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

В результате своих исследований М. фон Петтенкофер и Ж.Б. Дюма предложили «дифференциальные системы», направленные на выявление общих закономерностей в изменении атомной массы элементов. Дополнительное усовершенствование и детальную проработку «дифференциальных систем» можно проследить в статьях, которые опубликовали немецкие химики Адольф Штреккер и Густав Чермак. В 1859 г. А. Штреккер писал: «Мы должны предоставить будущему отыскание законности, проглядывающей между указанными числами»^{213}.

Существенный вклад в классификацию и систематизацию химических элементов внес С. Канниццаро (см. т. 1, глава 8, п. 8.13). В 1858–1860 гг. он провел исследования, которые позволили исправить значения атомных масс элементов. При формировании уточненной системы атомных масс химических элементов итальянский ученый опирался на значения плотности паров как простых веществ, так и химических соединений, использовал закон удельных теплоемкостей Дюлонга-Пти (см. т. 1, глава 8,

п. 8.8), а также закон изоморфизма (см. т. 1, глава 8, р. 8.7), объясняющий аномалии в «молекулярной конституции» соединений. В результате выполненных исследований и критического анализа имеющихся данных была создана новая система атомных масс химических элементов (таблица 2.1).

^{Густав Чермак фон Зейзенегг (1836–1927)}

Таблица 2.1.

Таблица атомных масс химических элементов по С. Канниццаро (1858 г.)^{214}

(Элемент … Атомная масса)

H … 1

Li … 7

C … 12

N(Az) … 14

О … 16

Na … 23

Mg … 25

Si … 28

P … 31

S … 32

Cl … 35,5

Al … 37,5

Ca … 40

Mn … 55

Fe … 56

Со … 59

Ni … 59

Zn … 65,5

As … 75

Br … 80

Sr … 87,5

Mo … 96

Cd … 112

Sn … 118

Sb … 122

I … 127

Те … 128

W … 134

Ba … 137

Установление усовершенствованной системы атомных масс С. Канниццаро позволило ученым правильно выражать качественный и количественный состав соединений, определять их формулы. В целом это способствовало созданию учения о формах соединений химических элементов.

Таблица С. Канниццаро была далеко не полной, но в ней (за небольшим исключением для Al и W) значения атомных масс элементов были достаточно точными. В 1862–1868 гг. Ш.А. Вюрц, Л. Мейер, Дж. А. Ньюлендс, А.В. Уильямсон, У. Одлинг, Н.И. Лавров, А.В. Гофман опубликовали собственные авторские таблицы, содержащие исправленные атомные массы почти всех известных в то время химических элементов (51 из 63 известных в то время).

В 60-х годах XIX в. достаточно распространенной стала иная практика систематизации химических элементов. Наряду с сопоставлениями физико-химических свойств элементов-аналогов ученые сравнивали между собой одновременно несколько групп сходных элементов. При этом авторы акцентировали внимание на различии физико-химических свойств элементов, принадлежащих к разным группам. Такие исследования привели к построению разнообразных таблиц и графиков, в которых были объединены все или почти все известные химические элементы. Авторы таких построений преследовали различные цели. Многие ученые стремились доказать справедливость гипотезы Праута и проследить генезис атомов различных элементов из первичной материи. Другие химики пытались отыскать закономерность в изменении атомных масс подгрупп элементов-аналогов, поставленных одна под другой^{215}. При этом в ряде работ были подмечены закономерности частного характера.

Опираясь на критерий аналогии в химических свойствах простых веществ и соединений, а также уточненные значения атомных масс элементов, классифицировать их стремились многие ученые. Однако добиться существенных результатов в этих изысканиях удалось далеко не всем.

Среди исследований подобного рода особо следует отметить работы Александра Эмиля Бегуйе де Шанкуртуа и Джона Александра Ньюлендса.

Профессор Парижской высшей горной школы А.Э. де Шанкуртуа в своей книге «Земная спираль» («Vis tellurique») значительно развил периодическую классификацию, группируя элементы в порядке увеличения их атомных масс по спирали, и расположил их на так называемом «винтовом» графике.

^{Александр Эмиль Бегуйе де Шанкуртуа (1837–1898)}

Французский ученый располагал все известные в то время химические элементы в единой последовательности по мере возрастания их атомных масс и полученный ряд наносил на поверхность цилиндра по линии, исходящей из окружности под углом 45° к плоскости основания.