В отличие от своих предшественников Менделеев был глубоко убежден, что между всеми химическими элементами должна существовать закономерная связь, объединяющая их в единое целое, и пришел к заключению, что в основу систематики элементов должна быть положена их относительная атомная масса.
Действительно, расположив все элементы в порядке возрастающих атомных масс, Менделеев обнаружил, что сходные в химическом отношении элементы встречаются через правильные интервалы и что, таким образом, в ряду элементов многие их свойства периодически повторяются.
Эта замечательная закономерность получила свое выражение в периодическом законе, который Менделеев формулировал следующим образом:
Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов*.
Чтобы познакомиться с найденной Менделеевым закономерностью, выпишем подряд по возрастающей атомной массе первые 20 элементов.
Под символом каждого элемента поместим его округленную атомную массу и формулу его кислородного соединения, отвечающего наибольшей валентности элемента по кислороду:
* Напомним, что раньше вместо термина «относительная атомная масса» употреблялся термин «атомный вес».
- 47 -
H
| He
| Li
| Be
| B
| C
| N
|
Водород
| Гелий
| Литий
| Бериллий
| Бор
| Углерод
| Азот
|
1
| 4
| 6,9
| 9
| 10,8
| 12
| 14
|
H>2O
| -
| Li>2O
| BeO
| B>2O>3
| CO>2
| N>2O>5
|
O
| F
| Ne
| Na
| Mg
| Al
| Si
|
Кислород
| Фтор
| Неон
| Натрий
| Магний
| Алюминий
| Кремний
|
16
| 19
| 20,2
| 23
| 24,3
| 27
| 28,1
|
-
| F>2O
| -
| Na>2O
| MgO
| Al>2O>3
| SiO>2
|
P
| S
| Cl
| Ar
| K
| Ca
|
Фосфор
| Сера
| Хлор
| Аргон
| Калий
| Кальций
|
31
| 32,1
| 35,5
| 39,9
| 39,1
| 40,1
|
P>2O>5
| SO>3
| Cl>2O>7
| -
| K>2O
| CaO
|
В этом ряду сделано исключение только для калия, который должен был бы стоять впереди аргона. Как увидим впоследствии, это исключение находит полное оправдание в современной теории строения атома.
Не останавливаясь на водороде и гелии, посмотрим, какова последовательность в изменении свойств остальных элементов.
Литий — одновалентный металл, энергично разлагающий воду с образованием щелочи. За литием идет бериллий — тоже металл, но двухвалентный, медленно разлагающий воду при обычной температуре. После бериллия стоит бор — трехвалентный элемент со слабо выраженными неметаллическими свойствами, проявляющий, однако, некоторые свойства металла. Следующее место в ряду занимает углерод — четырехвалентный неметалл. Далее идут: азот — элемент с довольно резко выраженными свойствами неметалла; кислород — типичный неметалл; наконец, седьмой элемент фтор — самый активный из неметаллов, принадлежащий к группе галогенов.
