СТАТЬИ

Таблица, которая предсказывает: Менделеев и периодический закон

Иллюстрация: Unknown authorUnknown author / Wikimedia Commons, Public domain

Таблица Менделеева висит в каждом школьном кабинете химии, и к ней привыкаешь, как к карте мира. Между тем это одно из самых удивительных достижений науки XIX века: закон, найденный в то время, когда о строении атома не знали ничего, позволил описать вещества, которых ещё никто не держал в руках.

Сибиряк в Петербурге

Дмитрий Иванович Менделеев родился в 1834 году в Тобольске и был младшим ребёнком в очень большой семье директора гимназии. Отец рано ослеп и умер, семья держалась на матери, управлявшей небольшим стекольным заводом. После гимназии она повезла сына через всю страну учиться. Менделеев окончил Главный педагогический институт в Петербурге, стажировался в Германии и стал профессором Петербургского университета.

Учебник как причина открытия

В конце 1860-х годов Менделеев писал курс «Основы химии» и столкнулся с трудностью: в каком порядке рассказывать об элементах? К тому времени их было известно более шестидесяти, и общей системы не существовало. Попытки найти закономерность предпринимали и другие химики — Иоганн Дёберейнер, Джон Ньюлендс, Лотар Мейер, — но целостной картины не получалось.

Менделеев расположил элементы по возрастанию атомного веса и обратил внимание на то, что их свойства повторяются через определённые промежутки. По воспоминаниям современников, он выписал сведения об элементах на карточки и раскладывал их, как пасьянс. В начале 1869 года он разослал коллегам листок с первой таблицей, а затем сообщение об открытии было представлено Русскому химическому обществу.

Смелость оставить пустые клетки

Главное отличие Менделеева от предшественников — в доверии к найденному закону. Там, где элементы «не вставали» на место, он не подгонял таблицу, а делал выводы. Он оставил пустые клетки для ещё не открытых элементов и исправил атомные веса некоторых известных, утверждая, что они измерены неверно.

Для трёх неизвестных элементов он подробно описал ожидаемые свойства, назвав их условно экаалюминием, экабором и экасилицием. В ближайшие полтора десятилетия все три были найдены: галлий во Франции, скандий в Швеции, германий в Германии. Свойства совпали с предсказанными очень близко. После этого периодический закон получил всеобщее признание.

Почему закон работает, стало понятно только в XX веке, когда выяснилось, что место элемента определяется зарядом атомного ядра и строением электронных оболочек.

Две легенды

Вокруг Менделеева сложилось немало преданий. Самое известное — будто таблица приснилась ему во сне. Источник рассказа — воспоминания одного из знакомых учёного, но даже если сон и был, ему предшествовали годы упорной работы.

Вторая легенда приписывает Менделееву изобретение водки крепостью сорок градусов. Его докторская диссертация действительно называлась «О соединении спирта с водою», однако она посвящена физико-химическим свойствам растворов и к рецептам напитков отношения не имеет.

Не только химия

Круг его занятий был необычайно широк. Менделеев изучал газы и растворы, занимался нефтяным делом и настаивал на глубокой переработке нефти, писал о сельском хозяйстве, таможенном тарифе и народном образовании. В 1887 году он в одиночку поднялся на воздушном шаре, чтобы наблюдать солнечное затмение. Последние годы жизни он возглавлял Главную палату мер и весов и многое сделал для точности измерений в стране. На досуге любил мастерить чемоданы.

Менделеев умер в 1907 году. Его именем назван 101-й элемент — менделевий. А таблица, начатая как приложение к учебнику, продолжает пополняться новыми клетками, оставаясь верной принципу, который он нашёл.

Читайте также