Текст книги "Менделеев"

Автор книги: Герман Смирнов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 8 (всего у книги 25 страниц)

Если бы это убеждение соответствовало действительности, задача, стоящая перед Менделеевым, упростилась бы до крайности: ему нужно было бы просто сопоставить валентность элементов с их атомным весом. Но в том-то и заключалась вся сложность, что Кекуле хватил через край. Перехват этот, необходимый и важный для органической химии, был очевиден всякому химику. Даже углерод и тот в молекуле угарного газа связывал лишь один атом кислорода и был, следовательно, не четырех-, а двухвалентным. Азот же давал целую гамму соединений: N ₂O, NO, N ₂O ₃, NO ₂, N ₂O ₅, в которых он пребывал в одно-, двух-, трех-, четырех– и пятивалентном состояниях.

Кроме того, было и еще одно странное обстоятельство: хлор, соединяющийся с одним атомом водорода, следует считать одновалентным элементом. Натрий, два атома которого соединяются с одним атомом двухвалентного кислорода, тоже следует считать одновалентным. Выходит, в группу одновалентных попадают элементы, не только не имеющие между собой ничего общего, но являющиеся прямо-таки химическими антиподами. Чтобы как-то отличать такие одинакововалентные, но малопохожие элементы, химики были вынуждены в каждом случае делать оговорку: одновалентный по водороду или одновалентный по кислороду.

Менделеев ясно понимал всю «шаткость учения об атомности элементов», но так же ясно он понимал и то, что атомность (то есть валентность) – ключ к классификации. «Для характеристики элемента, кроме прочих данных, требуются два путем наблюдений опыта и сличений добываемых данных: знание атомного веса и знание атомности». Вот когда пригодился Менделееву опыт работы над «Органической химией», вот когда пригодилась ему идея о ненасыщенных и насыщенных, предельных органических соединениях. По сути дела, прямая аналогия подсказала ему, что из всех значений валентности, которые может иметь данный элемент, характеристическим, тем, который надо класть в основу классификации, следует считать наивысшую предельную валентность.

Что же касается вопроса о том, какой валентностью – по водороду или по кислороду – руководствоваться, то ответ на него Менделеев нашел довольно легко. В то время как с водородом соединяются сравнительно немногие элементы, с кислородом соединяются практически все, поэтому формой именно кислородных соединений – окислов – должно руководствоваться при построении системы. Эти соображения отнюдь не беспочвенные догадки. Недавно в архиве ученого была обнаружена интереснейшая таблица, составленная Дмитрием Ивановичем и 1862 году, вскоре после издания «Органической химии». В этой таблице приведены все известные Менделееву кислородные соединения 25 элементов. И когда спустя семь лет Дмитрий Иванович приступил к завершающему этапу, эта таблица, несомненно, сослужила ему отличную службу.

Раскладывая карточки, переставляя их, меняя местами, Дмитрий Иванович пристально всматривается в скупые сокращенные записки и цифры. Вот щелочные металлы – литий, натрий, калий, рубидий, цезий. Как ярко выражена в них «металличность»! Не та «металличность», под которой любой человек понимает характерный блеск, ковкость, высокую прочность и теплопроводность, но «металличность» химическая. «Металличность», заставляющая эти мягкие легкоплавкие металлы быстро окисляться и даже гореть в воздухе, давая при этом прочные окислы. Соединяясь с водой, эти окислы образуют едкие щелочи, окрашивающие лакмус в синий цвет. Все они одновалентны по кислороду и дают удивительно правильные изменения плотности, температуры плавления и кипения в зависимости от нарастания атомного веса.

А вот антиподы щелочных металлов – галогены – фтор, хлор, бром, йод. Дмитрий Иванович может лишь догадываться, что самый легкий из них – фтор, – по всей видимости, газ. Ибо в 1869 году еще никому не удалось выделить из соединений фтор – типичнейший и самый, энергичный из всех неметаллов. За ним следует более тяжелый, хорошо изученный газ хлор, затем темно-бурая жидкость с резким запахом – бром, и кристаллический с металлическим отблеском йод. Галогены тоже одновалентны, но одновалентны по водороду. С кислородом же они дают ряд неустойчивых окислов, из которых предельный имеет формулу R ₂O ₇. Это значит: максимальная валентность галогенов по кислороду – 7. Раствор Cl ₂O ₇в воде дает сильную хлорную кислоту, окрашивающую лакмусовую бумагу в красный цвет.

Наметанный глаз Менделеева выделяет еще некоторые группы элементов, не столь, правда, яркие, как щелочные металлы и галогены. Щелочноземельные металлы – кальций, стронций и барий, дающие окислы типа RO; сера, селен, теллур, образующие высший окисел типа RO ₃; азот и фосфор с высшим окислом R ₂O ₅. Прослеживается, хотя и не явное, химическое сходство между углеродом и кремнием, дающими окислы типа RO ₂, и между алюминием и бором, высший окисел которых R ₂O ₃. Но дальше все спутывается, различия смазываются, индивидуальности утрачиваются. И хотя существование отдельных групп, отдельных семейств можно было считать установленным фактом, «связь групп была совершенно неясна: тут галоиды, тут щелочные металлы, тут металлы, подобные цинку, – друг в друга они точно так же не превращаются, как одна семья в другую. Другими словами, неизвестно было, как эти семьи между собой связаны».

В наши дни легко сказать: смысл периодического закона – установление зависимости между наивысшей валентностью по кислороду и атомным весом элемента. Но тогда, сто с лишним лет назад, из нынешних 104 элементов Менделееву были известны лишь 63; атомные веса десяти из них оказались заниженными в 1,5–2 раза; из 63 элементов лишь 17 соединялись с водородом, а высшие солеобразующие окислы многих элементов разлагались с такой быстротой, что были неизвестны, поэтому высшая валентность по кислороду у них оказывалась заниженной. Но самую большую трудность представляли элементы с промежуточными свойствами. Взять, к примеру, алюминии. По физическим свойствам – это металл, а по химическим – не поймешь что. Соединение его окисла с водой – странное вещество, не то слабая щелочь, не то слабая кислота. Все зависит от того, с чем оно реагирует. С сильной кислотой оно ведет себя как щелочь, а с сильной щелочью – как кислота.

Глубокий знаток менделеевских работ по периодическому закону академик Б. Кедров считает, что Дмитрий Иванович в своих изысканиях шел от хорошо известного к неизвестному, от явного к неявному. Сначала он выстроил горизонтальный ряд щелочных металлов, так напоминающий ему гомологические ряды органической химии.

_{Li=7; Na=23; K=39; Rb=85,4; Cs=133}

Всматриваясь во второй ярко выраженный ряд – галогены, – он обнаружил удивительную закономерность: каждый галоген легче близкого и нему по атомному весу щелочного металла на 4–6 единиц. Значит, ряд галогенов можно поставить над рядом щелочных металлов:

_{F Cl Br J}

_{Li Na K Rb Cs}

Что дальше? Щелочноземельные металлы на 1–3 единицы тяжелее щелочных, стало быть, их – вниз:

_{F Cl Br J}

_{Li Na K Rb Cs}

_{Ca Sr Ba}

Атомный вес фтора – 19, ближе всего к нему примыкает кислород – 16. Не ясно ли, что над галогенами надо поставить семейство аналогов кислорода – серу, селен, теллур? Еще выше – семейство азота: фосфор, мышьяк, сурьму, висмут. Атомный вес каждого члена, этого семейства на 1–2 единицы меньше, чем атомный вес элементов из семейства кислорода. По мере того как укладывается ряд за рядом, Менделеев все более и более укрепляется в мысли, что он на правильном пути. Валентность по кислороду от 7 у галогенов последовательно уменьшается при перемещении вверх. Для элементов из семейства кислорода она равна 6, азота – 5, углерода – 4. Следовательно, дальше должен идти трехвалентный бор. И точно: атомный вес бора на единицу меньше атомного веса предшествующего ему углерода…

В феврале 1869 года Менделеев разослал многим химикам отпечатанный на отдельном листке «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве». А 6 марта делопроизводитель Русского химического общества Н. Меншуткин вместо отсутствовавшего Менделеева зачитал на заседании общества сообщение о предложенной Дмитрием Ивановичем классификации.

Изучая этот непривычный для современного взгляда вертикальный вариант менделеевской таблицы, нетрудно убедиться в том, что он, если так можно выразиться, разомкнут, что к его жесткому костяку – поставленным рядом щелочным металлам и галогенам – сверху и снизу примыкают ряды элементов с менее ярко выраженными переходными свойствами. Было в этом первом варианте и несколько неправильно расположенных элементов: так ртуть попала в группу меди, уран и золото – в группу алюминия, таллий – в группу щелочных металлов, марганец – в одну группу с родием и платиной, а кобальт и никель заняли одно место. Вопросительные знаки, поставленные около символов некоторых элементов, свидетельствуют о том, что сам Менделеев сомневался в правильности определения атомных весов тория, теллура и золота и считал спорным положение в таблице эрбия, иттрии и индия. Но все эти неточности отнюдь не должны умалить важности самого вывода: именно этот первый, несовершенный еще вариант привел Дмитрия Ивановича к открытию великого закона, побудившего его поставить четыре вопросительных знака там, где должны были стоить символы четырех элементов…

Сопоставление элементов, расположенных в вертикальных столбцах, навело Менделеева на мысль, что свойства их изменяются периодически по мере нарастания атомного веса. Это был принципиально новый и неожиданный вывод, так как от предшественников Менделеева, увлекавшихся созерцанием линейного изменения свойств сходственных элементов в группах, ускользала эта периодичность, позволившая связать воедино все казавшиеся разрозненными группы. В «Основах химии», изданных в 1903 году, есть таблица, с помощью которой Дмитрий Иванович сделал периодичность свойств химических элементов необычайно наглядной. В длинный столбец он выписал все известные к тому времени элементы, а справа и слева поместил цифры, показывающие удельные объемы и температуры плавления, и формулы высших окислов и гидратов, причем чем выше валентность, тем дальше от символа отстоит соответствующая формула. При беглом взгляде на эту таблицу сразу видишь, как периодически нарастают и убывают цифры, отражающие свойства элементов, по мере неуклонного увеличения атомного веса.

В 1869 году неожиданные перерывы в этом плавном нарастании и убывании чисел доставили Менделееву немало затруднений. Укладывая один ряд за другим, Дмитрий Иванович обнаружил, что в столбце, идущем вверх от рубидия, вслед за пятивалентным мышьяком идет двухвалентный цинк. Резкий перепад атомного веса – 10 единиц вместо 3–5, и полное отсутствие сходства между свойствами цинка и углерода, стоящего во главе этой группы, навели Дмитрия Ивановича на мысль: в перекрестии пятого горизонтального ряда и третьего вертикального столбца должен находиться не открытый еще четырехвалентный элемент, напоминающий по свойствам углерод и кремний. А поскольку цинк ничего общего не имел и с идущей далее группой бора и алюминия, Менделеев предположил, что науке еще неизвестен и один трехвалентный элемент – аналог бора. Такие же соображения побудили его предположить существование еще двух элементов с атомными весами 45 и 180.

Понадобилась поистине изумительная химическая интуиции Менделеева, чтобы сделать столь смелые предположения, и понадобилась его поистине необъятная химическая эрудиции, чтобы предсказать свойства не открытых еще элементов и исправить многие заблуждении, касающиеся элементов малоизученных. Дмитрий Иванович не случайно назвал свою первую таблицу «опытом», этим он как бы подчеркивал ее незавершенность; но в ближайший же год он придал периодической системе элементов ту совершенную форму, которая, почти не изменившись, сохранилась до наших дней.

«Разомкнутость» вертикального варианта, по-видимому, не соответствовала представлениям Менделеева о гармонии. Он чувствовал, что из хаотической кучи деталей ему удалось сложить машину, но он ясно видел, как далека эта машина от совершенства. И он решил переконструировать таблицу, разорвать тот двойной ряд, который был ее костяком, и поместить щелочные металлы и галогены на противоположных концах таблицы. Тогда все остальные элементы окажутся как бы внутри конструкции и будут служить постепенным естественным переходом от одной крайности к другой. И как часто бывает с гениальными творениями, формальная, казалось бы, перестройка вдруг открыла новые, ранее не подозреваемые и не угадываемые связи и сопоставлении.

К августу 1869 года Дмитрий Иванович составляет четыре новых наброска системы. Работая над ними, он выявил так называемые двойные сходственные отношения между элементами, которые вначале он помещал в различные группы. Так вторая группа – группа щелочноземельных металлов – оказалась состоящей из двух подгрупп: первой – бериллий, магний, кальций, стронций и барий и второй – цинк, кадмии, ртуть. Далее, уяснение периодической зависимости позволило Менделееву исправить атомные веса 11 элементов и изменить местоположение в системе 20 элементов! В итоге этой неистовой работы в 1871 году появилась знаменитая статья «Периодическая законность дли химических элементов» и тот классический вариант периодической системы, который ныне украшает химические и физические лаборатории во всем мире.

Сам Дмитрий Иванович очень гордился этой статьей.

В старости он писал: «Это лучший свод моих взглядов и соображении о периодичности элементов и оригинал, по которому писалось потом так много про эту систему. Это причина главная моей научной известности – потому что многое оправдалось гораздо позднее». И действительно, позднее многое оправдалось, но все это было позднее, а тогда…

…Тогда, в самый разгар титанической работы Менделеева над периодической системой, почти все друзья и доброжелатели в глубине души скорбели о «заблудшем химике». Деликатно, между делом они намекали Дмитрию Ивановичу, что следует-де бросить «бесплодные умозрения», заняться «делом, работой». По-видимому, особенно прямолинейно эти упреки высказал Менделееву академик Н. Зинин, поскольку под впечатлением минуты Дмитрий Иванович написал ему довольно резкое письмо.

«Николай Николаевич,

Когда я был у Вас в последний раз, Вы посоветовали мне: «Пора заняться работой». Я дорожу Вашим мнением и потому поговорю об этом… Полагаю, что Ваши слова вырвались оттого, что Вы не знаете того, что я сделал, не следите за тем, что делается в области моих занятии. Вы не можете отказать мне в том, что я открыл те законы объемов, о которых так много говорилось после меня. Не откажите и в том, что указал закон пределов для углеродистых соединений, ввел первый и притом сразу точнее, чем существующее, понятие о пределе, что теперь на языке у всех. Мне принадлежат первая попытка и опыты о связи состава со сцеплением, над чем после стали многие работать, мое исследование о спирте заключает новые приемы, вводящие критерий точности в разборе вопроса о неопределенных соединениях, мне принадлежит указание на закон симметрии простых тел, что обещает большую будущность. Можно это сделать не работая?

Вы этого ведь не знаете, потому что следите за другою стороною науки. Не тщеславие заставляет меня писать так, и, поверьте, не расчет, а право защиты перед уважаемым человеком… Поверьте, Николай Николаевич, что этим письмом, хотя и грубо, но ясно я стараюсь показать мое уважение к Вам… Ваши слова я объясняю невниманием к моим работам, которые страдают именно тем, что не заключают в себе одностороннего интереса, находящегося в обычных ныне… исследованиях, пользы которых я… не отрицаю и которые все-таки знаю, только ценю по достоинству».

К счастью, это письмо никогда не было отправлено, и мы теперь можем узнать, что думал Менделеев о путях химической науки в декабре 1869 года.

Сейчас с изумлением узнаешь, что большинство химиков восприняло периодическую систему лишь как удобное учебное пособие для студентов. В цитированном письме Зинину Дмитрий Иванович писал: «Если немцы не знают моих работ… я позабочусь о том, чтобы они знали». Выполняя это обещание, он попросил своего товарища химика Ф. Вредена перевести на немецкий язык его фундаментальную работу по периодическому закону, и, получив 15 ноября 1871 года типографские оттиски, он разослал их многим иностранным химикам. Но, увы, не только компетентного суждения, но вообще никакого ответа не получил на свои письма Дмитрий Иванович. Ни от Ж. Дюма, ни от А. Вюрца, ни от С. Канниццаро, Ж. Мариньяка, В. Одлинга, Г. Роско, X. Бломстранда, А. Байера и других химиков.

Дмитрий Иванович не мог понять, в чем дело. Он снова и снова перелистывал свою статью и снова и снова убеждался в том, что она полна захватывающего интереса. Разве не удивительно, что он, не производя никаких экспериментов и измерении и основываясь только на периодическом законе, доказал, что считавшийся ранее трехвалентным бериллии в действительности двухвалентен? Разве не доказана правильность периодического закона тем, что, исходя из него, Менделеев установил трехвалентность таллия, который раньше считался щелочным металлом? Разве не убедительно то, что Менделеев, исходя из периодического закона, приписал малоисследованному индию валентность, равную трем, что спустя несколько месяцев было подтверждено измерениями теплоемкости индия, сделанными Бунзеном? И тем не менее это ни в чем не убедило «папашу Бунзена». Когда один из молодых учеников попытался привлечь его внимание к менделеевской таблице, он только досадливо отмахнулся: «Да уйдите вы от меня с этими догадками. Такие правильности вы найдете и между числами биржевого листка». А нравящееся самому Дмитрию Ивановичу исправление атомных весов урана и ряда других элементов, продиктованное периодической законностью, вызвало лишь упрек со стороны германского физика Лотара Мейера, которому, по странной иронии судьбы, впоследствии пытались приписать приоритет в создании периодической системы. «Было бы поспешно, – писал он в «Либиховских анналах» о статьях Менделеева, – изменять доныне принятые атомные веса на основании столь непрочного исходного пункта».

У Менделеева начинало создаваться впечатление, что эти люди слушают – и не слышат, смотрят – и не видят. Не видят черным по белому написанных слов: «Система элементов имеет значение не только педагогическое, не только облегчает изучение разнообразных фактов, приводя их в порядок и связь, по имеет и чисто научное значение, открывая аналогии и указывая чрез то новые пути для изучения элементов». Не видят, что «по сих пор мы не имели никаких поводов предсказывать свойства неизвестных элементов, даже не могли судить о недостатке или отсутствии тех или других из них… Только слепой случай и особая прозорливость и наблюдательность вели к открытию новых элементов. Теоретического интереса в открытии новых элементов вовсе почти не было, и оттого важнейшая область химии, а именно изучение элементов, до сих пор привлекала к себе только немногих химиков. Закон периодичности открывает в этом последнем отношении новый путь, придавая особый, самостоятельный интерес даже таким элементам, как иттрии и эрбий, которыми до сих пор, должно сознаться, интересовались только весьма немногие».

Но больше всего поражало Менделеева равнодушие к тому, о чем сам он на склоне лет с гордостью писал: «Это был риск, но правильный и успешный». Убежденный в истинности периодического закона, он в разосланной многим химикам мира статье не только смело предсказал существование трех еще неоткрытых элементов, но и описал самым подробнейшим образом их свойства. Увидев, что это изумительное открытие тоже не заинтересовало химиков, Дмитрий Иванович предпринял было попытку сделать все эти открытия сам. Он съездил за границу для закупки минералов, содержащих, как ему казалось, искомые элементы. Он затеял исследование редкоземельных элементов. Он поручил студенту Н. Бауэру изготовить металлический уран и измерить его теплоемкость. Но масса других, научных тем и организационных дел нахлынула на него и легко отвлекла от работы, несвойственной складу его души. В начале 1870-х годов Дмитрий Иванович занялся изучением упругости газов и предоставил времени и событиям испытывать и проверять периодическую систему элементов, в истинности которой сам он был совершенно уверен.

«Писавши в 1871 году статью о приложении периодического закона к определению свойств еще не открытых элементов, я не думал, что доживу до оправдания этого следствия периодического закона, – вспоминал в одном из последних изданий «Основ химии» Менделеев, – но действительность ответила иначе. Описаны были мною три элемента: экабор, экаалюминий и экасилиций, и не прошло еще 20 лет, как я имел величайшую радость видеть все три открытыми…» И первым из трех был экаалюминий – галлий.

20 сентября 1875 года французский химик А. Вюрц на заседании Парижской академии вскрыл пакет, присланный на его имя, и зачитал письмо своего ученика П. Лекока де Буабодрана. «Между тремя и четырьмя часами ночи 27 августа 1875 года, – писал молодой исследователь, – я нашел признаки возможного существования нового элементарного вещества в продуктах, содержащихся в исследовавшейся мною обманке из Пьеррфитта…»

Когда на глаза Дмитрию Ивановичу в Докладах Парижской академии попалась заметка Лекока де Буабодрана, он сразу увидел, что открыт экаалюминий. «Элемент, открытый недавно Лекоком де Буабодраном и названный им галлием, – говорил он 6 ноября на заседании Русского химического общества, – как по способу открытия (спектром от искр), так и по свойствам, до сих пор наблюденным, совпадает с долженствующим существовать экаалюминием, свойства которого указаны четыре года назад». Одновременно Менделеев отправил письмо Буабодрану и заметку в Доклады Парижской академии. Поводом для письма и заметки послужили неточности, содержащиеся в сообщении французского химика; был неправильно охарактеризован ряд свойств галлия и его соединений. И настолько Дмитрий Иванович был убежден в своем периодическом законе, что он, никогда не державший в руках ни крупицы галлия и никогда не видавший его спектра, взялся поправлять человека, который в 1875 году считал себя знающим о галлии больше, чем кто-либо в мире.

Нетрудно представить себе раздражение Лекока де Буабодрана, когда неизвестный ему петербургский ученый взялся оспаривать и даже исправлять его измерения. Особенно обидным показалось французскому химику то, что Менделеев не только усомнился в измеренной им, Буабодраном, плотности галлия, равной 4,7, но даже указал, что она должна быть 5,9–6,0. Раззадоренный Буабодран со своим помощником Э. Юнгфлейшем снова взялся за эксперименты, и, когда через несколько месяцев он получил галлий в количествах, достаточных для более точных измерений, он с удивлением убедился, как поразительно точно полученные им числа совпадают с менделеевскими предсказаниями.

Итогом этого заочного спора было полное обоюдное удовлетворение. «Я думаю, нет необходимости настаивать на огромном значении подтверждения теоретических выводов г. Менделеева относительно плотности нового элемента» – так заключил свои исследования Лекок де Буабодран. «Эта статья показывает как мою научную смелость, так и мою уверенность в периодическом законе. Все оправдалось. Это мне имя» – так оценил свою заметку в Докладе Парижской академии Дмитрий Иванович.

Открытие галлия придало периодической системе ореол той драматичности, которая способна взволновать не только специалиста-химика, но любого человека, интересующегося судьбами и путями науки. «Экаалюминий получил свою реализацию в галлии, – писал тогда Ф. Энгельс. – Менделеев, применив бессознательно гегелевский закон о переходе количества в качество, совершил научный подвиг, который смело можно поставить рядом с открытием Леверье, вычислившего орбиту еще неизвестной планеты – Нептуна» [2]2
  Ф. Энгельс, Диалектика природы. М., ГИПЛ, 1952, стр. 43.


[Закрыть].

Кроме Энгельса, открытие Менделеева с открытием Леверье сравнивали многие ученые, и это дало повод Николаю Николаевичу Бекетову высказать и свое мнение: «Открытие Леверье есть не только его слава, но главным образом слава совершенства самой астрономии, ее основных законов и совершенства тех математических приемов, которые присущи астрономам. Но здесь, в химии, не существовало того закона, который позволял бы предсказывать существование того или другого вещества… Этот закон был открыт и блестяще разработан самим Д. И. Менделеевым».

Но широкую общественность поразили не эти тонкости. Ее поразила красота и мощь научного предвидения. «Менделеев объявляет всему миру, что где-то во вселенной… должен найтись элемент, которого не видел еще человеческий глаз, – писал К. Тимирязев, – этот элемент находится, и тот, кто его находит при помощи своих чувств, видит его на первый раз хуже, чем видел его умственным взором Менделеев».

Отношение к периодическому закону и системе сразу переменилось после открытия галлия. Теперь уже всех интересовало, что писал в своих статьях и книгах Менделеев. И оказалось: Менделеев предсказывал существование одиннадцати (!) неизвестных элементов, которым он дал названия экацезий, экабарий, экабор, экаалюминий, экалантан, экасилиций, экатантал, экателлур, экамарганец, двимарганец и экайод. Поскольку положение большинства этих элементов в периодической системе было таково, что соседей справа и слева, сверху и снизу недоставало, а если и доставало, то свойства этих соседей были изучены плохо, Дмитрий Иванович смог подробно описать и вычислить свойства лишь для трех из них. Эти три элемента – экаалюминий, экабор и экасилиций, – по мнению Менделеева, должны были быть открыты раньше всех других. И можно лишь подивиться менделеевской интуиции. Именно эти три элемента были открыты в течение ближайших 15 лет, в то время как открытие 8 остальных затянулось еще на пятьдесят с лишним лет (экайод – астат – был открыт лишь в 1940 году).

После открытия галлия все эти предсказания быстро стали всеобщим достоянием, и когда в конце 1879 года шведский химик Л. Нильсон, профессор Упсальского университета, выделил из минералов эвксенита и гадолинита какой-то новый элемент, названный им скандием, другому упсальскому профессору – П. Клеве – не стоило большого труда увидеть, что это экабор. Поспешив сопоставить свойства скандия со свойствами Менделеевского экабора, Нильсон убедился: «Не остается никакого сомнения, что в скандии открыт экабор… так подтверждаются самым наглядным образом мысли русского химика, позволившие не только предвидеть существование названного простого тела, но и наперед дать его важнейшие свойства».

Открытие скандия отчасти нарушило ту последовательность событий, которую предвидел Менделеев. «Нужно надеяться, – писал он в 1875 году в заметке, посвященной открытию галлия, – что открытие экасилиция… будет скоро осуществлено. Его нужно искать прежде всего вместе с мышьяком и титаном». Но получилось так, что раньше был найден скандий – экабор, а открытие экасилиция затянулось на 11 лет…

«Милостивый государь.

Разрешите мне при сем передать Вам оттиск сообщения, из которого следует, что мною обнаружен новый элемент «германий».

Сначала я был того мнения, что этот элемент заполняет пробел между сурьмой и висмутом в Вашей замечательно проникновенно построенной периодической системе и что этот элемент совпадает с Вашей экасурьмой, но все указывает на то, что мы имеем дело с экасилицием.

Я надеюсь вскоре сообщить Вам более подробно об этом интересном веществе; сегодня я ограничиваюсь лишь тем, что уведомляю Вас о весьма вероятном новом триумфе Вашего гениального исследования и свидетельствую Вам свое почтение и глубокое уважение.

Преданный Клеменс Винклер.

Фрейберг, Саксония, 26 февраля 1886 г.»

В тот самый день, 26 февраля, когда Винклер писал это письмо Менделееву, Менделеев писал письмо Винклеру. Об открытии германия он узнал из статьи, опубликованной Винклером в немецком химическом журнале «Berichte der Deutschen chemischen Gesselschaft». Взволнованный, радостный вошел он утром в университетскую лабораторию Бутлерова и, потрясая свежим номером «Berichte», сказал присутствующим, что Винклер открыл новый элемент – германий – и помещает его в V группу периодической системы. «Только нет, он ошибается, германию место не в V, а в IV группе. Это экасилиций. Я сейчас буду писать Винклеру».

В своей журнальной статье Винклер действительно ошибался, и сразу же после выхода «Berichte» два прекрасных химика написали ему об этом. Первым пришло письмо от старого «периодикера» – сторонника периодического закона – В. Рихтера из Бреславля, чуть позже – от Лотара Мейера из Тюбингена. И к 26 февраля Винклер уже понял, что его коллеги правы и что открытый им германий – экасилиций. Винклер ни минуты не сомневался, что и Менделеев не преминет сообщить ему об ошибке. Спеша предупредить события, Винклер 26 февраля написал Менделееву письмо, в котором утвердительно указывал на то, что открыт именно экасилиций – германий. Таким образом, с этим элементом повторилась история, приключившаяся в свое время со скандием. Тогда Нильсон открыл и дал название новому элементу, а Клеве подсказал ему, что скандии – это экабор. И теперь, семь лет спустя, Винклер открыл и назвал новый элемент, а Рихтер подсказал ему, что германий – это экасилиций.

Конечно, имена всех троих первооткрывателей предсказанных Менделеевым элементов были равно милы его сердцу: «Л. де Буабодрана, Нильсона и Винклера… я, с своей стороны, считаю истинными укрепителями периодического закона». Но, в сущности, драматические обстоятельства открытия галлия больше всего способствовали признанию важности и ценности периодической системы. И если поначалу о периодической системе не говорили вообще или говорили как о построении любопытном, но лишенном научного значения, то после открытия галлия появилось немало химиков, претендующих разделить с Менделеевым славу его открытия или доказать, что раньше Менделеева такую же систему разработали их соотечественники. Ученые, не удостоившие Менделеева ответом, когда он рассылал им оттиски первого варианта своей системы и свои эпохальные статьи по периодическому закону, теперь наперебой спешили указать, что все было сделано до него и не им. Что еще в 1829 году немецкий химик И. Деберейнер выделил триады сходственных элементов. Что с 1857 года английский химик В. Одлинг опубликовал несколько таблиц элементов. Что в 1863 году француз Б. Шанкуртуа составил свою знаменитую спиральную систему – vis tellurique – земной винт. Что в 1864-м и 1867-м Лотар Мейер опубликовал свои таблицы. Что, наконец, в 1865 году англичанин И. Ньюлендс разработал знаменитый закон октав, который не что иное, как периодический закон.