7. Історія відкриття деяких хімічних елементів

У вигляді простих речовин людям у стародавні часи було відомо менше десятка елементів. Ще в Середньовіччі, навіть у 18-19 ст. багато складних речовин вважалися простими (наприклад, вода), а деякі прості, або їх суміші - складними (напр., хлор, повітря тощо).

Історія відкриття цілого ряду елементів є показовою, як розвивалась хімія, як багато вчених уперше отримали те, відкриття чого ославило пізніше когось іншого.

Поведемо мову про відкриття деяких елементів. При цьому будемо йти від легших до важчих елементів, за періодичною системою.

7.1. Водень (Гідроген)

За достовірними даними водень був відомий (під назвою "горюче повітря") ще лікареві і природодосліднику Парацельсу (XVI ст.).Пізніше, в 1660 р. великий Роберт Бойль не тільки отримав "горюче повітря" дією заліза на сульфатну кислоту, але й уперше зібрав його в колбу, чого до нього ще ніхто не вмів зробити. Проте ніхто з учених того часу не вважав "горюче повітря" простою речовиною. Найближче наблизився до цього Генрі Кавендіш (1781-82). Отримував він водень дією Zn + HC1. Він зі здивуванням помітив, що якщо через суміш "горючого повітря" і кисню пропустити електричний розряд, то утворюється вода і тільки вода. Власне, ще до нього таке помітив і Джозеф Прістлі, але він на це не звернув уваги. Крапку над "і" поставив у цьому усьому великий Лавуазьє (1783). Він провів точні дослідження взаємодії "горючого повітря" з уже відкритим у 1774 р. киснем. Були підтверджені висновки Кавендіша - продуктом взаємодії була тільки вода. Лавуазьє, одначе, пішов далі. Він довів, що при розкладі води (електролізом) утворюється водень і кисень. Так було встановлено, що вода складна речовина. Власне, детальний аналіз води під час цих дослідів був пов'язаний з тим, що Лавуазьє і інженер Меньє шукали на завдання Паризької академії наук спосіб отримання газу для заповнення аеростатів − це було на початку ери повітроплавання. Власне, звідси пішла й назва латинська водню − гідрогеніум, що означає (з грецької "гідор" −вода, і "генао" − народжую − породжуючий воду.

7.2. ГЕЛІЙ

У кінці першої половини XIX ст. астрономи займалися проблемою протуберанців − яскравих виступів, які можна було спостерігати на краю сонячного диску під час сонячних затемнень, коли воно закрите місяцем. Одні думали, що протуберанці − це тіні високих місячних гір, інші − що це гори на розпеченому сонці, ще інші − що це вогняні хмари сонячної атмосфери.

Лише 1851 року німецький астроном Шмідт установив, що під час затемнення обриси протуберанців змінюються. Тому він твердив, що протуберанці − це газові хмари, які викидаються в атмосферу колосальними виверженнями на Сонці (тепер відомо, що їх висота досягає 160 тис. км). Під час наступного затемнення протуберанці навіть були сфотографовані (1860).

Між тим, ще до 1860 р. був винайдений спектроскоп, − прилад, який дозволяв спостереження видимої частини спектра, що дозволяло встановлювати за випроміненим світлом якісний склад тіл. Але під час затемнення 1860 р. ніхто з астрономів не скористався спектроскопом, щоби дослідити природу протуберанців. Наближалося чергове затемнення 1868 р. Багато хто з астрономів озброївся спектроскопом. І ось в Індії французи Жюль Жансен і одночасно Норман Лок'єр спостерігали через спектроскоп протуберанці і побачили, крім синьої, зелено-голубої та червоної ліній водню ще одну додаткову − яскраво-жовту. Цікаво, що обидва написали про це в Паризьку академію наук і їх листи прибули в той же день − 25 жовтня 1868 р. Лок'єр пропонував нововідкриту "сонячну речовину" назвати гелій від грецького геліос - сонце.

Так уперше за допомогою приладів був відкритий елемент поза Землею − на Сонці. Тривалий час уважали, що його на Землі немає. Але ось 1895 року один лондонський хімік звернув увагу фізико-хіміка Рамзая на забуту статтю геолога Гільдебранда. Там писалося, що деякі рідкісні мінерали при нагріванні в H₂SO₄ виділяють негорючий газ, який ні з чим не реагує. Зокрема, це стосувалося мінералу "клевеїт". Рамзай ледве знайшов у Лондоні 1 г клевеїту, але йому вдалося встановити, що отриманий з нього газ дає такий же спектр, як і гелій. Це підтвердив і авторитет в цій галузі Крукс.

Так, 23 березня 1895 р. гелій був знайдений і на Землі. Цікаво, що через 15 днів незалежно від Рамзая Не виділив з того ж клевеїту швед Ланле.

А втретє Не відкрили в природному газі в 1903 р. При бурінні свердловини у США з глибини 100 м ударив потужній струмінь газу. Звичайно, це мав бути метан. Але, на диво всім, газ не підпалювався. Як показали дослідження, це був гелій. Правда, звичайний гелій знаходиться в кількості 1-10 % в природному газі. Той випадок у США був унікальним.