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

Стремление установить взаимосвязь между различными физико-химическими свойствами элементов следует рассматривать только в контексте обобщений результатов их экспериментальных исследований. Еще до появления первой в истории таблицы «простых тел» А.Л. Лавуазье (см. т. 1, глава 6, п. 6.7.3) предпринимались определенные попытки систематизации накопленных химических знаний об элементах и их соединениях. Были хорошо известны группы элементов, обладающих сходными физико-химическими свойствами, например, металлы, кислотообразующие элементы, «огнестойкие» щелочи, щелочные земли и т. д.

Серьезной вехой на начальном этапе создания научной химии следует считать классификацию элементов на основе критерия аналогии в их химическом поведении, которая была подготовлена А.Л. Лавуазье и продолжена представителями его научной школы (см. т. 1, глава 6, п. 6.7.3). Не высказывая радикальных идей, французский ученый предложил разделить все элементы на металлы и

неметаллы, учитывая кислотные или основные свойства их кислородных соединений.

На рубеже XVIII–XIX вв. И. Рихтер (см. т. 1, глава 8, п. 8.2) ввел понятие соединительной массы, которую затем У. Уолластон переименовал в эквивалентную массу

(см. т. 1, глава 8, п. 8.10). В начале XIX в. Дж. Дальтон применил важнейшую характеристику химических элементов — относительную атомную массу (см. т. 1, глава 8, п. 8.4). Все дальнейшие попытки сопоставления физикохимических свойств элементов и их соединений неизменно основывались на этих фундаментальных количественных параметрах.

Необходимо учесть, что при систематизации свойств химических элементов и их соединений помимо общих задач ученые обычно преследовали и более узкие цели. В первой половине XIX в. одной из таких целей было стремление к уточнению атомных масс элементов^{206}. В частности, И.Я. Берцелиус при изучении этих фундаментальных характеристик элементов искал методы, которые бы позволили ему усовершенствовать имеющиеся данные (см. т. 1, глава 8, п. 8.11). Среди таких критериев шведский ученый особо выделял закон простых объемных отношений Гей-Люссака (см. т. 1, глава 8, п. 8.5). Еще одним важным аспектом в этом процессе мог стать закон Авогадро (см. т. 1, глава 8, п. 8.6). Но, к сожалению, это открытие итальянского ученого оставалось в тени на протяжении практически сорока лет.

В связи с проблемой уточнения атомных масс следует еще раз вспомнить о гипотезе У. Праута, появившейся в 1815–1816 гг. В ней за основу была принята целочисленная атомная масса водорода, равная 1. Далее следовали предположения о том, что водород является первичной материей, и потому все остальные элементы, образующиеся из определенного количества атомов Н, также должны иметь целочисленную

массу. Гипотеза Праута представлялась весьма заманчивой и многообещающей, поскольку казалось, что на ее основе можно установить достаточно простую зависимость между степенью сложности атома какого-либо элемента (т. е. числом атомов Н, входящих в его состав) и физико-химическими свойствами. Неудивительно, что, несмотря на явное несоответствие экспериментальным фактам, на протяжении нескольких десятилетий эта гипотеза находила многочисленных приверженцев, стремившихся подтвердить ее опытным путем^{207}.

Таким образом, к середине XIX столетия были известны пятьдесят пять различных элементов. Поэтому весьма заманчивой являлась идея обнаружить какую-либо закономерность в изменении их физико-химических свойств.

Поиски основы естественной классификации химических элементов и их систематизации начались незамедлительно после принятия атомистического учения Дж. Дальтона (см. т. 1, глава 8, п. 8.4) задолго до открытия Периодического закона. Трудности, с которыми сталкивались естествоиспытатели, первыми устремившиеся в эту область теоретической химии, оказались достаточно серьезными. Неудачи были вызваны, главным образом, недостаточностью экспериментальных данных: в начале XIX в. число известных химических элементов оставалось еще сравнительно небольшим, а принятые значения атомных масс многих из них были неточны.

Первая попытка периодической классификации элементов принадлежит немецкому химику Иоганну Вольфгангу Деберейнеру. В 1813 г. он увлекся стехиометрическими исследованиями, а спустя два года опубликовал таблицу «Относительные числа земных элементов, входящих в химические соединения». Продолжение исследований в указанном направлении позволило немецкому ученому получить в 1823 г. расширенную таблицу атомных масс для 52 элементов.