Ферсман, А. Е. Избранные труды / А. Е. Ферсман ; Акад. наук СССР ; [гл. ред. Д. С. Белянкин]. - Москва : Изд-во Академии наук СССР, 1953. - Т. 2. – 768 с., [3] л. ил., карты : ил., карты. - Библиогр. в конце гл. и разд.
П Е РИ ОДИЧ Е СК ИЙ ЗАКОН М Е Н Д ЕЛ Е Е ВА В СВЕТЕ СОВ РЕМЕННОЙ НАУКИ 383 Сам Д. И. Менделеев подробно рассказывал о том, как работала его мысль в поисках тех координат, которые могли бы дать естественную систему природы. На каких свойствах и на каких константах обосновать эту систему? Перебрав ряд изменчивых черт отдельных атомов, Менделеев останавливается на а т о м н о м ве с е , считая, что это наиболее постоян ный, неизменный признак элемента. Расположив в порядке повышения атомного веса все известные в то время элементы, он подметил, что неко торые химические и физические свойства элементов закономерно изме няются с возрастанием атомного веса и в то же время через определенное число элементов наблюдается повторение свойств. Таким образом, сразу наметились два главных понятия, лежащих в основе менделеевской таблицы: определенная п о с л е д о в а т е л ь н о с т ь и наличие в этой последовательности отдельных отрезков, т. е. п е р и о д и ч н о с т ь. Так как атомный вес, по которому распо ложены были элементы, не подчинялся периодичности, то логически выте кало и второе положение: что одни свойства не обнаруживают периоди ческого хода, тогда как другие — и их было большинство — подчиняются закону периодичности. Как мы увидим в дальнейшем, эта двойственность природных свойств атома легла в основу всех наших современных пред ставлений о строении вещества. Далее из того же положения вытекала возможность изобразить наме ченную закономерность на некоторой плоскости в виде таблицы с двумя координатами -— горизонтальными периодами и вертикальными группами. В этой системе двух координат, как в обычных наших графических построениях, каждый элемент получил свое определенное м е с т о , занял свою к л е т к у таблицы. Это м е с т о определяло не только чисто про странственное положение элемента в таблице, но оно тем самым определяло и с в о й с т в а э л е м е н т а и его соединений и его в з а и м о о т н о ш е н и я с другими элементами таблицы. Такое толкование роли м е с т а э л е м е н т а в периодическом законе было принято самим Менделеевым, но внутренний смысл «клетки» был открыт значительно позже: почти четверть века ушло на углубленное изучение и уточнение отдельных деталей, из которых таблица сложена. Основные шаги в понимании места были сделаны физиками на грани нашего столетия, когда идеи, выдвинутые Дж. Томсоном, привели Рёзер- форда в Англии (1911 г.) и Нильса Бора в Дании (1913 г.) к новой кон цепции строения атома: эта концепция была заимствована из аналогии с нашей солнечной системой и заключалась в том, что всякий атом состоит из некоторого положительного ядра и отрицательно заряженных электро нов, вращающихся по сложным орбитам вокруг этого ядра. Чисто мате матически решалась задача, как должны быть расположены эти электроны: по каким орбитам, в каких ячейках, в каких плоскостях,— но так, чтобы сумма свободной энергии системы в целом была минимальной. Таким образом поставленная задача привела к созданию новой модели атома. По существу, эта модель родилась из самого периодического закона, но, будучи проверенной путем анализа оптических спектров, она в свою очередь послужила гениальным обоснованием периодического закона. Оказалось, что эта модель позволяет с достаточной точностью говорить о с т р о е н и и а т о м а . Довольно сложно построенная на четырех так называемых квантовых числах, она не только разгадала в точности природу как сверкающих, так и не видимых невооруженным глазом линий спектров элементов, но и раскрыла физическое содержание периодического закона: м е с т о определялось с т р о е н и е м . Очевидно, смысл этого положения заключался в том, что природа в каждом данном случае как
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz