ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вопросы общеметодологического характера из "Философский анализ первых трудов Д И Менделеева о периодическом законе (1869-1971)" Формулируя задачи своей работы в области периодического закона, в области учения о химических элементах вообще, Менделеев писал в вводной части статьи Вот те задачи, разрешение которых преследуется мною с 1868 года, когда я стал издавать свое сочинение Основы Химии , в предлагаемой статье я изложу результаты, достигнутые мною в этом отношении [18, стр. 22]. [c.192] Если попытаться вкратце определить общее значение этой статьи, то можно сказать, что в ней Менделеев развил все логические следствия, вытекающие из открытого им периодического закона. [c.192] Большой интерес представляют различные варианты, которые Менделеев делал в ходе изложеьшя своей мысли и от которых он впоследствии отказался, уточняя текст статьи. Однако в первую очередь необходимо рассмотреть принципиальные вопросы, поднятые и решенные Менделеевым в статье. К их числу относится прежде всего вопрос об установлении более совершенной формы периодической системы элементов и об уточнении понятия место элемента в названной системе. Этот вопрос с полным основанием можно считать центральным в статье. С ним неразрывно связан более общий вопрос — о раскрытии Менделеевым сущности найденного нм периодического закона химических элементов. [c.192] Раскрытие сущности периодического закона. В начале 1869 г., когда Менделеев, сделав первые шаги в систематизации химических элементов, пришел к открытию периодического закона, ему ясна была одна сторона раскрытой им периодической зависимости в свойствах элементов он увидел и сформулировал то существенное положение, что величина атомного веса определяет природу элемента [11, стр. 10] и что поэтому физические и химические свойства элементов находятся в зависимости от их атомных весов. [c.192] Менделеев тогда же установил и тип, или форму, этой зависимости, указав, что здесь имеет место явственная периодичность свойств [11, стр. 15]. [c.192] ЩИХ форму периодической зависимости, и 2) характер аргумента в функциональном (алгебраическом) выражении этой зависимости, каковым (аргументом) является атомный вес. [c.193] Но на первых порах не вполне еще была ясна другая сторона открытого закона, а именно характер функции в алгебраическом выражении найденной периодической зависимости. А поскольку одна из сторон в двусторонней связи явлений природы не была еще достаточно полно выяснена, сущность этих явлений, а значит и сущность периодического закона не была еще раскрыта в полной мере поэтому в целом открытие не было еще доведено до завершения. [c.193] Достигнутая к марту 1869 г. ступень познания периодического закона представлена Опытом системы элементов (см. фотокопию V). Форму менделеевской периодической системы, изображенную в этой таблице, мы будем впредь именовать лестничной или длинной . [c.193] Тем самым была раскрыта вторая сторона периодической закономерности, а именно функция в алгебраическом ее выражении. Такой функцией в общем случае оказалась максимальная валентность элементов по кислороду, а для некоторых групп также еще и валентность элементов по водороду, которая изменялась в обратном порядке, уменьшаясь при возрастании атомных весов элементов. [c.193] Подводя итог двухлетней разработке этой стороны периодического закона, Менделеев писал в разбираемой нами статье ...тесную зависимость между свойствами и атомными весами элементов... можно было предугадывать по смыслу учения об атомах, так как вес атомов должен входить одною из переменных, определяющих функцию атомов. Привожу это соображение потому, что оно послужило мне руководством для открытия вышеупомянутой зависимости. Природа тех функций, которые выражают зависимость свойств от веса атомов,., имеет для разных свойств один общий признак, а именно периодичность. По мере возрастания атомного веса-элементы сперва-имеют все новые изменчи-, вые свойства, а потом эти свойства вновь повторяются в новом периоде, в новой строке и в ряде элементов и в той же последовательности, как в предшествовавшем ряде. А потому закон периодичности можно сформулировать следующим образом свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости (то есть правильно повторяются) от их атомного веса [18, стр. 27]. [c.193] Следовательно, взаимосвязь между свойствами элементов и их атомным весом, зависимость первых от второго составляет, по Менделееву, самое существо периодического закона. Вместе с тем здесь связывается то, что наиболее изучено, наиболее познано. От известного мысль дви-Жется к познанию неизвестного, в частности, путем связывания между Собою того, что уже изучено и познано. [c.193] Менделеев видит сущность учения о периодическом законе в раскрытии связи между этими двумя фундаментальными свойствами элементов. Он критикует прежний, по существу своему метафизический подход к элементам, когда химики пытались строить классификацию элементов на одном лишь изолированном признаке валентности (атомности), рассматривая его вне связи с другими свойствами элементов. Эта шаткость в учении о формах соединений элементов происходит, по моему мнению, от того,— пишет он,—что это свойство элементов изучалось по сих пор без всякой связи с другими свойствами элементов [18, стр. 22]. [c.194] В противоположность такому сугубо одностороннему подходу Менделеев подчеркивает значение открытия периодического закона, благодаря которому впервые в истории химии признак валентности элемента стал рассматриваться не изолированно от других свойств, не сам по себе, а в его обусловленности другими, более коренными свойствами элемента, в его связи с ними. [c.194] Поясняя сущность своих взглядов по этому вопросу, Менделеев писал Ныне для характеристики элемента, кроме прочих данных, требуются два — путем нйблюдений, опыта и сличений добываемых — данных знание атомного веса и знание атомности. Закон периодичности, выставляя зависимость этих двух данных, дает возможность определить одно из них, а именно так называемую атомность, при посредстве другого, то есть атомного веса, а потому он определяет и формы химических соединений элемента, если это свойство приписывается учению об атомности элементов [18, стр. 81—82]. [c.194] С этих позиций Менделеев решительно критикует односторонность господствовавшего в то время учения об атомности элементов. Он указывает на общий характер развития науки, судьбы которой всегда заставляют из важнейших открытий эпохи создать резкие, крайние формы учения. Таково, по моему мнению, господствующее ныне учение об атомности... элементов [18, стр. 70]. [c.194] Учение о валентности (атомности), по Менделееву, могло считаться прочным до тех пор, пока каждому элементу приписывали постоянную валентность. Отказ от постоянства валентности был равносилен подрыву самых основ этого учения. Допустив изменчивость, свободные сродства и скрытую атомность, уже положили начало падению этого учения, потому что поколебалась логическая последовательность учения и основные положения этого учения утратили почву [18, стр. 73]. [c.194] Единственно правильным подходом к вопросу, по мнению Менделеева, был отказ от рассмотрения свойства атомности самого по себе, в отрыве от прочих свойств и прежде всего от атомных весов элементов и приведение его в связь с атомным весом. Но в таком случае, па Менделееву, отпадала необходимость вводить модельное представление говорить о структуре частиц, и можно было ограничиться чисто эмпирическим понятием, свободным от всего гипотетического, а именно понятием о пределе. [c.194] Достигнутая к июлю 1871 г. ступень познания периодического закона отражена в так называемой короткой системе элементов Менделеева (см. фотокопию VI). [c.194] Раскрыв и углубив понимание сущности периодического закона, Менделеев нашел отправные пункты для построения более совершенной формы системы элементов, а отсюда и для более глубокого обоснования признака место элемента в системе. В этом прежде всего заключается значение более полного раскрытия и понимания сущности периодического закона. В свою очередь углубленная разработка Менделеевым представления о месте элемента в системе послужила отправным пунктом для тех следствий, которые он вывел из периодического закона, тем самым доведя свое великое открытие до завершения. [c.195] Переход от лестничной (длинной) формы периодической системы к ее короткой форме. Наиболее существенным шагом в развитии периодического закона был переход Менделеева от первоначальной, менее совершенной лестничной формы периодической системы (см. фотокопию V) к наиболее совершенной короткой ее форме (см. фотокопию VI), представляющей собой шедевр менделеевского научного творчества. Еще в первой своей статье, посвященной периодическому закону (март 1869 г.), Менделеев выделил несколько отрезков В общем ряду всех элементов, расположенных в порядке возрастания атомных весов отрезки свидетельствовали о периодичности изменения свойств элементов некоторые из этих отрезков представляли собою будущие укороченные восьмичленные ряды будущей короткой системы Менделеева. Вскоре после этого, как было сказано выше, в октябре 1869 г. Менделеев обнаружил последовательность изменения максимальной валентности от 1 до 7 у элементов по кислороду при расположении их в порядке возрастания атомных весов. В связи с этим были внесены коренные изменения в первоначальную форму таблицы элементов. Во-первых, наряду с атомным весом, игравшим роль постепенно нараставшего аргумента, Менделеев ввел понятие максимальной, или предельной, валентности по кислороду. Во-вторых, он изменил распределение элементов в таблице так, что группы элементов в отличие от первоначального варианта системы располагались не по горизонтали, а по вертикали, а периоды, напротив, не по вертикали, а горизонтальными рядами. В-третьих, по краям системы, слева и справа, были размещены полярно противоположные группы элементов — щелочные металлы и галоиды, а в середине между ними — элементы, образующие постепенный переход от одной крайности к другой. [c.195] Вернуться к основной статье