Ведь теперь, зная, как должны изменяться свойства рядом стоящих элементов, зная, сколько элементов и с какими свойствами должно находиться в каждом отдельном периоде, можно проверить правильность атомных весов различных элементов.
Мало того, знание периодичности свойств элементов дало в руки химика возможность научного предвидения. Видя, в каких местах таблицы недостает элементов с нужными для полного периода качествами, можно заранее предсказать, какие еще элементы существуют в природе, и знать свойства этих неоткрытых веществ.
И великий ученый приступает к исправлению атомных весов некоторых элементов и дополнению таблицы. Если строго следовать известным в то время атомным весам химических элементов, то йод и теллур, например, нужно было поместить в таблице так, что они нарушали последовательность свойств элементов в периоде, то есть нарушали открытый Менделеевым закон природы. Если же эти элементы переставить местами, то последовательность восстанавливается. Значит, так и нужно поместить эти элементы: йод — за теллуром, а не наоборот, как следовало бы сделать, руководствуясь атомным весом.
Во времена Менделеева атомный вес урана считался равным примерно 120. Значит, уран надо было поместить 68 в середине таблицы. Но Менделеев видел, что по всем химическим свойствам место этого элемента в самом конце таблицы, где расположились элементы с большими атомными весами. И ученый смело исправляет ошибку: он увеличивает атомный вес урана вдвое. Экспериментальная проверка атомного веса урана, проведенная позднее, установила, что Менделеев был прав. Таким же путем он уточнил атомные веса индия и церия.
Изучая свойства элементов по периодам, Менделеев увидел в отдельных местах разрывы в последовательности свойств. Например, на месте химического элемента, который по свойствам должен быть близок к алюминию, стоял совсем не похожий на алюминий элемент — титан. Менделеев пришел к выводу: на месте титана должен стоять какой-то другой элемент, схожий с алюминием. Но какой? Среди элементов, известных химикам, такого не было. И Менделеев оставляет в таблице пустую клетку; ее должен занять никому еще не известный элемент, который он называет условно экаалюминием. Ученый был уверен, что этот элемент обязательно откроют в будущем. Он подробно описал химические и физические свойства этого неизвестного химикам вещества: его цвет, растворимость, удельный вес. Он настолько ясно представлял себе свойства неведомого элемента, что даже предсказал, как он будет открыт: этот металл должен обладать большей летучестью, чем алюминий, и скорее всего его обнаружат спектральным анализом.
Таким же путем Менделеев оставил пустые места еще для двух тогда неизвестных ученым элементов, родственников силиция (кремния) и бора. Описывая свойства еще никем не виденных химических элементов, ученый был твердо уверен в правильности своего закона и убежден в том, что неизвестные элементы рано или поздно откроют.
«…Мы не имели до сих пор никакой возможности предвидеть отсутствие тех или других элементов, — писал русский ученый, — потому именно, что не имели никакой, строгой, для них системы, а тем более не имели поводов предсказывать свойства таких элементов… Решаюсь это сделать ради того, чтобы хотя со временем, когда будет открыто одно из этих предсказываемых мною тел, иметь возможность окончательно увериться самому и уверить других химиков в справедливости тех предположений, которые лежат в основании предлагаемой мною системы»[7].
Научное предсказание об открытии новых элементов было сделано Менделеевым в 1871 году. В том году он опубликовал статью, в которой подробно описал новые неизвестные еще химические элементы.
Прошло четыре года. В 1875 году французский химик Лекок де Буабодран, изучая с помощью спектрального анализа состав минерала, привезенного с Пиренейских гор, обнаружил в нем неизвестный дотоле элемент. Он назвал его галлием. Выделив несколько сотых долей грамма галлия, химик определил некоторые его свойства. Новый элемент по характеру своих соединений походил на алюминий.
Так был открыт первый из предсказанных русским ученым элементов. Еще не видя нового элемента, не зная многих его свойств, Менделеев написал французскому химику, что галлий по своему удельному весу должен быть примерно в шесть раз тяжелее воды.
Через несколько дней из Парижа пришел ответ. Буабодран писал, что Менделеев ошибся. Удельный вес галлия равен не 6, а 4,7. Но Менделеев был уверен в своей правоте. Он написал в Париж новое письмо, в котором утверждал, что удельный вес галлия не может быть 4,7, он должен быть от 5,9 до 6. Это было очень смелое утверждение. В самом деле, русский химик, находясь в Петербурге, не видя нового элемента, не присутствуя при опытах с ним, упрекает в ошибке человека, открывшего и исследовавшего этот элемент! Но Менделеев настаивал.
Тогда Буабодран решил еще раз проверить себя. Он поставил новый опыт и убедился, что удельный вес галлия равен 5,94. Так блестяще оправдалось научное предвидение великого ученого. Позднее знаменитый русский ученый К. А. Тимирязев писал: «Дмитрий Иванович Менделеев объявляет ученому миру, что где-то во вселенной, может быть на нашей планете, а может быть и в иных звездных мирах,
