От водорода до …?

Соединения кальция в виде известняка, мела, мрамора (углекислый кальций), силикатов, фосфоритов (фосфорнокислого кальция), гипса широко распространены в природе. Из них на земном шаре сложены целые горные хребты. На долю кальция приходится 1,5 % от общего числа атомов земной коры.

Как строительный материал соединения кальция (мрамор, известняк, гипс) были широко известны человеку и использовались им со времен глубочайшей древности.

И когда сейчас мы восторгаемся прекрасными расцветками мраморной отделки московского метро, или любуемся стройными очертаниями Кремлевских башен, или рассматриваем с удивлением огромные кости вымерших гигантов в палеонтологическом музее, мы должны помнить, что во всех этих случаях сталкиваемся с соединениями металла, без которого не может быть ни мрамора, ни прочной связи кирпичей, ни скелета многочисленных животных.

В металлическом виде кальций был выделен Г. Дэви в 1808 г. путем электролиза. В противоположность своим соединениям кальций имеет ограниченное применение. Он используется в металлургии для освобождения расплавленных металлов от растворенного в них кислорода. Новым потребителем кальция стала металлургия урана.

Название и знак кальция произошли от латинского слова «калькс», что значит известь, мягкий камень, — так назывались некоторые соединения кальция (мел, мрамор и др.) за сравнительную легкость их обработки.

Второй свидетель гения Менделеева

21. Скандий — Scandium (Sc)

Нужна была великая вера Д. И. Менделеева в непогрешимость своего творения и действительная, подлинная научность периодической системы, чтобы говорить об элементе, который никто не видел и даже не предполагал возможности его существования.

Создавая периодическую систему элементов, Д. И. Менделеев обнаружил, что в ней оказалось много пустых мест, «белых пятен», как говорят в таких случаях. Раз есть «белые пятна», значит либо неправильна система классификации, либо то, что должно заполнять эти «белые пятна», еще не найдено, и о нем ничего еще не знают исследователи. Д. И. Менделеев был убежден в существовании еще не открытых элементов.

Об одном из них в 1871 г. Д. И. Менделеев писал: «Элемент этот предлагают предварительно назвать экабором^[16]

, производя это название от того, что он следует за бором как первый элемент четных групп, а слог эка производится от санскритского слова, обозначающего один … Экабор в отдельности должен представлять металл … при этом удельный вес этого металла должен быть близок к 3,0 … Металл этот нелетуч…».

Проходит восемь лет, и шведский химик Нильсон в одном из очень редких минералов обнаруживает новый элемент, которому в честь полуострова Скандинавии присваивает название скандия. После изучения нового элемента Нильсон дал описание свойств скандия. Каково же было удивление Нильсона, когда он, сравнивая характеристику скандия с экабором Менделеева, установил почти полное сходство этих характеристик. «Не остается никакого сомнения, что в скандии открыт экабор …», — писал Нильсон и далее, потрясенный этим событием, подчеркивал: «Так подтверждаются самым наглядным образом мысли русского химика, позволившие не только предвидеть существование названного простого тела, но и наперед указать его важнейшие свойства».

Для сравнения приводим некоторые данные, которыми Д. И. Менделеев характеризовал скандий (экабор) до его открытия и Нильсон — после изучения свойств открытого им элемента.

Экабор

Атомный вес 45

Окись экабора состоит из двух атомов экабора и трех атомов кислорода.

Удельный вес окиси 3,5.

Сернокислая соль экабора состоит из двух атомов экабора и трех остатков серной кислоты.

Двойные сернокислые соли не будут по форме кристаллов похожи на квасцы.

Скандий

Атомный вес 45,1.

Окись скандия состоит из двух атомов скандия и трех атомов кислорода.

Удельный вес окиси 3,8.

Сернокислая соль скандия состоит из двух атомов скандия и трех остатков серной кислоты.

Двойная сернокислая соль скандия и калия не похожа по форме своих кристаллов на квасцы.

Как видно из приведенных характеристик, между ними нет заметной разницы.

Скандий был вторым из числа химических элементов, открытых после предсказания их существования и свойств Д. И. Менделеевым на основе периодического закона. Скандий — наглядное подтверждение справедливости этого важнейшего закона естествознания.