Какой из элементов был правильно предсказан менделеевым

В этой статье маг Ольга Васильева отвечает на вопрос «Какой из элементов был правильно предсказан менделеевым?».

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.

Читайте также:  Как предсказать следующее число
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:  Какие предсказания фанатов игры престолов сбылись

Галлий — мягкий хрупкий металл серебристо-белого цвета, температура плавления + 29,8°C.

Таким образом, открытие первого из предсказанных Менделеевым элементов значительно укрепило научные позиции Д.И. Менделеева и открытого им периодического закона.

В земной коре среднее содержание (кларк) галлия составляет 19 г/т. Это типичный рассеянный элемент, поэтому он не образует крупных скоплений, несмотря на высокий кларк. Месторождения галлия известны в Юго-Западной Африке, России, странах СНГ. Около 90 % мировой добычи галлия идёт на производство полупроводниковых соединений.

6 февраля 1886 года немецкий химик Клеменс Винклер опубликовал статью, в которой сообщил об открытии германия – одного из химических элементов, существование которых предсказал Д. И. Менделеев, основываясь на своей периодической таблице.

Суть истории

Д.И. Менделеев

В поисках элементов

Первым был обнаружен галлий, открытие совершил французский ученый де Буабодран в 1875 году, причем плотность и атомная масса элемента почти на сто процентов совпали с предсказанными Менделеевым. Спустя четыре года шведский профессор выявил скандий – и вновь поразительное совпадение его действительных и предсказанных свойств. Мир замер в ожидании обнаружения экасилиция (который позднее назовут германием) – элемента, чьи свойства Дмитрий Иванович предсказал наиболее детально.

Лучшее подтверждение

На одном из немецких рудников в 1885 году была обнаружена необычная серебряная руда. Разбираться в ее составе было поручено химику Клеменсу Винклеру. Все оказалось понятно на 93 %. В основе вещества было серебро, остальное – сера и известные примеси. Вот только 7 % Винклеру никак не удавалось определить. Он предположил, что столкнулся с тем самым, предсказанным Менделеевым химическим элементом. Почти пять месяцев немецкий ученый потратил на расчеты и попытки выявить элемент, едва не подорвал здоровье в кропотливых трудах. Наконец, 6 февраля 1886 года ему сопутствовал успех. Винклер выявил германий, свойства которого удивительно совпали с предсказанием Менделеева: атомная масса 72,3 при плотности 5,47 г/см 3 против предсказанных 72 и 5,5 г/см 3 . Это открытие стало лучшим подтверждением теории Менделеева в то время.

Читайте также:  Как называют предсказателей

Читайте также:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Adblock detector