Периодическая таблица химических элементов — одно из тех редких научных открытий, значение которых не умаляется с развитием прогресса. Уже полтора века ею пользуются и школьники, и нобелевские лауреаты. Её строгая логика позволяет учёным предсказывать свойства веществ, которые только предстоит создать. Великий русский гений Дмитрий Менделеев закончил работу над главным трудом своей жизни 157 лет назад — в марте 1869 года. Вскоре таблица была опубликована. Так химик обессмертил своё имя на многие века вперёд.
Любопытно, что астрологи, взглянув на натальную карту Менделеева, находят в ней «формулу гениальности»: пять планет в Водолее — знаке, который связывают с революционным мышлением. Совпадение или нет, но именно Менделеев перевернул представление человечества о строении материи.
Десятилетия пути к открытию
Бытует легенда, что периодический закон приснился Менделееву, но это, конечно же, неправда. Он сам подчёркивал, что открытие не далось ему в одночасье. Ещё в студенческие годы в стенах Главного педагогического института в Петербурге будущий учёный с мировым именем обратил внимание на закономерности в свойствах веществ. Менделеев стал системно изучать соединения элементов, пытаясь выявить скрытые связи между ними.
Командировка в Германию в 1859–1861 годах, создание учебника «Органическая химия» и, наконец, докторская диссертация 1865 года — всё это были ступени, по которым Менделеев поднимался к своему главному открытию. Периодичность в свойствах веществ было бы невозможно увидеть, не обладая огромным массивом знаний и опыта. Только многолетняя упорная работа дала Менделееву эти знания. Так что сновидения здесь ни при чём.
Химический пасьянс
К концу 1860‑х годов человечеству были известны 63 химических элемента. Но единой их классификации не существовало. Видные деятели науки предпринимали попытки создать какую-то систему, но ни одна из предложенных схем не охватывала все известные вещества и тем более не предсказывала характеристики новых.
Одной из причин, которые сподвигли Менделеева на создание своей таблицы, была необходимость понятно изложить материал в учебнике «Основы химии». Вещества словно не желали укладываться ни в какую логичную последовательность. Тогда учёный прибег к оригинальному методу, который потом назовут химическим пасьянсом. Он взял 63 карточки и написал на них названия, атомный вес и ключевые свойства каждого элемента. И принялся раскладывать их в самых разных комбинациях, составляя ряды сходных веществ и сопоставляя их между собой.
63 карточки и одна дерзость
Задача осложнялась тем, что атомный вес многих элементов был определён неточно. И Менделеев сделал то, на что не решился ни один из его предшественников: исправил некоторые атомные массы. Например, он увеличил вчетверо (!) атомный вес Урана. Учёный поменял местами никель и кобальт, йод и теллур, приняв во внимание их свойства. И главное — он оставил в таблице пустые клетки, предсказав существование ещё не открытых веществ. И сразу записал их характеристики, как позднее оказалось, с поразительной точностью.
1 марта 1869 года (по новому стилю) была завершена рукопись «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве». Через две недели одно из величайших открытий за всю историю было представлено на заседании Русского химического общества.
Сбывшиеся предсказания
Поначалу мировое научное сообщество восприняло и саму систему Менделеева, и его прогнозы открытия новых элементов с нескрываемым скепсисом. Но истина восторжествовала, когда его выводы стали находить подтверждения.
В 1875 году французский химик Лекок де Буабодран открыл галлий — элемент, свойства которого совпали с тем, что Менделеев описал под условным названием «экаалюминий». Когда Буабодран определил плотность нового металла, Менделеев указал на его ошибку в измерениях — и оказался прав. В 1879 году шведский учёный Ларс Фредерик Нильсон обнаружил скандий, предсказанный как «экабор», а в 1886 году немец Клеменс Винклер выделил германий, совпавший с описанием «экасилиция». Три сбывшихся предсказания превратили периодический закон из смелой гипотезы в одну из основ химии.
Надо отметить, что серьёзным испытанием на «фундаментальность» для таблицы Менделеева стало открытие в 1890‑е годы инертных газов. Существования этого семейства веществ Менделеев всё-таки не предвидел. Но и они нашли своё место, образовав нулевую группу (сегодня относятся к последней, 18‑й группе). Это не разрушило периодический закон, а наоборот — подтвердило его гибкость. Как говорил сам учёный, «периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает».
Наследие на все времена
Дмитрий Менделеев скончался 2 февраля 1907 года, но созданная им система пережила уже несколько научных революций и остаётся актуальной. Сегодня науке известны 118 элементов, и каждый из них занимает именно то место, которое ему было предначертано. 101‑й элемент назван менделевием, хотя таблица сама по себе обессмертила имя русского гения.
Рождённый 8 февраля 1834 года в Тобольске, Менделеев появился на свет в новолуние и с мощнейшим стеллиумом планет в Водолее. Солнце, Луна, Меркурий, Венера и Уран — такое скопление в знаке изобретательности, революционных перемен и свободы мысли предвещало ему особую судьбу.
Натальный Марс у учёного располагался в Козероге, наделяя завидной работоспособностью, а Сатурн в Весах вызывал стремление приводить хаос к порядку. Звёзды сложились в эту редкую комбинацию и подарили её человеку, которому хватило ума, смелости и трудолюбия ею воспользоваться.
