировки периодического закона на основании уже составленной системы.

Указанние на существование четвертой версии содержится в редакционном послесловие В.Я. Курбатова ко второму тому избранных сочинений Д.И. Менделеева, изданному в 1934г. и содержащему работы Д.И. Менделеева, относящиеся в периодическому закону. В.Я. Курбатов пишет, что в указанном тому "не помещена лишь одна статья "Comment j'ai trouve la loi periodique"  как более биографического характера". Ссылки на то, где эта статья опубликована, В. Я. Курбатов почему-то не дал. Эта статья, естественно, вызывала огромный интерес, поскольку, судя по её названию, можно было ожидать, что она даст наконец, ответ на интересующий всех химиков вопрос о том, как был открыт Д.И. Менделеевым периодический закон, причем этот ответ будет получен не от третьих лиц со слов Д.И. Менделеева, а от него самого. Ссылка на то, что эта статья была исключена проф. В.Я. Курбатовым как якобы более биографического характера, казалось совершенно не обоснованной. Именно поэтому её надо было бы включить в сборник работ Д.И. Менделеева по периодическому закону, а не исключать из этого сборника. В результате поисков этой статьи было обнаружено, что во французском журнале по чистой и прикладной химии за 1899г. была действительно напечатана статья Д.И. Менделеева под интригующим названием "Comment j'ai trouve le systeme periodique des elements" ("Как я нашел периодическую систему элементов"). В примечании к этой статье редакция журнала сообщает, что она обратилась к Д.И, Менделееву по случаю состаявшегося избрания его в 1899г. иностранным членом-корреспондентом Парижской Академии наук с просьбой написать для журнала о своей периодической системе. Д.И. Менделеев исполнил эту просьбу с большой охотой и прислал во французский журнал свою работу, написанную по-русски. Перевод этой работы на французский язык был осуществлен самой редакцией.

Ближайшее ознакомление с текстом опубликованной на французском языке статья Д.И. Менделеева показывает, что это- не какая-то новая работа Д.И. Менделеева, а точный перевод с его статьи "Периодическая законность химических элементов", которую Д.И. Менделеев написал для Энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона, и она была напечатана в XXIII томе этого словаря в 1898г. Очевидно, переводчик или редакция французского журнала для придания большего интереса изменили показавшееся слишком сухим название: "Периодическая законность химических элементов" на интригующее: "Как я нашел периодическую систему элементов". В остальном же все осталось без изменения, и ничего биографического к своей статье Д.И. Менделеев не добавил.

Таковы легенды и рассказы о том, как была открыта Д.И. Менделеевым периодическая система химических элементов. Все порожденные ими неясности можно выше считать устраненными благодаря нахождению и изучению новых материалов, относящихся к истории этого великого открытия.

1 марта 1869 года Менделеев  разослал многим русским и  иностранным химикам отпечатанный  в типографии листок с «Опытом системы элементов…».

 

Рис.4. «Опыт системы элементов» Д.И. Менделеева

6 марта 1869 года на заседании Русского химического общества, в отсутствии Менделеева (Менделеев находился на сыроварнях в Тверской области  и, возможно, заезжал в свое имение «Боблово» в Московской области), сообщение об открытии периодического закона сделал Н.А. Меншуткин, получивший для очередного номера своего журнала («Журнал Русского химического общества») статью Д.И.Менделеева.

В 1871 года в итоговой статье «Периодическая законность химических элементов» Менделеев дал следующую формулировку Периодического закона: «Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел стоят в периодической зависимости от атомного веса». Тогда же Менделеев придал своей периодической таблице вид, ставший классическим (так называемый короткий вариант).

В отличие от своих предшественников, Менделеев не только составил таблицу и указал на наличие несомненных закономерностей в численных величинах атомных весов, но и решился назвать эти закономерности общим законом природы. На основании предположения, что атомная масса предопределяет свойства элемента, он взял на себя смелость изменить принятые атомные веса некоторых элементов и подробно описать свойства неоткрытых ещё элементов.

Рис.5. Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева

Д. И. Менделеев на протяжении многих лет боролся за признание Периодического закона; его идеи получили признание только после того, как были открыты предсказанные Менделеевым элементы: галлий (Поль Лекок де Буабодран, 1875), скандий (Ларс Нильсон, 1879) и германий (Клеменс Винклер, 1886) — соответственно экаалюминий, экабор и экасилиций. С середины 1880-х годов Периодический закон был окончательно признан в качестве одной из теоретических основ химии.

Заключение

    Периодический закон сыграл огромную роль в развитии химии других естественных наук. Была открыта взаимная связь между всеми элементами, их физическими и химическими свойствами. Это поставило перед естествознанием научно-философскую проблемы огромной важности: эта взаимная связь должно получить объяснение. После открытия Периодического закона стало ясно, что атомы всех элементов должны быть построены по единому принципу, а их строение должно отображать периодичность свойств элементов. Таким образом, периодический закон стал важным звеном в эволюции атомно-молекулярного учения, оказав значительное влияние на разработку теории строения атома. Он также способствовал формулировке современного понятия "химический элемент" и уточнению представлений о простых и сложных веществах. Успехи атомной физики, включая ядерную энергетику и синтез искусственных элементов, стали возможными лишь благодаря Периодическому закону.                              

«Будут появляться и умирать новые теории, блестящие обобщения. Новые представления будут сменять наши уже устаревшие понятия об атоме и электроне. Величайшие открытия и эксперименты будут сводить на нет прошлое и открывать на сегодня невероятные по новизне и широте горизонты - всё это будет приходить и уходить, но Периодический закон Менделеева будет всегда жить и руководить исканиями».                    

А.Е.Ферсман

 

 

Список литературы

1. Корольков Д. В. Основы неорганической химии. — М.: Просвещение, 1982. — 271 с.
2. Д.И.Менделеев. Основы химии. — Т. 2. – М. –Л.: Госхимиздат, 1947. — 389 с.
3. Д.И. Менделеев. Избранные лекции по химии. – М.:Высш.шк.,1968. — 224 с.
4. Д.И. Менделеев. Новые материалы по истории открытия периодического закона. — М. –Л.: Изд-во Акад. наук СССР,1950. — 145 с.
5. Б.М. Кедров. Философский анализ первых трудов Д.И. Менделеева о периодическом законе (1869-1871). — М.: Изд-во Акад. наук СССР,1959. — 294 с.
6. И.И.Лапшин. Философия изобретения и изобретение в философии. — Т.2. — М.: Наука и школа,1922.— С.88.