В конце XIX и начале XX столетий, когда наука смогла проникнуть внутрь атома, выяснилось, что атом представляет собой сложное материальное образование, состоящее из нескольких более простых частиц и способное к изменениям и превращениям.
В обосновании нового учения об атоме и овладении заключенной в нем энергией выдающуюся роль сыграл открытый в 1869 г. гениальным русским химиком Д. И. Менделеевым периодический закон химических элементов. Глубочайшая вера в объективность законов природы привела Менделеева, убежденного материалиста и диалектика, к открытию великого закона природы, которое Ф. Энгельс оценивал как научный подвиг.
Менделеев установил, что свойства химических элементов изменяются периодически и что между ними существует внутренняя закономерная связь. Основываясь на этом, Менделеев расположил химические элементы в ряд по их атомным весам, построив таким образом периодическую систему (таблицу) элементов, которая охватывает все существующие химические элементы (рис. 1).
В 1869 г. было известно только 64 элемента. Из них лишь 35 были изучены настолько хорошо, что их можно было уверенно расположить в системе. У остальных известных элементов даже основные свойства еще не были изучены в достаточной мере.
Однако глубоко уверенный в правильности открытого им закона. Менделеев размещал элементы в периодической системе, изменяя неверные значения атомного веса ряда элементов и предсказывая новые их свойства. В некоторых случаях ученый оставил в таблице пустые клетки для не открытых, но, по его мнению, существующих в природе элементов.
«Каждый естественный закон, — писал Менделеев, — однако, тогда только приобретает особое научное значение, когда из него есть возможность извлекать практические, если можно так выразиться, следствия, то есть такие логические заключения, которые объясняют не объясненное еще, указывают на явления, до тех пор неизвестные, и, особенно, когда он дает возможность делать такие предсказания, которые возможно подтвердить опытом. Тогда очевидна становится польза закона и получается возможность испытать его справедливость».
Опираясь на открытый им закон, Д. И. Менделеев предсказал существование новых, неизвестных еще элементов и наперед описал физико-химические свойства некоторых из них.
Дальнейшее развитие науки блестяще подтвердило замечательные предвидения великого ученого. Несколько из указанных Менделеевым элементов были открыты еще при его жизни, и свойства их полностью совпали с его предсказаниями.
