B. K I E D R O W
D r filo zo fii, autor, ogłoszonych w radzieckich czasopismach naukow ych, w ie lu ro zp raw z dzie
dziny filo zo fii nauk ścisłych.
S
p o śród s u b s ta n c ji, k tó r e u w a ż a m y obecnie za p ro ste , t j. s k ła d a ją c e się z je d n e g o p ie rw ia s tk a , znano w s ta ro ż y tn o ś c i z a le d w ie d z ie w ię ć , a m ia n o w ic ie 7 p ie r w ia s tk ó w , w y s tę p u ją c y c h w s ta n ie m e - i f CAn y m — z ło to , sre b ro , m ie dź, żelazo, cynę, o łó w r t f ć , ora z d w ie s u b s ta n c je n ie u ja w n ia ją c e w ła -ire° Cii r n?i;1? lic z n y c h (n ie m e ta le ) — w ę g ie l i s ia r- z L n , 6re„ n.a r ° d y W sch o d u z n a ły ró w n ie ż a n ty -w n ln v m SZystkle te s u b s ta n c je -w y s tę p u ją -w stan ie m e te n ra n h i P jZyr<?dzie (w o ln e żelazo z n a jd u je m y w c v n k h- k 7^ w ie k a c h ś re d n ic h a lc h e m ic y o d k r y li t v lk n Y v m ’ / ° Sfor 1 a n ty m on . W cią g u jedn egoy k o X V I I I s tu le c ia o d k r y to jeszcze 11 p ie r w ia s t- j w y s tę p u ją c e w s ta n ie g a z o w y m : tle n , w o
-> azot, c h lo r i szereg p ie rw ia s tk ó w , z n a n y c h n in tr,a n ie m e ta lic z n y m : k o b a lt, n ik ie l, w o lfr a m ,
■ Jnę, m a n g a n , c h ro m ora z n ie m e ta l te lu r.
-E le m e n ta rn y m w y k ła d z ie ch e m ii“ , w y - w.
1789
r. chem ik fra n c u s k i L a v o is ie r w y li-0
P.le.rw ia s tk ó w , spośród k tó ry c h ty lk o 24 są OHuW' Śęie P ie rw ia stka m i.r y ? 'e każdego z ty c h p ie rw ia s tk ó w , z w y ją t -
• czte re c h g a z o w y c h , b y ło o d rę b n y m fa k te m ,
„ z.w ią z a n y m w is to c ie rzeczy z o d k ry c ie m in n e - s p ie rw ia s tk a . J e ś li p ie rw ia s te k nie p rz e ja w ia
d u ż e j a k ty w n o ś c i c h e m ic z n e j, to w y s tę p u je w p r z y ro d z ie w s ta n ie w o ln y m lu b ła tw o w y d z ie la się w ty m s tan ie. W tr a k c ie s w o je j d z ia ła ln o ś c i p r a k ty c z n e j. c z ło w ie k n a t r a f ia ł n a nie g o p rz y p a d k o w o ,
„ o d k r y w a ł“ i s ta ra ł się w te n lu b in n y sposób za
stosow ać d la s w o ic h p o trz e b . N ie b y ło je d n a k żad
nego z w ią z k u m ię d z y o d k ry c ie m a zo tu a o d k ry c ie m fo s fo ru , arsenu, a n ty m o n u i b iz m u tu , m im o , że w s z y s tk ie te pięć p ie r w ia s tk ó w są do siebie pod w z g lę d e m c h e m ic z n y m podobne i tw o rz ą w s p ó ln ą g ru p ę (g ru p ę a zo to w có w ). P ie r w ia s tk i te o d k r y w a n o w ró ż n y sposób w ró ż n y c h czasach, zu p e łn ie n ie z a le ż n ie od siebie.
Po p ra c a c h L a v o is ie ra zaczęto w szybszym te m pie o d k ry w a ć dalsze p ie r w ia s tk i. W c ią g u p ie r w szych sie d e m d z ie s ię c iu la t X I X w ie k u o d k r y to o k o ło 40 n o w y c h p ie rw ia s tk ó w . D a się to w y tłu m a czyć ty m , że n a p o c z ą tk u X I X w ie k u w z w ią z k u z zasto sow a nie m n o w y c h m e to d b a d a w c z y c h i u le p szeniem sposobów ro z d z ie la n ia s u b s ta n c y j zaczę
to o d k ry w a ć n ie t y lk o o d d z ie ln e p ie r w ia s tk i, lecz ró w n ie ż całe ic h g ru p y . W 1800 r. w y n a le z io n o s to s u n k o w o s iln e ź ró d ło p rą d u e le k try c z n e g o w p o s ta c i stosu V o lty ; o d k ry c ie to u m o ż liw iło uczonem u a n g ie ls k ie m u D a v y ‘e m u ro z ło ż e n ie w 1807 r . z w ią z
-415
W takich pracow niach p oszukiw ali now ych pier
-alej, g ru p y s ta ły sit; obecnie o g n iw a m i w spólnego
W reszcie w la ta c h 1940 — 45 n a zasadzie o g ó ln e
«owanie, m ó w ią c e o zależności w ła s n o ś c i od cięza- ru ato m o w e go, p o s ia d a ło k ilk a w y ją tk ó w .
N a zako ńcze nie z a s ta n o w im y się n a d ty m , w ja -
* i sposób M e n d e le je w p o s łu g iw a ł się w sw o ich p rz e w id y w a n ia c h n o w y c h p ie r w ia s tk ó w i ic h w ła sności p ra w e m p rz e jś c ia ilo ś c i w ja k o ś ć ; p rz y ty m sam M e n d e le je w n ie z d a w a ł sobie s p ra w y z tego.
stosu je o k re ś lo n e p ra w o d ia le k ty k i.
M e n d e le je w t w ie r d z ił, że z m ia n y w s z e lk ic h w ła sności p ie r w ia s tk ó w , u p o rz ą d k o w a n y c h w e d łu g P raw a p e rio d y c z n o ś c i, m a ją ściśle r e g u la r n y c h a ra k te r; ic h w a rto ś c i w z ra s ta ją lu b z m n ie js z a ją się w sposób p r a w id ło w y . W e ź m y d la p r z y k ła d u m a g - nez- N a d n im z n a jd u je się b e ry l, p o d n im — w a p ń ,
le w o — sód, na p ra w o — g lin .
G rupa N . *
"erioo ''"V .
l II (II
2 Lit Beryl Bor
9 Sód Magnez Glin
4 Potas Wapń
Rozważmy ja k z m ie n ia ją się w ła s n o ś c i p ie rw ia s t-
* ó w , g d y p rz e s u w a m y się w u k ła d z ie M e n d e le je w a v k ie r u n k u p io n o w y m .
P ierw iastki II grupy
c ię ż a r atomowy
c iężai w łaściw y
beryl 9,02 t.84
«tagne» 24,32 1.74
wapń 40,08 1.55
J e ś li n a to m ia s t po su w a ć się b ę d z ie m y w k ie r u n -
•u P oziom ym , to w ła s n o ś c i p ie r w ia s tk ó w zm ie nia ć będą w sposób n a s tę p u ją c y :
Pierwiastki
3 periodu sód magnez glin
ciężar atomowy 23,00 24,32 26,97
ciężar właściwy 0.97 1.74 2.7
W a rto ś c i ilo ś c io w e z m ie n ia ją się t u w sposób n a jz u p e łn ie j p r a w id ło w y . T o te ż w a rto ś ć ja k ie jś w ie lk o ś c i danego p ie r w ia s tk a m o ż n a w y p ro w a d z ić ja k o ś re d n ią z w a rto ś c i ty c h w ie lk o ś c i d ia je g o są
s ia d ó w n a p ra w o i n a le w o , u d o łu i u g ó ry . O b li
czony n p . w te n sposób c ię ż a r a to m o w y m agnezu p o w in ie n b y ć ró w n y :
9,02 + 40,08 + 23,00 + 26,97 _ M „ 4
co je s t b a rd z o z b liż o n e do rz e c z y w is to ś c i (24,32) W te n sam sposób m ożn a o b lic z y ć c ię ż a r w ła ś c iw y . O b lic z o n a w a rto ś ć (1,74) ściśle o d p o w ia d a rz e c z y w is te j w a rto ś c i c ię ż a ru w ła ś c iw e g o m agnezu.
T a k w ię c , g d y b y m ag ne z n ie b y ł n a m z n a n y , to o p ie ra ją c się na p r a w ie p e rio d y c z n o ś c i, m o g lib y ś m y p rz e w id z ie ć n ie t y lk o je g o is tn ie n ie , - p o n ie waż o d p o w ia d a ją c e m u m ie js c e w u k ła d z ie M e n d e le je w a b y ło b y pu ste — le cz i w s z y s tk ie je g o w a ż nie jsze w ła s n o ś c i (w sposób m n ie j lu b w ię c e j śc i
sły). T a k też p o s tę p o w a ł M e n d e le je w , w y p o w ia d a ją c s w o je z n a k o m ite p rz e p o w ie d n ie .
O b lic z e n ie ta k ie o p ie ra się n a m y ś li, iż ilo ś c io w e cechy każdego p ie r w ia s tk a są n ie ro z e rw a ln ie z w ią zane z jego ja k o ś c ią ; a w ię c p rz y z m ia n ie ja k o ś c i p ie rw ia s tk a (g d y p rz e c h o d z im y od p ie r w ia s tk a zn a nego dó niezn ane go , c z y li od zajęteg o m ie js c a w u k ła d z ie p e rio d y c z n y m do pustego) p o w in n a n a s tą p ić ściśle, o k re ś lo n a z m ia n a ilo ś c i (c ię ż a ru a to m ow eg o i in n y c h w ła s n o ś c i). Z n a c z y to, że w p rz e p o w ie d n ia c h s w o ic h M e n d e le je w , sam sobie tego nie u ś w ia d a m ia ją c , ta k ty c z n ie p o s łu g iw a ł się p r a w e m p rz e jś c ia ilo ś c i w ja k o ś ć i na o d w ró t, p r z e j
ścia ja k o ś c i w ilość. W z w ią z k u z o d k ry c ie m p rz e w id z ia n e g o prze z M e n d e le je w a e k a g lin u E ngels w „D ia le k ty c e p r z y r o d y “ p is a ł: „M e n d e le je w , n ie ś w ia d o m ie zasto sow a w szy p ra w o H e g la — p rz e jś c ia ilo ś c i w ja k o ś ć , d o k o n a ł o d k ry c ia n a u k o w e g o , k t ó re ś m ia ło m ożn a p o ró w n a ć z o b lic z e n ie m prze z L e - v e r r ie r a o r b it y n ie z n a n e j jeszcze w ó w c z a s p la n e ty
— N e p tu n a “ .
Po u p ły w ie w ie lu la t h is to r ia p o w tó rz y ła się W 1913 r. M o se le y w y k a z a ł, o p ie ra ją c się fa k ty c z n ie na ty m s a m y m p r a w ie d ia le k ty k i, że stojące d o tą d o b o k sie bie d w a p ie r w ia s tk i k.asjop (lu te c) i ta n ta l, p o s ia d a ją lic z b y p o rz ą d k o w e 71 i 73. P o n ie w a ż k o le jn o ś ć s to p n io w e g o w z ro s tu lic z b p o rz ą d k o w y c h zosta je tu p rz e rw a n a (s k o k o d w ie je d n o s tk i), to M o se le y w y p o w ie d z ia ł przyp uszcze nie , iż m ię d z y k a s jo p e m a ta n ta le m p o w in ie n z n a jd o w a ć się ja k iś n ie z n a n y jeszcze p ie r w ia s te k o lic z bie p o rz ą d k o w e j 72. Rzecz ja sna , iż p o w ło k a jego a to m u p o w in n a s k ła d a ć się z 72 e le k tro n ó w . W 1921 r. f iz y k d u ń s k i, B o h r, o b lic z y ł, iż e le k tr o n y te p o w in n y b y ć rozm ieszczone w t a k i sam sposób ja k w c y rk o n ie , a w ię c p o d w z g lę d e m s w o ic h w ła s n o ści n ie z n a n y p ie rw ia s te k 72 p o w in ie n b y ć po d o b n y w sensie c h e m ic z n y m do c y rk o n u i p ra w d o p o d o b n ie p o w in ie n ra z e m z n im w y s tę p o w a ć w p r z y r o dzie. P o u p ły w ie z a le d w ie r o k u zn a le zio n o w n o r w e s k ic h m in e ra ła c h , z a w ie ra ją c y c h c y rk o n , n o w y p ie rw ia s te k , k t ó r y n a z w a n o h a fn e m .
W id z im y w ię c , iż p ra w o p rz e jś c ia ilo ś c i w ja k o ś ć 1 w X X w ie k u p o m a g a ło c h e m ik o m i fiz y k o m do
k o n y w a ć n o w y c h o d k ry ć .