К 140-летию открытия Периодического закона

Краткий исторический очерк открытия периодического закона химических элементов

Первая попытка нарисовать таблицу химически простых (неразлагающихся) веществ была предпринята во Франции Луи де Морве (Louis Bernard Guyton de Morveau) в 1782 году [1].

Согласно историческому обзору, написанному отечественными авторами к 100-летию открытия периодического закона [2], таблица была впервые опубликована в книге известного французского ученого Антуана Лавуазье (Antoine Laurent Lavoisier) пять лет спустя в 1787 году. Однако американский исследователь Мацурз (Mazurs) утверждает, что господин де Морве вместе с господином Лавуазье входили в комиссию по химической номенклатуре и Лавуазье опубликовал именно таблицу, предложенную де Морве, возможно, с небольшими изменениями и, вероятно, без корыстных мыслей остаться первым в истории открытия периодического закона.


Следующим ключевым моментом в открытии периодического закона, по мнению Мацурза, являлась таблица схожих по свойствам элементов (правда только неметаллов), опубликованная в 1828 году
Жаном Дюма (Jean Baptiste Dumas).

Следует отметить расположение в отдельных столбцах галогенов, халькогенов и элементов 5 группы современной классической таблицы. Таким образом, в таблице Дюма впервые появляется современный аналог группы.


В 1829 году немецкий ученый
Йоханн Доберайнер (Johann Wolfgang Dobereiner) открыл, так называемый, закон триад или по-немецки "dreiheit". Он описал (но не нарисовал) таблицу в которой расположил триады схожих по свойствам элементов, причем в варианте, предложенном Доберайнером, уже присутствуют как металлы, так и неметаллы.

Следует отметить, что в варианте, предложенном Доберайнером в некоторых триадах элементы повторяются, например, олово или вольфрам. Но первый блин, как известно, комом, и надо отдать должное наблюдательности Доберайнера в остальных случаях.


Вариант, очень похожий на современную таблицу, был опубликован в 1843 году
Леопольдом Гмелиным (Leopold Gmelin). В данном варианте прослеживается закон триад, при этом в таблице вниз идет увеличение валентности, слева расположены электроотрицательные, а справа электроположительные элементы.

Можно отметить попытку Леопольда Гмелина классифицировать химические элементы согласно валентности, которыми они обладают в соединениях. Попыток классификации согласно валентности было довольно много и одна из наболее интересных, по мнению Мацурза, приведена ниже.

Приведенные выше три таблицы были предложены в 1864 году Лотаром Мейером (Lothar Meyer).


Следующий существенный вклад в открытие Периодического закона внес французкий ученый
Эмиль де Шанкуртуа (Emile Beguyer de Chancourtois). Он был первым, кто в 1862 году расположил элементы в порядке возрастания их атомного веса для того, чтобы найти закономерность в их свойствах. Де Шанкуртуа, также, написал, что свойства элементов зависят от номера, но не констатировал, открытый позже, закон октав. Позже в 1863 году появляется его знаменитая спиралевидная таблица химических элементов. Таблица ниже иллюстрирует его спиралевидную форму, но на плоскости.

Говоря о ученых, способствующих открытию Периодического закона, нельзя не упомянуть английского ученого Джона Ньюлэндза (John Alexander Reina Newlands), который считается открывателем закона октав - исторических предков современных периодов.
 

В 1864 году Ньюлэндз публикует статью, в которой он описывает октавы, однако, при этом он не публикует никаких таблиц. И только через год он представил свою таблицу.

В этой таблице элементы расположены по мере возрастания их атомного веса (известных на то время). В таблице существует семь вертикальных групп похожих по свойствам элементов и элементы имеют целочисленное обозначение.


Стоит отметить один случай, который произошел при докладе Ньюлэндза на собрании Физического общества. Один, вероятно чрезвычайно эрудированный физик, спросил Ньюлэндза почему он расположил свои элементы по мере возрастания их атомного веса, а не по алфавиту. Такое прямое издевательство, вероятно, смутило ученого и, возможно, приостановило его дальнейшие интенсивные исследования в этой области. Не будь такого курьеза, возможно, открывателем Периодического закона был бы не Дмитрий Иванович Менделеев, а Джон Ньюлэндз. Но у истории, как говорится, нет сослагательного наклонения...


И, наконец, непосредственно перед открытием Периодического закона, господин Мацурз выделяет трех человек, которые нарисовали таблицу химических элементов согласно Периодическому закону (свойства элементов повторяются периодически с увеличением их атомного веса или заряда ядра), но не сформулировали этот закон.


Первым их них был
Вилльям Одлинг (William Odling), который в 1864 году нарисовал почти правильную форму современного варианта таблицы с 18 вертикальными группами. Элементы расположены в данной таблице по мере увеличения их атомного веса.

Вторым человеком нарисовавшим, но не сформулировавшим Периодический закон был американец Густавус Хинричз (Gustavus Detlef Hinrichs), который в 1867 году опубликовал спиралевидную таблицу. Вторую, уже плоскую таблицу, которая в принципе не отличалась от спиралевидной была нарисована им в 1869 году. В этой таблице Хинричз отделил металлы от неметаллов сплошной линией.

ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ...