Химическая энергия Фундаментальная триада. Масса Фундаментальная триада.
Химический элемент
Качественные аналогии Межэлементные отношения.
Количественные аналогии Межэлементные отношения.
Случай переходных элементов Химические трудности Путь к «естественной системе».
Об атомном объеме Путь к «естественной системе».
Четные и нечетные ряды Путь к «естественной системе».
Кислородная грань Начало открытия периодического закона. «Первая проба» Возражения Кедрова по поводу
«первой пробы» Трудности графического представления системы Начало открытия периодического закона. Два класса элементов Создание «Опыта системы» Создание «Опыта системы».
Документ D2a Создание «Опыта системы».
Документ D2b Создание «Опыта системы».
Документ D3 Создание «Опыта системы». Предварительные итоги Пути и вехи открытия Периодического закона
Качественные аналогии Межэлементные отношения.
Количественные аналогии Межэлементные отношения.
Случай переходных элементов Химические трудности Путь к «естественной системе».
Об атомном объеме Путь к «естественной системе».
Четные и нечетные ряды Путь к «естественной системе».
Кислородная грань Начало открытия периодического закона.
«Первая проба» Возражения Кедрова по поводу
«первой пробы» Трудности графического представления системы Начало открытия периодического закона.
Два класса элементов Создание «Опыта системы» Создание «Опыта системы». Документ D2a Создание «Опыта системы». Документ D2b Создание «Опыта системы». Документ D3 Создание «Опыта системы». Предварительные итоги Пути и вехи открытия Периодического закона
По мнению Кедрова, "главным (в этой статье) … является твердое обоснование положения, что атомные объемы простых тел представляют физическую функцию периодического характера от атомного веса элементов как аргумента". Несколько иные акценты делают авторы "Летописи": "Изучение зависимости атомного объема от атомного веса как метод количественной характеристики периодического изменения свойств элементов, позволило выделить во всех группах системы, кроме третьей, главные и побочные подгруппы". Итак, первая оценка является неполной, а вторая - неверной.
Менделеев в статье "Об атомном объеме" оперировал не с "Опытом", но с короткой формой системы , описанию которой посвящена первая треть статьи. Затем он переходит к обсуждению "зависимости, какая существует между атомными весами и удельными объемами под удельным (атомным) объемом понималось частное от деления молекулярного (атомного) веса на плотность соединения (простого вещества) различных групп элементов". Он, в частности, указывает на следующие обстоятельства:
1. "…Такие гомологические элементы, как калий, рубидий, цезий или кальций, стронций, барий или фосфор, мышьяк, сурьма и т. п. представляют постепенность в изменениях удельных объемах с изменением атомного веса", например:
Т. е. "с возрастанием атомного веса возрастает и атомный объем, а также увеличивается и энергия элемента судя по контексту, речь идет о химической энергии простого тела. Это последнее объясняется тем значительным различием в расстояниях атомов, которое существует здесь при возрастании атомных весов". Действительно, удельный объем (Vуд) бария более 30, а Ba(OH)2 около 30, т. е. "водная окись бария … имеет меньший объем, чем сам металлический барий", следовательно, две группы ОН, "два водяных остатка присоединяясь к барию, не только не раздвинули его атомов, но даже заставили их сблизиться. Значит, нашлось между атомами бария достаточно места для помещения этих элементов" [там же]. Иная картина наблюдается в случае кальция, поскольку Vуд (Ca(OH)2)=34, т. е. больше, чем Vуд(Caмет)=25,5.
2. "…По горизонтальным строкам, соответствующим Li, K, Rb, Cs - по мере увеличения атомного веса, сперва объем быстро уменьшается, а потом остается почти постоянным". Например:
3. В горизонтальных строках натрия, меди и серебра атомный объем с возрастанием атомного веса "увеличивается, а не уменьшается или не остается постоянным", например:
4. Для полного длинного горизонтального ряда (от щелочного металла до галогена) наблюдается сначала быстрое уменьшение объемов, затем они почти не меняются, потом начинается их медленное увеличение, и, наконец, "чрезвычайно быстрое" нарастание:
5. Что касается строки натрия, то здесь сначала имеет место "уменьшение в объеме, а потом увеличение; но при этом нет надлежащей правильности", что "отчасти объясняется тем различием физического состояния, какое существует для элементов, находящихся в этом ряду, и какого нельзя предполагать для элементов, находящихся в двух предыдущих рядах в рядах Cu и Ag, по крайней мере в столь значительной мере, как здесь". Менделеев имеет в виду различное количество атомов в молекулах простых тел, отвечающих элементам ряда натрия:
"Таким образом, в строке натрия - хлора сгруппировались элементы, весьма различные по числу атомов, заключающихся в их частице; от того не мудрено, что мы здесь замечаем отсутствие той стройности, которая свойственна другим … рядам".
Обобщая сделанные наблюдения, Менделеев приходит к выводу: "Рассматривая … ряды элементов по вертикальным рядам, заметим следующую особенность … . Там мы видели возрастание и удельного веса, и атомного объема, соединенное с увеличением атомного веса и химической энергии; здесь в рядах Na - Cu - Ag; Mg - Zn - Cd и т. д. замечается как бы обратное: натрий, медь и серебро при увеличении атомного веса представляют уменьшение в химической энергии, так же, как и при переходе от магния к цинку и кадмию. При этом в столбцах Na - Cu - Ag; Mg - Zn - Cd; P - As - Sb ход изменения атомных объемов имеет V-образный характер (Vуд(Na)=23,7; Vуд(Cu)=7,2; Vуд(Ag)=10,3 и т. д.). "Из сказанного явственно, - продолжает Менделеев, - что существует некоторая правильность в изменении удельных весов и атомных объемов в рядах элементов, распределенных в общую систему по величине атомных весов. Но эта правильность нарушается теми изменениями в физической и химической природе элементов, от которых зависит количество их атомов, входящих в частицу, и качество атомов или способность их вступать в химические соединения". В этих словах проявилась глубина понимания Менделеевым ПЗ и ПС как полифонического единства самых разных физико-химических закономерностей. Такого понимания сложной игры разнообразных факторов и тенденций не было ни у одного из его "precursors and cocursors".