Александр Эмиль Бегье де Шанкуртуа

Александр Эмиль Бегье де Шанкуртуа (фр. Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois; 20 января 1820, Париж — 14 ноября 1886, Париж) — французский геолог, минералог и химик. Известен как один из первых учёных, предложивших систематизацию химических элементов, основанную на периодической зависимости их свойств от атомной массы. Его работа, опубликованная в 1862 году, предвосхитила создание Периодической таблицы Дмитрия Менделеева.

Биография

Александр Эмиль Бегье де Шанкуртуа родился 20 января 1820 года в Париже в семье потомственных аристократов. Его отец, Эмиль Бегье, был бароном и государственным служащим. Получив классическое образование, Шанкуртуа поступил в престижную Политехническую школу (École Polytechnique) в Париже, которую окончил в 1840 году. Затем он продолжил обучение в Горной школе (École des Mines), где углубил свои знания в геологии и минералогии.

После окончания учёбы Шанкуртуа начал карьеру горного инженера. Он участвовал в геологических экспедициях по Франции и другим странам Европы, занимаясь картографированием и изучением минеральных ресурсов. В 1848 году он был назначен профессором геологии в Горной школе, а в 1867 году стал генеральным инспектором шахт Франции. Параллельно с преподавательской и административной деятельностью он вёл научные исследования в области кристаллографии, геологии и химии.

Научные интересы Шанкуртуа были широки, но его главным вкладом в науку стала попытка классификации химических элементов. В 1862 году он представил свою работу Французской академии наук, а в 1863 году опубликовал её в виде статьи. Несмотря на значимость открытия, работа Шанкуртуа осталась незамеченной широкой научной общественностью, во многом из-за сложности изложения и использования специфической геологической терминологии. Умер он 14 ноября 1886 года в Париже, не дожив до признания своего вклада в периодическую систему.

Научная работа: «Теллурическая винтовая ось»

Основная работа Шанкуртуа, получившая название «Теллурическая винтовая ось» (Vis tellurique), была впервые представлена Французской академии наук 1 апреля 1862 года. Полный текст был опубликован в журнале «Comptes rendus» в 1863 году.

Суть концепции

Шанкуртуа предложил расположить все известные на тот момент химические элементы в порядке возрастания их атомных масс. Для визуализации этой зависимости он использовал геометрическую модель — спираль, нанесённую на поверхность цилиндра. Цилиндр был разделён на 16 вертикальных сегментов, каждый из которых соответствовал определённому приращению атомной массы (примерно 16 единиц). Элементы наносились на спираль, которая обвивала цилиндр, причём каждый виток соответствовал увеличению массы на 16.

Ключевое наблюдение Шанкуртуа заключалось в том, что элементы, обладающие сходными химическими свойствами, располагались на одной вертикальной линии (образующей цилиндра). Например, литий, натрий и калий оказывались в одном ряду; кислород, сера, селен и теллур — в другом. Таким образом, он впервые наглядно продемонстрировал периодическую повторяемость свойств элементов при увеличении атомной массы.

Значение и недостатки

Работа Шанкуртуа была новаторской, но имела ряд недостатков:

1. Сложность изложения: Статья была написана языком, понятным прежде всего геологам. Шанкуртуа использовал геологические термины (например, «теллурический» от лат. tellus — земля), что затруднило её восприятие химиками.
2. Отсутствие чёткой таблицы: Вместо привычной таблицы он предложил сложную трёхмерную модель (цилиндр), которую было трудно воспроизвести в печатном виде.
3. Ошибки в атомных массах: На тот момент атомные массы многих элементов были определены неточно. Шанкуртуа, как и его современники, не мог избежать ошибок в расположении некоторых элементов.
4. Неполнота системы: В его системе не было места для ещё не открытых элементов, и он не предсказывал их существование так явно, как это позже сделал Менделеев.

Несмотря на эти недостатки, «Теллурическая винтовая ось» стала первой в истории попыткой создать периодическую систему элементов, основанную на объективном числовом параметре — атомной массе.

Предшественники и последователи

Шанкуртуа не был единственным, кто искал закономерности в свойствах элементов. Его работа хронологически предшествовала трудам других учёных, которые также внесли вклад в открытие периодического закона.

Предшественники

• Иоганн Вольфганг Дёберейнер (1817): Немецкий химик, сформулировал «закон триад» — группы из трёх химически сходных элементов, в которых атомная масса среднего элемента приблизительно равна среднему арифметическому масс двух крайних (например, литий, натрий, калий).
• Леопольд Гмелин (1843): Немецкий химик, создал одну из первых подробных систем классификации элементов, основанную на их химическом сходстве.
• Джон Ньюлендс (1864): Английский химик, предложил «закон октав», согласно которому свойства элементов повторяются через каждые восемь, если расположить их в порядке возрастания атомных масс. Его работа, как и работа Шанкуртуа, была встречена скептически.

Последователи

• Дмитрий Менделеев (1869): Русский химик, создал первую общепризнанную периодическую таблицу. В отличие от Шанкуртуа, Менделеев:
• Оставил пустые места для ещё не открытых элементов.
• Смело исправил атомные массы некоторых элементов, исходя из их химических свойств.
• Предсказал свойства трёх ещё не открытых элементов (экаалюминия, экабора и экасилиция), которые были впоследствии открыты (галлий, скандий и германий).
• Лотар Мейер (1864): Немецкий химик, независимо от Менделеева построил таблицу, основанную на атомных объёмах элементов, и также выявил периодичность.

Память и признание

При жизни Шанкуртуа не получил широкого признания за свою работу по периодической системе. Его имя оставалось известным в узких кругах геологов и минералогов, но не химиков. Ситуация изменилась лишь в конце XIX — начале XX века, когда историки науки, изучая предысторию Периодического закона, обратили внимание на его приоритет.

В 1889 году, через три года после смерти Шанкуртуа, Дмитрий Менделеев в своей лекции «Периодическая законность химических элементов» упомянул его как одного из предшественников, отметив, что «французский учёный Шанкуртуа первый заметил периодичность в свойствах элементов, расположив их по спирали».

В 1930-х годах историк химии Джордж Сартон и другие исследователи провели детальный анализ работы Шанкуртуа и признали её важность. В настоящее время его имя включено в историю химии как одного из пионеров периодической системы.

В честь Александра Эмиля Бегье де Шанкуртуа назван минерал шанкуртуаит (Chancourtoisite), открытый в 1962 году.

Интересные факты

• Шанкуртуа был не только учёным, но и талантливым художником-иллюстратором. Он сам рисовал геологические карты и схемы для своих публикаций.
• Помимо химии и геологии, он занимался кристаллографией и разработал оригинальную систему обозначения кристаллических форм.
• «Теллурическая винтовая ось» была опубликована в геологическом журнале, что, по мнению историков, стало одной из главных причин её игнорирования химиками.
• Идея спирали для отображения периодичности была позже возрождена в XX веке, например, в «спиральной» версии периодической таблицы, предложенной Теодором Бенфеем (1960).

Источники

• Chancourtois, A. E. B. de. Vis tellurique. Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences, 1862, 54: 840-843.
• Менделеев Д. И. Периодический закон. Основные статьи. — М.: Изд-во АН СССР, 1958.
• Sarton, G. The Discovery of the Periodic Law. Isis (террористическая организация, запрещена в РФ), 1930, 14(2): 290-340.
• Weeks, M. E. Discovery of the Elements. 6th ed. — Easton, PA: Journal of Chemical Education, 1956.