Млечный Путь. Номер 3, 2019 - Геннадий Краснухин
То, что он стоит на пороге открытия именно Закона Природы, Менделеев ощутил сразу же после создания Периодической таблицы. Вспоминая тот период своей работы через одиннадцать лет, он писал:
"... я в марте и августе 1869 г. дал выражение всех идей, которые представляют и на сегодня основу периодического закона".{17}
Действительно, уже в своем докладе, написанном в течение первых 12 дней после создания Периодической таблицы, Менделеев находит ключевую количественную характеристику химического элемента, определяющую его индивидуальность и свойства - атомный вес:
"... при всей перемене в свойствах простых тел, в свободном их состоянии, н е ч т о <разрядка Д.Менделеева> остается постоянным, и при переходе элемента в соединения это н е ч т о <разрядка Д.Менделеева> - материальное и составляет характеристику соединений, заключающих данный элемент. В этом отношении поныне известно только одно числовое данное, это именно атомный вес, свойственный элементу. Величина атомного веса, по самому существу предмета, есть данное, относящееся не к самому состоянию отдельного простого вещества, а к той материальной части, которая обща и свободному простому телу, и всем его соединениям. Атомный вес принадлежит не углю и алмазу, а углероду".{18}
Здесь же он вводит понятие периодичности и связывает его с атомным весом:
"Элементы, расположенные по величине их атомного веса, представляют явственную п е р и о д и ч н о с т ь <разрядка Д.Менделеева> свойств"{19}
Более того, он уже дает и первую, "черновую" формулировку Периодического закона:
"Все сличения, сделанные мною в этом направлении, приводят меня к тому заключению, что в е л и ч и н а а т о м н о г о в е с а о п р е д е л я е т п р и р о д уэ л е м е н т а разрядка Д.Менделеева > настолько же, насколько вес частицы определяет свойства и многие реакции сложного тела.Выделение жирным шрифтом авт.> Если это убеждение подтвердится дальнейшим применением выставленного начала к изучению элементов, мы приблизимся к эпохе понимания существенного различия и причины 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 были и намеки на него".{20}
Сам Менделеев называет эту формулировку законом, но, не будучи уверенным в строгости его вербального выражения и, главное, не имея "практических правил" его предсказательных свойств, оговаривается об условности приведенной формулировки -
"Если это убеждение подтвердится дальнейшим применением...".
Напряженная работа по раскрытию смысла периодичности и поиск "практических правил" применения периодичности к конкретным химическим вопросам (отдельные примеры, иллюстрирующие периодичность, сразу включаются в выпуски выходящего в это время учебника "Основы химии) в целом завершаются успехом только через полтора года.
Обобщение этой полуторагодичной работы сделано в статье, отправленной в печать 11 декабря (29 ноября по ст. стилю) 1870 года и опубликованной в журнале Русского Химического Общества в начале 1871 года.{21}
По материалам статьи о достигнутых результатах Менделеев делает доклад в Русском Химическом обществе 3(15) декабря 1870 г.
"Д.Менделеев сообщает видоизменение прежде предложенной им системы элементов, при котором она удовлетворяет условиям естественной системы. М. указывает место индия, церия, тория и урана в этой системе и на основании ее определяет свойства некоторых еще неизвестных элементов".{22}
В этой работе представлена новая форма Периодической таблицы и детально описаны свойства элементов, которые через несколько лет будут открыты как галлий, германий и скандий. Дмитрий Иванович высоко ценил эту свою работу:
"Это лучший свод моих взглядов и соображений о периодичности элементов и оригинал, по которому писалось потом так много про эту систему. Это причины главные моей научной известност - п.ч. многое оправдалось - гораздо позднее".{23}
Рис.4. Таблица из статьи Д.И.Менделеева "Естественная система элементов и применение ее к указанию свойств неоткрытых элементов".{24}
Эта статья и публичный доклад, в ходе которого Менделеев увидел реакцию коллег на свои новые соображения, дали ему уверенность в том, что Закон Природы, о существовании которого он догадывался в ходе построения своей Периодической таблицы в феврале - марте 1869 года, теперь открылся ему во всей полноте и может быть сформулирован вполне строго.
В связи с этим встал вопрос - где опубликовать эту формулировку? Чтобы понять, почему Менделеев сделал свой выбор о месте публикации строгой формулировки Периодического закона, вспомним, с какой целью он начал работу по систематизации химических элементов.
Главной задачей, которую решал Менделеев, начиная эту работу, была задача облегчить студентам Петербургского Университета усвоение курса химии. И решалась она публикацией нового учебника по курсу "Основы химии".
К концу 1870 года вышли два выпуска этого учебника и готовился к печати третий. Как и в случае с первым выпуском, к моменту, когда сложилась новая форма Периодической таблицы, его текст был уже напечатан. Но, в отличие от ситуации марта 1869 года, еще не был окончательно сброшюрован и не поступил в продажу. И еще можно было успеть вставить новый вариант таблицы перед текстом. Спешка была такова, что техническое указание Менделеева в типографию о размещении таблицы попало на обложку третьего выпуска:
Рис. 5. Указание Д.И.Менделеева о публикации второго варианта Периодической таблицы.{25}
Сам выпуск выглядел так:
Рис.6. Обложка 3-го выпуска книги "Основы химии"{26}
На обложке стоит дата 1870 год. И именно в этом выпуске и была опубликована та таблица, которую современный читатель называет "Таблица Менделеева". Сам Дмитрий Иванович назвал ее "Естественная система элементов Д.Менделеева":
Рис. 7 Вкладка в 3-й выпуск книги "Основы химии" Д.И.Менделеева.{27}
Это единственный экземпляр книги в фондах РГБ, в котором сохранилось вложение с таблицей. Вложение напечатано на тонкой "папиросной" бумаге, становящейся с течением времени весьма хрупкой, вклейка сложена вчетверо для того, чтобы поместиться
