Трагическая дата в истории клуба «Манчестер Юнайтед» и открытие германия
В 1886 году немецкий химик, профессор Фрайбергской академии Клеменс Винклер открыл германий, о существовании которого за 15 лет до этого говорил российский ученый Дмитрий Менделеев. В его периодической системе химический элементов Ge получил атомный номер 32. Винклер открыл эка-силиций, как предпочитал называть его Менделеев, когда изучал минерал, найденный его коллегой в Германии. Первоначально он хотел назвать новый элемент нептунием, но к тому моменту такой уже имелся. Тогда Винклер решил мыслить патриотично и назвать эка-силиций в честь родной страны — Germanium.
В 1952 году после смерти короля Георга VI британский престол заняла его дочь, ныне «ее Величество Елизавета Вторая, Божией милостью Королева Соединенного Королевства Великобритании и Северной Ирландии и иных своих царств и владений, Глава Содружества, защитница веры». Сегодня ровно 70 лет, как она занимает монарший трон. Елизавете II уже 95 лет, большую часть из которых она прожила в статусе королевы. За эти годы она стала первым в истории британским монархом, поздравившим подданных с Рождеством по телевидению, родила четверых детей, которые подарили ей восемь внуков и двенадцать правнуков. К сегодняшнему дню Елизавета II стала рекордсменом на британском престоле: никто из королев или королей государства не правил так долго. Кроме того, еще в далеком 2007 году она стала старейшим монархом в истории Великобритании: до этого таковой признавалась ее прапрабабушка — королева Виктория.
В 1958 году в Мюнхене погибли восемь футболистов английского клуба «Манчестер Юнайтед»: самолет, на борту которого они находились, разбился в аэропорту. В тот день спортсмены возвращались домой из Белграда после ответного четвертьфинального матча Кубка европейских чемпионов с «Црвеной Звездой». Игра закончилась ничьей, счет составил 3:3, однако для «Манчестер Юнайтед» это был хороший расклад — команда таким образом получила путевку в полуфинал. В Мюнхене их самолет, на борту которого находились более 40 человек, приземлился, чтобы заправиться топливом, однако вылететь оттуда оказалось сложно — бушевала непогода. При попытке взлета судно наткнулось на снежную кашу, выехало за пределы взлетно-посадочной полосы, пробило забор, а левым крылом протаранило кирпичный коттедж: самолет остался без крыла и двигателя. Раскаленный мотор привел к возгоранию. Происшествие закончилось смертью 21 человека, восемь из которых были футболистами «Манчестер Юнайтед». Еще два пассажира злополучного рейса умерли в больнице спустя три недели.
Татьяна Демина
ОбществоИстория Татарстан
Более поздние предсказания новых элементов: корония и других
В 1902 году, приняв существование элементов гелия и аргона , Менделеев поместил эти благородные газы в группу 0 (сегодня называемую группой 18 ) в своей табличной системе элементов. Поскольку Менделеев сомневался, что атомная теория может объяснить Закон определенных пропорций , у него не было априорных оснований полагать, что водород является самым легким из элементов, и предположил, что гипотетический самый легкий член этих элементов, химически инертная группа 0, может быть обнаружены в будущем и будут нести ответственность за радиоактивность.
Самый тяжелый из гипотетических протогелиевых элементов был отождествлен Менделеевым с коронием , названным по ассоциации с необъяснимой спектральной линией спектра солнечной короны . Неправильная калибровка дала длину волны 531,68 нм , скорректированную со временем до 530,3 нм, которую Гротриан и Эдлен идентифицировали как исходящую от Fe XIV в 1939 году. ]
Самый легкий из газов нулевой группы, первый в периодической таблице, имел теоретическую атомную массу от 5,3 х 10 -11 до 9,6 х 10 -7 . Кинетическая скорость этого газа была рассчитана Менделеевым и составила бы 2 500 000 метров в секунду. Почти безмассовые, Менделеев предполагал, что эти газы пронизывают всю материю, редко взаимодействуя химически. Высокая подвижность и очень малая масса трансводородных газов привели бы к тому, что они могут быть очень разреженными, но все же казаться очень плотными. Менделеев был настолько уверен, что эти атомные элементы будут обнаружены, что включил их в последующие публикации таблицы Менделеева, хотя в то время не было никаких физических доказательств их существования.
Позже Менделеев опубликовал теоретическое выражение для эфира , которое удовлетворило многие противоречия, существовавшие в физике того времени, в небольшой книге под названием «Химическая концепция эфира » в 1904 году. Его публикация 1904 года снова содержала два атомных элемента. меньше и легче водорода. Это был «эфирный газ», межзвездная атмосфера, состоящая как минимум из двух элементов легче водорода. Он заявил, что эти газы образовались из-за сильных бомбардировок внутри звезд, причем Солнце было самым многочисленным источником этих газов. Согласно этой публикации Менделеева, эта межзвездная среда, вероятно, состояла из нескольких дополнительных элементов.
Научная работа
Важнейшие научные труды Винклера посвящены химической технологии, аналитической и неорганической химии.
Открытие германия
В 1886 году Винклеру был доставлен новый минерал из рудника Химмельсфюрст около Фрайберга. Минерал, названный аргиродитом, как было найдено химиками, содержал серебро и серу. Когда Винклер впоследствии проанализировал минерал, он обнаружил, что отдельные компоненты составляют примерно до 93-94 % от его общей массы, что привело его к подозрению, что здесь должен присутствовать новый и ранее неизвестный элемент. После дополнительной химической очистки через нескольких месяцев Винклер 6 февраля 1886 года выделил чистый элемент, германий, и опубликовал свои результаты. Минерал аргиродит, в котором Винклер искал германий, сейчас известен как двойной сульфид с формулой GeS2·4Ag2S.
При размещении германия в периодической таблице Менделеев предположил, что это может быть экакадмий — элемент, который он предсказывал ранее. Однако Лотар Мейер предпочёл идентифицировать германий как экасилиций — другой предсказанный ранее элемент. Винклер выделил больше чистого материала, и в итоге получил достаточно, чтобы измерить некоторые его физические и химические свойства. Его результаты однозначно показали, что интерпретация Мейера была правильной, и что почти все свойства нового элемента соответствует менделеевскому прогнозу. Близкое соответствие между тем, что было предсказано для экасилиция и тем, что было найдено в германии, было чётким доказательством полезности и силы периодической таблицы и концепции периодичности.
Другие работы
В дополнение к выделению и изучению германия, Винклер занимался анализом газов. Он опубликовал книгу на эту тему — «Руководство по техническому анализу газов» (1884). В этой книге Винклер описал изобретённый им трёхходовой кран. Он также разработал промышленный способ получения серного ангидрида взаимодействием сернистого газа и кислорода при нагревании в присутствии платинированного асбеста, заложив тем самым основы контактного промышленного метода получения серной кислоты.
Кроме того, Винклер предсказал существование монооксида кремния, и был первым, кто попытался получить его путём нагревания кремния в 1890 году. Однако опыт оказался неудачным, потому что у него не получилось довести смесь до достаточно высокой температуры с использованием печи. В связи с отсутствием реакции, Винклер неправильно сделал вывод, что SiO не существует, хотя тремя годами ранее Чарльз Ф. Мейбри уже сообщал, что это соединение образуется при восстановлении кремнезёма углем. Тем не менее, Генри Ноэль Поттер, инженер из Вестингауза, пятнадцать лет спустя повторил эксперимент Винклера в электрической печи, что позволило ему увеличить температуру реакции на несколько сотен градусов и наблюдать выделение SiO.
В 1899 году Винклер ввёл в практику электрогравиметрического анализа вращающийся сетчатый электрод.
Экаалюминий
Экаалюминий — открыт Лекоком де — Буабодраном и назван галлием по имени Франции, страны, в которой он открыт; далее, экабор открыт Нильсоном и назван скандием по имени Швеции, где он открыт; и третий, экасилиций, назван германием, потому что он открыт Винкле-ром во Фрейбурге. Свойства каждого из этих элементов подтвердили свойства, обусловенные и предсказанные периодической законностью. Таким образом, периодическая законность укрепилась, и мы, следовательно, будем в дальнейшем изложении уже прямо ее держаться, как изложив законы Лавуазье, Авогадро — Жерара и другие, мы уже в дальнейшем изложении ими пользовались, как орудием, при помощи которого можно видеть то, что не.
Сопоставляя предполагаемые свойства неизвестного экаалюминия, предсказанные заранее Менделеевым, с действительными свойствами, обнаруженными у галлия, приходится удивляться силе теоретического предвидения у Менделеева. Вместе с тем мы наглядно видим, насколько полно охватывает периодическая система Менделеева ту закономерность, которой определяются значения основных физических и химических свойств у отдельных элементов.
Рассмотрев свойства экабора и экаалюминия, Менделеев продолжает: Но, мне кажется, наиболее интересным из несомненно недостающих металлов будет тот, который принадлежит к IV группе аналогов углерода, а именно к 3 ряду. Этими словами Менделеев начинает свою первую характеристику экасилиция.
Галлий был предсказан и описан под названием экаалюминий Д. И. Менделеевым в 1870 г., а открыт в 1875 г. французским ученым Лекок де — Буабодраном. Индий был открыт в 1863 г. немецкими учеными Рейхом и Рихтером, обнаружившими характерную синюю линию в спектре при исследовании ими цинковой обманки, таллий — в 1861 г. английским ученым Круксом, обнаружившим при исследовании шламов сернокислотного производства неизвестную до тех пор зеленую линию в спектре этого нового элемента.
На это место впоследствии встал галлий ( экаалюминий Менделеева), более тяжелым аналогом которого был индий.
Энгельса, в галлий воплотился предсказанный им экаалюминий. Предсказанные Менделеевым свойства ожидаемого экаалюминия во всем согласовались со свойствами галлия, вплоть до метода его открытия ( спектроскопия); расхождение было лишь в удельном весе свободного металла.
Галлий был предсказан и описан иод названием экаалюминий Д. И. Менделеевым в 1870 г., а открыт в 1875 г. французским ученым Лекок де — Буабодраном. Индий открыт в 1863 г. немецкими учеными Рейхом и Рихтером, обнаружившими характерную синию линию в спектре при исследовании ими цинковой обманки. Таллий открыт в 1861 г. английским ученым Круксом, обнаружившим при исследовании шламов сернокислотного производства неизвестную до тех пор зеленую линию в спектре этого нового элемента.
|
Свойства галлия. |
В отношении трех из них — экабора, экаалюминия и экасилиция ( условные символы которых Eb, Еа, Es) — у Менделеева была особенно твердая уверенность в возможности их открытия.
Приводим для сравнения таблицу основных свойств предсказанного Д. И. Менделеевым экаалюминия и открытого Лококом до Буабодраном галлия.
На основании периодического закона в 1870 г. Д. И. Менделеев предсказал существование экаалюминия, который должен был иметь атомный вес 68, плотность 6 0 г / см3, мог бы образовывать легко восстанавливающиеся углеродом соединения, летучие галогениды и металлоорганические производные. Экспериментальные результаты Лекок де Буабодрана подтвердили, что экаалюминий ничто иное как галлий. В год своего открытия Лекок де Буабодран получил из цинковой обманки гидроокись галия Ga ( OH) 3, а из щелочных растворов гидроокиси галлия электролитически выделил металлический галлий.
|
Свойства галлия в сравнении с предсказанными свойствами экаалюминия. |
В табл. 70 приведены свойства галлия и для сравнения свойства экаалюминия, предсказанного Менделеевым на основании периодического закона.
Правда, в отличие от экабора ( скандия), экаалюминия ( галлия) и экасилиция ( германия), эти элементы не были описаны подробно. Впрочем, сообщений, авторы которых претендовали на открытие двимарганца, вскоре появилось довольно много.
|
Свойства галлия в сравнении с предсказанными свойствами экаалюминия. |
Другая работа
Помимо выделения и изучения германия, Винклер занимался анализом газов. Он опубликовал книгу на эту тему, Справочник по техническому анализу газов, в 1884 году. В этой книге Винклер описывает свое изобретение трехходового крана. Он предсказал существование оксид кремния, SiO, и был первым, кто попытался получить его путем нагревания кремнезема с кремнием в 1890 году. Однако ему это не удалось, потому что он не смог нагреть смесь до достаточно высокой температуры с помощью печи для сжигания. Поскольку никакой реакции на него не произошло, Винклер ошибочно пришел к выводу, что SiO не существует, даже несмотря на то, что он образовался в результате восстановления диоксида кремния древесным углем тремя годами ранее К. Ф. Мэйбери. Однако Генри Ноэль Поттер, инженер Westinghouse, спустя пятнадцать лет повторил эксперимент Винклера с электрической печью, которая позволила ему повысить температуру реакции на несколько сотен градусов и наблюдать образование SiO.
Периодический закон Менделеева — в чём суть
Химические элементы, существующие в нашем мире, созданные самой природой или человеком, подчиняются правилу — Периодическому закону, который является основой химической науки.
После открытия в 1869 году Д. И. Менделеевым Периодического закона химических элементов данная наука перестала быть исключительно описательной. Стало возможным научное предвидение.
Суть закона Менделеева заключается в том, что свойства химических элементов, расположенных в таблице, а также свойства образуемых ими соединений находятся в периодической зависимости от зарядов ядер их атомов.
Периодический закон Менделеева был выражен в форме периодической системы элементов.
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева состоит из 7 периодов — они представляют собой элементы, расположенные по горизонтали в порядке возрастания атомного номера (заряда ядра), и восьми групп (столбцов).
Периоды делятся на:
- малые — 1, 2 и 3;
- большие — 4, 5, 6 и 7.
Каждый, кроме первого, период начинается со щелочного металла, а заканчивается благородным газом. Слева направо в каждом периоде ослабевают металлические и усиливаются неметаллические свойства, что связано с возрастанием числа электронов на внешнем уровне каждого химического элемента и увеличением прочности их связи с атомом.
Группы делятся на подгруппы:
- главные или А;
- побочные или Б.
Сверху вниз в главных подгруппах усиливаются металлические и слабевают неметаллические свойства.
В главных подгруппах вместе с усилением металлических свойств увеличивается устойчивость соединений элементов в низких степенях окисления. В побочных подгруппах с ослабеванием металлических свойств увеличивается устойчивость соединений с высокими степенями окисления.
История открытия, какое имело значение
Первооткрывателем периодического закона является Д. И. Менделеев. Днем, когда был открыт периодический закон, считается 1 марта (17 февраля) 1869 г., когда ученый закончил работу над основным трудом, описавшим данный закон — «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом свойстве». Тогда с ним за звание первооткрывателя боролся Юлиус Лотар Мейер, который также создал свою систему химических элементов.
Существует легенда о том, что Дмитрий Иванович Менделеев увидел Периодическую систему химических элементов во сне. Однако сам ученый ответил так:
За основу своей классификации Д. И. Менделеев взял два свойства — химическое сходство элементов и их атомную массу. Ученый расписал на карточках основные свойства каждого элемента, после чего начал многократно переставлять их, чтобы найти закономерность.
Менделеев утверждал, что с ростом атомной массы элементов их свойства меняются, но не монотонно, как считали исследователи до него, а периодически. Свойства начинают повторяться после определенного количества элементов, однако они делают это не точь-в-точь, а с определенными изменениями.
Вторая версия Периодической системы появилась в 1870 году в статье «Естественная система элементов» в «Основах химии». Эта система больше похожа на современную: горизонтальных столбцов стало восемь, периоды остались в изначальном количестве, а каждый период был разбит на 2 ряда — для элементов основной и побочной подгрупп.
Для соблюдения периодичности химических элементов Д. И. Менделеев переписал атомные массы некоторых элементов, расставив их вопреки общим представлениям, а также оставил пустые клетки для неоткрытых элементов.
Первое определение химического закона звучало следующим образом:
С помощью составленной периодической системы Д. И. Менделеев смог предсказать открытие новых элементов, а также целый ряд их химических и физических свойств. Подтверждение правильности систематизации появилось уже в 70-80-х годах XIX века, когда были открыт галлий, скандий и германий, которые точно встали в установленные Менделеевым места в Периодической таблице.
Формулирование Периодического закона имело большое значение для развития химии. С открытием Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева мир химической науки перестал быть исключительно описательным, но получил возможность прогнозирования будущих результатов.
Открытие периодического закона
В 1865 году автор знаменитого учебника по органической химии пришел к заключению, что возникла острая необходимость создать новый учебник, но уже по неорганической химии. В нем Менделеев планировал отразить современный уровень развития науки. К этой идее он подошел со всей ответственностью — вместе с материалом стал одновременно собирать и анализировать данные о химических элементах. Нужно сказать, что сегодня эта задача не составила бы большого труда, но в то время, когда не существовало никакой системы расположения элементов, это была работа не из легких. Все элементы и их соединения представляли собой своеобразный «темный лес», в котором не составляло труда заблудиться. Ученый решил сделать картонные карточки и написать на каждой название элемента, его атомную массу, формулы соединений и основные свойства. Но без строгой систематизации в итоге получился своеобразный каталог известных к тому времени элементов, в котором мог разобраться лишь его создатель.
Набросок периодической системы элементов
По легенде, которая более похожа на правду,
периодическую таблицу элементов, которая позволила превратить весь собранный материал в стройную базу данных, Менделеев увидел во сне.
Ему приснилось, в каком порядке необходимо расположить имеющиеся у него карточки согласно фундаментальному закону природы. На тот момент ученый был весьма близок к открытию таблицы, ведь он годами пытался систематизировать данные, так что рано или поздно это должно было случиться. Мозг химика и днем, и ночью работал в одном направлении. Поэтому озарение скорее закономерно, чем случайно. С того дня, когда за простыми рядами символов химических элементов Менделеев увидел проявление закона природы, его уже не занимали другие вопросы: все отошло на задний план.
Д. И. Менделеев также создавал приборы, которые использовал в своих
исследованиях. Вот только некоторые из них: пикнометр для определения
плотности жидких веществ, весы для взвешивания твердых и газообразных веществ,
дифференциальный барометр
1 марта 1869 года, закончив рукопись учебника, в котором находилась таблица элементов, Менделеев сдал его в печать и сразу же уехал в командировку. Этот день считается датой открытия периодического закона химических элементов. Однако именно тогда ученый лишь завершил разработку таблицы, которая на самом деле была прообразом той периодической системы, о которой мы знаем со школьной скамьи.
Об открытии закона сообщил друг Менделеева профессор химии Меншуткин. Это произошло 6 марта 1869 года на заседании Русского химического общества. Интересен тот факт, что русские химики вначале даже не поняли, о чем идет речь и какое великое достижение имеется в виду. Однако для дальнейшего развития таблицы и закона было достаточно того, что значение этого открытия осознал сам Дмитрий Иванович.
Таких листов Менделеев исписал многие тысячи
Термин «периодический закон» Менделеев впервые употребил в 1870-м, а спустя год дал окончательную формулировку.
Закон звучал так: «Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел стоят в периодической зависимости от их атомного веса».
Существует и альтернативная формулировка: «Измеримые физические и химические свойства элементов и их соединений стоят в периодической зависимости от атомных весов элементов». Графическим выражением данного закона является разработанная Менделеевым таблица элементов, которая вскоре стала также называться периодической. Вот так обосновывает ее название сам ученый: «Было бы правильнее назвать мою систему периодической, поскольку она вытекает из периодического закона, что естественно». На склоне лет ученый так оценит свое открытие: «Это лучший свод моих взглядов и соображений о периодичности элементов… Это главная причина моей научной известности, потому что многое оправдалось гораздо позднее».
Префиксы
Чтобы дать предварительные названия предсказанным им элементам, Менделеев использовал приставки эка- , дви- и три- от санскритских слов , означающих один, два и три, в зависимости от того, был ли элемент предсказан один, два или три. на три места ниже известного элемента в вашей таблице и с аналогичными химическими свойствами. Например, германий до его открытия в 1886 г. назывался эка — кремний , а до его открытия в 1926 г. рений назывался дви — марганцем . ]
Было высказано предположение, что сходство между табличной структурой, обычно используемой для отображения санскритских abugidas , и периодической таблицей привело Менделеева к использованию санскрита в качестве основы для этих префиксов. На самом деле Менделеев изучал этот язык в Санкт-Петербургском университете , и это могло быть причиной того, что он предпочитал эти префиксы тем, у которых были греческие или латинские корни.
Иногда префикс эка- используется для обозначения некоторых трансурановых элементов , например, название эка- ведет для обозначения флеровия , а экарадон — для обозначения оганесона .
Сегодня приставка эка- (и, реже, дви-) иногда используется при обсуждении новых элементов, которые еще предстоит открыть, таких как унтриенний , элемент с атомным номером 139, также известный как экаактиний или двилантан .
Текущая официальная практика IUPAC заключается в использовании систематического имени элемента, основанного на атомном номере элемента, в качестве предварительного имени, а не на основе его положения в периодической таблице, как того требуют эти префиксы.
«Работать и гулять»: увлечения Менделеева
Менделеев учился на физико-математическом факультете и окончил институт с золотой медалью. Выпускника (к его немалому огорчению) отправили преподавать естественные науки в Симферопольскую гимназию. Но Дмитрий Иванович уже не представлял себя без науки, поэтому вскоре вернулся в Петербург. В 22 года он защитил магистерскую диссертацию и спустя год стал доцентом Санкт-Петербургского университета.
Чтением курса химии Менделеев не ограничился — слишком деятельной была его натура. Он продолжал научные исследования и в 25 лет, как перспективный молодой ученый, отправился в Германию на стажировку. Здесь он попал к известному химику Бунзену, однако царящая в лаборатории суета и нехватка оборудования раздражали Дмитрия Ивановича. Русский ученый с непростым характером предпочитал работать в домашней лаборатории, которую оборудовал со всей тщательностью в съемной квартире. Он заказал термометры, катетометры и микроскопы у знаменитых европейских мастеров, провел в помещение газ, выделил отдельные комнаты для синтеза и наблюдений.
Однако Менделееву пришлось работать не только над химическими задачами, но и над собой. Его увлекающаяся натура жаждала впечатлений, и физической химии для этого было явно недостаточно. Сформулированные им же правила говорят сами за себя: «…Знакомых много не иметь. Работать и гулять. От женщин подальше». Последний пункт был обречен на провал — молодой человек страстно влюбился в актрису Агнессу Фойгтман, вскоре стал отцом незаконнорожденной дочери. Сложно сказать, как складывались отношения влюбленных, но спустя два года стажировки Дмитрий Иванович поспешил вернуться домой.
В России он женился. Сначала на падчерице писателя Ершова (автора «Конька-Горбунка»). Женщина с необычным именем Феозва (Феосевия) была старше супруга на 8 лет, однако обладала приятной внешностью. Она родила Менделееву троих детей, но привыкнуть к вспыльчивому характеру ученого так и не смогла. О мире и согласии в этой семье речь не шла.
Менделеев сбежал от жены в квартиру при университете. Пылкое сердце не смогло долго жить без любви, и когда Дмитрий Иванович повстречал 16-летнюю художницу Анну из Урюпинска, не смог остаться равнодушным к ее красоте, молодости и прочим талантам. Менделееву к тому времени исполнилось 42 года.
Несмотря на то что формально ученый был женат, отношения с художницей развивались страстно. Она забеременела, и только тогда Феозва дала разрешение на развод. По церковному закону венчаться можно было лишь через семь лет, но для напористого Менделеева это не было помехой. Он подкупил священника и таки женился на юной возлюбленной. В новом браке родилось четверо детей. Одной из дочерей, Любови, суждено было стать супругой поэта Александра Блока.