История возникновения таблицы Менделеева. Часть 2

Пт, 08/23/2013 - 21:42

Рис. 1. Периодическая система элементов для юных скаутов в варианте американской науки. В ней в два раза больше золота и серебра — это должно понравиться будущим бизнесменам. Великолепная идея!

Рис. 2. Таблица варианта 1932 года

Рис. 3. Таблица варианта 1934 года


СТРАСТИ ПО ИМЕНАМ

Если проблема нижней и верхней границ Периодической системы элементов на сегодняшний день решена достаточно уверенно, то проблема ее расширения вперед водорода оставалась главной, но упорно умалчиваемой загадкой учения о периодичности вплоть до начала ХХ века!

«Никогда мне в голову не приходило, что именно водородом должен начинаться ряд элементов, хотя легче его не было и поныне нет ни одного другого элементарного или сложного газа». И еще. «Хотя у меня и мелькали мысли о том, что раньше водорода можно ждать элементов, обладающих атомным весом меньше 1, но я не решался высказаться в этом смысле по причине гадательности предположения». Эти мысли высказаны, да-да, Д.И. Менделеевым в 1902 г. в статье «Попытка понимания мирового эфира». И хотя подобная идея не сыскала чистых сторонников, однако…

Мысль о том, что «здесь что-то есть», приходила на ум ученым тех лет, если взглянуть на таблицу элементов в ином ракурсе. Факт, что водороду долгое время приписывалась атомная масса, равная 1, по нему и измерялись атомные массы всех остальных элементов. И если бы все атомные массы были целочисленными, то, тем самым, исключалась бы возможность существования элементов легче водорода. Но другим фактом оказалась именно нецелочисленность атомных весов, в том числе, и для самого водорода.

Шведский ученый И. Ридберг, современник Д.И. Менделеева, рассматривал в качестве предшественника водорода электрон с порядковым числом 0, а также два гипотетических элемента с номерами 2 и 3. В работе астрофизика А. Нильсона также фигурировали элементы легче водорода, которые могли существовать в различных космических объектах. Предлагался на эту роль и нейтрон, но это были догадки. После работ Г. Мозли водород как элемент с минимальным целочисленным положительным зарядом, равным единице, окончательно определился в качестве начальной границы периодической системы Д.И. Менделеева.

Теперь мы подошли к самой любопытной части истории Периодической таблицы элементов Д.И. Менделеева — это наименования элементов. Больной вопрос во все времена, в наше время он стал еще более актуальным.
Следует особо подчеркнуть, что Д.И. Менделеев последовательно отстаивал свой приоритет в открытии периодичности, но никогда не претендовал на соавторство в открытии предсказанных им элементов.

Вот один пример. Немец К. Винклер в 1886 г. выделил из минерала серебра новый элемент, приняв его за аналог сурьмы. Д.И. Менделеев отреагировал мгновенно — в период пяти дней с момента сообщения К. Винклером о своих работах вместе с В. Рихтером и Л. Мейером поставил его в известность, что тот открыл новый элемент — экасилиций. Учитывая давние дружеские отношения с великим русским ученым, К. Винклер попросил Д.И. Менделеева дать согласие назвать новый элемент германием в честь его родины, на что наш соотечественник дал положительный ответ. К сожалению, такое преклонение иностранцев перед заслуженными достижениями наших ученых длилось недолго.
Массовое открытие новых элементов, независимо от того, ложными они оказались или истинными, поставило перед учеными вопрос систематизации их обозначений. Например, предлагалось производить названия новых элементов от греческих или латинских обозначений порядковых номеров их размещений в таблице. В 1925 г. американцем Р. Хамером была высказана идея «предварительного наименования» еще не открытых или только что открытых элементов. Однако единства не было.

В конце концов, химики остановились на, казалось бы, оптимальном варианте обозначения элементов. В ходе синтеза трансурановых элементов большое значение приобрела тенденция называть элементы в честь выдающихся ученых, чьи работы имели особое значение в изучении строения и свойств материи. Но и тут жизнь показала, что единого согласия среди ученого мира не наблюдается до сих пор. Яркий пример этому — печальная судьба элемента с номером 104.

К началу 60-х годов прошлого века еще не было никаких сведений об элементах №№ 102 и 103, но уже велись научные споры об элементе № 104.
Существовало несколько теорий о свойствах элементов в конце периодической системы. Много вопросов касалось элемента № 104, т.к. было непонятно, где будет находиться этот элемент — в VI группе и напоминать свойства урана, либо должен входить в группу актиноидов.

Было высказано предложение, что этот элемент должен открывать новое семейство сверхтяжелых элементов, следующих за актиноидами. А это уже должен быть качественный скачок в химических свойствах. Но много было сторонников и того, что элемент № 104 должен все-таки быть элементом IV группы. Таким образом, этот загадочный элемент являлся своеобразным флажком, который мог бы вывести Периодическую таблицу Д.И. Менделеева на новый уровень развития науки. И соревнование между ведущими странами мира в авторстве его открытия оказалось нешуточным.

Работы коллектива академика АН СССР Г.Н. Флерова по синтезу 104-го элемента начались в то время, когда элемент № 103 еще не был открыт. И уже 28 августа 1964 г. Советский Союз отрапортовал об открытии нового химического элемента под № 104. А через два года на Международном ученом совете Объединенного института ядерных исследований было решено назвать этот элемент в честь великого соотечественника авторов открытия нового элемента. 104-му элементу был присвоен символ Ku, а название — курчатовий. Были определены и его свойства, благодаря которым элемент № 103 оказался последним в группе актиноидов.

О синтезе элемента № 102 сообщила в 1957 г. интернациональная группа физиков в Нобелевском институте в г. Стокгольме. Но в следующем году работы были повторены учеными Советского Союза и США, и выяснилось, что результаты этих работ не соответствовали данным ученых предыдущего года. И никому не удавалось повторить эксперименты, проведенные в Швеции. Ученые шутили: «От нобелия (а так назвали этот элемент в Стокгольме) остался один No». Достоверно элемент № 102 был синтезирован лишь в 1967 г. в Советском Союзе, подтверждение – в США. Но символ «No» так и остался за этим элементом, хотя первоначально к нему и не мог относиться

Кстати, все тот же Г.Н. Флеров выяснил ошибочность открытия в 1961 г. элемента № 103 американским коллективом ученых под руководством А. Гиорсо. Достоверный синтез этого элемента был осуществлен лишь в 1965 году, в результате которого Г.Н. Флеров уточнил единственно верный период его полураспада — 35 с, а не 8, как то утверждалось американцами. Тогда наши соотечественники заняли лидирующее положение в мире в деле синтеза новых трансурановых элементов, успев «дойти» к 1991 г. до 107 элемента. Вообще в период с 1766 г. по 1991 г. учеными было открыто следующее количество элементов:

Не секрет, что соперничество между СССР и США распространялось на все сферы жизни человечества, в том числе и на науку. Разыгрался спор и относительно элементов с атомными номерами 102-105. Открыты они были в СССР группой Г.Н. Флерова и Ю.Ц. Оганесяна, и первооткрыватели предложили для них следующие названия:

Однако у IUPAC (Международный союз теоретической и прикладной химии) оказались другие представления о приоритете и названиях элементов. И как вы можете догадаться, эта организация находится в США.

С распадом СССР западная наука долго не ждала. Уже в 1991 г. начался закономерный процесс переувековечивания имен «великих». Курчатовий, если он где-то и присутствовал в иностранных Периодических таблицах, сразу исчез из химии. К 1996 г. исчез он из Периодической таблицы и в самой России.
По сути дела, произошел отход от отечественной системы обозначения элементов и приведение ее к международной, хотя не все ведущие в химической науке страны считают это необходимым.

Рекомендации Комиссии по номенклатуре неорганической химии (CNIC), касающиеся номенклатуры трансфермиевых элементов (101-109 включительно) были рассмотрены бюро IUPAC в Гуилфорде (Великобритания) в сентябре 1995 года. В результате критических замечаний бюро решило принять рекомендации как предварительные и разослать их в национальные (региональные) номенклатурные центры обычным путем, с комментариями, для публикации в национальных химических журналах, прося подтвердить согласие со CNIC.

Комиссия обсудила названия на встрече в Честертауне (штат Мэриленд, США) в августе 1996 года. Хотя она и подтвердила, что открыватели новых элементов имеют право (!) предложить их названия и что такие предложения должны быть серьезно обсуждены, она также указала, что окончательное решение таких вопросов должно быть отдано CNIC и обязательно утверждаться межведомственным комитетом по номенклатуре и символам, Бюро и советом Союза. В Честертауне CNIC повторил заключение, принятое трансфермиевой рабочей группой (TWG), основанное на принятых решениях. Однако, он также дополнил свое решение правилом, что имена ныне живущих ученых не могут быть использованы для названий элементов. Отклики из национальных организаций и химического сообщества показали полную ясность в вопросе о неуместности этого. Комиссия согласилась, в соответствии с традицией, в качестве источников для названий использовать:

а) мифические образы;
б) местности, территории и страны;
в) свойства элементов;
г) имена ученых.

После некоторых дискуссий комиссия согласилась с тем, что элементы 101, 102 и 103 должны быть названы менделевием, нобелием и лоуренсием. Это произошло несмотря на то, что первоначальные утверждения шведов о получении элемента 102 были признаны ошибочными Дубненской лабораторией, которая в конце концов произвела бесспорный синтез.

Открытие элемента 106 в Беркли тоже было признано бесспорным, и название, предложенное шведскими учеными — сиборгий, — утверждено. Для справки: шведы лишь повторили результаты советских ученых шесть лет спустя.

Наконец, комиссия предложила назвать резерфордием элемент 104 в честь Э. Резерфорда. Для справки: годы жизни И.В. Курчатова 1903-1960 гг.
Окончательный список рекомендаций выглядел так:

Наверное, для успокоения возмущений постсоветских ученых как первооткрывателей шести из восьми указанных элементов только одному новому элементу было позволено носить малопонятное иностранцу название дубний — и кто его знает, этот город за границей? Умный ход.

Однако не все оказались согласными даже и с дубнием. И, как пример, обратимся к американскому варианту периодической таблицы Д.И. Менделеева (рис. 1). Помимо отсутствия авторства нашего великого соотечественника, эта таблица интересна следующим.

Во-первых, невзирая на международный принцип обозначать полное название элементов по первой букве символа, на что недавно перешли и Украина и Россия, эта таблица содержит все равно свои, американские названия некоторых химических элементов, таких, например, как Sodium для натрия. Названия элементов с порядковыми номерами от 104 до 109 тоже в американском варианте.

Во-вторых, расположение редкоземельных элементов представлено в зрительно-логической связи с вертикальными столбцами подгрупп других, никак не связанных с ними элементов. Впрочем, эта же проблема почему-то присутствует и в некоторых украинских вариантах Периодической таблицы элементов. Далее. Сама таблица разбита на две части, а водород представлен в раздельной от всей таблицы ячейке.

В-третьих, и это самое главное, в таблицу введены непонятно зачем две новые подгруппы, а точнее, продублированы столбцы 11 (1В) и 12 (2В). Кроме того, этот повтор также распространен на группу лантаноидов и актиноидов! При этом рядом с таблицей размещена информация следующего содержания (в переводе на русский): «Обозначения 1-18 групп рекомендованы международным IUPAC, но широко не используются. Обращаем ваше внимание на стандартное американское обозначение номеров групп (1A-8A и 1B-8B)».

И в-четвертых. Пикантность этой таблицы состоит в том, что она сопровождает набор веществ для химических опытов юного скаута-американца, что-то наподобие отечественного набора юного химика. Смелые парни, эти американцы, коль учат такому своих детей. Видать, знают, что делают.
После 1991 г. иностранными учеными продолжался синтез новых элементов. Так, например, открытый в 1994 г. 110-й элемент был назван Дармштадтий (Ds), а открытый в 1995 г. элемент № 111 получил название Рентгений (Rg). Кстати, получив недавно новый, 118-й элемент, авторы открытия претендуют на свое название этому элементу — московий. Читатель теперь сам сможет определить, чьи первооткрыватели этих элементов.

Другие материалы рубрики


  • Чтобы понять, чем замечательны нановолокна, разберемся сначала с обычными углеродными нитями. Все углеродные волокна можно разделить на несколько типов в зависимости от того, как и из чего они сделаны (рис. 1). (Впрочем, сейчас более принято их классифицировать по механическим свойствам.)
    Самый очевидный способ производства — обугливание натура

    льного или синтетического текстильного волокна без доступа воздуха. Так можно обработать лен, хлопок и нейлон, однако в практику вошли углеродные волокна на основе вискозы и полиакрилонитрила (ПАН). ПАНволокна — абсолютные лидеры, их доля в мировом производстве составляет 80%. Их толщина, естественно, примерно равна толщине исходного текстильного волокна (около 35 мкм), а свойства зависят в первую очередь от параметров обугливания, которое происходит в несколько этапов и завершается отжигом в вакууме или атмосфере инертного газа при 2000-30000С.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Один из главных претендентов на «мировое господство», который наверняка вскоре потеснит полиолефины в потреблении — поликарбонат (ПК). Этот «юноша» полимерной отрасли появился недавно (в конце 20 века). Но претендует ни много ни мало на роль… заменителя оконного, авто- и прочего стекла! Данная ниша в середине прошлого века вроде бы нашла своего героя — полиметилметакрилат.
    Но не все так просто. ПММА, ПА и другие полиакрилаты (посложнее и подороже) обнаружили «маленький, но ужасный» недостаток: они очень быстро царапались и мутнели в нормальных условиях. На волне ажиотажа по замене оконного стекла на ПММА было поставлено немало плексигласовых окон, автовставок и приборных крышек. Ну и где они сейчас? В лучшем случае доживают свое в зданиях «времен Брежнева и позднего СССР» — исцарапанные, изборожденные «трещинами серебра» ...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Алмаз (англ. diamond; нім. diamant) — минерал класса самородных неметаллов, ценился во все времена и у всех народов. Каждая из древних цивилизаций награждала его своим именем. Греки называли его «адамас» или «адамантос» (непобедимый); римляне — «диамонд»; арабы — «алмас» (наитвердейший); древние евреи — «шамир»; индусы — «фарий». Английское название diamond происходит от латинского слова adamantem и его распространенной формы adiamentem. В русском языке арабское название «алмаз» было окончательно утверждено Афанасием Никитиным («Хождение за три моря», 1466-1472 г.г.). В украинском языке закрепилось древнеримско-греческое имя камня — «адамант», упоминаемое еще в 1705 г. в лекции «Про камені та геми» Прокоповича Феофана.
    Впервые алмазы были обнаружены в россыпях в Индии еще до нашей эры (5000 лет назад) и разрабатывались на протяжении многих веков. Легендарные копи Голконды дали миру почти все известные с древнейших времен алмазы, такие как «Кохинур», «Шах», «Орлов» и другие. К XVIII веку индийские копи истощились, однако вскоре новые месторождения были обнаружены на всех континентах, давая пищу все новым легендам и фактам.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6


  • Впервые поливинилхлорид был получен в лабораторных условиях в 1835 году французским горным инженером-химиком Анри Виктором Реньо. Реньо, получивший раствор винилхлорида, случайно обнаружил, что со временем в нем образовался белый порошок. Ученый провел с порошком различные опыты, но не получил интересных результатов (ведь ПВХ очень инертен, за что его сейчас и ценят), и пионер полимерного синтеза утратил интерес к случайно открытому им веществу. Спустя почти полвека, в 1878 г., продукт полимеризации винилхлорида впервые был исследован более подробно, но лишь в 1913 году немецкий ученый Фриц Клатте получил первый патент на производство ПВХ. Клатте и считается основоположником промышленного производства ПВХ. Предполагалось использовать трудновоспламеняемый поливинилхлорид вместо вошедшего тогда в моду (одного из первых) тоннажного полимера — целлулоида. Из-за войны начавшееся было производство ПВХ было приостановлено.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • В независимости от половой принадлежности, места жительства и социального статуса, причиной смерти подавляющего числа людей после окончания периода активного роста становятся, как правило, одни и те же болезни. По данным ВОЗ, это сердечно-сосудистые болезни (инсульты, инфаркты), онкологические и связанные с нарушением и ослаблением иммунитета. И хотя причины естественного ухода из жизни у всех людей одинаковы, величина жизненного пути у каждого из нас может существенно отличаться, очень сильно завися от внутренних факторов, порождаемых факторами внешними.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6


  • Химический элемент XVIII века коренным образом отличался от элемента древности и средних веков. Одним из первых, кто более глубоко подошел к проблеме элементов, был М.В. Ломоносов, который ввел понятие о «начале», отличающемся от простого тела. Это «начало» он пояснял так: «Через химию известно, что в киновари есть ртуть…, однако в киновари ртути ни сквозь самые лучшие микроскопы видеть нельзя; но всегда в них тот же вид кажется». И далее: «В киновари имеется «начало» ртуть, но нет простого тела, металла ртути как такового». Это «начало» теперь называется элементом. Химический элемент не есть простое тело. В 1741 г. ученый формулирует первый постулат — элемент есть часть тела, не состоящая из каких-либо других меньших тел и различных между собой. Однако найти разницу между элементом и атомом он так и не смог. Сложной задачей это оказалось и для последующих поколений химиков, в чем мы далее убедимся.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6


  • Плавленым сырком традиционно называют у нас плавленый сыр. Уменьшительно-ласкательный суффикс словно подчеркивает, что он младший брат обычного твердого сыра. Так ли это и чем он похож на сыр обычный, чем от него отличается и что такое плавленый сыр вообще? Как он изменился в последние годы и все ли плавленые сыры стоит называть сырами? Какие странные компоненты в них можно найти и как выбрать «правильный» плавленый сырок?
    Полка с плавлеными сырами в хорошем магазине выглядит так, будто на ней выставлены не продукты, а игрушки. Этикетки всегда яркие, цепляющие глаз. А формы?! Пожалуй, нет другого продукта, который бы выпускался в столь разных упаковках.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Белое и пушистое всегда воспринимается как что-то хорошее. Если оно еще и полезное, интерес к нему возрастает. И еще интереснее, когда вещество состоит из особо мелких частиц, свойства которых непохожи на свойства таких же частиц, но больших. Этим и определяется незатухающий интерес к сравнительно новому виду порошков — нанодисперсным кремнийоксидам — нанокремнеземам.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • ПЭТ — тара. Пластиковые бутылки. Этот предмет настолько прочно вошел в наш обиход, что без него невозможно представить нашу жизнь. Ведь массовое распространение пластиковая бутылка на постсоветском пространстве приобрела не так давно. Когда бутылка была еще сравнительным дефицитом — она встречалась только как тара для напитков или бытовой химии. Пластиковая бутылка была диковинкой.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4