К середине XIX века ученым было известно уже 63 химических элемента, и многие исследователи пытались обнаружить скрытые закономерности в их свойствах. Однако эти ранние попытки систематизации не получили широкого признания в научном сообществе.
Предшественники и первые попытки классификации
- Работа над созданием естественной классификации элементов началась задолго до открытия Дмитрием Менделеевым Периодического закона. Главной проблемой для первых исследователей был недостаток достоверных экспериментальных данных: в начале XIX века было известно мало элементов, а значения атомных масс многих из них определялись неточно.
- В 1863 году английский химик Джон Александр Ньюленд предложил свою систему расположения элементов, имевшую сходство с будущей таблицей Менделеева. Однако его работа, в которой он пытался найти связь между химией и музыкальной гармонией, не была воспринята серьезно научным сообществом.
Путь Менделеева к открытию
Работа над учебником «Основы химии» стала для Дмитрия Менделеева стимулом к поиску универсальной системы организации химических элементов. Столкнувшись с трудностями систематизации материала, ученый начал интенсивную работу над этой проблемой.
- Менделеев понимал, что некоторые элементы обладают схожими свойствами, но ни одна из существовавших на тот момент таблиц не охватывала все известные элементы. Ему предстояло найти единый принцип, объединяющий их все.
- Методом проб и ошибок ученый располагал карточки с названиями элементов и их атомными массами в различных комбинациях, пока не обнаружил ключевую закономерность. Он установил, что при расположении элементов в порядке возрастания атомной массы их свойства изменяются не линейно, а периодически.
- Сам Менделеев так описывал процесс открытия: «Размышляя о взаимосвязи элементов с студенческих лет, я постоянно возвращался к этой проблеме, собирал данные, анализировал и сопоставлял факты. Когда решение было уже близко, я находился в состоянии сильного интеллектуального напряжения. Неделями я почти не спал, пытаясь найти тот принцип, который упорядочил бы материал, накопленный за 15 лет исследований».
Рождение легенды о сне
«Однажды утром, после бессонной ночи и отчаяния найти ответ, я, не раздеваясь, прилег на диван в кабинете и заснул. Во сне мне явилась четкая таблица. Я немедленно проснулся и зарисовал увиденное на первом попавшемся клочке бумаги».
- Эта история впоследствии породила популярный миф о том, что Периодическая таблица просто приснилась ученому. Однако сам Менделеев категорически не принимал такую трактовку своего открытия, подчеркивая годы напряженной работы, предшествовавшие озарению.
«Я размышлял над ней, возможно, двадцать лет, а вы полагаете: сидел — и вдруг... готово», — с иронией говорил ученый.
Суть открытия и его значение
- Гениальность открытия Менделеева заключалась в обнаружении периодической зависимости свойств элементов от их атомной массы. После определенного количества элементов с различными свойствами эти свойства начинают повторяться. Например, калий похож на натрий, фтор — на хлор, а золото имеет сходство с серебром и медью.
Обратите внимание: Почему мы видим сны, но не всегда их помним?.
- В 1871 году Менделеев окончательно сформулировал Периодический закон. Более того, он смело предсказал существование нескольких еще не открытых элементов и подробно описал их предполагаемые химические и физические свойства.
- Научная ценность закона была блестяще подтверждена в 1875-1886 годах открытием галлия, скандия и германия. Свойства этих элементов с поразительной точностью совпали с предсказаниями Менделеева, сделанными на основе его системы.
- Ученый продолжал совершенствовать таблицу на протяжении многих лет: уточнял атомные массы, оставлял пустые клетки для будущих открытий, менял расположение некоторых групп элементов. Принципы Периодического закона легли в основу его фундаментального труда «Основы химии», который выдержал восемь изданий и был переведен на многие европейские языки.
Исторические находки: самые старые таблицы
Интерес к истории создания Периодической системы подогревают недавние находки ее ранних вариантов.
- Один из старейших известных экземпляров таблицы был обнаружен в 2014 году в Сент-Эндрюсском университете (Великобритания). Во время уборки на складе доктор Алан Айткен нашел сверток учебных плакатов, среди которых оказалась таблица, отпечатанная в 1885 году на немецком языке.
- Состояние находки было плачевным — бумага буквально рассыпалась в руках. Реставраторам потребовалось много времени, чтобы очистить поверхность от загрязнений, отделить таблицу от основы, выровнять кислотно-щелочной баланс и заделать разрывы с помощью специальной бумаги и пшеничного крахмала.
- После реставрации оригинал таблицы поместили в специальное хранилище с контролируемыми условиями, а для факультета создали ее точную копию.
- Вскоре после этой находки сотрудники Санкт-Петербургского государственного университета сообщили об обнаружении еще более старого варианта таблицы — 1876 года, который на 9 лет опередил британскую находку.
- Как пояснил преподаватель СПбГУ Евгений Калинин, эта демонстрационная таблица существенно отличается от современных вариантов. В ней, например, отсутствует VIII группа для инертных газов, которые на момент ее создания еще не были открыты.
Спасибо, что читаете!
Жмите палец вверх и подписывайтесь!
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Дмитрий Менделеев всегда отрицал то, что идею своей таблицы он увидел во сне. "Я над ней 20 лет работал".