ТА­БЛИ­ЦЯ

Kolosok - - ХІМІЯ В КАРТИНКАХ - Ні­кі­шо­ва Ка­те­ри­на

Пе­рі­о­ди­чну си­сте­му хі­мі­чних еле­мен­тів ча­сто на­зи­ва­ють про­сто та­бли­цею Мен­де­лє­є­ва, і то­му в тих, хто не ду­же до­бре обі­зна­ний у її істо­рії тво­ре­н­ня, скла­да­є­ться вра­же­н­ня, що ця та­бли­ця – ціл­ко­ви­та за­слу­га Дми­тра Іва­но­ви­ча Мен­де­лє­є­ва. А де­хто щи­ро­сер­дно ві­рить, що Мен­де­лє­є­ву ця та­бли­ця на­сни­ла­ся, а сам він жо­дно­го зу­си­л­ля не до­клав для її ство­ре­н­ня. То нев­же та­ке ва­жли­ве для хі­мії і при­ро­до­знав­ства за­га­лом від­кри­т­тя зав­дя­чує зви­чай­но­му ви­пад­ку: ви­пад­ко­во на­сни­ло­ся ви­пад­ко­вій лю­ди­ні?

Для від­по­віді на це за­пи­та­н­ня до­ве­де­ться за­ну­ри­ти­ся в істо­рію хі­мії, а мо­жли­во, на­віть глиб­ше – в істо­рію її по­пе­ре­дни­ці, ал­хі­мії. За ча­сів ал­хі­мії не існу­ва­ло по­ня­т­тя еле­мен­ту, то­му ал­хі­мі­ки на­ма­га­ли­ся впо­ряд­ку-

ва­ти ві­до­мі на той час ре­чо­ви­ни. Ці­ка­во, що і во­ни для зру­чно­сті по­слу­го­ву­ва­ли­ся символами цих ре­чо­вин. Так, збе­ре­гла­ся та­бли­ця хі­мі­чних і фі­ло­соф­ських зо­бра­жень з кни­ги Ва­си­лія Ва­лен­ти­на „The Last Will and Testament” („Оста­н­ня во­ля і За­по­віт”) 1670 ро­ку, де зна­хо­ди­мо сим­во­ли пла­нет, які від­по­від­а­ють ме­та­лам, ві­до­мим здав­на (мал. 1). А в та­бли­ці афін­но­сті („спо­рі­дне­но­сті”) Етьє­на Жо­фруа 1718 ро­ку не ли­ше пе­ре­лі­че­ні ре­чо­ви­ни, по­зна­че­ні символами, а здій­сне­на спро­ба впо­ряд­ку­ва­ти їх від­по­від­но до хі­мі­чних вла­сти­во­стей: під ре­чо­ви­ною, на­ве­де­ною у верх­ній ко­мір­ці, ав­тор роз­та­шу­вав ре­чо­ви­ни, які з нею ре­а­гу­ють (мал. 2). На­зва та­бли­ці під­кре­слює, що Жо­фруа по­ді­ляв дум­ку Гла­у­бе­ра про те, що ре­а­гу­ва­ти мо­жуть ли­ше де­що схо­жі, „спо­рі­дне­ні” ре­чо­ви­ни. Так вва­жав і шве­цький хі­мік Тор­берн

Бер­гман, який у сво­їй пра­ці 1775 ро­ку уклав та­бли­ці сту­пе­ню спо­рі­дне­но­сті ре­чо­вин, яки­ми хі­мі­ки ко­ри­сту­ва­ли­ся до­сить дов­го на­віть пі­сля йо­го смер­ті (мал. 3). І ще й ві­до­мий про­сві­тник Ді­дро уклав „Ал­хі­мі­чну схе­му спо­рі­дне­но­сті” 1778 ро­ку (мал. 4).

Ро­берт Бойль 1661 ро­ку ви­дав кни­гу „Хі­мік-ске­птик”, у якій за­про­по­ну­вав своє ви­зна­че­н­ня хі­мі­чних еле­мен­тів: „пер­вин­ні та про­сті, ціл­ком не змі­ша­ні ті­ла, які не скла­де­ні одне з одно­го, але ма­ють бу­ти ти­ми скла­до­ви­ми ча­сти­на­ми, із яких скла­де­ні всі так зва­ні змі­ша­ні ті­ла і на які остан­ні зре­штою мо­жуть бу­ти роз­кла­де­ні”. Зві­сно, це від­рі­зня­є­ться від су­ча­сно­го ви­зна­че­н­ня еле­мен­тів, але при­найм­ні та­кий під­хід спо­ну­кав хі­мі­ків шу­ка­ти скла­до­ві ча­сти­ни нав­ко­ли­шніх тіл – про­сті ре­чо­ви­ни. Так, 1789 ро­ку ві­до­мий хі­мік Ан­ту­ан Ла­ву­а­зьє у „По­ча­тко­во­му кур­сі хі­мії” на­вів та­бли­цю, до якої вклю­чив 33 ста­рих і но­вих назв, на йо­го дум­ку, еле­мен­тів, а на­справ­ді ре­чо­вин, до яких він за­ра­ху­вав ще й сві­тло і те­плець (мал. 5).

А 1808 ро­ку ан­глій­ський уче­ний Джон Даль­тон у „Но­вій си­сте­мі хі­мі­чної фі­ло­со­фії” по­дав та­бли­цю, у якій бу­ли не ли­ше еле­мен­ти та їхні сим­во­ли, але й атом­ні ма­си (мал. 6). Це має ве­ли­ке зна­че­н­ня, адже озна­чає, що хі­мія, крім пра­кти­чних, отри­ма­ла ще й те­о­ре­ти­чні за­са­ди.

Атом­ні ма­си еле­мен­тів уто­чнив шве­цький хі­мік Єнс Бер­це­лі­ус у сво­їй та­бли­ці 1826 ро­ку. Сут­тє­вою від­мін­ні­стю та­блиць Бер­це­лі­у­са та Даль­то­на ста­ло те, що в остан­ньо­го атом­ні ма­си ви­ра­жа­ли­ся ці­ли­ми чи­сла­ми, а шве­цький хі­мік на­вів і

де­ся­тко­ві зна­ки. Крім то­го, Бер­це­лі­ус за­про­по­ну­вав зро­би­ти символами хі­мі­чних еле­мен­тів не ко­ла, як у Даль­то­на, а пер­ші лі­те­ри ла­тин­ських назв еле­мен­тів. То­ді, ко­ли на­зви де­кіль­кох еле­мен­тів по­чи­на­лись з одна­ко­вих лі­тер, ви­ко­ри­сто­ву­ва­ли ще й дру­гі лі­те­ри у на­зві. Так з’яви­лись хімічні сим­во­ли еле­мен­тів, яки­ми по­слу­го­ву­ю­ться в усьо­му сві­ті до­те­пер.

А 1836 ро­ку з’яви­ла­ся ін­ша ва­жли­ва для ви­вче­н­ня хі­мії та­бли­ця – та­бли­ця еле­ктро­не­га­тив­но­сті Бер­це­лі­у­са (мал. 7). Він роз­ро­бив еле­ктро­хі­мі­чну те­о­рію спо­рі­дне­но­сті, за якою при­чи­ною спо­лу­че­н­ня еле­мен­тів у пев­них спів­від­но­ше­н­нях є еле­ктри­чна по­ляр­ність ато­мів. Най­ва­жли­ві­шою ха­ра­кте­ри­сти­кою еле­мен­та Бер­це­лі­ус вва­жав йо­го еле­ктро­не­га­тив­ність. У верх­ньо­му лі­во­му ку­ті та­бли­ці він роз­та­шу­вав най­більш еле­ктро­не­га­тив­ний, на йо­го дум­ку, еле­мент – Окси­ген (Sauerstoff), а у ни­жньо­му пра­во­му – най­менш еле­ктро­не­га­тив­ний – Ка­лій (Kalium). Лі­нія між Гі­дро­ге­ном (Wasserstoff) і Ау­ру­мом (Gold) від­ме­жо­вує еле­ктро­не­га­тив­ні еле­мен­ти від еле­ктро­по­зи­тив­них.

У ча­си Бер­це­лі­у­са бу­ло вже від­кри­то 54 еле­мен­ти, які хі­мі­ки все­бі­чно ви­вча­ли в по­шу­ках за­ко­но­мір­но­стей. Та­кі за­ко­но­мір­но­сті на­да­ли би мо­жли­вість утво­ри­ти з них си­сте­му і, мо­жли­во, зро­зу­мі­ти, скіль­ки ще еле­мен­тів бу­де від­кри­то в май­бу­тньо­му.

Пер­шим, хто по­мі­тив озна­ки си­стем­но­сті у вла­сти­во­стях і атом­ній ма­сі еле­мен­тів, був ні­ме­цький хі­мік Йо­ганн Вольф­ганг Дьо­бе­рей­нер. 1829 ро­ку, ви­вча­ю­чи вла­сти­во­сті бро­му, він по­мі­тив, що в ря­ду Хлор – Бром – Йод від­бу­ва­є­ться не ли­ше по­сту­по­ва змі­на ко­льо­ру і хі­мі­чної актив­но­сті про­стих ре­чо­вин, але й по­сту­по­ва змі­на атом­ної ма­си. Ви­пад­ко­вість?

Дьо­бе­рей­нер про­дов­жив по­шу­ки і зна­йшов ще дві гру­пи з трьох еле­мен­тів (він на­звав їх трі­а­да­ми): Каль­цій – Строн­цій – Ба­рій та Суль­фур – Се­лен – Те­лур. В обох гру­пах атом­на ма­са се­ре­дньо­го еле­мен­та при­бли­зно до­рів­нює се­ре­дньо­му ари­фме­ти­чно­му атом­них мас двох ін­ших еле­мен­тів. Зно­ву збіг?

До 1850 ро­ку Дьо­бе­рей­нер зна­йшов ще дві трі­а­ди (мал. 8). Але оскіль­ки роз­би­ти 56 ві­до­мих на той час еле­мен­тів на трі­а­ди не вда­ло­ся, хі­мі­ки ді­йшли ви­снов­ку, що трі­а­ди Дьо­бе­рей­не­ра – яви­ще ви­пад­ко­ве. У пер­шій по­ло­ви­ні XIX ст. хі­мі­ки не­до­оці­ню­ва­ли зна­че­н­ня атом­них мас. Їх бу­ло зру­чно ви­ко­ри­сто­ву­ва­ти для здій­сне­н­ня роз­ра­хун­ків, але ні­хто не орі­єн­ту­вав­ся на них, укла­да­ю­чи пе­ре­лік еле­мен­тів.

Фран­цузь­кий гео­лог, Але­ксандр-Еміль Бе­гуйє де Шан­кур­туа став пер­шим, хто ско­ри­став­ся атом­ни­ми ма­са­ми для ство­ре­н­ня пе­рі­о­ди­чної си­сте­ми. 1862 ро­ку він спі­раль­но роз­та­шу­вав хімічні еле­мен­ти нав­ко­ло уяв­но­го вер­ти­каль­но­го ци­лін­дру за зро­ста­н­ням їхніх атом­них мас (мал. 9). Від­но­сну атом­ну ма­су Окси­ге­ну Шан­кур­туа прийняв за 16 і за нею шля­хом по­рів­ня­н­ня ви­зна­чав атом­ні ма­си ін­ших еле­мен­тів. Те­лур опи­нив­ся в цен­трі, то­му цю кла­си­фі­ка­цію на­зи­ва­ли „те­лу­ри­чна спі­раль”.

Два ро­ки по­то­му, у 1864 ро­ці ан­глій­ський хі­мік Джон Нью­лендс роз­та­шу­вав еле­мен­ти за зро­ста­н­ням їхніх атом­них мас, а то­ді сфор­му­вав з них вер­ти­каль­ні ко­лон­ки по сім еле­мен­тів (мал. 10). Він з’ясу­вав, що схо­жі еле­мен­ти, як пра­ви­ло, по­тра­пи­ли в одні го­ри­зон­таль­ні ря­ди. Так, Ка­лій опи­нив-

ся по­ряд зі схо­жим на ньо­го На­трі­єм, Се­лен – в одно­му ря­ду з Суль­фу­ром, Каль­цій – по­ряд з Ма­гні­єм то­що. У цих ря­дах мо­жна бу­ло від­шу­ка­ти ко­жну з трі­ад Дьо­бе­рей­не­ра. Нью­лендс на­звав від­кри­ту ним за­ко­но­мір­ність за­ко­ном октав, оскіль­ки ко­жний во­сьмий еле­мент мав вла­сти­во­сті, схо­жі з пер­шим, що на­га­да­ло йо­му но­ти (мал. 11). Від­кри­т­тя Нью­ленд­са хі­мі­ки не сприйня­ли всер­йоз. Ко­ли Нью­лендс до­по­від­ав про те, що від­мі­тив по­вто­рю­ва­ність вла­сти­во­стей, роз­та­шу­вав­ши еле­мен­ти за зро­ста­н­ням атом­них мас, при­су­тній на до­по­віді фі­зик по­жар­ту­вав, що з та­ким успі­хом мо­жна бу­ло роз­та­шу­ва­ти еле­мен­ти за абе­ткою і по­ба­чи­ти якісь за­ко­но­мір­но­сті.

То­го ж ро­ку свою та­бли­цю еле­мен­тів за­про­по­ну­вав ін­ший ан­глій­ський хі­мік, Ві­льям Одлінг (мал. 12). Жо­дних ко­мен­та­рів до ці­єї та­бли­ці він не на­вів, але пі­зні­ше Д. І. Мен­де­лє­єв про­ко­мен­ту­вав, що в ній про­сте­жу­ю­ться „по­ча­тки пе­рі­о­ди­чно­го за­ко­ну”, як і в та­бли­цях Шан­кур­туа, Нью­ленд­са та Мейє­ра.

Ло­тар Юлі­ус Мейєр – це ні­ме­цький хі­мік, який впри­тул пі­ді­йшов до від­кри­т­тя пе­рі­о­ди­чно­го за­ко­ну і па­ра­лель­но з Мен­де­лє­є­вим ство­рю­вав свою та­бли­цю хі­мі­чних еле­мен­тів. Як ствер­джу­ють де­я­кі до­слі­дни­ки істо­рії хі­мії, ще 1862 ро­ку Мейєр ство­рив та­бли­цю, яка

скла­да­ла­ся з 28 еле­мен­тів, роз­та­шо­ва­них за зро­ста­н­ням атом­ної ма­си і згру­по­ва­них від­по­від­но до ва­лен­тно­сті (мал. 13), а 1864 ро­ку він ви­дає та­бли­цю вже з 42 еле­мен­тів. 1870 ро­ку ви­хо­дить дру­ком ро­бо­та Мейє­ра, в якій він на­во­дить но­ву пе­рі­о­ди­чну та­бли­цю (мал. 14), схо­жу на ту, яку рік то­му ви­дав Дми­тро Іва­но­вич Мен­де­лє­єв (мал. 15).

Пе­рі­о­ди­чний за­кон, гра­фі­чним ви­ра­же­н­ням яко­го є та­бли­ця хі­мі­чних еле­мен­тів, Мен­де­лє­єв сфор­му­лю­вав 1871 ро­ку: „Вла­сти­во­сті про­стих тіл, а та­кож фор­ми і вла­сти­во­сті спо­лу­чень еле­мен­тів, а то­му і вла­сти­во­сті утво­рю­ва­них ни­ми про­стих і скла­дних тіл, зна­хо­дя­ться в пе­рі­о­ди­чній за­ле­жно­сті від їхньої атом­ної ма­си”. З роз­ви­тком хі­мії і фі­зи­ки фор­му­лю­ва­н­ня за­ко­ну змі­ни­ли, і сьо­го­дні він зву­чить на­сту­пним чи­ном: „Вла­сти­во­сті хі­мі­чних еле­мен­тів, а та­кож фор­ми і вла­сти­во­сті утво­рю­ва­них ни­ми про­стих ре­чо­вин і спо­лук зна­хо­дя­ться в пе­рі­о­ди­чній за­ле­жно­сті від ве­ли­чи­ни за­ря­дів ядер їхніх ато­мів”. Ці­ка­во, що на уро­ках хі­мії для ви­зна­че­н­ня за­ря­ду ядра ато­ма хі­мі­чно­го еле­мен­ту ми ди­ви­мо­ся на йо­го по­ряд­ко­вий но­мер у та­бли­ці Мен­де­лє­є­ва, але в ньо­го са­мо­го в жо­дній з та­блиць еле­мен­ти не ма­ли по­ряд­ко­вих но­ме­рів.

Тож по­ява пе­рі­о­ди­чної си­сте­ми і пе­рі­о­ди­чно­го за­ко­ну – це ще не оста­то­чне від­кри­т­тя, не за­вер­ше­н­ня дов­гих по­шу­ків. Це ли­ше по­ча­ток дов­гої по­до­ро­жі, ли­ше кви­ток на неї, який дає зро­зу­мі­ти, що є ку­ди ру­ха­ти­ся, є ку­ди за­сто­су­ва­ти свій на­у­ко­вий інтерес і до­слі­дни­цький хист. І цим кви­тком вже ско­ри­ста­ли­ся ба­га­то хі­мі­ків.

Тож по­дя­куй­мо Мен­де­лє­є­ву, але не тре­ба пе­ре­оці­ню­ва­ти йо­го вне­сок в істо­рію хі­мії і асо­ці­ю­ва­ти та­бли­цю хі­мі­чних еле­мен­тів ли­ше з йо­го ім’ям. По­до­рож три­ває. Чи­тай у на­сту­пній стат­ті, які ме­та­мор­фо­зи від­бу­ва­ли­ся в та­бли­ці пі­сля від­кри­т­тя пе­рі­о­ди­чно­го за­ко­ну.

Єнс Бер­це­лі­ус

Дми­тро Мен­де­лє­єв

Дьо­бе­рей­нер

Ан­ту­ан Ла­ву­а­зьє Але­ксандр-Еміль

Шан­кур­туа Джон Даль­тон

Джон Нью­лендс Тор­берн Бер­гман

Ді­дро

Ві­льям Одлінг

ма л. 7

ма л. 9

1865 LawofOctaves', JohnNewlands' ма л. 11

10 л. ма

ма л. 15

Newspapers in Ukrainian

Newspapers from Ukraine

© PressReader. All rights reserved.