В таблице
В 1859-м году выдающиеся немецкие ученые – физик и математик Густав Кирхгоф и химик Роберт Бунзен – открыли спектральный анализ – важнейший метод определения химического состава вещества. Ими было установлено, что у каждого химического элемента есть свой характерный спектр, свой «отпечаток пальцев». Последующие годы превратились в эпоху «триумфального шествия» нового метода. Так, в 1861-м году были открыты сразу три новых элемента: цезий, рубидий и таллий.
В 1863-м году ученые знаменитой Горной академии, расположенной в г. Фрайберг (Германия) – Фердинанд Рейх и Теодор Рихтер, в продолжение своих работ по спектральным характеристикам таллия, изучали новые образцы германских цинковых руд. В одном из них, вместо ставшей уже привычной ярко-зеленой линии таллия, Рейх и Рихтер неожиданно обнаружили ранее неизвестную, столь же яркую, но… сине-фиолетовую линию. Предположив наличие в образце нового элемента, и принимая во внимание разительное сходство его характеристической спектральной полосы с цветом красителя индиго, ученые назвали его индием. Так нежданно-негаданно старинный краситель, добывавшийся из листьев тропического растения индигоферы, произраставшего в Индии, «породил» название нового химического элемента.
Цвет обложки книги (М., Наука, 1987) соответствует «той самой» линии спектра
Это может показаться странным, но… открыть элемент и дать ему название – это еще полдела… Самое главное – изучить его свойства! Открыв индий, Рейх и Рихтер не держали в руках ни миллиграмма нового металла. Впервые это сделал их коллега по Горной академии, блестящий химик-экспериментатор Клеменс Винклер. Он выделил оксид индия, восстановил его до свободного металла, определив, таким образом, его эквивалент. Это позволило
В таблице
В 1859-м году выдающиеся немецкие ученые – физик и математик Густав Кирхгоф и химик Роберт Бунзен – открыли спектральный анализ – важнейший метод определения химического состава вещества. Ими было установлено, что у каждого химического элемента есть свой характерный спектр, свой «отпечаток пальцев». Последующие годы превратились в эпоху «триумфального шествия» нового метода. Так, в 1861-м году были открыты сразу три новых элемента: цезий, рубидий и таллий.
В 1863-м году ученые знаменитой Горной академии, расположенной в г. Фрайберг (Германия) – Фердинанд Рейх и Теодор Рихтер, в продолжение своих работ по спектральным характеристикам таллия, изучали новые образцы германских цинковых руд. В одном из них, вместо ставшей уже привычной ярко-зеленой линии таллия, Рейх и Рихтер неожиданно обнаружили ранее неизвестную, столь же яркую, но… сине-фиолетовую линию. Предположив наличие в образце нового элемента, и принимая во внимание разительное сходство его характеристической спектральной полосы с цветом красителя индиго, ученые назвали его индием. Так нежданно-негаданно старинный краситель, добывавшийся из листьев тропического растения индигоферы, произраставшего в Индии, «породил» название нового химического элемента.
Кстати, индиго продолжает служить людям и по сей день, оставаясь лучшим красителем для джинсовой ткани. Только теперь его получают синтетически, пользуясь методом, который разработал более ста лет назад великий немецкий химик, Нобелевский лауреат Адольф Байер.
Цвет обложки книги (М., Наука, 1987) соответствует «той самой» линии спектра
Это может показаться странным, но… открыть элемент и дать ему название – это еще полдела… Самое главное – изучить его свойства! Открыв индий, Рейх и Рихтер не держали в руках ни миллиграмма нового металла. Впервые это сделал их коллега по Горной академии, блестящий химик-экспериментатор Клеменс Винклер. Он выделил оксид индия, восстановил его до свободного металла, определив, таким образом, его эквивалент. Это позволило
«Положим, что дан элемент, образующий одну, выше не окисляющуюся, не очень энергическую основную окись, в которой эквивалент элемента
Точно так же не подходят нашему элементу и составы окислов RO3 и R2O7, а потому единственный приличный для нашего элемента атомный вес есть
Но такой элемент и есть индий. Его эквивалент по наблюдению Винклера
Чтобы убедиться в справедливости приведенного выше изменения в формуле окиси индия и в атомном весе индия, я определил его теплоемкость и нашел ее (0,055) согласною с тем выводом, который был сделан на основании закона периодичности, но в то же время Бунзен, испытывая свой изящный калориметрический прием, также определил теплоемкость индия, и наши результаты оказались согласными (Бунзен дает число 0,057), а потому нет никакого сомнения в том, что путем применения закона периодичности есть возможность исправлять атомные веса мало исследованных элементов».
Примечания авт.
Эквивалент – это такая масса элемента, которая соединяется с 1 единицей массы водорода или с 8 единицами массы кислорода. Умножение эквивалента на валентность (если она известна) дает атомную массу элемента. Так как устойчивые кислородные соединения (оксиды) встречаются чаще, для определения эквивалента химики работали именно с ними. Как это делалось практически? Прежде всего, выделялся, в более или менее чистом виде – оксид элемента («окись» – как тогда говорили). Определенную навеску последнего вводили в реакцию восстановления (чаще всего – с водородом), «отнимая» от оксида кислород и освобождая при этом простое вещество, состоящее только из атомов исследуемого элемента. По разности масс полученного простого вещества и исходного оксида вычислялся эквивалент.
Д.И. Менделеев поистине виртуозно решил удивительную задачу: на основании всей совокупности свойств нового элемента и его соединений (а их, этих свойств, на тот момент было известно ох, как немного!) он, не зная точной валентности элемента, методом «доказательства от противного» показал, что она должна равняться трем, а следовательно, атомная масса элемента (тогда она называлась атомным весом) должна быть равна приблизительно 114.
«Энергическая основная окись» по терминологии того времени – это активный оксид щелочного металла, энергично взаимодействующий с водой с образованием щелочи. Оксид индия, таким образом, был совершенно правильно отнесен Менделеевым к «не очень энергическим основным окислам», т.е., по современной терминологии – к оксидам со слабовыраженными основными свойствами.
* * *
Итак, впервые в истории новый химический элемент обрел свои основные характеристики, и – самое главное – занял свое достойное место в Периодической Системе элементов. Однако, это выдающееся достижение
Не обращая внимания на «остроты», уверенный в своей правоте и в огромной предсказательной силе открытого им Закона, ученый пошел еще дальше. От корректировки физико-химических свойств и местоположения уже открытого элемента (т.е. индия) он перешел к предсказанию свойств элементов, которые только предстояло открыть! Эти «бомбы замедленного действия» сработали через несколько лет. Вот как описал взрыв подобной «бомбы» первооткрыватель элемента германия, уже знакомый нам Клеменс Винклер:
«Если в случае с германием мы имеем дело с замечательным самим по себе элементом, изучение которого доставляет великое наслаждение, то исследование его свойств составляет необыкновенно привлекательную задачу еще и потому, что задача эта является как бы пробным камнем человеческой проницательности. Не может подлежать никакому сомнению, что новый элемент – не что иное, как предсказанный Менделеевым 15 лет назад экасилиций. Вряд ли можно дать более ошеломляющее доказательство правильности учения о периодичности элементов, чем то, которое заключается в материализации до сих пор гипотетического экасилиция. Это, по истине говоря, нечто большее, чем простое подтверждение смело выдвинутой теории; это означает вдохновенное расширение химического кругозора, решительный шаг в области познания».
* * *
Итак, с учетом сказанного, список первооткрывателей индия, обычно состоящий из двух вышеупомянутых фамилий, должен быть существенно дополнен. «Оглашаем весь список»: Фердинанд Рейх, Теодор Рихтер, Клеменс Винклер,
* * *
В настоящее время наш 150-летний юбиляр, несмотря на свою невероятную «рассеянность» в недрах земли, находит все новые и новые области применения в науке и технике:
– Благодаря низкой температуре плавления (всего 156°C) индий нашел применение в производстве легкоплавких сплавов. Подобные материалы незаменимы в системах пожарной сигнализации.
– Похожие сплавы используются также и в качестве припоев, прочно соединяющих металл, керамику, стекло и другие материалы. Такие припои применяются в производстве полупроводниковых приборов.
– Полупроводниковые свойства соединений индия с элементами V группы используются для создания инфракрасных детекторов, которые находят как мирное, так и военное применение (в приборах ночного видения).
– Наконец, в последние годы индий, в составе электродов для плазменных панелей, прочно обосновался в офисах, а также в домах «простых» граждан, даже не подозревающих о том, какой редкий гость у них поселился.
Добро пожаловать, товарищ юбиляр!
Источник фото:
http://www.dvdplay.ru/inf/1178/Pioneer_PDP_436RXE/