ЛИТЕРАТУРНО-ХУДОЖЕСТВЕННЫЙ ПРОЕКТ На главную



 

18 октября (ст. ст.) 1867 года тридцатитрехлетний профессор Санкт-Петербургского университета Дмитрий Иванович Менделеев был

Рис. 1. Д. И. Менделеев (1869)

переведен с кафедры технической химии на кафедру химии (или общей химии, как он ее называл) в звании ординарного профессора, поскольку бывший профессор (т. е. заведующий) этой кафедры, – А. А. Воскресенский, – уехал попечителем учебного округа в Харьков. Тогда же, в октябре, Менделеев начал читать лекции по неорганической химии для студентов I курса физико-математического факультета. Этот курс он читал ежегодно вплоть до своего ухода из университета в 1890 году. Его общая педагогическая нагрузка – в среднем пять лекционных часов в неделю (лекционный час тогда составлял 60 мин).

Естественно, Дмитрию Ивановичу надо было рекомендовать студентам какой-то учебник. Однако ничего подходящего он не нашел, и тогда решил написать свой, который назвал «Основы химии». В автобиографическом «Списке» своих сочинений он вспоминал: «Писать начал, когда стал после Воскресенского читать неорганическую химию в Университете и когда, перебрав все книги не нашел, что следует рекомендовать студентам. Писать заставляли и многие друзья, напр. Флоринский, Бородин. Писавши, изучил многое»[1]. Это – версия Менделеева. Однако был еще один важный стимул, заставивший Дмитрия Ивановича засесть за написание «толстого» учебника – деньги. К тому времени (1867) он уже начал реконструкцию купленного в 1865 году имения Боблово, которое намеревался сделать «образцовым» и проводить там сельскохозяйственные опыты, кроме того, у него уже была семья, в 1865 году родился сын Владимир, осенью 1867 года стало ясно, что в семье появится второй ребенок (дочь Ольга родилась в мае 1868 года). Короче, нужны были деньги, а гонорар за учебник, который можно было переиздавать, мог стать неплохим дополнительным источником дохода. Не случайно приведенная выше запись из «Списка» заканчивалась словами: «Так как издавал сам, то получились и средства, а потом эта книга дала мне главный побочный доход – новыми изданиями»[2]. Правда, Дмитрий Иванович забыл упомянуть, что на издание учебника университетом ему было назначено денежное пособие.

«...Мое сочинение, – писал Менделеев, – не есть учебник: это, скорее, изложение целой совокупности моих воззрений, часть которых вошла потом в мемуары, много раз публиковавшиеся. Сам я, в изложении своих лекций, его не придерживаюсь»[3].

Первый выпуск «Основ» был опубликован в конце мая или в начале июня 1868 года. Видимо, Менделеев писал его зимой 1867/68 годов. Летом 1868 года он работал над вторым выпуском своего учебника, печатание которого было закончено в марте 1869 года. Именно в процессе работы над «Основами» Менделеев открывает Периодический закон.

Его первая статья об этом законе начиналась следующими словами: «систематическое распределение элементов подвергалось в истории нашей науки многим разнообразным превратностям». Это так. Но об одном Дмитрий Иванович умолчал: проблема «систематического распределения элементов» была для научного сообщества сугубо маргинальной, а то и просто недостойной внимания серьезного ученого. К примеру, когда один из предшественников Менделеева – Джон Ньюлендс – представил Лондонскому Химическому обществу свой вариант классификации

Рис. 2. Джон Ньюлендс (1837 – 1898) – английский физик и химик. В 1864 году опубликовал таблицу, в которой расположил все известные элементы в порядке увеличения их атомных весов, используя данные С. Канниццаро. Ньюлендс пронумеровал элементы, сопоставил их номера с их свойствами и, отметив, что элементы с аналогичными свойствами регулярно повторяются, сделал вывод: «восьмой элемент, начиная с данного элемента, является своего рода повторением первого, подобно восьмой ноте октавы в музыке…». Хотя термин «периодичность» он не употреблял, но по сути речь шла именно о периодическом изменении свойств элементов.

элементов (так называемый «закон октав»), один из присутствующих заметил: «а не пытался ли он [Ньюлендс] расположить элементы по алфавиту? Ведь любое расположение их может представлять случайные совпадения (occasional coincidences[4].

Таким образом, Менделеев взялся за тему, которая в то время не только не представлялась актуальной, но и вызывала насмешки. Но он все-таки решил всерьез заняться проблемой классификации элементов.

 

 

 

«ПЕРВАЯ ПРОБА»

 

История открытия Периодического закона и создания периодической системы сложна и запутана, поэтому дальше я изложу лишь общий путь Менделеева к главному достижению его жизни. Начну со свидетельства самого Дмитрия Ивановича:

 «Первая проба, сделанная в этом отношении, была следующая: я отобрал тела с наименьшим атомным весом и расположил их по порядку величины их атомного веса. При этом оказалось, что существует как бы период свойств простых тел, и даже по атомности элементы следуют друг за другом в порядке арифметической последовательности величины их пая:

 

Li=7;      Be=9,4;   B=11;      C=12;   N=14;  O=16;  F=19

Na=23;   Mg=24;  Al=27,4;  Si=28;  P=31;    S=32;  Cl=35,5

K=39;     Ca=40;      -            Ti=50;  V=51:          -»[5].

 

Уже при рассмотрении этих легких элементов (с атомными весами от 1 до 40) Менделеев пришел к важным предположениям:

1. «Не выражаются ли свойства элементов в их атомном весе, нельзя ли на нем основать систему?»[6];

2. При расположении элементов в порядке возрастания их атомных весов наблюдается «как бы период свойств».  Тем самым он если и не предложил (пока!) полную формулировку Периодического закона, то, по крайней мере, ухватил его суть – периодический характер изменения свойств элементов с изменением их атомных весов, и все дальнейшие его действия были направлены на проверку этой пока еще гипотезы;

3. Нельзя ли построить систему элементов из структурных блоков следующего вида:

 

щелочные металлы  –     промежуточные элементы       –             галогены

«с менее резким химическим

характером»[7]

 

(1)

Иными словами, Менделеев решил выстроить систему элементов укладыванием штабелями фрагментов типа (1) так, чтобы атомные веса увеличивались сверху вниз и слева направо.

«Галоиды (т. е. галогены. – И. Д.) и щелочные металлы, – писал Менделеев в «Основах химии», – составляют в некотором смысле самые крайние по характеру элементы, все прочие элементы или суть металлы, приближающиеся до некоторой степени к щелочным металлам и по способности давать соли и по отсутствию водородных соединений (гидриды металлов тогда еще не были открыты. – И. Д.), но они не столь энергичны, как щелочные металлы, вытесняются последними из большинства своих соединений, выделяют менее тепла, соединяясь с галоидами, и образуют основания менее энергические, чем щелочные металлы. Таковы, например, серебро, кальций, железо, медь и др. Другие элементы приближаются по характеру своих соединений к галоидам и подобно им соединяются с водородом, но в таких соединениях нет энергического свойства галоидных кислот, в отдельном виде они легко соединяются с металлами, но образуют с ними уже не столь прочные соединения, как галоиды, – словом, в них неметаллические свойства выражены менее резко, чем в галоидах. Наконец, есть еще разряд элементов, таких как углерод и азот (речь идет о простых веществах. – И. Д.), в которых ни металлических, ни галоидных свойств не выражено с резкостью, и которые в этом отношении занимают промежуток между двумя вышеупомянутыми разрядами простых тел. Очевидно, что этот род простых тел составляет как раз переход между галоидными элементами и ясно металлическими. Кислород приближается более к характеру галоидов, углерод имеет между неметаллическими телами наименее галоидных свойств .... Все это дает возможность распределить элементы между группами щелочных металлов и галоидов ...»[8].

Эти слова показывают, как Менделеев формировал «полюса» будущей системы и чем он предполагал заполнять пространство между ними. Его замысел был замечательным, но реализовать его было непросто, поскольку Дмитрий Иванович столкнулся со следующими трудностями:

– не все элементы были к тому времени (1869 год) известны;

– не для всех открытых элементов были правильно определены атомные веса (причем, оставалось неясным – какие именно атомные веса правильные, а какие – нет);

– число элементов в разных фрагментах типа (1) оказывалось различным: между Li и F, как и между Na и Cl, умещалось по пять элементов, тогда как путь от К=39 до Br=80 – много длиннее, между ними надо было разместить не менее 12 известных в то время элементов: Сa=40; Ti=50; V=51; Cr=52; Mn=55; Fe=56; Co=Ni=58,8; Cu=63; Zn=65; As=75; Se=79):

 

 

 

Li   Be    B    C    N    O   F

Na  Mg  Al   Si   P     S    Cl

K    Ca    -     Ti  V    Cr   Mn   Fe  Co  Ni  Cu   Zn   -    -    As  Se  Br

Rb   Sr    -     Zr  Nb  Mo   -     Rh  Ru  Pd  Ag  Cd  U  Sn  Sb   Te   J

и т. д. (2);

– фрагменты (Li – F) и (Na – Cl) отличались от остальных не только числом входящих в них элементов, но и, что важнее, характером «начинки», а также темпом и ритмом изменения свойств простых тел и соответствующих соединений при переходе от щелочного металла к галогену (скажем, в ряду K – Br оказывались такие элементы, как V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, химия которых существенно отличалась от химии прямых аналогов фосфора, серы и хлора, т. е. As, Se и Br);

– существовало два типа аналогий между элементами и это надо было как-то выразить в системе. На этой последней трудности следует остановиться детальней.

Менделеева вариант (2) не устраивал. И не трудно догадаться почему. В первых, двух строчках элементы-аналоги стоят друг под другом, что естественно. А в третьей строке As – прямой аналог фосфора, Se – прямой аналог серы и Br – прямой аналог хлора оказались где-то в стороне, их потеснили другие элементы. Тогда Менделеев решил длинные строчки «сломать»:

Li     Be    B     C     N    O    F

Na   Mg   Al    Si    P     S     Cl

K     Ca     -     Ti    V     Cr   Mn   Fe   Co   Ni

Cu    Zn    -       -     As   Se   Br

Rb    Sr     -      Zr   Nb  Mo    -     Rh   Ru   Pd

Ag   Cd  U   Sn   Sb   Te    J                                 ит. д.                (3).

 

И что? А ничего хорошего. Мало того, что некоторые элементы (скажем, Fe, Co, Ni) вообще «зависли», хуже другое: мышьяк хоть и оказался в одном столбце с фосфором, а селен с серой, и бром с хлором, но в этих столбцах между элементами-прямыми аналогами затесались «чужаки»: между фосфором и мышьяком – ванадий, между серой и селеном – хром, между хлором и бромом марганец… Ну чем ванадий сходен с фосфором? На первый взгляд ничем. Но только на первый взгляд. И Менделеев это знал.

Он знал, что «ванадию, судя по исследованиям Роско[9], должно быть дано место в ряду азота, его атомный вес (51) заставляет его поместить [в одном столбце] между фосфором и мышьяком. Физические свойства оказываются ведущими к тому же самому определению положения ванадия: так, хлорокись ванадия VOCl3 представляет жидкость, имеющую при 14о удельный вес 1,841 и кипящую при 127о, что и приближает ее, а именно ставит выше соответственного соединения фосфора (т. е. POCl3. – И. Д.)»[10].

Получается, что если присмотреться, то ванадий и фосфор (равно как и хром и сера, или хлор и марганец) не совсем «чужие» друг другу элементы. Между ними кое-какое сходство есть, но проявляется оно только в высших соединениях. Например, высшая степень окисления и хлора, и марганца равна 7 (потом они окажутся в седьмой группе), и соответствующие высшие соединения этих элементов (Cl2O7 и Mn2O7; KClO4 и KMnO4 и т. д.) проявляют сходные свойства. То же можно сказать и о парах P – V и S – Cr. Менделеев об этом знал и до 1869 года. Более того, об этом знали многие химики до него, но оставался вопрос: это сходство высших соединений, скажем, кислородных, обусловлено сходством самих элементов, оказавшихся в особом, «предельном» состоянии или же кислорода в этих соединениях так много, что он нивелирует («забивает») различия в природе самих элементов? Для Менделеева это был один из самых трудных вопросов. И ответ на него он искал долго, около года, если не больше.

Итак, вариант системы типа (3), который, замечу, вполне устраивал таких предшественников Менделеева, как У. Одлинг[11] и Л. Майер, и который вполне устраивает нас, для Дмитрия Ивановича в начале 1869 г. был совершенно неприемлем. И главная причина его отказа от развернутого варианта «первой пробы», т. е. варианта (3), состояла в отсутствии ясных и строгих критериев объединения в один столбец элементов, как тогда говорили, разных разрядов, или, если использовать современную терминологию, элементов главных (т. е. ns- и np-элементов) и дополнительных (т. е. (n – 1)d-элементов) подгрупп. При том, что Дмитрий Иванович понимал: свойства элементов определяются не только величиной и весом атома, но и «внутренними различиями материи, входящей в составатомов»[12], т. е. внутриатомной структурой. Но это понимание тогда оставалось лишь блестящей догадкой.

Так что же делать дальше? В ситуации, когда критерии объединения элементов обоих «разрядов» в единую систему были еще не ясны[13], что и составляло, как позднее Дмитрий Иванович изволил изящно выразиться, «некоторое затруднение»[14], ему представилось более естественным разъединить элементы разных «разрядов». Не можешь обоснованно объединить элементы разных разрядов – разделяй их! Таково было его решение. Именно поэтому, имея в руках вариант системы, по формальным признакам весьма близкий к тому, который впоследствии получил название короткой формы (или «естественной системы»), т. е. вариант, который сейчас можно видеть в школьных и вузовских учебниках и аудиториях, Менделеев отказался размещать элементы «второго разряда» (т. е. дополнительных подгрупп) среди элементов первого, поскольку размещением марганца в столбце между хлором и бромом, хрома между серой и селеном, ванадия между фосфором и мышьяком и т. д. «разорвалась бы естественность связи членов одного ... ряда» (т. е. членов одной главной подгруппы, как бы мы сегодня сказали)[15]. Менделеев поначалу даже не решился объединить в один столбец Be=9,4; Mg=24; Ca=40; Zn=65; Sn=87; Cd=112 и Ba=137.

Задача объединения элементов разных «разрядов», поставленная Менделеевым, лишь на первый взгляд может показаться сравнительно несложной. Ведь надо было именно перегруппировать шестьдесят с лишним элементов, а не просто выбросить треть их из системы. Причем перегруппировывать элементы надо было так, чтобы сохранить их расположение в порядке возрастания атомных весов и по возможности не затушевать периодический характер изменения их свойств. В противном случае система теряла цельность и ценность. Задача осложнялась тем, что Cu, Ag, Zn и Cd Менделеев поначалу относил к элементам первого разряда, т. е. к элементам главных подгрупп, как бы мы сейчас сказали.

Ну,  хорошо. Не подходит короткая форма системы (со «сломанными» периодами), но, может быть, тогда подойдет другая форма, которую потом станут называть «длинной» (или «длиннопериодной»):

 

Li      Be                                                                B    C    N    O     F

 

Na     Mg                                                              Al   Si   P     S     Cl

 

K       Ca   -  Ti   V  Cr  Mn  Fe  Co  Ni  Cu  Zn    -    -    As   Se    Br  

ит. д.

 

Нет, такое расположение элементов Менделеева не устраивало тоже, поскольку его смущало наличие пустоты (разрыва) в первых двух строках, ибо пустое место внутри естественной системы может служить указанием на существование не открытого еще элемента, а подозревать существование неизвестных элементов между Be и B и между Mg и Al оснований не было.

И что же в итоге у него получилось? После долгих мучений Менделеев создал вариант системы, который с несвойственной ему скромностью назвал «Опытом (т. е. попыткой создания. – И. Д.) системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве”»[16] (далее сокр. «Опыт») (рис. 3 и 4). На рукописном листке с «Опытом» (рис. 3) рукою Дмитрия Ивановича проставлена дата: 17 февраля 1869 года (по ст. ст.).

Рис. 3. Беловой вариант «Опыта».
Рис. 4. Один из листков с «Опытом системы элементов», отпечатанных в типографии и разосланных Менделеевым в марте 1869 года.

Составление «Опыта» и написание статьи «Соотношение свойств с атомным весом элементов» подвели черту под важным этапом работы Менделеева по созданию рациональной систематики элементов. Теперь он был уверен, что:

– атомный вес является одним из важнейших параметров, определяющих коренные свойства элементов[17] и потому «распределение элементов по атомному их весу не противоречит естественному сходству, существующему между элементами, а напротив того, прямо на него указывает»[18];

– существующее «между естественными свойствами элементов и величиной их атомного веса» некоторое «точное отношение»[19] имеет периодический характер в том смысле, что «элементы, расположенные по величине их атомного веса, представляют явственную периодичность свойств»[20].

 

 

 

«ОПЫТ» – «СЫН ОШИБОК ТРУДНЫХ»

 

Таким образом, Менделеев к 17 февраля 1869 года понял главное – характер той фундаментальной зависимости, которая связывает между собой все химические элементы. Однако полученный результат, сколь бы важен он ни был сам по себе, никак не мог считаться окончательным, поскольку «Опыт» при всех его достоинствах не обладал ни цельностью, ни должной естественностью. А утверждения Менделеева, что, к примеру, ряд Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co и Ni составляет переход от K и Ca к Cu и Zn[21], мало что объясняли. Переходные элементы явно демонстрировали известные аналогии с элементами первого разряда, хотя Mn и Cl, Cr и S, V и P и т. д. не были полными аналогами. В «Опыте» же элементы «второго разряда» оказывались всего лишь своеобразным «навесным мостом», соединяющим отдельные фрагменты остова системы.

Отсюда – сложное отношение Менделеева к своему созданию. Включив «Опыт» в первую часть «Основ» и в статью «Соотношение свойств» (не считая отдельных листков с таблицей, отпечатанных для рассылки коллегам), Менделеев затем больше никогда его не публиковал. К примеру, в докладе «Об атомном объеме простых тел», прочитанном 23 августа 1869 г. на II-м Съезде русских естествоиспытателей в Москве он, сославшись на публикацию «Опыта» в майском номере «Журнала Русского химического общества», далее пользовался двумя неполными таблицами типа (3).

Кроме того, «Опыт» обладал и другими недостатками. К примеру, шесть элементов, расположенных внизу, фактически оказались вне системы (у четырех из них поставлены вопросительные знаки, а дидим, как выяснилось 1885 году, – это смесь празеодима и неодима). Далее, если аналогами титана оказывались цирконий и неизвестный элемент с атомным весом 180 (будущий Hf), аналогами ванадия – ниобий и тантал, а хрома – молибден и вольфрам, что совершенно правильно, то аналогами марганца стали родий и платина, что неверно. Причина этой ошибки (которую, кстати, сделал и Л. Майер в своей таблице 1869 года[22] (рис. 5), состоит в том, что Менделеев (как и Майер) фрагмент Fe, Co, Ni записали не в виде:

Fe = 56

Co = 59

Ni = 59

но иначе:

Fe = 56

Co = Ni = 59.

Рис. 5 Таблица химических элементов Л. Майера (1869).

И это важное различие. Если исходить из того, что каждому элементу соответствует одно и только одно определенное место в системе, и поэтому два элемента никак не могут занимать в ней одно и то же положение, даже если их атомные веса близки (и даже если они, в пределах точности их определения, могут считаться практически равными), то следовало принять первую из приведенных выше форм записи этой триады элементов. (Как, кстати, Менделеев и сделал в случае родия и рутения, которые, по его данным, имели одинаковый атомный вес – 104,4, но тем не менее не были поставлены им в одно место системы). Если бы Менделеев «разделил» Co и Ni, то тогда он, возможно, сместил бы пары родий – платина, рутений – иридий и палладий – осмий вниз на одну строку и у марганца не осталось бы известных в то время элементов-аналогов (действительно, технеций и рений были открыты позднее, соответственно, в 1937 и 1925 годах). Правда, положение шестерки элементов платиновой группы (рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платина) еще предстояло уточнить, что Менделеев позднее и сделал.

Кстати, если такую же операцию по «разъединению» пары Co – Ni и сдвигом элементов платиновой группы проделать с таблицей Майера 1869 года, то последующих уточнений расположения платиновых элементов уже не требовались бы.

В упомянутой выше статье «Об атомном объеме простых тел» Менделеев оперировал не с «Опытом», но с короткой формой системы:

 

Li    Be     B   C   N    O   F

Na  Mg   Al  Si   P     S    Cl

K    Ca     -   Ti   V    Cr  Mn  Fe Co Ni

Cu   Zn    -     -   As   Se   Br

Rb   Sr    -    Zr  Nb   Mo   -   Rh Ru Pl

Ag   Cd   -    Sn  Sb   Te    J

Cs    Ba   -     -   Ta   W    -   Pt  Ir  Os.

 

Приведенная форма во многих отношениях точнее «Опыта», хотя проблема расположения платиновых элементов еще до конца не была им решена (во-первых, неправильно расположены родий и рутений – и это понятно, поскольку Менделеев считал, что их атомные веса одинаковы, а во-вторых, неправильно указаны положения осмия и платины). Кроме того, это неполная таблица, в ней только 49 элементов, причем нет многих важных: таллия, висмута, индия, ртути и др.

Только в статье «О месте церия в системе элементов», представленной Физико-математическому отделению СПб Академии наук академиком Н. Н. Зининым и адъюнктом А. М. Бутлеровым на заседании 24 ноября 1870 года и опубликованной на немецком языке в «Бюллетенях» Академии[23], Менделеев приводит таблицу озаглавленную просто и кратко «Система элементов», которая стала прообразом известной сегодня короткой формы системы, и которую Менделеев в другой статье назвал «Естественной системой химических элементов» (1870)[24]. Эта статья датирована 29 ноября 1870 года. Хотя Менделеев работал над ней одновременно со статьей «О месте церия»[25], графическое выражение Периодического закона, представленное в «Естественной системе» является более совершенным и зрелым. Оно было включено Менделеевым во вторую часть первого издания «Основ химии» (1871) (рис. 6).

Рис. 6 Естественная система химических элементов Д. И. Менделеева (1871).

К концу 1870 года Дмитрий Иванович понял, что предельные (высшие) формы кислородных соединений и их свойства определяются не «самими свойствами кислорода» и наличием «грани О4»[26], т. е. особо устойчивой группировки из четырех кислородных атомов (например, H2SO4 ~ H2CrO4; HClO4 ~ HMnO4 и. т. д.), но «состоянием», т. е., в конечном счете, природой элемента, находящегося в его высших кислородных соединениях.

Эта часть истории открытия Периодического закона была детально рассмотрена мною ранее[27]. К тому, что было мною изложено в этих работах можно добавить, что определенное влияние на размышления Менделеева о соотношении элементов разных разрядов могли оказать соображения, высказанные в 1869 году некоторыми отечественными химиками. Так, например, Н. Н. Бекетов, выступая 26 августа 1869 года на Втором съезде естествоиспытателей в Москве с докладом, посвященном концепции атомности (валентности), высказал некоторые идеи, которые вполне могли привлечь внимание Менделеева:

«Причины, обусловливающие предел соединения двух элементов, могут быть двоякого рода, чисто геометрические и физико-химические. Первые зависят от формы частичек, которая допускает присоединение только известного числа частичек другого тела; вторые, зависящие от химических свойств материи, выражаются по преимуществу количеством теплоты, отделяющейся при соединении. Чем более два элемента при своем соединении могут выделять теплоты, тем они способнее к соединению и тем прочнее происшедшее соединение. Потому мы можем себе представить, что непрочность возможного по аналогии соединения не позволит ему образоваться». Далее следует пример «несуществования» молекулы NCl5, хотя молекула PCl5 существует, как и N2O5. «Итак – продолжает Бекетов –  … по крайней мере два фактора имеют влияние на предел соединения, а следовательно, и на атомность элементов. А потому естественно, что, когда одно условие, по-видимому постоянное (форма частиц), допускает возможность неизменной атомности, другое, изменяющееся (химическая энергия соединения), своим влиянием изменяет предел, а, следовательно, и самое атомность».[28]

Другое сообщение, которое также могло заинтересовать Менделеева в связи с вопросом о структуре Периодической системы, было сделано на том же съезде 25 августа А. Н. Энгельгардтом, который обратил внимание «на различия, в которых находятся элементы в свободном состоянии», упомянув также «о факте образования ангидро-кислот (т. е. кислородных кислот. – И. Д.) йодом, селеном, теллуром, кремнием», что, по мнению докладчика, «указывает … на сближение с марганцовыми, хромовыми и другими металлическими кислотами, что указывает на металлическую их (т. е. иода, селена, теллура и кремния. – И. Д.) в этих случаях функцию»[29]. Последнее выступление прямо связано с вопросом, над которым размышлял Менделеев. Идея А. Н. Энгельгардта состояла в том, что деление элементов на металлические и неметаллические относительно, высшие кислородные соединения таких типичных металлов как марганец и хром обладают кислотными свойствами (являются ангидридами кислот), что сближает их с высшими оксидами йода, селена и т. д. А потому, если прав Бекетов, сходство, скажем, перхлората и перманганата калия, как и сходство высших оксидов марганца и хлора, обусловлено не избытком кислорода (и особой устойчивостью «предела O4»), но сходством самих элементов, т. е. близостью их «химической энергии» «в этих случаях». Вернемся, однако, к более ранним событиям 1869 года.

 

 

 

ПРИОРИТЕТНЫЙ ВОПРОС

 

Менделеев прекрасно понимал значимость сделанного им открытия. Но предстояло еще убедить в этом других, для чего следовало прежде всего познакомить отечественных и, что особенно важно, зарубежных химиков с открытым им законом и созданной на его основе системой элементов. Это было важно и с приоритетной точки зрения.

Рис. 7. Н. А. Меншуткин (1842 – 1907)

Как известно, в день создания «Опыта» (17 февраля (ст. ст.) 1869 года) Менделеев, который «не скучал изучать все ветви сельского хозяйства» и имел к тому же «симпатии к артелям»[30], должен был ехать в Тверскую губернию обследовать артельных сыроварен Н. В. Верещагина (брата известного художника-баталиста). Однако, открытие Периодического закона вынудило его отложить поездку на 12 дней, чтобы закончить статью «Соотношение свойств с атомным весом элементов». Когда статья была написана, Менделеев передал рукопись Н. А. Меншуткину для публикации в «Журнале русского химического общества» (ЖРХО)[31] и для сообщения о своем открытии на предстоящем заседании РХО и отправился в субботу 1 марта (по ст. ст.) на тверские сыроварни. Меншуткин просьбу Менделеева исполнил и 6 марта (ст. ст.) сделал от имени последнего сообщение о Периодическом законе[32].

Отметим, что это заседание в отсутствии президента РХО, – Н. Н. Зинина, – вел Федор Николаевич Пургольд (1843 – 1882). Собрания Общества начинались в 20 часов и обычно продолжались часа два. В тот вечер было заслушано десять докладов (А. Н. Энгельгардта, Б. Майкопара, Ф. Ф. Бейльштейна, А. М. Бутлерова и др.), в основном по органической химии. Вряд ли у Н. А. Меншуткина было более 10 минут на сообщение о системе Менделеева. В протоколе Общества сказано: «За отсутствием Д. Менделеева обсуждение этого сообщения отложено до следующего заседания»[33]. Следующее собрание состоялось 3 апреля (ст. ст.) 1869 года под председательством Ф. Н. Савченкова, но вопрос о классификации элементов ни тогда, ни позднее даже не поднимался.

В литературе часто дискутируется вопрос: почему Менделеев сам не выступил с докладом о своем открытии? Ответы давались разные.   Оригинальную трактовку событий, связанных с созданием «Опыта», дал Л. Грэхем: «Менделеев в тот день (17 февраля (ст. ст.) 1869 года. – И. Д.) работал очень быстро, подгоняемый необходимостью отправиться в инспекционную поездку по сыроварням по просьбе Вольного экономического общества. Эта спешка могла быть одной из причин того, что он оставил в таблице пустые клетки и вынес некоторые особенно трудные для классификации элементы целиком за пределы таблицы (на подобные утверждения даже не знаешь, как реагировать, разве что спросить: а после возвращения из инспекционной поездки по сыроварням что мешало Менделееву устранить «пустые клетки», – появление которых вовсе не было результатом спешки, а указывало на существование неизвестных элементов, – и разобраться с «особенно трудными для классификациями элементами». – И. Д.). Это поспешное решение впоследствии оказалось просто блестящим (т. е. открытие Периодического закона – это результат спешки, так сказать, дитя цейтнота. – И. Д.), ибо некоторые из таких элементов, будучи переходными металлами, входили в “длинные периоды”, так что попытки втиснуть их в таблицу с “короткими периодами” нарушили бы систему. Переписав таблицу начисто, Менделеев отправил ее в набор. Как только он убедился, что с печатанием таблицы все в порядке, он выехал в столь долго откладываемую инспекционную поездку и поэтому был вынужден попросить коллегу прочитать за него доклад на заседании Русского химического общества»[34].

Во-первых, в «Опыте» нет никаких «клеток», это бескоординатный вариант системы. Во-вторых, решение Менделеева не было ни «поспешным», ни «блестящим». В-третьих, в конце февраля речи о печати «Опыта» в виде отдельных листков еще не было, Менделеев до отъезда на сыроварни работал над статьей «Соотношение свойств» и уехал (1 марта 1869 г.) только после ее завершения, иначе Н. А. Меншуткину нечего было бы докладывать в РХО.

Впрочем, версия Л. Грэхема далеко не самый худший нарратив. На роль последнего (если не считать сказок про то, что Менделеев 6 марта сам доложил в РХО об открытии Периодического закона) с успехом может претендовать версия, принадлежащая … сыну Н. А. Меншуткина Б. Н. Меншуткину: «Эта (т. е. Периодическая, – И. Д.) система, составленная в конце 1868 (sic!) года, была отпечатана в небольшом количестве экземпляров и в феврале 1869 года разослана многим русским (sic!) химикам. Вот эта система, где каждый вертикальный столбец составляет один период (и далее следует «Опыт», в котором «каждый вертикальный столбец» никак не может «составлять один период. – И. Д.). В заседании 6 марта 1869 года Русского химического общества … Д. И. Менделеев хотел сделать сообщение о своей системе элементов; но по болезни (sic!) не мог быть, и вместо него сообщение сделал мой отец, Н. А. Меншуткин. Как он мне потом рассказывал, сообщение не вызвало особого интереса или обмена мнений; лишь профессор Ф. Н. Савченков несколько дней спустя (без малого месяц спустя. – И. Д.) указал Д. И. Менделееву на сходство его таблицы с таблицею В. Одлинга»[35] (рис. 8).

 

 

Mo  97

Pd   106,5

W  184

Au  196,5

Pt    197

Li 7

G  9

B 11

C 12

N 14

O 16

F 19

Na 23

Mg 24

Al 27,5

Si 28

P  31

S  32

Cl 35,5

– 

Zn 65

As 75

Se 79,5

Br 80

Ag  108

Cd   112

Sn   118

Sb   122

Te   129

 J     127

Hg   200

Tl    203

Pb    207

Bi     210

 

K  39

Ca 40

Ti  48

Cr  52,5

Mn 55

Rb  85

Sr   87,5

Zr   89,5

Cs   133

Ba   137

 V    138

Th    231

Рис. 8. Таблица У. Одлинга (1865)

Видимо, главная причина, по которой Менделеев не решился докладывать коллегам о своем открытии, состояла неразрешенности многих важных вопросов. «Опыт» стал своего рода компромиссным или, другими словами, «фиксационным» вариантом системы. В 1869 году физическая (точнее, физико-химическая) часть таксономической задачи – открытие периодического характера зависимости свойств («химической энергии») элементов от их атомных весов – оказалась куда более продвинутой, нежели ее химическая часть – определение критериев объединения в одну группу неполных аналогов, т. е. элементов разных разрядов (проблема, частью которой был вопрос о месте в системе «триад» железа, палладия и платины).

Решение химической части проблемы создания рациональной системы элементов шло, в основном, двумя путями:

– разделение элементов на четно-нечетнорядные (сначала по характеру изменения величин атомных объемов (лето 1869 г.), а затем и по химическим свойствам), что привело Менделеева к концепции «периодичности другого рода» выражавшейся в чередовании коротких (нечетных) и длинных (четных) рядов[36];

– установление соответствия между «7 предельными формами соляных окислов» и «7 рядами простых тел, в которые естественнее всего распределяется большинство элементов, группируемых по сходству свойств»[37], что означало констатацию еще одного коренного свойства элемента – его способность давать определенную высшую «форму окисления» (R2On, n=1¸8) в зависимости от места, занимаемого этим элементом в системе.

Возможно, была и другая причина «неторопливости» Менделеева более или менее детализированно изложить свое открытие. Он прекрасно понимал, что никакой реакции на него не будет как в силу периферийности темы, так и по причине весьма настороженного отношения к нему многих представителей российского химического сообщества (две его диссертации – студенческая и магистерская – были неэкспериментальными работами с неясными результатами, исследования, проведенные в Германии, – изучение капиллярности, – скорее относились к области физики, докторская диссертация, – «Соединение спирта с водой», – имела явно прикладную направленность; а «теория пределов» была встречена весьма холодно, в ней не видели новизны[38]). Это отношение с афористической краткостью выразил акад. Н. Н. Зинин: «Дмитрий Иванович, пора заняться работать»[39]. Но и игнорировать РХО Менделеев не мог, поскольку то была единственная профессиональная химическая среда в России, объединявшая химиков, работавших в самых разных местах, и именно в журнале Общества естественней всего было публиковать на русском языке статью об открытии закона, для чего необходимо было сделать хотя бы формальное предварительное представление ее на заседании РХО. Таким образом, Менделеев нашел оптимальный путь презентации своей работы: доклад Н. А. Меншуткина, редактора ЖРХО, от имени автора предстоящей публикации, при этом без риска излишних словопрений. И только в научно-популярной литературе легковесно-пошловатого толка можно встретить утверждения о том, какое колоссальное впечатление произвело сообщение 6 марта об открытии Периодического закона на членов РХО.

Вернувшись 12 марта из командировки Менделеев, как можно предположить, поинтересовался у Меншуткина, как прошло заседание и тот сообщил, что по сути никакой реакции не было и решено было вернуться к теме доклада в апреле. Однако, как уже было сказано, ни в апреле, ни в последующие месяцы РХО к обсуждению открытия Менделеева не обращалось.

Между тем, Менделеев к тому времени решил, – преимущественно из соображений приоритетного свойства, – отпечатать сотни полторы листков с «Опытом» и разослать их российским и иностранным химикам. Как было показано в монографии П. А. Дружинина, листки были отпечатаны около 17 марта[40], а не 17 февраля, как считалось ранее, – 100 экземпляров с русским заглавием и 50 – с французским.

По мнению М. Гордина, тот факт, что «русских» листков было вдвое больше «французских», означает, что «в тот момент целевой аудиторией Менделеева была российская, а не международная[41]. Вряд ли это так. Думаю, что указанный факт объясняется тем, что, во-первых, в России у Менделеева было больше знакомых химиков, чем за границей, плюс студенты, интересующиеся новыми научными идеями, а во-вторых, соображениями экономии (о чем далее).

Если считать наборным оригиналом листок, представленный на рис. 3, то обращает на себя внимание, что на нем и в русском, и во французском вариантах заглавия Менделеев указан как автор «Опыта». Однако в русском печатном варианте оставлена лишь краткая подпись «Д. Менделеев» под таблицей (рис. 4), тогда как французский заголовок в печатной версии включал и имя Менделеева, и место его работы с должностью – профессор Санкт-Петербургского университета, а внизу, под таблицей, еще и дату: 1 марта 1869 года (естественно, по новому стилю). В то же время в оригинале (рис. 9) Менделеев предполагал включить свою фамилию, должность и место работы и в русский, и во французский вариант «Опыта».

Рис. 9. Листок с «Опытом» (вариант с заголовком на французском языке).

Уже в начале апреля (по версии П. А. Дружинина, 5 – 7 апреля по старому стилю[42]) 1869 года французский вариант «Опыта» был опубликован в немецком «Журнале практической химии» (французское заглавие было при этом полностью переведено на немецкий язык)[43] (рис. 10).

Рис. 10. Публикация «Опыта» в немецком издании Journal fur praktische Chemie.

  Заметим, что в отпечатанных в марте 1869 года листках с «Опытом», кроме названия нет никаких пояснений к приведенной таблице. Тому были свои причины. Менделеев торопился утвердить свой приоритет. В России у него конкурентов не было, но за границей многие занимались классификацией элементов и, что называется, наступали ему на пятки. Если бы он включил в эти листки дополнительную информацию, то для их печати потребовалось бы предварительное цензурное разрешение[44], что заняло бы дополнительное время. А пока статья не вышла из печати, нужно было сделать хоть какой-то шаг для утверждения приоритета.

Заметим, что на беловом варианте «Опыта» (рис. 3) Менделеев делает следующую запись: «Бумагу взять такую, по которой можно писать, но тонкую, чтобы было легко (по весу. – И. Д.)». Согласно пояснению П. А. Дружинина, «пожелание легкой бумаги имело причину: Менделееву, человеку, умеющему считать деньги, требовалось, чтобы письмо не превышало минимального веса международных писем (15 граммов, с учетом веса конверта и, возможно, сопроводительной записки), поскольку за отправку даже одного такого письма в государства Германского Почтового Союза (точнее, в государства NorddeutscherBund. – И. Д.) в самом дешевом варианте взималось 14 коп. серебром»[45]. Как видим, Дмитрий Иванович не желал оплачивать из своего кармана даже дополнительные расходы по утверждению Периодического закона.

Разумеется, Менделеев осознавал недостаточность рассылки листков с «Опытом» для получения приоритетных гарантий. Поэтому, как только вышел номер ЖРХО с его статьей о Периодическом законе[46], он немедленно, в мае 1869 года, составил краткую ее аннотацию, которая состояла из трех частей: заглавие, таблица («Опыт») и основные выводы. Менделеев предполагал опубликовать этот реферат в немецком журнале «Zeitschrift für Chemie». Одним из редакторов этого журнала в 1865 году стал Ф. Ф. Бейльштейн.

Ежемесячный полуреферативный журнал «Kritische Zeitschrift für Chemie, PhysikundMathematik» был основал в 1858 году группой доцентов Гейдельбергского университета, среди которых ведущая роль принадлежала А. Кекуле.

После отъезда Кекуле в Гент в 1859 году руководство журналом перешло к Э. Эрленмейеру. Однако спустя пять лет, в марте 1864 года, Эрленмейер жаловался А. М. Бутлерову, что издание журнала приносит одни неприятности. С 1865 года «Zeitschrift» возглавила новая редакция, в которую вошли Ф. Ф. Бейльштейн, Р. Фиттиг и Г. Хюбнер.

В январе 1865 года Бейльштейн писал Бутлерову: «Своим пристрастным редактированием Эрленмейер обострил отношения почти со всеми химиками и совсем погубил свое превосходное предприятие. …Замечания à la Эрленмейер в будущем исключаются. Наше намерение – давать короткие, но содержательные выдержки из всех новых работ. Мы хотим только сообщать, но зато без задержки. Подробные работы противоречат направлению нашего журнала. … Далее, мы делаем больший упор на фактический материал по сравнению с теоретическим. Здесь я прошу не понять меня ложно. Мы не враги теорий. … Когда они вытекают из столь интересных опытов, как Ваши, то такие теории необходимы и неизбежны: они составляют существенный прогресс науки. Однако, что касается всех чисто умозрительных работ, то мы предполагаем сообщать только их сущность, за всеми же деталями отсылаем к большим статьям»[47]. И еще одно важное замечание из того же письма Бейльштейна: «Я хотел бы, чтобы русские химики не трудились над немецкой редакцией своих работ… Я прошу присылать мне работы только на русском языке. Обеспечить точный перевод статей будет уже моей заботой»[48].

Вполне возможно, что Менделеев, постоянно встречавшийся и с Бейльштейном, и Бутлеровым, имел исчерпывающую информацию о принципах редакционной политики «Zeitschrift». Предложение же Бейльштейна подавать ему статьи только на русском языке Дмитрия Ивановича вполне устраивало, и вот почему.

Как ни странно, Менделеев, изучавший немецкий язык еще в Тобольской гимназии, а также в Главном педагогическом институте на младшем курсе, т. е. в 1850 – 1852 годах, а затем два года бывший на стажировке в Германии, где, между прочим, завел ребенка от одной немецкой актрисы и вряд ли этот ребенок был, если воспользоваться выражением Ж. П. Сартра, «lenfantdusilence», в немецком языке чувствовал себя крайне неуверенно, особенно, когда надо было написать по-немецки научную статью. В таких случаях он всегда обращался к чьей-то помощи (как, кстати, и в случае переводов его работ на французский).

Как писали, основываясь на документах, биографы Менделеева, в гимназии по немецкому у него «тройки попадаются редко, преобладают двойки, единицы (в феврале 1849 г. (т. е. в последнем классе. – И. Д.) сплошная единица (с плюсом. – И. Д.), … встречаются и нули», правда, выпускные экзамены сдал благополучно, даже по латыни и немецкому[49].

Из воспоминаний Д. И. Менделеева:

«Из своих гимназических испытаний очень хорошо помню, что в немецком я был всегда плох, а отметка вышла годная для выпуска, потому что я удачно сумел в ответе на выпускном экзамене вставить знакомые стихи Шиллера…, которые мне понравились по звучности и смыслу, мне кем-то объясненному»[50].

На испытаниях при поступлении в ГПИ Менделеев получил твердую двойку с плюсом (при среднем балле по девяти предметам 3.22)[51]. В Институте иностранные языки преподавали только на младшем курсе, и средняя оценка по немецкому у него вышла тройка.

Поэтому, когда потребовалось перевести на немецкий реферат его первой статьи о Периодическом законе (28 строк в печатном варианте), он, – в отличие от некоторых других русских химиков, хорошо владевших немецким языком, например, А. М. Бутлерова, – воспользовался предложением Бейльштейна сдавать статьи только на русском. Однако Бейльштейн в то время был крайне загружен работой и отдал реферат Менделеева некоему А. А. Ферману, своему ассистенту по Технологическому институту и тот первое и ключевое положение реферата, – «элементы, расположенные по величине их атомного веса, представляют явственную периодичность свойств», – перевел как «DienachderGrössedesAtomgewichtsgeordnetenElementezeigeneinestufen
weiseAbänderungindenEigenschaften»[52], т. е. вместо термина «периодичность» А. А. Ферман использовал термин «ступенчатое изменение» (другие варианты перевода: «последовательное», «постепенное»).

Б. М. Кедров, по свойственной многим советским и российским авторам привычке в любой ошибке или глупости видеть «вражеские происки», тут же безапелляционно заявил: «Такие искажения не могут быть случайностью; они свидетельствуют о явной злонамеренности составителя реферата, исказившего основное содержание великого открытия, сделанного русским ученым, и пытавшегося представить это открытие в виде простого сведения элементов в таблицу»[53].

Бонифатию Михайловичу даже не пришло в голову, что для сознательного искажения «основного содержания великого открытия», это содержание надо было еще понять и оценить его величие, а вот этого мы не наблюдаем в 1869 году (да, и позднее) ни у кого из современников Менделеева, даже занимавшихся классификацией химических элементов. А что касается, представления великого открытия русского ученого «в виде простого сведения элементов в таблицу», то интересно, чтобы сказал Кедров, доживи он до наших дней, и узнав, что по инициативе Российской Академии наук и Российского химического общества (имени Д. И. Менделеева, кстати) 2019 год был объявлен «Международным годом Периодической таблицы»?

Скорее всего, термин «периодический», – возвращаюсь в XIX столетие, –    переводчик счел не вполне уместным, поскольку в математике периодической называется функция, повторяющая свои значения через некоторый регулярный интервал аргумента, тогда как в случае системы элементов такого, строго говоря, не наблюдается: через некоторое число элементов, – причем, в разных случаях разное, – повторяются элементы-аналоги, иными словами, строгое математическое понимание периодического изменения в случае системы элементов «размывается». В то же время немецкое существительное Stufe имеет значения: ступень; ярус, фаза, стадия; интервал, градация, этап. Видимо, переводчик решил, что речь у Менделеева идет о некотором чередовании свойств элементов, напоминающем чередование лестничных ступенек или театральных ярусов. И нельзя сказать, что такое понимание, при всех его недостатках, полностью извращает суть менделеевского открытия.

Из брошюры К. Бенинга, который беседовал с А. А. Ферманом в январе 1911 года, мы узнаем любопытную подробность: «Бейльштейн, получив от него (Менделеева) перевод, сам от себя перевел (т. е. сам отправил. – И. Д.) его за границу и адресовал как раз Лотару Мейеру с поручением поместить в журнал»[54].

Вот как продолжение этой истории было реконструировано М. Гординым: «Летом 1869 года Лотар Майер, который успешно продвигался в своих собственных химических исследованиях, был поражен письмом из Петербурга. Его близкий друг Фридрих Бейльштейн прислал ему немецкий перевод реферата статьи, содержавшей систему химических элементов и попросил Майера просмотреть его на предмет возможности публикации в Zeitschrift (осторожность Бейльштейна понятна, учитывая его упомянутое выше сдержанное отношение к “чисто умозрительным” работам. – И. Д.). … Майер отправил реферат в типографию, но при этом он не мог не прийти в уныние (dispair).

Он тоже разработал систему элементов, почти идентичную той, которую предложил этот “Mendelejeff” (замечу, что с этим Mendelejeff-ом Майер встречался на Конгрессе в Карлсруэ в 1860 году. – И. Д.). В первом издании его популярного учебника “DiemodernenTheorienderChemie” (1864) Майер рассмотрел взаимосвязи между семействами элементов, включенными в “таблицу, которая демонстрировала такие отношения для шести групп, соотнесенных друг с другом” [Lothar Meyer, Die modernen Theorien der Chemie und ihre Bedeutung fur die chemischeStatik(Breslau: Maruschke&Berendt, 1864), 136]. Да, эта таблица была неполной, … однако она была очень похожа на таблицу Менделеева, но предложена пятью годами раньше. (Таблица Майера 1864 года, которую любят упоминать историки химии, включала в себя 44 элемента из 62 тогда известных, и лишь при чрезвычайном напряжении воображения может считаться “очень похожей” на “Опыт”. – И. Д.) Фактически, в 1868 году Майер разработал полную таблицу (51 элемент из 63 известных к тому времени. – И. Д.), которую он неспешно составлял, и которая была опубликована после его смерти его учеником и другом Карлом Зейбертом (K. Seubert). И вот теперь Майер почувствовал, что его обошли. (С этого места элемент беллетризации в изложении М. Гордина достигает своего максимума. – И. Д.).

Или же это он обошел [Менделеева]? Что-то странное было в этом реферате, опубликованном в ZeitschriftfürChemie, чего-то в нем не доставало… Ах, ну вот же оно! В этом одностраничном реферате … внимание Майера привлекли несколько положений, в которых Менделеев сформулировал выводы из своей таблицы элементов. Первое из них гласило: “Элементы, расположенные по величине их атомных весов, проявляют ступенчатое изменение свойств”. С некоторых пор Майер догадывался, что система элементов фактически была периодической, демонстрирующей повторение свойств, очень напоминающее синусоиду; Менделеев же указал лишь на ступенчатое или поэтапное (step-wiseorphased) изменение свойств, а не на точный характер соотношения между элементами. Майер достал ручку и продолжил править свою статью о системе элементов, которую готовил к публикации в самом престижном химическом журнале того времени AnnalenderChemieundPharmacie… . Благосклонно цитируя менделеевский реферат в Zeitschrift, Майер отметил, что русский химик установил, что, “подобное расположение [элементов] можно получить, просто расположив все атомные веса в ряд без какого-либо произвольного выбора, в порядке их возрастания, разбив затем этот ряд на отрезки и присоединив последние друг к другу без изменения порядка”. Вклад Менделеева был важным, но уточнение Майера было более значимым, поскольку в его интерпретации “из этой таблицы (речь идет о таблице Майера 1869 года, представленной на рис. 5 и, в перевернутом для удобства сравнения на 90° виде, на рис. 11. – И. Д.) мы делаем вывод, что свойства элементов в основном являются периодическими функциями атомных весов (entnehmen wir aus der Tafel, dass die Eigenschaften der Elemente grossentheils periodischeFunctionendesAtomgewichtessind)” и, как “сразу же видно из хода кривой (атомных объемов. – И. Д.), что объемы элементов, так же, как и их химическое поведение является периодической функцией величин их атомных весов (Man sieht aus dem Verlaufe der Curve sofort, dass die Raumerfüllung der Elemente, ebensowieihrchemischesVerhalten, eineperiodischeFunctionderGrösse ihres Atomgewichtes ist)”»[55].

Рис. 11. Таблица Л. Майера 1869 года (перевернутая на 90 градусов).

Хотя изложение М. Гордина напомнило мне фразу из романа М. А. Булгакова «Мастер и Маргарита»: «А от себя Кот добавил духи и помаду», в принципе, очень возможно, что события развивались так, или примерно так. Но как бы то ни было, последние цитированные фрагменты из статьи Л. Майера[56] – это весьма сильные утверждения, по четкости и ясности вполне сопоставимые с менделеевскими формулировками.

Да, эти утверждения были сделаны немецким химиком после публикации статьи Менделеева (работа Майера датирована декабрем 1869 года и была опубликована в марте 1870 года). B это обстоятельство дало основание некоторым химикам и историкам химии утверждать, будто Майер опирался на публикацию Менделеева и его открытие. Так, например, по словам Л. А. Чугаева, «до появления статьи Менделеева самая сущность периодического закона – периодическое чередование свойств элементов при расположении их в порядке возрастания атомных весов – оставалась совершенно чуждой Л. Мейеру, …эти выводы были впервые почерпнуты им из статьи Дмитрия Ивановича»[57].

Думаю, ситуация была несколько иной. Л. Майер русского языка не знал. На утверждения Менделеева (1880), будто он, Майер, «не мог … не знать» первую менделеевскую статью о Периодическом законе, опубликованную в ЖРХО в мае 1869 года, потому что «цитирует реферат, появившийся в Zeitschriftf. Chemie, 1869, стр. 406, а редакция журнала указывает в этом реферате на самый источник» [58], и, следовательно, «после ознакомления с сущностью моего доклада невольно только повторяет то, что мною сказано, ничего своего не добавляя»[59], немецкий химик вполне резонно заметил: «Г-н Менделеев теперь заявляет, что его статьи, которые тогда появились на русском языке уже содержали все, что я улучшил и добавил, и упрекает меня в том, что я не познакомился с его оригинальными статьями. Мне кажется, было бы чрезмерным требовать, чтобы мы, немецкие химики, кроме статей, написанных на германских и романских языках, читали бы еще работы, написанные на славянских языках, да еще следили бы за точностью немецких сообщений о содержании этих [написанных на славянских языках] работ(die deutschen Berichte über ihren Inhalt auf ihre Genauigkeit prüfen sollen)[60].

Таким образом, история открытия Периодического закона виделась из Петербурга и из Западной Европы совершенно по-разному. То, как ее представляли в Петербурге вряд ли есть необходимость объяснять, достаточно взять любое изложение этой истории отечественными авторами. Что же касается картины, которую видел западноевропейский химик, не владевший русским языком, – а таких в Западной Европе и в других регионах мира было подавляющее большинство, – то она могла бы им описана следующим образом:

«Русский профессор Mendelejeff в 1869 году предложил весьма причудливый вариант системы химических элементов, который он опубликовал в новом русском журнале и который, без каких-либо пояснений, был затем воспроизведен в немецком “Журнале практической химии (Journal für praktische Chemie)”. Позднее, ок. 19 июня (ст. ст.)/1 июля (ст. ст.) 1869 года, в ZeitschriftfurChemie появилась более пространная публикация, в которой утверждалось, что свойства элементов зависят от их атомного веса “ступенчато”. В марте следующего года, в AnnalenderChemieundPharmacie, – замечу, господа, это весьма авторитетный журнал! – появилась статья профессора Л. Майера с иной таблицей (рис. 5) и выразительным графиком (рис. 12), показывавшим изменение атомных объемов

Рис. 12. Кривая атомных объемов Л. Майера (1869).

элементов в зависимости от их атомных весов. И в этой статье утверждалось, что “свойства элементов в основном являются периодическими функциями атомных весов”. Да, таблица г-на Майера, опиравшаяся, главным образом, на зависимость атомных объемов от атомных весов элементов, имела множество недостатков по сравнению с менделеевским “Опытом”: она охватывала 56 элементов из 63 тогда известных, некоторые элементы (скажем, ртуть, рутений, осмий и др.) были расположены неверно. Но вместе с тем, г-н Майер, в отличие от г-на Менделеева, правильно указал место таллия и индия как аналогов бора и алюминия (в “Опыте” же г-на Менделеева таллий оказался аналогом щелочных металлов, а индий с неправильным атомным весом вообще был вынесен на периферию системы в число элементов, место которым еще предстояло определить). Кроме того, в таблице г-на Майера четко выявлены будущие главные и дополнительные подгруппы, чего в “Опыте” не было. Число ошибок в “Опыте” (см. рис. 13) гораздо больше, чем в

Рис. 13. «Опыт» с указанием ошибок и спорных фрагментов..

таблице Майера. Разумеется, г-н Менделеев в это время (март 1869 – ноябрь 1870 года) публиковал разные статьи о системе элементов, но в них до ноября 1870 года воспроизводился либо “Опыт”, либо приводились таблицы иного вида, но неполные, включавшие максимум 49 элементов. Очень возможно, что в этих статьях содержались весьма глубокие мысли и утверждения, но, увы, лишь очень немногие химики за пределами России могли, подобно г-ну Бейльштейну, читать по-русски, а стимулов изучать русский язык у них не было, потому как журнал ZeitschriftfurChemie давал хорошее представление о состоянии химии в России (за что спасибо, упомянутому выше г-ну Бейльштейну), а кроме того, многие русские химики, хорошо владевшие немецким и/или французским языками, активно публиковали свои работы в немецких и французских журналах, как это делал, к примеру г-н Бутлеров, очень одаренный русский химик».   

К сказанному необходимо добавить, что в октябре 1869 года в Berichte был опубликован реферат сообщения Менделеева «О количестве кислорода в соляных окислах и об атомности элементов», составленный В. Рихтером[61]. В протоколе заседания РХО было сказано:

«Д. Менделеев сообщил, что количество кислорода, могущее заключаться в соляных окислах, определяется порядком элементов по величине их атома, что видно в примере:

Na        Mg         Al         Si         P          S          Cl

Na2O   Mg2O2  Al2O3   Si2O4     P2O5    S2O6     Cl2O

или                  или                   или

MgOSiO2SO3                 »[62]

Реферат В. Рихтера более пространный:

«Г-н Менделеев обратил внимание на некоторые интересные отношения, которые вытекают из построенной им системы химических элементов (ср. ZeitschriftfürChemie, BandV, 405). Исходя из того, что атомные веса являются действительно существенными для природы элементов, г-н Менделеев пришел к выводу, что, что величины атомных весов служат подлинной основой для классификации элементов.  Неполнота [знаний об] известных элементах допускает ныне множество различных группировок [элементов], однако г-н Менделеев полагает, что этот принцип опирается на реальное основание. Подобная группировка элементов по величине их атомных весов имеет следующий вид (я привожу здесь только часть ее):

Li    Be     B        C    N    O    Fl

7     9,4    11       12   14   16   19

Na   Mg   Al       Si    P     S    Cl

23    24   27,4     28   31   32   35

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Ag    Cd    Ur     Sn    Sb   Te   J

108  112  116   118  122  122  127

Имеется множество интересных отношений между элементами, вытекающих из этой группировки; так, горизонтальные ряды выражают нарастание и падение атомности элементов. Г-н Менделеев недавно показал, что подобное расположение элементов выражает также закономерность для числа атомов кислорода, которые способны соединяться с элементами, давая кислотообразующие (правильнее было бы сказать: солеобразующие. – И. Д.) оксиды. Это видно из следующего ряда:

Na2OMg2O2/2   Al2O3Si2O4/2   P2O5O2S6/2   Cl2O7

И пока еще нет надежного основания для [определения] максимально возможного количества присоединяющегося кислорода, и кажется поразительным, что соединения с наивысшим содержанием кислорода оказываются самыми устойчивыми (как, например, хлорная кислота), приведенная выше последовательность оксидов дает некое первое истолкование этих отношений. Я полагаю, что эта интересная формулировка не замедлит возбудить ваше внимание»[63].   

Следует отметить, что Рихтер ни разу не упомянул ни о периодическом характере изменения свойств с атомным весом элемента, ни о статье Менделеева «Соотношение свойств». Более того, сославшись на неудачную публикацию в «Zeitschrift», автор реферата приводит маленький фрагмент (21 элемент) неполной (31 элемент) таблицы из начала статьи Менделеева «О количестве кислорода», да еще поместив уран между кадмием и оловом, чего Менделеев осенью 1869 года уже не делал, и приведя для теллура атомный вес 122, вместо 128, как указывал Дмитрий Иванович. Реферат Рихтера интересен еще одной особенностью, о которой речь пойдет далее.

Когда спор между Менделеевым и Майером весной 1880 года достиг своего апогея, русский ученый, отстаивая свой приоритет, делал акцент на следующих моментах:

– замечания иностранных авторов, в том числе и Л. Майера, по поводу открытия Периодического закона были «сделаны на основе неполных рефератов моих обстоятельных статей, опубликованных на русском языке»[64]. Это было написано еще в марте 1871 года и по сути та же аргументация была повторена девятью годами позднее. Собственно, на этом можно было поставить точку, поскольку русский язык не был языком мировой науки. Но Дмитрий Иванович этот вопрос всегда выносил за скобки;

– далее, в статье 1871 года имеется любопытный фрагмент, изумляющей своей нелогичностью: «Г-н Лотар Мейер (Ann. Chem. Pharm. Suppl. Bd. VII, S. 354) предложил систему, основанную на моем принципе, причем он цитирует только краткий реферат из ZeitschriftfürChemie[65]. В моих первых двух оригинальных (т. е. написанных по-русски. – И. Д.) статьях, которые быть может г-ну Мейеру остались неизвестными, периодический закон[66] и зависимость атомных объемов простых тел от атомных весов элементов выдвинут с такой определенностью, что г-н Мейер в своей работе невольно мог только повторить мои высказывания»[67].

Итак, Менделеев отмечает, что Майер цитирует только неточно переведенный реферат в «Zeitschrift» и допускает, что немецкий химик не знал о его, Менделеева, русских статьях. Но тогда возникает резонный вопрос: а что, собственно, мог почерпнуть Л. Майер из немецкого реферата, кроме того, что свойства элементов меняются с возрастанием их атомных весов «ступенеобразно»? Что «химически сходственные элементы или имеют близкие атомные веса (Pt, Ir, Os), или же последние равномерно нарастают (K, Rb, Cs) (nehmengleichvielzu)»? Но это было подмечено задолго до работ Менделеева, например, Ж. Б. Дюма, да и самим Майером еще в 1864 году.

Но может быть в других положениях, включенных в реферат, есть что-то такое, что могло пригодиться Л. Майеру? Приведу их в переводе В. Курбатова, немного скорректированном мною:

«3. Расположение по атомным весам отвечает атомности элементов (WerthigkeitderElemente) и до известной степени различию их химического характера (Verhalten), например: Li, Be, B, C, N, O, F.

4. Распространеннейшие в природе элементы (у Менделеева в оригинальной статье – “простые тела”. – И. Д.) имеют малые атомные веса, и все эти элементы характеризуются резкой особенностью (SchärfedesVerhaltens; в русской статье: “резкостью свойств”. – И. Д.). Их считают поэтому типическими элементами и в соответствии с этим легчайший элемент H выбирают в качестве самого типического (typische  Maßstab).

5. Величина атомного веса определяет свойства элемента, поэтому при изучении соединений надо обращать внимание не только на число и свойства элементов и их взаимодействие, но и на атомный вес элементов. (Практически все предшественники Менделеева, предлагавшие свои классификации элементов, именно так и делали, хотя, надо признать, именно Менделеев придал величине атомного веса особое, общехимическое значение, о чем см. далее. – И. Д.). Вследствие этого при некоторой аналогии замечаются резкие различия у соединений S, Te (в оригинале S и Te, что правильно. – И. Д.), Cl и J.

6. Можно предсказать открытие многих новых элементов, например, аналогов Si и Al с атомными весами 65 и 75 (если взглянуть на таблицу, приведенную в том же реферате, то элемент с атомным весом 65 – это Zn, а с атомным весом 75 – это As, элементы отнюдь не новые. – И. Д.).

7. Некоторые атомные веса, по-видимому, необходимо будет исправить, например, Te должен иметь атомный вес не 128, но 123 – 126 (с теллуром Дмитрию Ивановичу не повезло, до середины 1890-х годов он придерживался мнения, что его атомный вес около 125, и только позднее стал приводить иные его значения: в интервале от 127 до 127,49 (совр. 127,6); Л. Майер Менделеева не послушал и писал Te=128, правда, со знаком вопроса. – И. Д.).

8. Из приведенной таблицы следуют новые аналогии между элементами. Например, Ur [уран] (в реферате по ошибке – Bo и получалось, что Bo аналог Bo. – И. Д.) представляется как аналог Bo и Al, что, как известно, давно уже подтверждено экспериментально (эта была крайне неудачная «новая» аналогия, но к концу 1870 года Менделеев удвоил атомный вес урана и исправил ошибку, тогда как Л. Майер уже в 1869 году предусмотрительно не включил уран в свою таблицу. – И. Д.)»[68].

А теперь сравним эти констатации с цитированными выше формулировками из статьи Л. Майера. Если последний не знал русских статей Менделеева и использовал только неточно переведенный реферат, то что он мог за Менделеевым «невольно повторить»?

Утверждение же Менделеева в статье «Естественная система элементов и применение ее к указанию свойств неоткрытых элементов» (датирована 29 ноября 1870 года) о том, будто «на основании краткого извлечения из моей статьи, помещенного редакциею журнала “ZeitschriftfürChemie” 1869 года, Лотар Мейер (Ann. d. Chemieu. Pharm., VIISupplementband, 1870, p. 354) уже предложил изменить атомный вес индия (с 75,6 на 113,4. – И. Д.) придавши его окиси формулу глинозема (т. е. In2O3. – И. Д.)»[69], просто … как бы это сказать помягче, … не вполне соответствует действительности, поскольку, как видно из рис. 14, в «кратком извлечении» из статьи «Соотношение свойств» все, что можно узнать об индии, вмещается в один символ «?In = 75,6» (да, и в самой статье никаких конкретных идей относительно исправления атомного веса индия не имеется)[70].

Рис. 14. Реферат первой статьи Менделеева о Периодическом законе.

По логике (не побоюсь этого слова) Дмитрия Ивановича, получалось так: «Майер моих оригинальных статей не читал, был знаком лишь с неточным рефератом, а потому мог только “невольно … повторить мои высказывания”». Какие? О предсказании открытия новых элементов? Так и Майер, объяснив в начале своей статьи, почему он не включил в таблицу несколько элементов (Y, Eb, Ce, La, Th, U и др., их атомные веса не были точно определены) и потому оставил в таблице лакуны, пишет далее: «другие пустоты (andere Lücken), возможно, будут заполнены элементами, которые откроют позднее, и возможно также, что благодаря будущим открытиям тот или иной элемент окажется смещенным со своего места и заменен другим, более подходящим»[71].

Правда, майеровские Lücken отличаются от менделеевских. Немецкий автор ограничился только прочерками, тогда как Дмитрий Иванович дал оценку атомных весов для всех неизвестных элементов, на которые указывала его таблица, а позднее, детально описал свойства будущих галлия, скандия и германия. Майер делать такие предсказания не решился. Он прямо заявил, что, хотя «в численных значениях атомных весов проявляется определенная закономерность (Gesetzmässigkeit)», однако, наблюдаемые отклонения от такой закономерности не могут служить основанием для «произвольного исправления и изменения эмпирически определенных атомных весов»[72].

По свидетельству Ф. Панета, на исходе жизни Майер заявил: «Я охотно признаю, что мне не хватило смелости делать такие далеко идущие предположения, какие с уверенностью высказывал г-н Менделеев (Ichgestehebereitwilligzu, dassmirdieKühnheitzusoweitgehendenVermutungenfehlte, wiesieHerrMendeleevmitZuversichtaussprach)»[73].

Итак, первый весомый довод в пользу если не приоритета, то подхода Менделеева к проблеме классификации элементов – впечатляющий масштаб его предсказаний (у Л. Майера только прочерки, при сознательном отказе от подробных описаний неизвестных элементов, тогда как у Менделеева – более или менее точный и детализированный прогноз). И сам Дмитрий Иванович это обстоятельство неоднократно подчеркивал: «По праву творцом научной идеи должно того считать, кто понял не только философскую, но и практическую сторону дела»[74], к примеру, до создания Периодической системы «не имелось никаких способов не только предузнавать свойства, но даже и предсказывать существование неоткрытых элементов»[75]. Возможность же предсказаний определяется тем, что «законы природы исключений не терпят и этим явно отличаются от правил и правильностей, подобных, напр. Утверждение закона возможно только при помощи вывода из него следствий, без него невозможных и не ожидаемых, и оправдания тех следствий в опытной проверке. Поэтому-то, увидев периодический закон, я с своей стороны (1869 – 1871) вывел из него такие логические следствия, которые могли показать – верен он или нет. К числу их относится предсказание свойств неоткрытых элементов и исправление атомных весов многих, мало в то время обследованных элементов. … Я сам проверял, что мог, и дал в руки всем возможность проверять или отвергать закон, и не думал, как Л. Мейер (Lieb. Ann. 1870. Erg. B. VII, p. 364), писавший о периодическом законе, что «Eswurdevoreiligsein, aufsounsichereAnhaltspunkteineineAenderungederbicherangenommenen
Atomgewichtevorzunehmen (“было бы поспешно изменять доныне принятые атомные веса на основании столь непрочного исходного пункта”» и далее Менделеев подчеркивает, что его предшественники «не рисковали предугадывать свойства неоткрытых элементов, изменять “принятые веса атомов” и вообще считать периодический закон новым, строго определенным законом природы, могущим охватывать еще доселе необобщенные факты, как это сделано мною с самого начала (1869)»[76]. С самого начала?

В третьем издании «Основ химии» (1877 год, пока из предсказанных Менделеевым элементов открыт только галлий!) соответствующий фрагмент дан в более скромной редакции: «Так как истинный закон природы есть только такой, для которого нет никаких исключений, то периодическая зависимость свойств и атомных весов элементов дает новое средство определять вес атома мало исследованных, но известных уже элементов, которым придавали атомные веса без всякого точного основания и для которых другие средства определения величины атомного веса еще не могли быть приложены. В то время (1869 г.), когда предложена была мною периодическая система элементов, было не мало таких»[77]. И далее – об исправлении атомного веса индия и перемещении его в третью группу системы.

А теперь обратимся к «тому времени», т. е. к 1869 году, и остановимся на одной особенности таксономических усилий Менделеева, имеющей также приоритетную грань: русский ученый, как любят подчеркивать его биографы, следуя его позднейшим, после 1886 года[78] сделанным высказываниям, «с самого начала» (т. е. со статьи «Соотношение свойств», 1869) говорил именно об открытии нового закона природы, а не просто о составлении некой таблицы, которая была несколько лучше расположения элементов в алфавитном порядке. Это очень существенный аспект, даже если не забывать, что в статье Л. Майера 1869 года термин «Gesetzmässigkeit» присутствует, но относится к характеру изменений «численных значений атомных весов» (скажем, в рядах элементов, расположенных по возрастанию их атомных весов, разность (Differenz) значений этих величин часто проявляла некоторые закономерные изменения, которые, однако, могли нарушаться) (рис. 5). А что имел в виду Менделеев, когда в статье «Соотношение свойств» один-единственный раз употребил слово «закон»?

«Все сличения, сделанные мною …, приводят меня к тому заключению, что величина атомного веса определяет природу элемента настолько же, насколько вес частицы определяет свойства и многие реакции сложного тела. Если это убеждениеподтвердится дальнейшим применением выставленного начала к изучению элементов, то мы приблизимся к эпохе понимания существенного различия и причин сходства элементарных тел.

Полагаю, что выставляемый мною закон не идет в разрез с общим направлением естествознания, и что до сих пор не существовало его доказательства, хотя уже и были намеки на него»[79].

Как видим, речь идет вовсе не о периодическом законе, а совсем о другом[80]. 17 февраля 1869 года (или, точнее, к этой дате) Менделеев открыл два закона: 1) закон зависимости свойств элементов от их атомного веса и 2) закон о периодическом характере изменения свойств элементов с возрастанием их атомных весов. Что касается первого закона, то в его справедливости и фундаментальной важности у Менделеева сомнений не было. Конечно, он был не первым, кто заговорил на эту тему, но он делал на ней особый акцент.

Действительно, фундаментальным понятием, на которое Менделеев опирался при написании «Основ химии», стало понятие массы, а точнее, представление о влиянии массы тела на его физико-химические свойства. Химические явления, подчеркивал Менделеев, следуя в свою очередь идеям К.-Л. Бертолле[81], определяются не только запасом химической энергии (силой химического сродства), но и массой взаимодействующих тел. Химические реакции происходят либо «от неравенства химической энергии», т. е. от различий в «степени напряжения силы сродства»[82], либо, если заметного «перевеса сродства»[83] нет, в силу «влияния массы действующих веществ»[84].

Если спроецировать эти утверждения на атомный уровень, то можно сказать, что атом данного элемента характеризуется не только определенным запасом химической энергии, но и определенной массой (весом), причем химическая энергия атома (а, следовательно, его свойства) зависят от атомной массы (веса):

химическая энергия атома = f(A),

где A – атомный вес.

Тем самым «понятия массы и химизма» оказывались не просто связанными, но связанными причинно-следственной зависимостью. Тому, что Менделеев принимал такую зависимость и придавал ей важное значение, существует немало доказательств. Уже в первой главе «Органической химии» (1-е изд. – 1861; 2-е изд. – 1863) он писал: «Выходя из того принципа, что причина химических реакций состоит в физических и механических свойствах частиц, должно подвергать всестороннему изучению те явления, в которых яснее всего проявляются эти свойства. Удельный вес тел, отношение их к теплоте, сцепление, коэффициент сжатия (или упругости), подвижность жидкостей, кристаллическая форма, световые отношения и многие другие свойства тел должны находиться в более или менее прямом взаимном отношении и зависеть от веса частиц и состава их[85]. Из этого следовало, что в предельном случае, т. е. в случае атома, свойства последнего должны зависеть от его веса. Открытие Периодического закона укрепило уверенность Менделеева в том, что «свойства простых и сложных тел определяются массами элементов, их образующими», ибо «если свойства атомов составляют функцию их веса, то множество понятий, более или менее укрепившихся в химии, должны претерпеть изменение развиться и обработаться в смысле этого вывода, потому что обычное представление о химических элементах состоит в том, что атомы их так самостоятельны и самобытны, sui generis, что они не превращаются друг в друга и каждый оказывает свое самостоятельное влияние, его природою определяемое. Вместо этого понятия о природе элементов должно теперь поставить понятие о его массе и, следовательно, необходимо рассматривать не влияние элемента, самого по себе взятого, а его влияние сравнивать, с одной стороны, с влиянием элементов, близких по массе, и, с другой стороны, с элементами, относящимися к той же группе, но к другому периоду. Тогда многие химические выводы приобретают новый смысл и значение, замечается правильность там, где без того она ускользнула бы от внимания»[86].

Что же касается второго закона, открытого Менделеевым, т. е. собственно Периодического закона, который определял «особенность в зависимости свойств от массы»[87], то с ним все было сложнее, многие важные вопросы (в частности, о соотношении элементов разных разрядов, об определении правильного места ряда элементов в системе и т. д.) оставались нерешенными, и потому вести речь о «законе», по мнению Менделеева было еще преждевременно. Он предпочитал говорить лишь о подмеченной им «правильности» в изменении тех или иных свойств (например: «существует некоторая правильность в изменении удельных весов и атомных объемов в рядах элементов, распределенных в общую систему по величине их атомных весов»[88]). И только в статье «Естественная система элементов и применение ее к указанию свойств неоткрытых элементов» (ноябрь 1870) Менделеев, – причем, дважды в одном предложении, – употребляет термин «закон» по отношению к периодической зависимости свойств элементов от их атомных весов: «закон периодичности … дает нам новый способ определения величины атомного веса элементов, потому что вот уже на двух примерах, а именно над индием и церием, оправдались те предположения, которые выведены были на основании закона периодичности»[89].

Что касается Л. Майера, то он никогда не говорил прямо о Периодическом законе, только о таблице или о системе элементов, (употребленный им терминGesetzmässigkeit относился, повторяю, к характеру изменения разностей атомных весов соседних элементов), но приведенные им формулировки о периодичности изменения свойств элементов с возрастанием их атомных весов, носят, так сказать, законосообразный характер. Вместе с тем, Майер был убежден, что межэлементные отношения не выражаются «простым законом»[90].

Почему именно разности атомных весов соседних элементов были так важны для Майера? Прежде всего потому, что он, создавая систему элементов, исходил из иных посылок, нежели Менделеев, что видно из первых строк статьи немецкого химика: «То, что пока еще неразложенные химические элементы абсолютно неразложимы, в настоящее время представляется по меньшей мере весьма неправдоподобным. Напротив, атомы элементов – это, по-видимому, отнюдь не последние (letzten), но лишь ближайшие составные части (die näheren Bestandtheile) молекул»[91]. А потому нарастание атомного веса свидетельствовало, по мнению Майера, о возрастании сложности внутриатомной структуры, которая от элемента к элементу должна была увеличиваться некоторым закономерным образом, и, соответственно, атомные веса должны были увеличиваться регулярно. И если какой-либо простой регулярности в изменении атомных весов не проявляется, то к системе, выстроенной на основе таких изменений, следовало относиться с осторожностью.

Для более глубокого понимания ситуации необходимо обратиться к результатам Конгресса в Карлсруэ (сентябрь 1860 года). В частности, к знаменитой работе С. Канниццаро, розданной участникам Конгресса и определившим принятые на нем решения.

Одним из важных вопросов, стоявших перед итальянским ученым, был вопрос об атомном составе (разумеется, количественном) молекул простых и сложных тел. В поисках ответа на него Канниццаро исходил из утверждения, названного им законом атомов: «различные количества одного и того же элемента, содержащиеся в равных объемах как свободного тела (т. е. простого вещества. – И. Д.), так и его соединений, суть все целые кратные одного и того же количества, т. е. каждый элемент обладает специфическим численным значением, посредством коего, а также посредством неких целочисленных коэффициентов можно выразить весовой состав равных объемов различных тел, содержащих этот элемент».[92]

Этот закон, на взгляд современного химика сводящийся фактически к тривиальному утверждению о том, что молекула состоит из определенного числа атомов элементов (или элемента), для Канниццаро значил многое, ибо включал в себя описание сути расчетной процедуры (в логическом отношении не бесспорной) определения атомных весов и химических формул. Опираясь на данные количественного элементного анализа тела, выявляющие постоянные отношения между весами его компонентов, можно разделить молекулярный вес «на части, пропорциональные числам, выражающим относительные веса компонентов» и таким образом получить «количества составляющих молекулу соединения ингредиентов, отнесенные к той же единице, что и вес самой молекулы»[93]. Но такая декомпозиция молекулярных весов:

m = åi aim(Ai)

m1 : m2 : ..... : mk = a1m(A1) : a2m(A2) : ..... akm(Ak)

дает лишь «величины компонентов» m′(Ai) º aim(Ai)[94]. Как же определить значения ai и m(Ai) по отдельности?

Для ответа на этот вопрос Канниццаро обращается к определению атома, по сути тождественному данным ранее О. Лораном. Последний отчетливо понимал, что различие между атомом Х и молекулой Х2 – это не только предмет формальных «удвоений и раздвоений» химических символов и формул, определений и переопределений условных стехиометрических единиц, за этим стоят реальные частицы разной химической активности, разной природы, и с единицей объема он связал именно ту форму, которая способна к самостоятельному существованию и которая вступает в химические реакции. Понятие молекулы было hoc sensu не отграничено от понятия атом, но как бы заново введено в теорию, на сей раз специально для экспликации этого нового объекта, а не только как синоним «сложного атома». Понятию же атом Лоран придал смысл мельчайшей химически неделимой частицы элемента, его естественной стехиометрической единицы, которая образует молекулы простых и сложных веществ. Тем самым атом оказался в весьма своеобразном положении – свободный атом (или совокупность таковых) стал для химика практически ненаблюдаемым объектом, ибо химик (и вообще естествоиспытатель) в подавляющем большинстве случаев практически мог иметь дело только с атомом в связанном состоянии, т. е. находящемся в молекуле. Поэтому и вопрос о неделимости атома оставался открытым, что привело в итоге к понятию о «химическом атоме» как некой эффективной величине, эффективном объекте[95], введенном в химическую теорию, и только в ее рамках имеющий смысл, тогда как истинная физическая структура его оставалась неизвестной, но его использование позволяло последовательно и логично описать доступную химику феноменологию.

Корректность процедуры определения атомных весов зависела от «правильного» выбора ряда соединений. Однако не было никакой гарантии, что не будет открыто новое соединение, для которого m′(Ai) окажется меньшей величиной, чем принятая ранее. Например, если выбрать такой ряд соединений углерода: этан, этилен, бензол, этанол, – то нетрудно получить, что min m′(C) = 24, и только при включении в него метана (или другого соединения с нечетным числом атомов углерода) min m(C) окажется равным 12.

Практически Канниццаро удалось избежать ошибок в определении атомных весов и химических формул, поскольку, во-первых, используемые им ряды соединений в подавляющем большинстве случаев обладали необходимой полнотой, что, впрочем, обеспечивалось не преимуществом расчетного метода, а обилием наличной аналитической информации, и, во-вторых, итальянский химик привлекал в качестве дополнительного контроля правило Дюлонга-Пти и закон изоморфизма.

 Атом в понимании Канниццаро (а также Лорана, Одлинга, Вюрца и многих других химиков) – это не истинный «физический атом», не «первичный объект природы» («кирпич мироздания»), как его понимал Д. Дальтон, а своего рода условная, «эффективная» величина. Вопрос о том, существуют ли еще меньшие, чем принятый стехиометрический минимум, истинно неделимые частицы материи, оставался открытым, откуда и возникло деление атомов на физические и химические. И Менделеев, как и многие его современники, это обстоятельство ясно осознавал. Так, описывая в первой части «Основ химии» процедуру определения пая (атомного веса), он заметил, что, к примеру, для калия можно принять атомный вес, равный 39, только при условии, «если не найдем ни в одном хорошо исследованном случае (т. е. в соединении калия. – И. Д.) необходимости уменьшить вес атома калия»[96]. Отсюда проистекает сложное и противоречивое отношение Менделеева к «атомической гипотезе».

В «Лекциях по теоретической химии» (1864) он так писал о ней: «Химики постоянно употребляют атомическую гипотезу для более ясного представления многих фактов, хотя можно было бы обойтись и без нее...

Но атомическую теорию не нужно принимать как настоящую гипотезу о структуре тела, в этом отношении она не привела еще почти ни к каким результатам. Она должна быть принята как облегчение рассуждений. Так в математике ... кривую линию представляют иногда состоящей из бесконечно малых прямых единственно для облегчения рассуждений. ...Точно так же и атомическая теория полезна как известный научный прием, известный способ анализа ...»[97].

Это отношение к атомистике Менделеев пронес через всю жизнь. В первой части «Основ химии», написанной незадолго до открытия Периодического закона, он утверждал, что «...понятие о частице может быть выведено независимо от учения об атомах, из одного сопоставления химических сведений»[98], аналогично и понятие о пае (атомном весе) «может быть выведено совершенно независимо от этого (т. е. атомистического. – И. Д.) представления как результат сравнения анализов разных соединений»[99]. И еще один отрывок – знаменитый афоризм Менделеева: «в атомах есть простота представления, но нет уверенности»[100].

Подавляющее число химиков середины XIX столетия, по-разному относясь к атомной теории, исходили из очерченного выше представления о «химическом атоме» как некой условной величине, полагая, что структура тел и многие их свойства определяются истинными, «физическими» атомами, о которых ничего определенного сказать нельзя. Отсюда весьма скептическое отношение химического сообщества (в том числе и Л. Майера) к теориям, базирующимся на концепции «химического атома» и атомного веса. Среди крупнейших достижений теоретической химии XIX века таких теорий было две – Периодический закон Менделеева и теория химического строения Бутлерова. Обе эти теории были приняты (в той мере, в какой это вообще имело место) только после того, как оправдались сделанные на их основе предсказания, т. е. после того, как эти теоретические построения стали рабочими инструментами химика.

Именно в силу указанных обстоятельств Л. Майер, исходивший из того, что «атомы элементов – это, по-видимому, отнюдь не последние, но лишь ближайшие составные части молекул», не считал возможным делать какие-либо предсказания, опираясь на систему, построенную на понятии веса некой условной, не определяющей химического характера тел, стехиометрической единицы. Это была позиция «нормального» квалифицированного специалиста-химика.

Подход Менделеева, натурфилософа parexcellence, так же не разделявшего атомистических пристрастий, был, однако, иным: он полагал возможным строить теории, основанные на представлении о стехиометрическом минимуме, характерном для каждого элемента. Элемент, в понимании Менделеева, как химический индивид характеризуется своей химической энергией (ее количеством и качеством, т. е. структурой возможных «колебательных состояний материи»), а как стехиометрический минимум – относительным весом (т. е. атомным весом, если воспользоваться атомистической терминологией).

Кстати, о терминологии. Как заметил Менделеев, «само название (атомный вес) заключает в себе, конечно, гипотезу об атомном строении тел, но ... речь идет не о названии (мне кажется, что, заменяя название “атомный вес” названием “элементарный вес”, можно достичь устранения представления об атомах, когда речь идет об элементах), а о понятии, которое им условлено означать»[101].

В «Основах химии» обращает на себя внимание желание автора избежать атомистической терминологии, используя ее исключительно как дань традиции. Вот типичный фрагмент:

«…Там, где нельзя измерять, поневоле должно ограничиться сближением или сопоставлением, основанным на признаках кажущихся, не резких и лишенных точности. Но у элементов есть точно измеримое и никакому сомнению не подлежащее то свойство, которое выражено в их атомном весе. Величина его показывает относительную массу атома или, если избежать понятия об атоме, величина его показывает отношение между массами, составляющими химические самостоятельные индивидуумы или элементы. А по смыслу всех наших физико-химических сведений, масса вещества есть именно такое свойство его, от которого должны находиться в зависимости все остальные свойства материи, потому что все они определяются подобными же условиями или такими же силами, какие действуют в весе тела; он же прямо пропорционален массе вещества. Поэтому ближе или естественнее всего искать зависимости между свойствами и сходствами элементов, с одной стороны, и атомными их весами с другой»[102].

Какова бы ни была физическая реальность, стоящая за понятием «химический атом», этот последний был для Менделеева тем объектом теории, с которым уже можно было работать так, как если бы атомы были «конечными» физическими единицами тел. И если построенная на указанном основании теория «работает», т. е. позволяет делать подтверждающиеся опытом предсказания, то значит, эта теория отражает некий глубокий закон, которому «будущее не грозит разрушением, а только надстройку и развитие обещает»[103].

Кроме того, Менделеев рассматривал не только арифметические закономерности в нарастании атомных весов, но (и в первую очередь!) изменения свойств элементов по мере возрастания их атомных весов. В статье «Естественная система элементов и применение ее к указанию свойств неоткрытых элементов» (1870) он детально описал свойства трех неизвестных в то время элементов – будущих галлия, скандия и германия. Все эти предсказанные Менделеевым элементы были открыты при его жизни: в 1875 году французский химик П. Э. Лекок де Буабодран получил галлий, в 1879 году шведский химик Л. Нильсен сообщил об открытии скандия (точнее его соединения, в форме простого вещества скандий был выделен только в 1936 году) и в 1886 году немецкий химик К. Винклер открыл германий.

Итак, что можно, подытоживая, сказать о приоритетной стороне истории открытия Периодического закона?

Во-первых, следует отметить, что эта приоритетная полемика отнюдь не сводилась только к вопросу о том, кто и что написал первым, но затрагивала также чисто научные вопросы.

Во-вторых, необходимо иметь в виду, что с годами понимание Менделеевым Периодического закона постоянно обогащалось и изменялось, а вместе с ним менялось и субъективное восприятие им истории открытия закона.

Во-третьих, в этой полемике отразились разные стили мышления и личностные качества ее участников. Менделеев был скорее натурфилософом, тогда как Майер – крепким специалистом-химиком, т. е. ученым (scentist), поэтому первый видел глубокие проблемы там, где второй – лишь технические трудности или вопросы, вообще не стоящие внимания. Менделееву вечно не хватало времени[104], Майеру – натурфилософской глубины.

В-четвертых, важную роль сыграли такие обстоятельства, как недостаточное владение Менделеевым немецким языком, разнообразие его занятий, не всегда совместимое с оптимальной стратегией приоритетной борьбы (инспектирование сыроварен, выступление с докладами о доходности молочного скотоводства и результатах анализа почв с опытных полей, реконструкция имения Боблово, чтение лекций не только в университете, но и в Технологическом институте и в Николаевской инженерной академии,  изучение технологии производства серной кислоты, исследование кристаллогидратов и кристаллоаммиакатов и т. д.), в то время, как Л. Майер с осени 1868 года мог вести спокойную размеренную жизнь профессора в  Polytechnicum Карлсруэ, в меру обремененную преподавательскими и иными обязанностями. Менделеев же, возможно, по причине разнообразия своих занятий, восхищающего некоторых его биографов и музейных посетителей, не видящих оборотную сторону суетливого менделеевского «энциклопедизма», пропустил момент, когда нужно было (пусть с чьей-то помощью), не откладывая, опубликовать в немецком журнале пространную статью о Периодическом законе, дав в ней более развернутые предсказания.

Поскольку, как уже было сказано выше, история открытия Периодического закона из Петербурга и из Западной Европы виделась по-разному (и в каждой позиции была своя доля истины), решение Лондонского Королевского общества присудить медаль Дэви (1882) Менделееву и Майеру, переформулировав тем самым приоритетный спор в терминах квазиодновременного независимого открытия, представляется для того времени вполне рациональным.

Решение Королевского общества было с пониманием встречено некоторыми химиками в России. Так, например, Н. А. Меншуткин заявил: «Заслугу открытия этого [периодического] закона разделяют Д. Менделеев и Лотар Мейер, которым за это открытие английское Королевское общество, в заседании 18 ноября 1885 года, присудило медаль Дэви». И далее, мелким шрифтом в примечании Николай Александрович сделал оговорку: «по открытию и применению периодического закона… почти все сделал Д. Менделеев»[105], после чего Меншуткин добавил благоприятную для Менделеева цитату из работы Ладенбурга.

Еще интересней реакция А. М. Бутлерова, отношения которого с Менделеевым чрезмерной задушевностью не отличались: «Гете как-то сказал, что наука есть растение, развивающееся независимо от тех лиц, которые занимаются изучением его, и дающее бутоны, которые срывает тот, кто вовремя подвернется, когда этот бутон расцвел. Одним из таких бутонов в настоящее время является изучение признаков элементарных веществ. Нет сомнения, что весьма важный шаг в этом деле положен классификацией Д. И. Менделеева и Лотара Мейера»[106]. Т. е., по мнению Александра Михайловича, вовремя подвернулись оба.

Сейчас, по прошествии полутора веков после открытия Периодического закона, можно непредвзято взглянуть на эту весьма поучительную историю, не принижая искусственно заслуги Л. Майера. Однако, как бы мы ни оценивали его роль в открытии закона, работы Д. И. Менделеева в целом характеризуются большей широтой и глубиной мысли, более богатым, хотя и весьма противоречивым (что естественно для живой истории) содержанием.

И последнее замечание. Среди химиков и преподавателей химии (особенно отечественных) традиционно было принято различать три понятия: Периодический закон, Периодическая система и Периодическая таблица[107]. Периодический закон – это закон, лежащий в основе систематики элементов и (в формулировке Менделеева) гласящий: «Физические и химические свойства элементов, проявляющиеся в свойствах простых и сложных тел, ими образуемых, стоят в периодической зависимости … от их атомного веса»[108]. В настоящее время этот закон формулируется несколько иначе (свойства элементов ставятся в периодическую зависимость от заряда ядра), но тем не менее он остается важнейшим законом природы. Периодическая система определяет общие принципы систематизации элементов в соответствии с Периодическим законом, так сказать, топологию межэлементных отношений. Периодическая таблица – это графическое выражение Периодического закона и системы. Как выразился Менделеев, «подобных распределений (т. е. таблиц и трехмерных конструкций. – И. Д.) возможно большее число. Они не изменяют существа системы»[109] и, добавлю, закона. В настоящее время существует несколько сотен вариантов графического изображения Периодической системы[110].

К сожалению, об этих элементарных вещах в настоящее время стали забывать, что проявилось, к примеру, в том, что, как уже упоминалось, 2019 год стараниями российской научной элиты был объявлен Международным годом Периодической таблицы, что совершенно безграмотно как с исторической, так и с химической точки зрения, но очень гармонирует с имиджево-бессодержательным характером современной российской культуры.

 

 


1. Архив Д.И. Менделеева. Т. 1. Автобиографические материалы. Сборник документов / Сост. М.Д. Менделеева и Т.С. Кудрявцева. Под общей ред. С.А. Щукарева и С.Н. Валка. Л., 1951. С. 52.

2. Там же. С. 53.

3. Менделеев Д. И. В защиту «Антошки Homo Novus». Письмо к редактору // газ. «Голос» от 11 февр. 1876, № 42. С. 4, стлб. 5 – 6.

4. Newlands J. The Law of Octaves, and the Causes of the Numerical Relations among the AtomicWeights // Chemical News, 1866, № 13 (9 March). P. 113.

5. Менделеев Д.И. Соотношение свойств с атомным весом элементов // Менделеев Д. И. Периодический закон. Основные статьи / Редакция, статьи и примечания Б.М. Кедрова. М., 1958.(Далее сокр. ПЗОС). С. 10 – 31; С. 17 – 18. (Оригинал: Журнал Русского химического общества (ЖРХО), 1869. Т. 1. Вып. 2/3. С. 60 – 77).

6. Там же. С. 18.

7. Там же. С. 22.

8. Менделеев Д. И. Основы химии. Часть 2 (1-е изд.) // Менделеев Д.И. Соч.: В 25-ти тт. Л.-М., 1934 – 1954. Т. 14 (Л.-М.: Изд-во АН СССР, 1949). С. 95 – 96. (Оригинал: Менделеев Д. И. Основыхимии. Ч. 1 – 2. Вып. 1 – 5. СПб.: Тип. Товарищества «Общественнаяпольза», 1869 [1868] – 1871. Ч. 1. Вып. 1, 1869 [наобл. 1868], IV, 400 с.; вып. 2, 1869. С. 401 – 816; Ч. 2. Вып. 3, 1871 [наобл. 1870], 392 с.; вып. 4/5, 1871. С. 393 – 952).

9. Речь, видимо, идетостатье: RoscoeH.E. Researches on Vanadium (The Bakerian Lecture) // Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 1869 (for the year 1868). Vol. 158. Pp. 1–27 (особ. pp. 19 – 24). Генри Энфилд Ро́ско (1833 – 1915) – британский химик, один из первых исследователей химии ванадия. – И.Д.

10. Менделеев Д.И. Соотношение свойств.С. 24 – 26.

11. Уильям Одлинг (1829 – 1921) – английский химик, внес заметный вклад в формирование теории валентности, в 1857 – 1868 годах предложил несколько вариантов таблиц элементов.

12. Менделеев Д.И. Основы химии. Часть 2 (1-е изд.).С. 191 – 192.

13. Хотя Менделеев уже в первой статье о Периодическом законе писал, что, к примеру, «в марганце есть некоторое сходство с хлором, как в хроме с серой» (Менделеев Д.И.Соотношение свойств. С.  26).

14. Менделеев Д.И. Естественная система элементов и применение ее к указанию свойств неоткрытых элементов // Менделеев Д. И. Периодический закон. Основные статьи / Редакция, статьи и примечания Б.М. Кедрова. М., 1958. С. 69 – 101; С. 78. (Оригинал: ЖРХО, 1871. Т. 3. Вып. 2. С. 25 – 56; статья датирована 29 ноября 1870 года). Замечу попутно: чтобы это «некоторое затруднение» вообще возникло, в распоряжении Менделеева должна была быть такая форма (или структура) системы элементов, которая стала бы его (этого «затруднения») источником. Такой формой могла быть только система типа (3).

15. Менделеев Д.И.Соотношение свойств.С. 26.

16. Менделеев Д.И. Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве // Менделеев Д.И.ПЗОС. С. 9.

17. Менделеев понимал, и это видно из сказанного мною выше, что свойства элементов определяются не одной лишь величиной их атомного веса, но и другими факторами (например, внутриатомным распределением вещества). Поэтому он и написал, что «величина атомного веса определяет природу элемента настолько же, насколько вес частицы определяет свойства и многие реакции сложного тела» (Менделеев Д.И.Соотношение свойств.С. 21), т. е. определяет сколь угодно существенным образом, но не целиком. В. Я. Курбатов приводит в своих воспоминаниях слова Менделеева: «…Сами атомы элементов построены из каких-то других, более простых атомов. Однако не думайте, … чтобы эти атомы я считал первичной материей» (Д. И. Менделеев в воспоминаниях современников. Изд. 2-е, перераб. идоп. / Составители:  А. А. Макареня, И. Н. Филимонова, Н. Г. Карпило. М.: Атомиздат, 1973. С. 115).

18. Там же. С.  18 – 20.

19. Тамже. С. 20.

20. Тамже. С. 30.

21. Тамже. С.  23.

22. MeyerL. DieNaturderchemischenElementealsFunction ihrer Atomgewichte // Annalen der Chemie und Pharmacie, 1870, Supp. Bd. VII, 1870. S. 354 – 364; S. 356. Кто из них на кого «повлиял», Менделеев на Майера или Майер на Менделеева, или же они ошибались независимо друг от друга – трудно сказать. Далее, я буду ссылаться на таблицу элементов, приведенную в этой статье, как на таблицу Майера 1869 года, т. е., датируя ее временем отсылки в редакцию (декабрь 1869), а не временем публикации (март 1870 года).

23. MendeleevD. I. ÜberdieStellungdesCeriumsimSystemderElemente (Lule 24 Novembre 1870) // Bull. Acad. imper. sci., St.- Pétersburg, 1871. T. 16, № 1, col. 45 – 51, tab. (Русск. оригинал: МенделеевД. И. Оместецериявсистемеэлементов» // МенделеевД. И. ПЗОС. С. 59 – 67).

24. Менделеев Д.И. Естественная система элементов. С. 76.

25. Обе работы построены на материалах, вошедших в неопубликованную статью «К системе элементов».

26. Менделеев Д.И. Периодическая законность химических элементов (1898) // Менделеев Д. И. ПЗОС. С. 237 – 273; С. 246.

27. Дмитриев И. С. Научное открытие instatunascendi // Дмитриев И. С. Человек эпохи перемен. Очерки о Д. И. Менделееве и его времени. СПб.: Химиздат, 2004. С. 90 – 207; Dmitriev I. S.  Scientific discovery in statu nascendi: The case of Dmitrii Mendeleev's Periodic Law // Historical Studies in the Physical and Biological Sciences, 2004. Vol. 34, № 2. Pp. 233–275.

28. Бекетов Н. Н. Об атомности элементов //ЖРХО, 1869. Т. 1. Вып. 6 и 7. С. 235 – 236; С. 236.

29. ЖРХО, 1869. Т. 1. Вып. 6/7. С. 234.

30. Архив Д.И. Менделеева. Т. 1. С. 58.

31. Н. А. Меншуткин былделопроизводителем и редактором журнала РХО. Следует также отметить, что d 1860-х годах он стал близким другом и помощником Менделеева. Как заметил злоязычный В. В. Марковников «Меншуткин у него[Менделеева] не более как приказчик» (Научное наследство. Т. 4: Письма русских химиков к А. М. Бутлерову / Отв. ред.Г. В. Быков.  Издательство АН СССР, 1961.(Естественнонаучная серия). C. 246).

32. К сожалению, до сих пор в литературе можно встретить утверждения, будто Менделеев «в марте 1869 года на заседании Русского химического общества … доложил об открытии периодического закона» (см., например: Спектор А. А. Химия. М.: Изд-во АСТ, 2017 (Серия: Увлекательная наука). С. 10).

33. ЖРХО, 1869. Т. 1. Вып. 2/3. С. 35.

34. Грэхем Л.Р. Очерки истории российской и советской науки / Пер. в англ. В. Геровича. М.: Янус-К, 1998. С. 60.

35. Меншуткин Б. Н. Важнейшие этапы в развитии химии за последние полтораста лет. Изд- 2-е, дополненное. Л.: Изд-во АН СССР, 1933. С. 63 – 64.Возможно (точных данных нет), Ф. Н. Савченков присутствовал на заседании РХО 6 марта, но по каким-то причинам решил указать Менделееву на сходство «Опыта» и таблицы У. Одлинга при личной встрече, которая состоялась 3 апреля 1869 года на очередном заседании РХО.Есть указание Менделеева, датированное 5 апреля 1969 года, о том, что «в апрельском собрании Ф. Н. Савченков сообщил мне, что Одлинг поместил в своем “Курсе практической химии” (перевод Савченкова, 1867 г.) на стр. 224 таблицу, подобную моей» (Менделеев Д. И. Соотношение свойств…// Менделеев Д. И. ПЗОС. С. 30. Английский химик У. Одлинг опубликовал первую таблицу химических элементов в 1857 году (OdlingW. Onthenaturalgroupingsoftheelements. Part 1 // Philosophical Magazine (4th series), 1857. Vol. 13 (88). Pp. 423 – 440; Odling W. On the natural groupings of the elements. Part 2 // Philosophical Magazine (4th series), 1857. Vol. 13 (89). Pp. 480 – 497), азатем, вболееполномвиде, в 1861 и 1864 годах (Odling W. On the proportional numbers of the elements // Quarterly Journal of Science, 1864. Vol. 1. Pp. 642 – 648). НонаиболееудачныйвариантбылопубликованОдлингомвего «Курсепрактическойхимии», второеизданиекотороговышлонаанглийскомязыкев 1863 – 1865 годах (Odling W. A Course of Practical Chemistry, Arranged for the Use of Medical Students, 2nd ed. In 2 Parts. London: 1863 – 1865), а в 1867 году появился русский перевод Ф. Н. Савченкова (Одлинг У. Курс практической химии. СПб: Издание О. И. Бакста, Типография О. И. Бакста, 1867. 231 с.).

36. При этом Менделеев в статье «Естественная система» использует понятие «период» (Менделеев Д. И. Естественная система элементов. С. 76 – 77), однако, периоды у него поначалу были весьма своеобразными – с двумя щелочными металлами и одним галогеном (Там же. С. 76; Менделеев Д.И. Основы химии. Ч. 2 (1-е изд.), таблица между с. 8 и 9). Скажем, первый период включал в себя ряд 1 (Na – ... – Cl) и ряд 2 (K – ... – Cu). (Медь занимала в этих таблицах сразу два места – в восьмой группе, примыкая к триаде Fe–Co–Ni, и в первой – чем подчеркивался ее переходный характер). Период в таблицах Менделеева состоял из двух рядов – нечетного и четного. Начиная со второго периода (ряды 3 и 4), нечетный ряд заканчивался галогеном (например, 3-й ряд: (Cu), Zn, – = 68, – = 72, As, Se, Br), четный – начинался щелочным металлом (например, 4-й ряд: Rb, Sr, (?Yt), Zr, Nb, Mo, – = 100, Ru, Rh, Pd, Ag) (Там же. С. 76).

37. Менделеев Д.И. О количестве кислорода // Менделеев Д.И. ПЗОС. С. 52. Впоследствии, в 1871 г., Менделеев добавил еще восьмую «форму окисления» – RO4 (R2O8) и дал указанному соответствию более обобщенную формулировку: «высшие формы соединений элемента с водородом и кислородом, а, следовательно, и с элементами, им эквивалентными, определяются атомным весом элемента и представляют периодическую его функцию. Этим принципом ограничивается разнообразие возможных форм» (Менделеев Д.И. Периодическая законность химических элементов. [Статья 1871 г.] // Менделеев Д.И. ПЗОС. С. 102 – 176; С. 170).

38. В январе 1862 года А. П. Бородин, которого, в отличии от Марковникова, никак нельзя заподозрить в сколь-либо предвзятом отношении к Дмитрию Ивановичу, писал последнему:«… Дружище, простите, если я скажу правду, как мне кажется прямо – ведь теория эта (т. е. менделеевская теория пределов. – И.Д.) далеко не нова; не говоря уже о статьях Кагура и Франкланда, о границах (т. е. пределах. – И.Д.) упоминается, не помню, кажется, у Кекуле или у Бутлерова об атомности углей (т. е. о валентности атома углерода. – И. Д.). ...Ваша теория, как мне кажется, скорее эмпирический закон нежели теория; у Кекуле и Бутлерова этот “предел” есть прямое следствие 4-атомности углерода» (Волкова Т.В. Письма А.П. Бородина к Д.И. Менделееву // Успехи химии, 1940. Т. 9. Вып. 9. С. 1060 – 1071; С. 1070).

39. В ответ Дмитрий Иванович написал Зинину столь резкое письмо, что в итоге решил не отправлять его адресату. И в этом письме (декабрь 1869 года) Менделеев заявил: «Разработку фактов органической химии считаю в наше время не ведущей к цели столь быстро, как это было 15 лет тому назад, а потому мелочными фактами этой веточки химии заниматься не стану...». Ему не нужны были «мелочные факты», да к тому же не ведущие быстро к цели (какой?) (Тищенко В.Е., Младенцев М.Н. Дмитрий Иванович Менделеев, его жизнь и деятельность. Т. 2. Университетский период, 1861 – 1890 гг. / Отв. ред. Ю.И. Соловьев. М., 1993. (Научное наследство; Т. 21). С. 196 – 197).

40. Дружинин П. А. Загадка «Таблицы Менделеева»: История публикации открытия Д.И. Менделеевым Периодического закона. М.: Изд-во «Новое литературное обозрение», 2019. (Серия: История науки). С. 89 – 106.

41. Gordin M. D. A Well-ordered Thing. Dmitrii Mendeleev and the Shadow of the Periodic Law. New York: Basic Book, 2004. P. 28.

42. ДружининП. А. Загадка «ТаблицыМенделеева». С. 132.

43. Mendeleeff D. Versuch eines Systems der Elemente nach ihren Atomgewichten und chemischen Functionen // Journal für praktische Chemie, 1869. Bd. 106, Hf. 4. S. 251.

44. Подр.  см.:  Дружинин П. А. Загадка«Таблицы Менделеева».С. 99 – 103.

45. Там же. С. 118.

46. Не позднее 8 мая (ст. ст.) 1869 года (Дружинин П. А. Загадка «Таблицы Менделеева». С. 133).

47. Научное наследство. Естественнонаучная серия. Т. 4. Письма русских химиков А.М. Бутлерову. С. 35 – 36.

48. Там же. С. 36.

[49. Младенцев М. Н., Тищенко В. Е. Дмитрий Иванович Менделеев, его жизнь и деятельность. Т. 1. Ч. 1 и 2. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1938. С. 42.

50. Там же. С. 48.

51. Тамже. С. 79.

52. Mendelejeff D. Ueber die Beziehungen der Eigenschaften zu den Atomgewichten der Elemente // Zeitschrift fur Chemie, N. F., 1869. Bd. 5. S. 405 – 406; S. 405.

53. Менделеев Д. И. Научный архив. Т. 1. Периодический закон / Отв. ред. Тома акад. А. В. Топчиев. М.: Изд-во АН СССР, 1953. С. 68.

54. Бенинг К. Д. И. Менделеев и Л. Мейер. Речь, произнесенная на торжественном заседании технического отдела Казанского экономического общества, посвященном памяти Д. И. Менделеева, 27 января 1911 года. Казань, 1911. С. 4. На этом заседании присутствовал А. А. Ферман, который и поделился с К. Бенингом своими воспоминаниями. К сожалению, последний не коснулся вопроса о том, как возникла ошибка при переводе.

55. Gordin M. The Table and the Word // Gordin M. Scientific Babel. How Science Was Done Before and After Global English. Chicago: The University of Chicago Press, 2015. S. 51 – 77; S. 56 – 58.

56. Meyer L. Die Natur der chemischen Elemente.S. 355 – 356, 358.

57. Чугаев Л. А. Периодическая система химических элементов. СПб.: Образование, 1913. С. XVI.

58. Менделеев Д. И. К истории периодического закона (перевод с нем. В. Я. Курбатова)//Менделеев Д. И. Избранные сочинения. Т. 2. Л.: ОНТИ, Ленингр. отд-е, 1934. С. 282 – 289; С. 282. См. так же: Менделеев Д. И. К истории периодического закона // Менделеев Д. И. ПЗОС. С. 396 – 405; примечания Б. М. Кедрова: С. 715 – 720; С. 399. (MendelejeffD. ZurGeschichtedesperiodischenGesetzes // BerichtederDeutschenChemischenGesellschaft, 1880. Bd. 13. S. 1796 – 1804). В реферате ссылка на русскую публикацию («источник») имела вид: Russ. chem. Ges. 1, 60.

59. Менделеев Д. И. К истории периодического закона. С. 285. См. так жепримечание Б. М. Кедрова к этой статье в: Менделеев Д. И. ПЗОС. С. 717. При этом в другом месте той же статьи Менделеев утверждает, что Майер «использовал предложенную мною статью на основании кратких выдержек (Zeitschrift für Chemie, 1869, 405), не зная моих оригинальных статей» (в рукописном оригинале: «воспользовался системою, предложенной мною, не зная подлинных моих работ» (Менделеев Д. И. К истории периодического закона. С. 401).

60. MeyerL. ZurGeschichtederperiodischenAtomistik [II] // BerichtederDeutschenChemischenGesellschaft, 1880. Bd. 13. S. 2043–2044; S. 2043.

61. Менделеев Д. И. О количестве кислорода в соляных окислах и об атомности элементов //Менделеев Д. И. ПЗОС. С. 50 – 58 (впервые опубликована в: ЖРХО, 1870. Том 2, вып.1. С. 14 – 21). Статья была доложена на заседании РХО 2 октября 1869 года, реферат Рихтера датирован 17 октября 1869 года.

62. ЖРХО, 1869. Т. 1. Вып.6/7. С. 213. Протокол заседания 2 октября 1869 года.

63. [Реферат сообщения Д. И. Менделеева]// Менделеев Д. И. Научный архив. Том I. С. 89 – 90. Мне пришлось немного отредактировать приведенный Б. М. Кедровым перевод, чтобы он хоть отдаленно стал похож на русский текст.(Оригинал: Richter V. von. Correspondenzen aus St. Petersburg am 17.Oktober 1869 // Berichte Deutsch. Chem. Ges., Berlin, 1869. Jg. 2. S. 552 – 553).

64. МенделеевД. И. Квопросуосистемеэлементов (впереводеТ. Н. Ченцовой) // МенделеевД. И. ПЗОС. С. 386 – 391 (оригинальнаяпубликация: MendelejeffD. ZurFrage überdasSystemderElemente // BerichteDeutsch. Chem. Ges., Berlin, 1871. Jg. 4. S. 348 – 352; русский оригинал не найден). В «Списке» своих сочинений Менделеев, подчеркнув номер этой статьи тремя чертами, – свидетельство ее важности, – заметил: «Приоритетные вопросы мало меня интересовали всегда, тем не менее я должен был иногда их касаться» (Архив Д.И. Менделеева. Т. 1. С. 54).

65. Zeitschriftf. Ch., 1869, стр. 405. В этом реферате при переводе заключения на немецкий язык вкралась ошибка; так там стоит (под пунктом 1) слово «ступенеобразное» («постепенное»), в то время как в русском оригинале находится подчеркнутое слово «периодичное» (Примеч. Менделеева).

66. В «Журнале Русс. Хим. Общ.» (1869, стр. 76 и др.) сказано: «Величина атомного веса определяет характер элемента» – такова же, как видно, основная идея и статьи г-на Мейера. (Примеч. Менделеева).

67. Менделеев Д. И. К вопросу о системе элементов. С. 389.

68. Менделеев Д. И. О соотношении свойств с атомным весом элементов[Реферат в ZeitschriftfürChemie; перевод В. Я. Курбатова] // Менделеев Д. И. Избранные соч. Т. 2. Л.: ОНТИ – Госхимиздат, 1934. С. 17 – 18.

69. Менделеев Д.И. Естественная система элементов. С. 73.

70. Подр. см.: Дмитриев И. С. Проблема размещения индия в периодической системе // Дмитриев И. С. Человек эпохи перемен. Очерки о Д. И. Менделееве и его времени. СПб.: Химиздат, 2004. С.226 – 242. Добавлю к сказанному в основном тексте, что в русском оригинале статьи «О месте церия в системе элементов» (Менделеев Д. И. ПЗОС. С. 59 – 67), в первом примечании, после ссылки на первую публикацию о Периодическом законе (май 1869), была фраза, не включенная затем в немецкий перевод: «Краткое извлечение из нее (т. е. из статьи “Соотношение свойств”. – И. Д.), помещенное в Zeitschr. F. Ch. 1869 …, составленоредакцией, анемною» (примечания к тексту этой статьи: МенделеевД. И. ПЗОС.C. 693). И здесь Менделеев пытался исказить события, свалив все на других лиц, вместо того, чтобы просто указать на неточности перевода. «Извлечение» было «составлено» как раз Менделеевым, и слова «не мною» могли относиться только к переводу этого «извлечения». Кроме того, в другой сноске к той же статье Менделеев вновь повторяет, со ссылкой на злополучный реферат в «Zeitschrift», что Л. Майер исправил атомный вес индия «на основании той законности, которая была высказана» им, Менделеевым (Менделеев Д. И. О месте церия. С. 59).

71. Meyer L. Die Natur der chemischen Elemente.S. 357.

72. Meyer L. Die modernen Theorien der Chemie und ihre Bedeutung für die chemische Statik. Breslau: Maruschke & Berendt, 1864 (1st ed.). S. 139.

73. Paneth F. von. Die Entwicklung und der heutige Stand unserer Kenntnisse über das natürliche System der Elemente(Zum hundertjährigen Jubiläum von Lothar Meyers Geburtstag) // Die Naturwissenschaften, 1930.18 Jg., Heft 47/48/49. 28. IX. I930. S. 964 – 976; S. 968.

74. Менделеев Д. И. К истории периодического закона // Менделеев Д. И. ПЗОС. С. 404.

75. Менделеев Д. И. Основы химии. 8-е изд., вновь испр. и доп. СПб.: Типо-литография М. П. Фроловой, 1906.  С. 458.

76. Там же. С. 617 – 618. Выделение Менделеева.

77. Менделеев Д. И. Основы химии. 3-е изд. Части 1 и 2. СПб.: Типография В. Демакова, 1877. Часть 2. С. 950 – 851. Выделение Менделеева.

78. Год открытия германия, предсказанного Менделеевым.

79. Менделеев Д. И. Соотношение свойств. С. 21.

80. На это обстоятельство впервые обратил внимание С. Замецки (Zamecki S. Mendeleev'sFirstPeriodicTableinitsMethodologicalAspect// Organon, 1995. Vol. 25. Pp. 107 – 126; P. 124), азатемо его выводах напомнилМ. Гордин (GordinM. D. AWell-orderedThing. Dmitrii Mendeleev and the Shadow of the Periodic Law. New York: Basic Book, 2004. Pp. 30 – 31), нообаавтораограничилисьлишьконстатациейфакта.

81. ПодчеркиваниеособойзначимостидляхимиивзглядовБертолле, касавшихсятакназываемыхнеопределенныхсоединений, втовремя (1860-егг.) шловразрезспедагогическойтрадицией (какзаметилиП. ГрапииМ. Изкуердо, «The textbook tradition … contributed to marginalize Berthollet’s system» (Grapí P., Izquirdo M. Berthollet’s conception of chemical change in context // Ambix, 1997. Vol. 44. P. 113-130; P. 119). «Его (Бертолле. – И.Д.) учение, – писал Менделеев, – исходит из того положения, что химическое взаимнодействие веществ совершается вследствие влияния не только одной меры притяжения между разнородными частями, но также под влиянием относительной массы действующих веществ и тех физических условий, в которых взаимнодействие совершается» (Менделеев Д. И. Основы химии // Менделеев Д. И. Соч.: В 25-ти тт. Л.-М., 1949. Т. 13. Основы химии. Ч. 1.Л.-М.: Изд-во АН СССР, 1949. С. 669).

82. Там же. С. 289.

83. Там же. С. 291.

84. Там же.С. 292.

85. Менделеев Д.И. Органическая химия (2-е изд.) // Менделеев Д.И. Соч.: В 25-ти тт. Т. 8. Работы в области органической химии. Л.-М.: Изд-во АН СССР, 1948. С. 35 – 602; С. 146.

86. Менделеев Д. И. Основы химии. 3-е изд. Части 1 и 2. СПб.: Тип. В. Демакова, 1877. Часть 2. С. 852.

87. Там же.

88. Менделеев Д. И. Об атомном объеме простых тел // Менделеев Д. И. ПЗОС. С. 32 – 49; С. 44. Статья основана на докладе, который Менделеев сделал 23 августа (ст. ст.) 1869 года на Втором съезде русских естествоиспытателей в Москве (20 – 30 августа 1869).

89. Менделеев Д.И. Естественная система элементов. С. 74.

90. «При движении по ряду элементов, выстроенных по возрастанию их атомных весов мы действительно видим периодичность изменения их [элементов] свойств довольно отчетливо. Между атомными весами элементов одного семейства можно видеть вполне регулярные отношения, хотя разности атомных весов элементов, следующих непосредственно друг за другом, похоже, не выражаются простым законом» (MeyerL. DieModernenTheorienderChemieundihreBedeutungfürdiechemischeStatik. Breslau: Maruschke&Berendt, 1872 (2nded.). S. 302 – 303).Аналогичную, по крайней мере, на первый взгляд, мысль высказывал и Менделеев, о чем свидетельствуют, в частности, воспоминания русского физико-химика В. Я. Курбатова: «…Он [Менделеев] указал, что ему не верится, чтобы система имела столь простую форму, как таблица, потому что это не соответствует, чтобы в очень сложной природе были так просты соотношения между атомами элементов» (Д. И. Менделеев в воспоминаниях современников.С. 114 – 115).

91. MeyerL. DieNaturderchemischenElemente. S. 354.

92. CannizzaroS.LetteradelProf. StanislaoCannizzaroalProf. S. deLuca. Sunto di un corso di Filosofia Chimica, fatto nella R. Universita di Genova // Il Nuovo Cimento, 1858. T. 7. P. 321–366. (Далеесокр. Sunto). Цит. по: Cannizzaro S. Scritti intorno alla teoria moleculare ed atomica ed alla notazione chimica. Palermo, 1896. P. 1 – 54. С. 13.

93. Там же. С. 14.

94. Здесь m– молекулярный вес; m(Ai) – вес частицы (атома) элемента Ai; m1 : m2 : ... – отношение масс, полученное в результате элементного анализа, ai– некоторые целочисленные коэффициенты.

95. «Вопрос о том, – писал А. М. Бутлеров, – имеем ли мы дело с настоящим атомом, т. е. конечной, неделимой, последней частичкой вещества – вопрос для химика посторонний (лично я склоняюсь, скорее, к отрицанию такого атома); и как бы он ни был решен – это не изменит для нас ничего: во всяком случае, говоря о химически-сложном теле, мы не можем избежать необходимости относить наши суждения к мельчайшим долям вещества, частицам, и к их еще более мелким составным частям, нашим атомам» (Бутлеров А.М.       Химическое строение и «теория замещения» // Бутлеров А.М. Соч.: В 3-х тт. М.: Изд-во АН СССР, 1953. Т. 1. С. 421 – 439; С. 423).

96. Менделеев Д.И. Основы химии. Ч. I. С. 484.

97. Менделеев Д.И. Избранные лекции по химии. М.: Высшая школа, 1968. С. 25.

98. Менделеев Д.И. Основы химии. Ч. I. С. 341.

99. Там же. С. 480.

100. Менделеев Д.И. Основы химии. 8-е изд., вновь испр. и доп. СПб.: Типо-литография М. П. Фроловой, 1906. С. 485.

101. Менделеев Д. И. Периодическая законность химических элементов. [Статья 1871 г.]. С. 104.

102. Менделеев Д. И. Основы химии. 5-е изд. СПб.: Тип. В. Демакова, 1889. С. 459.

103. Архив Д. И. Менделеева. Т. 1. С. 34.

104. Комментируя в «Списке» свою статью «О месте церия в системе элементов», Менделеев писал: «Еще не кончив ‘’Основы химии” (что брало тогда все мое время), я кое-что сделал для церия» (Архив Д. И. Менделеева. Т. 1. С. 54). Но время брало не только написание «Основ», но и другие занятия, о чем см. следующий абзац.

105. Меншуткин Н. А. Очерк развития химических воззрений. СПб.: Тип. В. Демакова, 1888. С. 319.

106. Бутлеров А.М. Исторический очерк развития химии в последние 40 лет. Стенографированные лекции, читанные проф. А. М. Бутлеровым в 1879 – 1880 гг. // Бутлеров А.М. Соч. Т. 3. С. 167-280; С. 280.

107. Иногда понятия «Периодическая система» и «Периодическая таблица» отождествляют.

108. МенделеевД.И. Основыхимии. Часть2 (1-еизд.). С. 907.

109. >Менделеев Д. И. Соотношение свойств. С. 24.

110. Mazurs E. G. Graphic Representations of the Periodic System During One Hundred Years. University, Alabama: University of Alabama Press, 1974.

 

 

 

НА ГЛАВНУЮ ЗОЛОТЫЕ ИМЕНА БРОНЗОВОГО ВЕКА МЫСЛИ СЛОВА, СЛОВА, СЛОВА РЕДАКЦИЯ ГАЛЕРЕЯ БИБЛИОТЕКА АВТОРЫ
   

Партнеры:
  Журнал "Звезда" | Образовательный проект - "Нефиктивное образование" | Издательский центр "Пушкинского фонда"
 
Support HKey
Rambler's Top100    Яндекс цитирования    Рейтинг@Mail.ru