khimie.ru

В течение прошлого столетия химики с небывалым увлечением работали над определением относительных атомных масс, и к концу XIX в. были определены массы большинства известных тогда элементов. Размышляя над тем, есть ли в изменении химических свойств элементов какие-то закономерности, выдающийся русский ученый Дмитрий Иванович Менделеев расположил однажды элементы в порядке возрастания относительных атомных масс и заметил, что химические свойства членов такого ряда меняются периодически. Тогда он составил таблицу — Периодическую систему, в первом ряду которой оказалось всего два элемента, во втором и третьем но восемь, в четвертом и пятом по восемнадцать, в шестом ряду — тридцать два элемента, а седьмой ряд оставил незавершенным, заполнив лишь отдельные клетки. В вертикальных колонках таблицы друг под другом оказались элементы с близкими химическими свойствами. Сходство химических свойств было настолько значительным, что элементы, попавшие в эти вертикальные колонки, образовывали самостоятельные группы и имели названия. Так, элементы первой группы называются щелочными металлами, элементы седьмой группы — галогенами, а нулевой — благородными газами. Д. И. Менделеев не сомневался в правильности предложенного им порядка расположения элементов и предположил, что в пустых клетках таблицы должны находиться неоткрытые элементы. В частности, под кремнием предполагалось место для неизвестного тогда элемента, вероятные свойства которого Менделеев описал. Этим «предсказанным» элементом оказался открытый много позже германий.

Однако прочный теоретический фундамент атомистической теории был заложен лишь в нашем столетии; многие ученые, занимавшиеся изучением строения атома, стали нобелевскими лауреатами. Оказалось, что атомы имеют сложное строение и их никак нельзя назвать неделимыми, поскольку сами они состоят из так называемых элементарных частиц. Согласно современным представлениям, атомное ядро состоит из положительно заряженных протонов и нейтронов (последние не несут никакого заряда). Вокруг ядра вращаются отрицательно заряженные электроны, образующие электронную оболочку атома. Изменились взгляды и на природу света. Раньше считалось, что свет распространяется только в виде электромагнитных волн; современной наукой установлено, что при некоторых условиях свет ведет себя как поток частиц; мельчайшей неделимой световой частицей (корпускулой) является фотон (квант). Внесены поправки и в представления о свойствах электронов, так как выяснилось, что для этих частиц характерны волновые свойства. Подобные открытия до самого основания потрясли старые привычные представления о строении вещества. Прошло много лет, прежде чем ученые, наконец, поняли, что для того, чтобы правильно описать поведение света необходимо учитывать его двойственную природу: корпускулярные свойства фотонов и волновые электромагнитные свойства. Итак, разгадка еще одной тайны природы долгое время тормозилась ограниченностью нашего мышления, нежеланием примириться с двойственной природой многих явлений и неумением пользоваться сразу двумя математическими аппаратами.