Валентин Рич - Виток спирали
О нехватке именно двух элементов свидетельствовала и последовательность изменения атомных весов. Разница между ближайшими атомными весами в средней части строя либо один, либо два, либо, в крайнем случае, пять, а между цинком, атомный вес которого около 65, и мышьяком, атомный вес которого 75, разница в десять единиц? Что за пропасть? С чего бы это вдруг?
Менделеев еще раз перебрал карточки слабо изученных элементов. Но подойдет ли сюда один из них? Но по отрывочным сведениям трудно было утверждать что-либо определенное.
Если судить по атомным весам, то где-то в этом районе мог стоять индий. Атомный вес у него считался чуть большим, чем у мышьяка, а надо бы хоть на пяток единиц поменьше.
Или, может быть, иттрий? У него атомный вес 60, на пять единиц меньше цинка, а надо бы как раз на столько больше!
Или эрбий… Правда, атомный вес у него будто бы 56…
Менделеев взял ручку и на полях черновика попытался пересчитать атомные веса этих и некоторых других редчайших, малознакомых элементов. Но ничего нужного не получилось.
И все-таки с этой пустотой надо было что-то предпринимать! И он ставил туда то одну, то другую карточку — из тех, что не нашли себе подходящего места. И заносил их на черновик, заполняя тем самым пустоту в строю элементов. И снова зачеркивал их символы двумя или тремя тонкими черточками.
В конце концов, он перечеркнул их на листке жирно-жирно, отказавшись от попыток решить вопрос с помощью четвертой кучки слабо изученных элементов.
И стал думать о других, не таких зияющих, но все же, если приглядеться, заметных пустотах.
Первая — она уже и раньше бросалась в глаза — находилась между водородом и литием: целых шесть единиц разницы, а дальше разница шла всего в две единицы. Безусловно — пропасть.
Вторую пустоту он обнаружил после кальция. Атомный вес этого элемента был 40, а следующий атомный вес был 50 — у титана. И это в то время, как предыдущий, стоящий перед кальцием, калий отличался от него лишь на одну единицу. И на такую же единицу отличался от титана стоящий за ним ванадий. Единица — десятка — единица. Снова пропасть!
Не многовато ли?
И хорошо, что многовато! Была бы одна, это означало бы случайность. А раз не одна, раз много — значит, не случайно, значит, закономерно, значит, нечего и пытаться строить шаткие мостки, а надлежит шагнуть через пропасти?
И Менделеев сделал третий гигантский шаг.
Первый был — когда он поставил рядом калий и хлор. Второй — когда рассчитал истинный атомный вес бериллия.
Теперь он взял две чистые карточки, на одной написал"? = 70", на другой"? = 68" и заполнил ими зияющую в середине таблицы пустоту.
Пустые места, пропасти между элементами — это еще на известные, но, безусловно, существующие в природе сорта атомов. Это неоткрытые элементы!
Неплохо бы найти подходящие места и для нескольких редких элементов, чьи атомные веса дублируют атомные веса других, хорошо известных. Но тут он был бессилен. У него не хватало сведений: о тербии, например, Бунзен писал, что его вообще не существует.
Менделеев снова наклонился над столом, придвинул к себе уже весь исписанный лист бумаги, окружил на нем символ тербия жирным кружком и для памяти пометил: "не су по б", то есть "не существует по Бунзену".
Потом начал зачеркивать символы других, таких же сомнительных элементов, но на индии снова задержался, зачеркивать его символ не стал, а после минутного раздумья написал перед ним: "невзо", то есть "не взошли", не нашли себе места в таблице.
Все!
Менделеев встал с кресла, подошел к дивану, совсем уже без сил упал на него и, как был, не раздеваясь, заснул.
ПЕРВОЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЕ
Сколько проспал он так — час, два, три — не известно.
Известно только, что в тот же день он переписал черновик набело, поставил на чистовике дату и отправил его в типографию.
А еще известно, что чистовик… не соответствовал черновику.
В черновике элементы были поставлены так, что их атомный вес уменьшался от начала к концу. А в чистовой таблице наоборот. Словно кто-то скомандовал строю элементов: "Кругом!"
Но кто это мог сделать в то время, когда автор таблицы спал? Или следует поверить тому, что написал в своих воспоминаниях Иностранцев? Может быть, новую таблицу элементов Менделеев и правда увидел… во сне?
Ничего сверхъестественного тут нет. Он спал — а мозг продолжал работать. После напряженного творчества так бывает нередко…
И, проснувшись, Менделеев мог не делать исправлений в черновике, а прямо набело переписал его так, как увидел во сне.
По сравнению с черновиком есть на этом листке с датой "17 февраля 1869 года" еще несколько изменений. По-видимому, больше всего в последние часы и минуты этого дня размышлял Менделеев о пропастях, о пустых местах. И он заполнил еще четыре таких пустых места цифрами атомных весов неоткрытых элементов. Одно — между водородом и литием, другое — между литием и бериллием (8), третье — между натрием и магнием (22), четвертое — между кальцием и титаном (45).
Перед тем как отослать листок в типографию, Менделеев первое дополнение — элемент между литием и водородом — зачеркнул.
Потом, через несколько дней, он распорядился убрать из таблицы и элементы с атомным весом 8 и 22.
Все же остальное так и осталось, как было на листке с датой "17 февраля 1869 года".
Первого марта отпечатанный в типографии "Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве" Менделеев разослал своим коллегам — российским и иностранным.
Разослав первый, во многом еще несовершенный "Опыт системы элементов", первую опытную конструкцию модели закона природы, согласно которому химические свойства элементов находятся в периодической зависимости от их атомного веса, Менделеев написал краткую статью о своем открытии для "Журнала Русского Химического Общества" и отправился наконец обследовать сыроварни.
Но, конечно, отключиться от периодического закона он не мог. И во время поездки, и после возвращения в Петербург, он продолжал уточнять и обосновывать наметившиеся закономерности в отношениях между элементами.
Он понимал, что никакой научный закон не будет признан, если он ограничивается объяснением уже известных фактов.
Даже закон всемирного тяготения, так замечательно объяснивший движение всех видимых тел, не мог считаться доказанным законом природы, пока французский астроном Урбен Жан Жозеф Леверье не предсказал на его основе, что неправильности в движении планеты Уран объясняются существованием еще не открытой планеты, которая движется вокруг Солнца так-то и так-то, и пока немецкий астроном Иоганн Галле не открыл эту предсказанную планету — Нептун — как раз в предсказанном месте…
Собственно говоря, первые предсказания Менделеев сделал уже в ходе открытия периодического закона.
Он предсказал, что атомный вес бериллия гораздо меньше, чем принятый исследователями, а именно превышает атомный вес водорода не в 13–14 раз, а примерно в 9. И что должны существовать еще неоткрытые элементы с атомным весом 45, 68 и 70.
Теперь следовало заняться этим подробно и тщательно.
Прежде всего было ясно, что в атомных весах очень многих элементов царит беспорядок. И в основном по той же причине, что привела к неправильному определению атомного веса бериллия.
Именно: многие химические элементы были еще плохо изучены. И конечно, хуже всего — очень редкие и позже других открытые элементы — те самые, что "невзо" в таблицу. А также, которые "взошли", но тем не менее выглядели в ней странно. Например, уран.
Его окись прекрасно соединялась со щелочами, совершенно так же, как окись хрома. Или как окись вольфрама. А вовсе по как окись бора или алюминия, в родственники которым он попал из-за своего атомного веса.
Бор и алюминии — трехвалентные, а хром и вольфрам — шестивалентные. Так что, если уран подобен хрому и вольфраму, а не бору и алюминию, то и он не трехвалентен, а шестивалентен. И значит, принятый химиками атомный вес его 120 на самом деле надо помножить на два, и будет он тогда 240, и окажется уран в таблице самым последним элементом.
И у многих из тех, которым вообще не нашлось в таблице места, на самом деле, вероятно, другой атомный вес.
Ну, хотя бы торий. По таблице атомных весов Берцелиуса ему присвоен атомный вес такой же, как у олова. Но недавно обнаружилось, что хлористый торий летуч, как хлористый цирконий. И вовсе не похож на хлористый магний — вполне прочную на воздухе соль вроде поваренной.
А ведь считалось, что ториевая земля подобна магнезии. Исходя из этого и был установлен атомный вес тория. Его тоже надо бы удвоить. И тогда торий перейдет в конец таблицы и встанет далее свинца, перед ураном.
И с индием, и с церием тоже все станет ясно, если согласиться с тем, что оба они сходны с бором и алюминием. Тогда атомный вес индия будет не 75, а 113, а церия — не 92, а 138, и разместить их в таблице будет довольно просто.
