Общая химия

Величайшим результатом творческой деятельности Менделеева было открытие им в 1859 г., т.е. в возрасте 35 лет, периодического закона и создание периодической системы элементов. Из других работа Менделеева наиболее важными являются «Исследования водных растворов по удельном весу», докторская диссертация «О соединении спирта с водой» и «Понимание растворов как ассоциаций». Основные представления разработанной Менделеевым химической, и гидратной, теории растворов составляют важную часть современного учения о растворах.

Выдающимся трудом Менделеева является его книга «Основы химии», в которой впервые вся неорганическая химия была изложена с точки зрения периодического закона.

Органически сочетая теорию с практикой, Менделеев в течение всей своей жизни уделял много внимания развитию отечественной промышленности.

В 1984 г. научная общественность Советского Союза и многих стран мира торжественно отметила стопятидесятилетие со дня рождения Д. И. Менделеева — выдающегося ученого, открывшего периодический закон и создавшего периодическую систему элементов.

Дмитрий Иванович Менделеев (1834 — 1907)

* Атомный объем — объем, занимаемый одним молем атомов простого вещества в твердом состоянии.

53

19. Значение периодической системы.

Периодическая система элементов оказала большой влияние на последующее развитие химии. Она не только была первой естественной классификацией химических элементов, показавшей, что они образуют стройную систему и находятся в тесной связи друг с другом, но и явилась могучим орудием для дальнейших исследований.

В то время, когда Менделеев на основе открытого им периодического закона составлял свою таблицу, многие элементы были еще неизвестны. Так, был неизвестен элемент четвертого периода скандий. По атомной массе вслед за кальцием шел титан, но титан нельзя было поставить сразу после кальция, так как он попадал бы в третью группу, тогда как титан образует высший оксид  TiO₂, да и по другим свойствам должен быть отнесен к четвертой группе. Поэтому Менделеев пропустил одну клетку, т.е. оставил свободное место между кальцием и титаном. На том же основании в четвертом периоде между цинком и мышьяком были оставлены две свободные клетки, занятые теперь элементами галлием и германием. Свободные места остались и в других рядах. Менделеев был не только убежден, что должны существовать неизвестные еще элементы, которые заполнят эти места, но и заранее предсказал свойства таких элементов, основываясь на их положении среди других элементов периодической системы. Одному из них, которому в будущем предстояло занять место между кальцием и титаном, он дал название экабор (так как свойства его должны были напоминать бор); два других, для которых в таблице осталось свободные места между цинком и мышьяком, были названы экаалюминием и экасилицием.

В течение следующих 15 лет предсказания Менделеева блестяще подтвердились: все три ожидаемых элемента были открыты. Вначале французский химик Лекок де Буабодран открыл галлий, обладающий всеми свойствами экаалюминия; вслед за тем в Швеции Л. Ф. Нильноном был открыт скандий, имевший свойства экабора, и, наконец, спустя еще несколько лет в Германии К. А. Винклер открыл элемент, названный им германием, который оказался тождественным экасилицию.

Чтобы судить об удивительной точности предвидения Менделеева, сопоставим предсказанные им в 1871 г. свойства экасилиция со свойствами открытого в 1886 г. германия:

свойства экасилиция	свойства  германия
Экасилиций Es — плавкий металл, способный в сильном жару улетучиваться Атомная масса Es близка к 72 Плотность Es  около 5,5 г/см3 EsO2 должен легко восстанавливаться Плотность будет близка к 4,7 г/см3 EsCl4 — жидкость, кипящая около 90˚C; плотность ее близка к 1,9  г/см3	Германий Ge — серый металл, плавящийся при 936˚C, а при более высокой температуре улетучивающийся Атомная масса Ge равна 72,59 Плотность Ge  при 20˚C  5,35 г/см3 GeO2 легко восстанавливается углем или водородом до металла Плотность GeO2   при 18˚C  равна 4,703 г/см3 GeCl4 — жидкость, кипящая при 83˚C; плотность ее  при 18˚C  равна  1,88 г/см3

54

Открытие галлия, скандия и германия было величайшим триумфом периодического закона.