Cтраница 2
В декабре 1870 г. в статье Естественная система элементов и применение ее к указанию свойств неоткрытых элементов Менделеев отметил, что в Основах химии он предложил изменить атомный вес урана, а именно - ныне принятый атомный вес его U 120 мне кажется возможным и необходимым изменить в 240 [ 44, с. [16]
Для урана, как для Сг и W, в форме RO3 преобладают желтые цвета, а в низших формах - зеленые и синие. Роско, большой знаток металлов этой группы, первый принял такой атомный вес урана U 240, и ныне, после работы Циммермана, он сделался общепринятым. [17]
Непосредственно в то самое время ( ноябрь - декабрь 1869 г.), когда состоялся упомянутый разговор между двумя химиками, Менделеев решал экспериментально задачу определения теплоемкости металлического урана в своей университетской лаборатории, располагая крайне скудными для этого средствами. Такая задача встала перед ним в связи с тем, что еще летом 1869 г. он пришел к выводу о необходимости изменить атомный вес урана, так как принятое тогда его значение ( U 120) не давало возможности отыскать для урана естественное место в системе элементов, основанной на периодическом законе. [18]
Среди известных элементов, атомный вес которых Менделеев предложил изменить на основании определения их места в периодической системе, несколько особое положение занимает бериллий. Во-первых, это был первый элемент, в атомном весе которого Менделеев произвел крупное изменение ( в полтора раза) в самом процессе открытия периодического закона ( 1 марта 1869 г.); все остальные крупные изменения он сделал значительно позднее, примерно полтора года спустя, после длительной работы над своим открытием; правда, относительно неточности атомного веса урана Менделеев стал догадываться уже летом 1869 г., однако предположение о его истинном атомном весе, как и других металлов, было сделано более года спустя. [19]
Подведены первые итоги работы над периодическим законом, проведенной на предшествующих ступенях. Сделаны обобщения в очередном ( 3 - м) выпуске изд. Основ химии, где поставлен вопрос о возможности удвоения атомного веса урана и изменения формулы окиси лантана на La203 ( доб. [20]
Все группы кроме III [ давно установленные ] более или менее [ давно ] уже известны, имеют несколько аналогических членов, но в этой новой группе их нет. Еще в прошлом году я убедился сличая физические свойства элементов, что уран нельзя отнести к III группе, как я это думал первоначально. Некоторые соображения ( [5] 7) заставили меня склониться более к тому мнению, что атомный вес урана должно увеличить в два раза ( тогда он будет в VI группе), и чтобы притти к решению этого вопроса г. Бауэр в прошлом году стал добывать в нашей лаборатории сплавленный уран, чтобы определить его темплоем-кость. [21]
По величине пая U стоит между Zn и Hg, а потому можно бы ждать ( гл. Зная, что частичная теплоемкость Mn0213 8, Sn0214 0, РЬС1218 5, PbJ219 7, и замечая, что вес частицы U02272 больше, чем SnOa 150, и меньше, чем РЬСР278, видим, что по величине теплоемкости закись урана скорее подходит к числу соединений с 3-мя, чем с 2-мя атомами, а потому формула U02 и атомный вес U240 приобретают большую вероятность. Однако [384] мы удерживаем общепринятый атомный вес урана ( U 120), потому что выставленные здесь причины недостаточно сильны для окончательного принятия удвоенного атомного веса урана. [22]
При этом не только уран не находит надлежащего места в системе элементов ни по величине своего атомного веса ( ибо все места в 7 - м ряде от Ag108 до J 127 уже заняты), ни по своим свойствам но и все известные его свойства не позволяют приписать ему такого-веса атома. При некотором внешнем сходстве с железными металлами ( существование UO, U2O3, IPO1) уран отличается от них и тем, что имеет большой уд. UOX, а не дает солей UX3, и тем что при оольшем противу железа пае он восстановляется с трудом, а его окись обладает менее резкими основными свойствами. Эти соображения заставляют думать, что величина атомного веса урана иная. U 240 Он тогда помещается в 12 - й ряд, где уже стоит торий. Важнейшее сомнение, встречающееся здесь, есть то что окись урана оказывается телом с большим содержанием кислорода U03 какое мы привыкли видеть только у кислотных окислов. [23]
Открытие Кюри не могло не привлечь внимания Менделеева - ведь речь шла о решении двух важных и тесно связанных между собой вопросов: о природе нового явления и новых элементов. По его мнению, изучение аргоновых элементов и радиоактивных веществ должно было привести к более глубокому пониманию свойств урана: Те и другие представляют своего рода неожиданность и крайность, какими-то еще глубоко сокрытыми способами связанные с крайностью в эволюции элементов самого урана. Менделеев подчеркивал также, что с этой точки зрения особенное значение приобретает атомный вес урана, тория и их соседей. [24]
По величине пая U стоит между Zn и Hg, а потому можно бы ждать ( гл. Зная, что частичная теплоемкость Mn0213 8, Sn0214 0, РЬС1218 5, PbJ219 7, и замечая, что вес частицы U02272 больше, чем SnOa 150, и меньше, чем РЬСР278, видим, что по величине теплоемкости закись урана скорее подходит к числу соединений с 3-мя, чем с 2-мя атомами, а потому формула U02 и атомный вес U240 приобретают большую вероятность. Однако [384] мы удерживаем общепринятый атомный вес урана ( U 120), потому что выставленные здесь причины недостаточно сильны для окончательного принятия удвоенного атомного веса урана. [25]
Поскольку при помещении бора между С и Be и алюминия между Si и Mg открылся новый ряд В - А1, возникла возможность поместить в этот же ряц некоторые более тяжелые элементы. Оба элемента были занесены в нижний список безместных элементов, причем стояли там не только вне связи с В и А1, но и вне связи между собой. Это показывает, что мысль об объединении всех четырех элементов ( В, Al, Ur, Аи) в один ряд возникла у Менделеева позднее. Но в последнем случае специально для урана потребовалось бы открыть новый ряд, что, естественно, должно было казаться недостаточно обоснованным. Менделеев идет на некоторое уменьшение атомного веса урана со 120 до 116, ставя в связи с этим знак вопроса около исправленной цифры. Бериллий и уран это первый случай, когда Д. И. Менделеев прибегает к мысли об изменении и уточнении эмпирически установленных атомных весов в соответствии с тем местом, которое должен занять данный элемент в создаваемой системе элементов. [26]
Строение соединений у р а н а и по сих пор возбуждает еще многие сомнения, хотя классическое исследование Пелиго и разъяснило важнейшие пункты истории этого элемента. При этом не только уран не находит надлежащего места в системе элементов ни по величине своего атомного веса ( ибо все места в 7 - м ряде от Ag - 108 до J 127 уже заняты), ни по своим свойствам, но и все известные его свойства не позволяют приписать ему такого веса атома. При некотором внешнем сходстве с железными металлами ( существование UO, U2O3, U304) уран отличается от них и тем, что имеет большой уд. UOX, а не дает солей UX3, и тем, что при большем противу железа пае он восстанавляется с трудом, а его окись обладает менее резкими основными свойствами. Эти соображения заставляют думать, что величина атомного веса урана иная. Он тогда помещается в 12 - й ряд, где уже стоит торий. Важнейшее сомнение, встречающееся здесь, есть то, что окись урана оказывается телом с большим содержанием кислорода U03, какое мы привыкли видеть только у кислотных окислов. [27]
Итак, первым элементом, атомный вес которого был изменен еще в самый момент открытия периодического закона, был бериллий. В тот момент Менделеев действительно выдвинул прогноз, что бериллий должен оказаться аналогом магния, но не алюминия и что его атомный вес должен быть поэтому уменьшен в полтора раза. Однако в данном случае, как вскоре выяснилось, речь должна была идти, строго говоря, не о прогнозе, обращенном в будущее, а о возвращении назад, в прошлое, к магнезиальной формуле окиси бериллия, которую за 27 лет до этого предложил и обосновал Авдеев. По той же причине, а также потому, что позднейшие дискуссии об атомном весе бериллия приобрели особенно острый характер и оказались исключительно важными для судьб периодического закона, мы выделили материал по истории уточнения атомного веса бериллия в особую главу. В дальнейшем мы еще не раз остано - - вимся на характеристике их взаимоотношений в связи с изучением Браунером атомного веса церия, церитов и теллура, а также в связи с его намерением заняться определением атомного веса урана с тем, чтобы подтвердить правильность менделеевских прогнозов. Кроме того, в третьей книге будет рассмотрена последняя работа Браунера о размещении всех редкоземельных элементов в периодической системе, что затрагивало научные интересы Менделеева. [28]