Кроме указанного явления изотипии, которое свидетельствовало о некоторых отступлениях периодической системы от нормальной последовательности расположения элементов по их атомному весу, имеются и другие случаи того же свойства. Аргон должен бы по своему атомному весу стоят после калия, теллур, после иода, кобальт за никелем (см. таблицу № 2, где атомные веса показаны под символами — элементов). Однако, место, занимаемое ими а периодической системе Менделеева, подтвердилось и после введения рядом исследователей вместо атомного веса новой константы — квадратного корня из частоты колебаний тех рентгеновских лучей, которые испускает каждый элемент, примененный в качестве антикатода в рентгеновской трубке. Частота колебаний при этом оказалась определенной для каждого элемента, а вычисленные квадратные корни показали одинаковый прирост при переходе от предшествующего элемента к последующему. Порядковый номер или иначе атомное число (в табл. № 2 расположено над символами элементов) и выражает этот прирост по закону прямой.
Новое дополнение к пониманию периодической системы внесла электронная теория, согласно которой атом состоит из электроположительного ядра, вокруг которого движутся электроны, расположенные концентрическими кольцами. Валентность объясняется числом электронов во внешнем кольце, другие физические и химические свойства — числом остальных электронов колец, а вес и радиоактивные свойства атомов — природой ядра.
Таким образом, порядковый номер элемента в периодической системе (атомное число) равен числу свободных положительных зарядов в ядре атома соответствующего элемента. Валентность, т. е. значит и принадлежность к той или иной группе периодической системы, зависит от числа электронов (отрицательных зарядов) внешнего кольца (валентность есть электрическая зарядность) Атомы с одинаковой внешней сферой составляют одну группу. Атомы с одинаковым числом внешних сфер — составляют один ряд. Атомы с ядрами, имеющими одинаковые заряды, но разные массы, обладают одинаковыми химическими свойствами, но разными атомными весами и представляют собой изотопы одного и того же химического элемента.
Таким образом, как отмечает проф. А. Н. Реформатский «периодическая система как была, так и осталась в самых новейших решениях проблемы о веществе главной путеводной звездой». Это случилось, несмотря на то, что сам творец ее — Менделеев — отрицал тот путь развития воззрений на материю, который получил теперь общее признание.
Новейшие исследования (Резерфорд) показали, что атом элемента, подвергнутый бомбардировке — быстро несущимися частицами, радиоактивного вещества, превращается в атом другого элемента. Для превращения атома одного элемента в другой достаточно преобразовать заряд его ядра. При этом изменится число окружающих его электронов, а отсюда и химические свойства. Достигается это не только с помощью радиоактивных веществ. В настоящее время человечество добилось возможности создавать электрические поля в несколько миллионов вольт напряжения. Это позволяет направить усилия к опытам по преобразованию и расщеплению атомного ядра, опытам, которые уже подготавливаются научными силами нашей страны.
Широкие наблюдения, исследования в области строения атомов, космических лучей в атмосфере, стратосфере, в глубине земных вод и т. д. и т. д. чрезвычайно раздвинули в настоящее время человеческие представления о мире. Задачи, которые ставит себе наука в будущем, открывают знанию головокружительные дали, и нет предела человеческой пытливости, стремлению овладеть веществом.
Этой пытливости, этому стремлению крепко послужил когда-то Д. И. Менделеев.
Печатные труды:
Менделеев, Д. — Химический конгресс в Карлсруэ (Письмо к А. А Воскресенскому), отд. оттиск из газеты «Санкт-петербургские Ведомости».
Менделеев, Д. — Органическая химия, 1861 г., изд. товарищества «Общественная польза».
Менделеев, Д. — О современном развитии некоторых химических производств в применении к России и по поводу Всемирной выставки 1867 года. Санкт-Петербург, 1867 г. Типография товарищества «Общественная польза».
Читать дальше