История химии с древнейших времен до конца XX века. В 2 т. Т. 2

Настоящий бум в открытии и описании новых элементов произошел в XVIII в. Период пневматической химии характеризуется открытием нескольких элементов, существующих в виде газообразных простых веществ — водорода, азота, кислорода и хлора, который очень долго считали химическим соединением — окисленной формой муриевого радикала (хлорид-аниона). Во время периода развития технической химии (первая половина XVIII вв.) в результате практического изучения различных металлических руд и освоения технологии выплавки из них металлов было установлено существование платины, кобальта и никеля (см. т. 1, глава 6, п. 6.6, глава 7, п. 7.1).

На первом этапе химико-аналитического периода (1760–1805 гг.) с помощью качественного и количественного гравиметрического анализа было идентифицировано более двадцати элементов. В 1801 г. английский химик Чарльз Хэтчет прославился тем, что впервые описал свойства нового элемента

Колумбия, который позднее получил другое название — ниобий. Достаточно результативным оказался 1803 г.: в лаборатории английского химика Смитсона Теннанта

, в которой Уолластон работал в качестве ассистента, были открыты осмий и иридий. В это же время молодой шведский химик И.Я. Берцелиус впервые идентифицировал церий (см. т. 1, глава 8, п. 8.11). При этом подавляющее большинство ранее неизвестных металлов было выделено только в виде оксидов («земель»): магний, кальций, барий, уран, цирконий, стронций, титан, бериллий, иттрий, тантал, церий. В свободном состоянии удалось получить только благородные металлы: палладий, родий, осмий и иридий, а также марганец, молибден, вольфрам, теллур и хром^{204}. Практически до конца XIX в. химическим элементом считали соединение фтора — плавиковую кислоту.

В 1808–1809 гг. английский химик Гемфри Дэви (см. т. 1, глава 8, п. 8.9) методом электролиза выделил в свободном состоянии достаточно внушительную группу активных щелочных и щелочно-земельных металлов: калий, натрий, кальций, стронций, барий, магний. Следует заметить, что эти металлы были известны и ранее в виде «огнепостоянных» щелочей и щелочных земель. В последующие десятилетия XIX в. открытия новых элементов уже не совершались с такой частотой, как ранее. Тем не менее, Берцелиусу принадлежит авторство в открытии еще пяти элементов: селена, кремния, циркония, тантала (совместно с Н.Г. Селфстремом) и ванадия (совместно с А. Экебергом) (см. т. 1, глава 8, п. 8.11).

В результате разработки системного подхода к проведению качественного анализа и усовершенствования методов количественного анализа на втором этапе химико-аналитического периода (1805–1850 гг.) были идентифицированы бор, литий, кадмий, селен, кремний, бром, алюминий, иод, торий, ванадий, лантан (оксид), эрбий (оксид), тербий (оксид), рутений и ниобий.

В начале 60-х гг. XIX столетия с открытием метода спектрального анализа непосредственно после введения его в постоянную лабораторную практику были открыты цезий, рубидий, таллий и индий (см. т. 2, глава 2, п. 2.4).

Достаточно очевидна связь открытия тех или иных элементов с основными периодами развития химической науки, с появлением новых магистральных направлений в эволюции химических знаний. Например, интерес к исследованиям газообразного состояния вещества в период пневматической химии привел к открытию новых элементов, существующих в свободном состоянии в виде газов. Однако не только общее направление приоритетных исследований определяло характер открываемых элементов. Большую роль в этом процессе сыграло создание новых экспериментальных методов. Историки науки отмечают, что во второй половине XIX в. явно наметилась тенденция физикализации химии (см. т. 2, глава 3, п. 3.1). В это время при проведении химических экспериментов все более широкое применение получают методы, основанные на физических процессах и явлениях. В частности, создание спектрального анализа (см. т. 2, глава 2, п. 2.6) способствовало открытию многих новых химических элементов.

Появление новых направлений и методов исследования на каждом историческом этапе эволюции химии было непосредственно связано с уровнем развития производительных сил общества, с возможностями, которые предоставляет для научного поиска весь комплекс развития цивилизации^{205}. Все это в полной мере относится и к истории открытия химических элементов.

2.2. Первые попытки классификации химических элементов