7.7. Аргон

Наприкінці XIX ст. наука і техніка збагатилися новими, досконалішими апаратами для визначення фізико-хімічних властивостей речовин. Фізики заново визначили точки топлення, кипіння, густини та інші властивості різних речовин.

1893 року англійський фізик Джон Вільям Релей вирішив зайнятися вимірюванням густин основних газів. Коли черга дійшла до азоту, то він установив, що літр N₂ з повітря (після усунення води, СО₂ та О₂) важив 1,257 г, тоді як літр азоту отриманого хімічно (розкладом NH₄NО₂) − тільки 1,251. Скільки б разів експеримент не повторювався - результат був той же. 6 міліграмів - вага блохи, але вона весь час відтворювалася. Не знайшовши розв'язку загадки, Релей публікує в журналі "Nature" свої результати і просить у вчених допомоги.

Серед читачів був і фізик Рамзай. Він висловлює думку, що в азоті з повітря є якась важка домішка. Але її ніяк не вдавалося виділити. Тоді Релей з Рамзаєм звернулися до архівів померлого більше сотні років тому англійського хіміка Кавендіша, який багато працював з газами. Цей вчений був великим оригіналом. Будучи дуже багатим, він був дуже нелюдимим, весь вільний час віддавав науці і скрупульозно фіксував усе, що бачив. Проте наукових праць майже не опубліковував. І ось, переглядаючи лабораторний журнал Кавендіша, Релей і Рамзай знайшли такий запис. Кавендіш брав U-подібну трубку з повітрям, опускав відкриті кінці у ртуть і через уведені електроди викликав електричні розряди в повітрі. Утворювався бурий газ (NO₂), який Кавендіш поглинав розчином лугу, який вводив за допомогою піпетки в U-подібну трубку. Так поступово повітря в трубці ставало все менше, але завжди залишалась 1/125 частина взятого об'єму, яка ніяк не хотіла давати бурого диму. Релей і Рамзай зрозуміли − це був ключ до загадки. Вони брали найчистіший азот з повітря і нагрівали його з розжареним магнієм, який поглинав азот, з утворенням нітриду магнію. Але "залишок" завжди був − 1/125 частина вихідного об'єму. Так був відкритий аргон (а - заперечення, ергон − діло), названий так тому, що він не вступав у взаємодію з жодними речовинами.

Відкриття Аr 1894 увійшло в історію як тріумф "третьої цифри після коми". Це був перший газ з групи інертних, отриманий на Землі у вільному стані (Не був отриманий з клевеїту 1895 року).

7.8. ГАЛІЙ

Коли Д. Менделєєв створював періодичну систему, цілий ряд клітинок у ній ще були незаповненими. Одна з них була в III групі, в п'ятому ряді. Цей ще невідкритий елемент Менделєєв назвав ека-алюмінієм, і 1871 року описав у Журналі Російського Хімічного Товариства передбачені ним для цього елемента властивості. Так, атомна маса повинна бути близька до 68, густина біля 6-ти, а температура топлення дуже низька, порівняно з іншими металами.

Пройшло 4 роки і 20.09.1875 р. на засіданні Паризької Академії наук було зачитано лист французького хіміка П’єра Лекок де Буабодрана про відкриття спектральним методом нового хімічного елемента, який він на честь Франції назвав галієм. Виділивши невелику його кількість, він установив його тотожність з передбаченим Менделєєвим ека-алюмінієм. Різниця була лише в густині − він вийшов на цифру 4,7 г/см³. Прочитавши це, Менделєєв написав французькому хіміку лист, де вказував, що густина Ga повинна складати біля 6-и. Лекок де Буабодран провів повторні дослідження і отримав величину 5,94! Це було блискучим підтвердженням методу Менделєєва.