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

Сопоставление физико-химических характеристик экасилиция, предсказанного Д.И. Менделевым, и германия, открытого К. Винклером в 1886 г.

(Предсказано Д.И. Менделеевым в 1871 г. … Найдено экспериментами К.А. Винклера в 1886–1887 гг.)

Экасилиций — Es … Германий — Ge

Атомная масса — 72 … Атомная масса — 72,32

Плотность — 5,5 г/см³ … Плотность — 5,47 г/см³

Валентность — 4 … Валентность германия — 4

Плотность высшего оксида EsO₂ — 4,7 … Плотность высшего оксида GeO₂ — 4,703

Температура кипения EsCl₄ — ниже 100 °C … Температура кипения GeCl₄ — 86 °C

Плотность хлорида EsCl₄

— 1,9 г/см³ … Плотность хлорида GeCl₄ — 1,887 г/см³

Металлоорганическое соединение — Es(C₂H₅)₄ … Металлоорганическое соединение — Ge(C₂H₅)₄

Температура кипения Es(C₂H₅)₄ — 160 °C … Температура кипения Ge(C₂

H₅)₄ — 160 °C

Плотность Es(C₂H₅)₄ — 0,96 … Плотность Ge(C₂H₅)₄ — чуть легче H₂O

В 1889 г. в пятом издании «Основ химии» великий русский ученый писал: «Я не думал, что доживу до оправдания этого следствия Периодического закона, но действительность ответила иначе. Описаны были три элемента: экабор, экаалюминий и экасилиций, и вот теперь, когда не прошло еще 20 лет с тех пор (1869), я имею величайшую радость видеть их открытыми»^{291}.

Открытия трех элементов, предсказанных русским ученым, даже у самых закоренелых скептиков развеяли последние сомнения в фундаментальной значимости и практической ценности Периодического закона и Периодической таблицы химических элементов. C середины 80-х годов XIX в. Периодический закон получил безусловное признание всего ученого мира и вошел в арсенал науки как один из важнейших законов природы.

Кроме экабора

, экаалюминия и экасилиция Д.И. Менделеев в своей системе оставил свободные места для элементов с атомной массой 180 (двициркония — аналога титана и циркония) и 187. В 1923 г. Д. Костер и Г. Хевеши открыли новый элемент — гафний с A_r(Hf) = 178,49, а в 1925 г. был выделен рений с A_r(Re) = 186,207 (В. Ноддак и И. Таке, О. Берг).

В 1871 г. русский ученый писал: «Можно ждать еще основных элементов, принадлежащих к I, II и III группам. Они должны обладать атомным весом около 210–230… Первый будет сходен с цезием, а второй — с барием»^{292}. Аналог цезия — радиоактивный щелочной металл франций — был обнаружен в 1939 г., а элемент, похожий на Ba, — радий — открыли в 1898 г. (см. т. 2, глава 5, п. 5.2.5)[20].

2.6. Видоизменение Периодической таблицы

2.6.1. Открытие редкоземельных металлов

Периодическому закону и Периодической таблице Д.И. Менделеева предстояла еще одна серьезная проверка — в ней нужно было отыскать место для других новых элементов. Исследования редкоземельных металлов

(РЗЭ) начались еще в конце XVIII в. В 1794 г. финский химик Юхан Гадолин обнаружил новый оксид металла^{293}.

Этот оксид (в те времена многие оксиды называли землями) по своим свойствам отличался от известных ранее. Спустя 50 лет из этого оксида выделили новый элемент — иттрий.

^{Д. И. Менделеев в зрелые годы} 

C середины XIX -столетия химики стали интенсивно изучать состав и свойства минералов, образованных редкоземельными металлами. Проведенные исследования показали, что эти минералы содержат целую группу новых элементов — редкоземельных металлов (РЗЭ). Шведский химик Карл Густав Мосандер открыл четыре редкоземельных металла — лантан, эрбий, тербий и дидим. На самом деле их было пять — спустя 40 лет австрийский химик Карл Ауэр фон Вельсбах установил, что дидим представляет собой смесь двух элементов — празеодима и неодима.