Предсказание новых элементов и их свойств

Менделеев впервые сформулировал периодический закон в процессе систематизации химических знаний при написании труда «Основы химии», причем он сразу осознал и его предсказательную силу. «Гораздо более достойна разбора другая сторона предмета или другие выгоды, которые доставляет периодический закон, — говорил Менделеев в одной из лекций. — Он позволяет предвидеть то, чего фактически мы не знаем, чего органы не воспринимают, например, существование таких элементов, которые еще не известны, или таких свойств, которые еще не измерены».

Уже в первых вариантах периодической таблицы Менделеев оставил пустые места для трех новых элементов, которые он назвал экаалюминием, экасилицием и экабором (приставка «эка» па санскрите означает «один»). Развернутое описание свойств этих элементов он дал в 1871 г. в первой подробной статье о периодическом законе «Периодическая законность химических элементов». Однако эта статья, как и более ранние сообщения Менделеева, прошла почти незамеченной, и до 1875 г. об этом открытии в мировой химической литературе почти не упоминалось. В 1875 г. французский химик Лекок де Буабодран сообщил об открытии нового элемента, который он назвал галлием в честь Франции. Менделеев сразу же сообщил на заседании Русского химического и Русского физического обществ, что галлий — это предсказанный им четыре года тому назад экаалюминий, и написал об этом в Парижскую академию наук, дополнив первое краткое описание де Буабодрана. Более того, он указал, что плотность металлического галлия должна быть не 4,7, как нашел де Буабодран, а 5,9—6,0 г/см³. Буабодран тщательно очистил галлий и определил, что его плотность составляет 5,96 г/см³. Естественно, Буабодран, до этого не знакомый с работами Менделеева, сразу оценил значимость периодического закона и стал его горячим приверженцем и пропагандистом.

Уважаемый проницательный читатель, попробуйте во всеоружии современной науки предсказать свойства галлия, не обращаясь к его непосредственному описанию, как сделал это Менделеев в 1871 г. (табл. 17.1).

Свойства галлия.

Таблица 17.1

В 1879 г. швед Л. Нильсен открыл новый элемент скандий, свойства которого с высокой точностью — до растворимости и цвета солей — совпали с предсказанными Менделеевым свойствами экабора.

Третий из предсказанных Менделеевым элементов — экасилиций — был открыт в 1885 г. немцем К. Винклером и назван им германием. И вновь предсказанные свойства с поразительной точностью совпали с найденными на опыте: в частности, были предсказаны плотности экасилиция и его соединений: Es — 5,5, Es0₂ — 4,76, EsCl₄ — 1,9 г/см³ и найдены соответственно 5,47; 4,403 и 1,887 г/см³.

Эти три успешных предсказания привели к широкому международному признанию, к триумфальному шествию периодического закона, который стал прочной общепринятой основой систематизации химических знаний и фундаментом их дальнейшего развития, открыв тем самым новый современный этап развития химии.