В этой статье маг Ольга Васильева отвечает на вопрос «Какие элементы менделеев предсказал?».
В 1871 году Менделеев предсказал существование элемента, расположенного между торием и ураном. Тридцатью годами позже, в 1900 году, Уильям Крукс выделил протактиний как неизвестную радиоактивную примесь в образце урана. Различные изотопы протактиния затем выделяли в Германии в 1913 и 1918 годах, но современное название элемент получил только в 1948 году.
Версия Периодической таблицы, изданная в 1869, предсказывала существование более тяжёлого аналога титана и циркония, но в 1871 году Менделеев поместил на это место лантан. Открытие в 1923 году гафния подтвердило первоначальное предположение Менделеева.
В 1902 году, после открытия гелия и аргона, Менделеев поместил их в нулевую группу таблицы. Сомневаясь в правильности атомной теории, объясняющей закон постоянства состава, он не мог априори считать водород легчайшим из элементов и полагал, что гипотетический, ещё более лёгкий член химически инертной нулевой группы мог оказаться незамеченным. Существованием этого элемента Менделеев пытался объяснить радиоактивность.
Более тяжёлый из двух догелиевых элементов Менделеев отождествлял с коронием, получившим название по ассоциации с необъяснённой спектральной линией солнечной короны. Ошибочная калибровка прибора дала длину волны 531,68 нм, которая позже была исправлена на 530,3 нм. Эту длину волны Гротриан и Эдлен в 1939 году соотнесли с линией железа.
Легчайшему из газов нулевой группы, первому в Периодической таблице, приписывалась теоретическая атомная масса между 5,3·10 и 9,6·10. Частицам этого газа Менделеев приписал кинетическую скорость порядка 2,5·10 м/с. Почти невесомые, частицы обоих этих газов, по Менделееву, должны были легко проходить через толщу материи, практически не вступая в химические реакции. Высокая подвижность и очень малая атомная масса трансводородных газов приводила бы к тому, что они могли быть очень разреженными, по внешним признакам оставаясь при этом плотными.
Дмитрий Иванович Менделеев сделал 16 предсказаний по поводу еще не открытых химических элементов. Хорошо известны оправдавшиеся предсказания (некоторые перечислил Габбас). Вот полный список правильных предсказаний.
- Экабор, предсказанная атомная масса 55. Открыт в 1879 г., назван скандием, измеренная атомная масса 44,96.
- Экаалюминий, предсказанная атомная масса 68. Открыт в 1875 г., назван галлием, измеренная атомная масса 69,72.
- Экакремний, предсказанная атомная масса 72. Открыт в 1886 г., назван германием, измеренная атомная масса 72,61.
- Экамарганец, предсказанная атомная масса 100. Открыт в 1939 г., назван технецием, атомная масса наиболее долгоживущего изотопа 98.
- Тримарганец, предсказанная атомная масса 190. Открыт в 1925 г., назван рением, измеренная атомная масса 186,2.
- Двителлур, предсказанная атомная масса 212. Открыт в 1898 г., назван полонием, атомная масса наиболее долгоживущего изотопа 209.
- Двицезий, предсказанная атомная масса 220. Открыт в 1939 г., назван францием, атомная масса наиболее долгоживущего изотопа 223.
- Экатантал, предсказанная атомная масса 235. Открыт в 1917 г., назван протактинием, атомная масса наиболее долгоживущего изотопа 231.
Видно прекрасное согласие реальных атомных масс и предсказанных на основе периодического закона. Хорошо известны также прекрасные согласия физических и химических свойств ряда предсказанных элементов с реальными.
Некоторые предсказания Менделеева не оправдались. Их тоже восемь.
- Эфир с предсказанной атомной массой 0,17.
- Короний с предсказанной атомной массой 0,4.
- Экацерий с предсказанной атомной массой 54.
- Экамолибден с предсказанной атомной массой 140.
- Эканиобий с предсказанной атомной массой 146.
- Экакадмий с предсказанной атомной массой 155.
- Экаиод с предсказанной атомной массой 170.
- Экацезий с предсказанной атомной массой 175.
Видно, что большинство из этих предсказаний примерно соответствуют современным атомным массам лантаноидов (от 140 до 175), но многие лантаноиды еще не были тогда известны и было неясно, каково их место в периодической таблице. Поэтому, как было совершенно справедливо написано в одной из книг, подтвердившиеся предсказания Д.И.Менделеева сыграли очень важную роль в химии, в частности, в признании всеми химиками разных стран справедливости периодической системы. А не подтвердившиеся предсказания не имели для химии абсолютно никаких отрицательных последствий!
- 1 Приставки
- 2 Первоначальные предсказания, 1870
- 2.1 Экабор и скандий
- 2.2 Экаалюминий и галлий
- 2.3 Экамарганец и технеций
- 2.4 Экасилиций и германий
- 3 Предсказания 1871 года
- 4 Более поздние предсказания
- 5 Примечания
- 6 Литература
Четыре более лёгких, чем редкоземельные, элемента — экабор (Eb), экаалюминий (Ea), экамарганец (Em) и экасилиций (Es) — достаточно хорошо совпали по свойствам с открытыми позже элементами: скандием, галлием, технецием и германием соответственно.
В первоначальной версии Периодической таблицы редкоземельные элементы располагались иначе, чем сейчас, и это объясняет, почему предсказания Менделеева для более тяжёлых элементов сбылись не так точно, как для лёгких, и почему эти предсказания не так широко известны.
Оксид скандия был выделен в конце 1879 года шведским химиком Ларсом Фредериком Нильсоном. Позже Пер Теодор Клеве доказал совпадение свойств предсказанного экабора и только что открытого скандия и известил об этом Менделеева. Менделеев предсказал для экабора атомную массу 44, а атомная масса скандия оказалась равна 44,955910.
В 1871 Менделеев предсказал существование ещё не открытого элемента, который он назвал экаалюминием. Ниже в таблице сравниваются свойства, предсказанные Менделеевым, с действительными характеристиками галлия, открытого в 1875 году.
| Свойство | Экаалюминий | Галлий |
|---|---|---|
| Атомная масса | 68 | 69,72 |
| Плотность (г/см³) | 6,0 | 5,904 |
| Температура плавления (°C) | низкая | 29,78 |
| Формула оксида | Ea2O3 (плотность 5,5 г см−3, растворяется и в кислотах, и в основаниях) | Ga2O3 (плотность 5,88 г см−3, растворяется и в кислотах, и в основаниях) |
| Формула хлорида | Ea2Cl6 (летучий) | Ga2Cl6 (летучий) |
Технеций был выделен Карло Перье и Эмилио Джино Сегре в 1937 году, уже после смерти Менделеева, из образцов молибдена, которые бомбардировал ядрами дейтерия в циклотроне Эрнест Лоуренс. Менделеев предсказал для экамарганца атомную массу порядка 100, а наиболее стабильным изотопом технеция является 98Tc.
Германий был впервые выделен в 1886 году. Его открытие оказалось лучшим на то время подтверждением теории Менделеева, поскольку германий по своим свойствам значительно резче отличается от соседних элементов, чем два предсказанных ранее элемента.
| Свойство | Экасилиций | Германий |
|---|---|---|
| Атомная масса | 72 | 72,61 |
| Плотность (г/см³) | 5,5 | 5,35 |
| Температура плавления (°C) | высокая | 947 |
| Цвет | серый | серый |
| Тип оксида | тугоплавкий диоксид | тугоплавкий диоксид |
| Плотность оксида (г/см³) | 4,7 | 4,7 |
| Реакция оксида | слабое основание | слабое основание |
| Температура кипения хлорида | ниже 100 °C | 86 °C (GeCl4) |
| Плотность хлорида (г/см³) | 1,9 | 1,9 |
В 1871 году Менделеев предсказал существование элемента, расположенного между торием и ураном. Тридцатью годами позже, в 1900 году, Уильям Крукс выделил протактиний как неизвестную радиоактивную примесь в образце урана. Различные изотопы протактиния затем выделяли в Германии в 1913 и 1918 годах, но современное название элемент получил только в 1948 году.
Версия Периодической таблицы, изданная в 1869, предсказывала существование более тяжёлого аналога титана и циркония, но в 1871 году Менделеев поместил на это место лантан. Открытие в 1923 году гафния подтвердило первоначальное предположение Менделеева.
В 1902 году, после открытия гелия и аргона, Менделеев поместил их в нулевую группу таблицы. Сомневаясь в правильности атомной теории, объясняющей закон постоянства состава, он не мог априори считать водород легчайшим из элементов и полагал, что гипотетический, ещё более лёгкий член химически инертной нулевой группы мог оказаться незамеченным. Существованием этого элемента Менделеев пытался объяснить радиоактивность.
Более тяжёлый из двух догелиевых элементов Менделеев отождествлял с коронием, получившим название по ассоциации с необъяснённой спектральной линией солнечной короны. Ошибочная калибровка прибора дала длину волны 531,68 нм, которая позже была исправлена на 530,3 нм. Эту длину волны Гротриан и Эдлен в 1939 году соотнесли с линией железа.
Легчайшему из газов нулевой группы, первому в Периодической таблице, приписывалась теоретическая атомная масса между 5,3·10−11 и 9,6·10−7. Частицам этого газа Менделеев приписал кинетическую скорость порядка 2,5·106 м/с. Почти невесомые, частицы обоих этих газов, по Менделееву, должны были легко проходить через толщу материи, практически не вступая в химические реакции. Высокая подвижность и очень малая атомная масса трансводородных газов приводила бы к тому, что они могли быть очень разреженными, по внешним признакам оставаясь при этом плотными.
Читайте также:
Загрузка...