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

Оценивая «закон октав», Л.А. Чугаев указывал, что многих неточностей Ньюлендс мог бы избежать, если бы при составлении своей таблицы вместо эквивалентных масс использовал уточненные значения атомных масс, полученные Ш.Ф. Жераром (см. т. 1, глава 8, п. 8.12) и С. Канниццаро. «Но и в вышеприведенной форме, — писал Чугаев, — таблица Ньюлендса бесспорно является одним из любопытнейших документов в истории развития Периодического закона»^{221}.

Возникает закономерный вопрос: придавал ли английский химик какой-либо физический смысл числам, обозначавшим номера элементов в его последних таблицах? Большинство историков науки отвечают на этот вопрос отрицательно, хотя некоторые авторы высказывают мнение о «пионерской роли Ньюлендса в введении атомного номера»^{222}. По всей видимости, в поисках закономерной связи между свойствами элемента и его «номером» английский химик не имел перед собой четко сформулированной цели. На это указывают отмеченные выше несообразности в его таблицах^{223}.

Практически одновременно с работами Ньюлендса были опубликованы таблицы Уильяма Одлинга. Еще в 1857 г. Одлинг составил таблицу, в которой 49 элементов были размещены в девяти группах. Спустя четыре года эта классификация была несколько усовершенствована ее автором. Все элементы, сходные по своим физико-химическим свойствам, Одлинг объединил в триады, тетрады и пентады. За пределами этих объединений остались водород, бор и олово. В 1868 г. У. Олдинг опубликовал таблицу элементов, которая, на первый взгляд, демонстрировала закономерную взаимосвязь между всеми химическими элементами. Однако детальный анализ представленных данных позволял обнаружить явные несообразности, обесценивавшие значение таблицы. Во-первых, в таблице фигурировали всего 45 элементов из 62 известных к тому времени. Во-вторых, в данных Одлинга присутствовали необоснованные изъятия. Например, имелись обозначения: «Mn и пр.». В этом случае под «прочими» английский ученый подразумевал железо, кобальт, никель и медь^{224}.

Среди других исследователей, занимавшихся в 60-х годах XIX в. сопоставлением атомных масс химических элементов с учетом их физико-химических свойств, весьма важное место занимал немецкий ученый Юлиус Лотар Мейер. В 1864 г. он опубликовал книгу «Современные теории химии и их значение для химической статики», впоследствии переведенную на русский язык. В этой книге содержалась таблица, в которой 44 химических элемента (из 63 известных к тому времени) были размещены в 6 столбцах в соответствии с их высшей валентностью^{225}

.

Таблица 2.2.

Таблица Л. Мейера (”Die moderernen Theorien der Chemie und ihre Bedeutung für die chemische Statik”, 1864)

Как видно из таблицы 2.2, ее автор фиксировал внимание читателей на разности атомных масс между сходными элементами, расставленными в вертикальных группах. В книге Мейера к основной таблице прилагалась вторая, которую можно рассматривать как извлечение из первой. В основной таблице 28 элементов расположены в порядке увеличения их атомной массы, что в 60-х годах XIX в. являлось уже достаточно обычной практикой. Если в первой таблице содержались тщательно составленные тетрады и пентады элементов, то во вторую таблицу вошли те элементы, которые не укладывались в первую. Л. Мейер в своих таблицах 1864 г. указывал, что разность атомных масс между элементами-аналогами, находящимися в пределах одной группы, оказывается примерно постоянной. Однако необходимо отметить, что эта закономерность была уже установлена ранее.

^{Юлиус Лотар Мейер (1830-1895)}

Вся предыстория открытия Периодического закона не является событием, выходящим за рамки обычных историко-научных явлений. В эволюции науки очень трудно назвать пример появления фундаментальных обобщений, которым не предшествовала бы более или менее сложная длительная подготовка^{226}. В предыстории открытия Периодического закона вначале можно констатировать лишь частные, порой чисто случайные наблюдения и сопоставления. Различные варианты таких предварительных исследований с одновременным расширением сопоставляемых фактических данных приводили к частным обобщениям, лишенным основных признаков закона природы. Именно таковыми являются все доменделеевские попытки классификации и систематизации химических элементов, в том числе «закон октав» Ньюлендса, таблицы Одлинга и Мейера, «земная спираль» Шанкуртуа и многие другие.

2.3. Открытие Периодического закона Д.И. Менделеевым

2.3.1. На пути к Периодическому закону

В 1869 г., когда великий русский химик Дмитрий Иванович Менделеев открыл Периодический закон, ему исполнилось всего 35 лет. К этому времени он был уже авторитетным университетским профессором и ученым с мировой известностью.