Видоизменённые таблицы

неорганический химия элемент периодический

Хотя классификация Менделеева и имела значительные достоинства, которые способствовали её быстрому распространению и превращению в руководящий критерий для исследований в области неорганической химии, она не была полностью лишена недостатков. Это побуждало тех, кто готов был принять её, к дальнейшим исследованиям с целью устранить или хотя бы объяснить первоначальные её несовершенства. Первый недостаток таблицы заключался в том, что водород как одновалентный элемент был помещён в начале I группы. Однако химики ещё не пришли к единому мнению. Следует ли водород помещать в эту группу, т.е., выражаясь более точно, химики считали, что водород не похож в химическом отношении на другие элементы этой группы.

Помещение элементов меди, серебра и золота в I группе вместе с щелочными металлами и в VIII группе вместе с металлами группы железа и группы платины явно непоследовательно. Другие отклонения замечаются в VI, VII и VIII группах, особенно в типах кислородных соединений таких элементов, как хром, молибден, уран, марганец, йод и другие.

Аугусто Пиччини (1854 — 1903) объяснил эти отклонения в классификации Менделеева, установив, что следует понимать под предельными формами соединения, и открыв неожиданные отношения между химическими свойствами элементов.

Для того чтобы периодическая классификация приобрела ещё большую предсказательную силу и одновременно могла быть усовершенствована, имели значение работы по неорганической химии, проведённые в последние десятилетия XVIII века. Толчком к пересмотру классификации послужили исследования редких земель, которые привели к выделению многих элементов, не поддававшихся обычному способу классификации (в соответствии с правилом расположения элементов согласно увеличению атомной массы), и к открытию благородных газов. Этот вопрос следует осветить более подробно.

Ко времени, когда Менделеев представил в виде таблицы периодическую систему, были описаны иттрий (Гадолин, 1794), церий (Берцелиус и Хисингер, 1803), эрбий (Мосандер, 1843), лантан (Мосандер, 1839), «дидим» Мосандера (1842), который, как было установлено позднее, оказался смесью двух элементов: неодима и празеодима (Ауэр фон Вельсбах, 1885). Указанные элементы были размещены Менделеевым в таблице в соответствии с критерием, с которыи нельзя было согласиться.

Беглый взгляд на группу редкоземельных элементов даёт представление о трудностях, связанных с их систематикой: критерий аналогии атомов не мог помочь Менделееву, как в случае экабора, экаалюминия и экасилиция; в этом случае этот критерий был лишён по крайней мере предсказательной силы, что снижало его научную ценность.

Ниже приводится список редкоземельных элементов в порядке увеличения атомных номеров (а следовательно, и увеличения атомных весов) и год их открытия.

Таблица Менделеева была видоизменена Богуславом Браунером (1855 — 1935), который провёл тщательные определения атомных масс теллура и церия, ввёл нулевую группу и сосредоточил редкоземельные элементы с атомным весом между 138,9 и 173 в восьмом ряду III группы.

В этой таблице вопреки правилу распределения элементов в порядке увеличения атомной массы оставались ещё две аномалии, которые химики не могли объяснить, пользуясь старыми представлениями; имеются в виду пары: теллур – йод и кобальт – никель. При рассмотрении таблицы обнаруживается, что что теллур в VI группе, несмотря на больший атомный вес, предшествует в шестом ряду йоду с меньшим атомным весом; то же самое можно сказать в отношении кобальта и никеля в VIII группе. Только в недавнее время с открытием изотопов элементов удалось объяснить эту кажущуюся непоследовательность.

Химические знания XIX века не были достаточны, чтобы уяснить в полном объёме тесные отношения, которые связывают элементы между собой. Мощный толчок для новых исследований внутренней природы элементов был дан открытием в 1898 году супругами Пьером Кюри и Мирией Склодовской радия и тем комплексом явлений, которые известны под названием радиоактивности. Открытие радия, безусловно, было самым сенсационным событием в области химии новой эпохи, а также самым революционным, потому что оно не только опрокинуло старое учение об элементах, но и дало начало новой науке – атомной физике.