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

Образующаяся поверхность цилиндра была разделена автором на 16 частей [A_r(O) = 16], т. е. на фрагменты, составляющие 22,5°. Атомные массы элементов были отложены на винтовой линии в соответствующем масштабе (за 1 была принята масса водорода, равная 1/16 атомной массы кислорода). При этом проявилась строгая тенденция: при развертывании поверхности цилиндра оказывалось, что на вертикальных линиях, параллельных оси цилиндра, находились химические элементы со сходными свойствами. Так, на одну вертикаль попадали литий, натрий, калий; бериллий, магний, кальций; кислород, сера, селен, теллур и т. д. Однако де Шанкуртуа не смог теоретически объяснить свое построение. Это явилось основной причиной того, что его работа осталась практически незамеченной.

Выдающийся русский химик Л.А. Чугаев писал о графике Шанкуртуа: «При таком расположении сходные элементы часто, но не всегда, попадают на одну и ту же образующую цилиндра (из числа 16 «главных» образующих, проведенных через деления окружности), а атомные веса могут быть приближенно выражены формулой: A = n + 16m, где 

m — целое число. Так, например, в группе O = 16; S = 16 + 16 x 1 = 32; Se = 16 + 16 x 4 = 80; Те = 16 + 16 x 7 = 128. Таким образом, ясно выступает периодическое чередование свойств… Ясно, что в этой системе заключается уже зародыш Периодического закона. Но система Шанкуртуа дает обширный простор произволу»^{216}.

Недостатком спирали французского ученого было то, что на одной линии с близкими по своей химической природе элементами оказывались также и элементы с совсем иными свойствами. В группу щелочных металлов попадал марганец, а в группу кислорода и серы — ничего общего с ними не имеющий титан.

Установив некоторые соотношения между атомными массами, элементов и их физико-химическими свойствами, Шанкуртуа не смог, тем не менее, на основе своей «винтовой линии» подняться до закономерного обобщения — открытия Периодического закона. Несмотря на это, некоторые историки науки приписывают французскому ученому не только роль предшественника открытия Периодического закона, но и роль его соавтора^{217}. Однако следует подчеркнуть, что, руководствуясь «винтовой линией», оказалось невозможным рассчитать атомные массы неизвестных к тому времени элементов, существование которых уже можно было предположить.

^{Фрагмент винтовой линии Шанкуртуа}

В 1863 г. в журнале Лондонского химического общества «Chemical News» появилось сообщение 25-летнего Дж. А. Ньюлендса о соотношении между эквивалентными массами элементов и их физико-химическими свойствами^{218}.

Английский ученый заметил, что, располагая элементы в порядке возрастания их эквивалентной или атомной массы, можно составить группы из семи элементов. При этом восьмой элемент обладает свойствами, аналогичными первому элементу в предшествующей группе. Ньюлендс связал такой порядок в расположении элементов с музыкальными октавами и определил его как «закон октав»^{219}

. В своей таблице, опубликованной в 1865 г., английский ученый расположил химические элементы в вертикальные группы по семь элементов в каждой и при этом обнаружил, что (при небольшом изменении порядка некоторых элементов) сходные по химическим свойствам элементы оказываются на одной горизонтальной линии. В таблице Ньюлендса все элементы пронумерованы, причем в некоторых случаях под одним и тем же номером находилось по два элемента. По мнению автора, такие элементы обладали тождественными эквивалентными массами. Такая нумерация была использована Ньюлендсом, чтобы наглядно продемонстрировать, что через каждые семь элементов физико-химические свойства закономерно повторяются. Английский ученый писал: «Разность в номерах наименьшего члена группы и следующего за ним равна семи; иначе говоря, восьмой элемент, начиная с данного элемента, является своего рода повторением первого, подобно восьмой ноте октавы в музыке…». Например, элемент Na (порядковый номер 9) сходен по своим химическим свойствам с Li (порядковый номер 2).

^{Джон Александр Рейна Ньюлендс (1838–1898)}

^{Иллюстрация к «закону октав» Дж. Ньюлендса}

К сожалению, помимо рядов, содержащих сходные элементы, в таблице были ряды с совершенно непохожими элементами. В результате многие химики сочли такое совпадение случайным и отнеслись к работе Ньюлендса без должного внимания. На очередном заседании Лондонского химического общества с язвительной критикой в адрес Ньюлендса выступил профессор Дж. Фостер. Он иронически спросил Ньюлендса: «Не пробовали ли Вы расположить элементы в алфавитном порядке их названий и не заметили ли при таком расположении каких-либо новых закономерностей?»^{220}. В результате дискуссии Ньюлендсу было отказано в опубликовании его последующих статей. Они были напечатаны лишь 20 лет спустя в 1884 г. Тем не менее, следует подчеркнуть, что таблица Ньюлендса, хотя и неполная, имеет важное значение в истории периодической классификации элементов.