Джон Ньюлендс и закон октав

Кто такой Джон Ньюлендс?

Джон Александер Рейна Ньюлендс (1837–1898) родился в Лондоне и учился в Королевском химическом колледже. Его мать была итальянского происхождения, и в 1860 году он отправился в Италию, чтобы добровольцем сражаться в войсках Джузеппе Гарибальди в кампании по объединению страны. Вернувшись в Лондон, он работал химиком-аналитиком, а позже химиком в сахарной промышленности.

Каждый восьмой элемент

В серии коротких статей в журнале Chemical News, начиная с 1864 года, Ньюлендс расположил известные элементы в порядке возрастания атомного веса и присвоил каждому номер места. В августе 1865 года он указал, что элементы со сходными свойствами, как правило, оказываются на расстоянии семи мест друг от друга. Литий имел номер 2, натрий — 9, калий — 16; тот же интервал связывал фтор и хлор, магний и кальций. Поскольку каждый восьмой элемент повторял первый, он сравнил эту закономерность с октавой в музыке и назвал её законом октав.

Теперь мы знаем, почему счёт получился равным восьми. Благородные газы ещё не были открыты, поэтому в каждом ряду лёгких элементов было семь членов, а восьмой элемент начинал следующий ряд.

Холодный приём

1 марта 1866 года Ньюлендс представил свои идеи Химическому обществу в Лондоне. Аудитория осталась неубеждённой. Один из присутствующих, физик Джордж Кэри Фостер, спросил, не пробовал ли Ньюлендс расположить элементы в алфавитном порядке, намекая, что почти любое расположение даст случайные совпадения. Общество отказалось публиковать статью, объяснив, что не печатает чисто теоретические работы.

Где октавы дали сбой

У критиков были реальные основания для сомнений. Для лёгких элементов, вплоть до кальция, закономерность соблюдалась хорошо, но дальше она рушилась: железо оказывалось в одной строке с кислородом и серой, а кобальту и никелю приходилось делить одно место в семействе фтора и хлора. В нескольких местах Ньюлендс втискивал два элемента на одно место, а в его таблице не было пустых мест для ещё не открытых элементов. Когда появлялся следующий новый элемент, ему некуда было встать.

Наконец признание

После того как периодическая таблица Менделеева 1869 года получила признание, Ньюлендс утверждал, что первым заметил периодическую закономерность, и в 1884 году собрал свои статьи в книгу, чтобы отстоять свою позицию. Королевское общество, которое в 1882 году совместно наградило медалью Дэви Менделеева и Лотара Мейера, в 1887 году вручило ту же медаль Ньюлендсу за открытие периодического закона.

Сегодня Ньюлендса помнят как одного из важнейших предшественников периодической таблицы. Его идея присвоить каждому элементу пронумерованное место в последовательности приобрела новый смысл в 1913 году, когда Генри Мозли показал, что у каждого элемента есть свой атомный номер.