Как были открыты химические элементы

Когда определение величин атомных масс (весов) достигло определенной точности, то элементы удалось расположить в естественный ряд по возрастанию атомных весов. Это было одним из необходимых условий, позволивших подметить особенности изменения химических свойств элементов при переходе от легких к тяжелым; здесь заключалась одна из предпосылок открытия периодического закона. Другая состояла в том, что сложилось понятие о естественных группах, объединяющих химически сходные элементы. Триада хлор–бром–иод была одной из первых среди таких групп. Ее детально рассмотрел немецкий химик И. Дёберейнер, которого относят к числу предшественников Д. И. Менделеева. На примере этой триады была установлена любопытная закономерность: атомный вес среднего элемента равен полусумме атомных весов крайних. Она оправдалась и для других триад (естественных групп) элементов. Здесь тоже «кирпичик» в фундамент будущего закона периодичности, и этим, в частности, хлор, бром и иод исполнили свои партии на сцене истории химии.

Неоценимо значение этих элементов в формировании правильных представлений о составе и свойствах кислот. Хлор сначала способствовал точке зрения, что все кислоты содержат кислород. И он же оказался первым элементом, для которого были получены оба вида кислот — и кислородные, и бескислородные (хлороводородная) кислоты. На примерах сравнительного изучения кислородных кислот галогенов ученые развивали и совершенствовали представления о силе кислот и степени их диссоциации. Важные результаты давало сопоставление свойств галогеноводородных кислот. Влияние хлора, брома и иода на теоретическую химию не ограничивается только лишь перечисленным.

То же мы видим в химии экспериментальной. Галогенопроизводные углеводородов являются важнейшими промежуточными продуктами для получения многих органических соединений. Это обстоятельство решительным образом способствовало стремительному прогрессу органического синтеза еще в XIX в. Метод хлорирования широко применяют и для извлечения различных ценных металлов из минералов и руд. А через иодиды получают некоторые металлы исключительно высокой степени чистоты. В совершенно самостоятельную научную дисциплину оформилась в настоящее время химия фтора.

БОР

Еще в средние века люди были знакомы с одним из соединений бора — бурой, которую широко использовали на практике. Об этом есть много письменных свидетельств. Но, возможно, буру знали гораздо раньше, есть сведения, что в первом тысячелетии нашей эры пользовались ею для пайки металлов. Но что представляет из себя природная бура, долгое время оставалось неясным. За бурой пришла очередь борной кислоты. Ее впервые приготовил голландский врач В. Гомберг в 1702 г., нагревая буру с серной кислотой. Она получила название «успокоительная соль Гомберга» вследствие применения в медицине. В 1747 г. французский химик Т. Барон первым пытался установить состав буры. Он нашел, что это давно известное вещество содержит соль Гомберга и соду, — все совершенно верно, если мы вспомним, что бура есть натриевая соль борной кислоты (Na₂B₄O₇).

В предыстории бора далее следует упомянуть шведского химика Т. Бергмана. Тот заявил, что соль Гомберга, скорее всего, не соль, а вещество, более напоминающее кислоту. По сути он и ввел название борная кислота. Термин «борный радикал» содержался в составленной А. Лавуазье «Таблице простых тел». Под ним подразумевался оксид бора. Но понадобилось двадцать лет, чтобы состоялось открытие нового химического элемента — бора.

У открытия оказалось несколько авторов: с одной стороны, французы Л. Тенар и Ж. Гей-Люссак, с другой — англичанин Г. Дэви. Они дали новому элементу названия соответственно «бор» и «бораций» (от слова бура). Метод получения в обоих случаях был один и тот же: восстановление борной кислоты металлическим калием. Это был уникальный случай, когда новый химический элемент был независимо открыт разными исследователями на протяжении десяти дней. Ж. Гей-Люссак и Л. Тенар выступили с заявлением о своем открытии 21 июня 1808 г., тогда как Г. Дэви объявил об открытии бора 30 июня. Очевидно, что приоритет французских химиков в данном случае носит эфемерный характер, тем более что именно предшествующее открытие Г. Дэви (получение элементарного калия) дало ключ к выделению свободного бора.

КАДМИЙ

В 1817 г. Ф. Штромейер, приват-доцент кафедры химии медицинского факультета Геттингенского университета и главный инспектор аптек в Ганновере, обнаружил, что при прокаливании карбоната цинка, продаваемого в аптеках, образуется желтое вещество, хотя никаких примесей железа и свинца в этом препарате обнаружено не было.