Открытие и происхождение названий некоторых химических элементов

На протяжении многих веков люди вели поиск новых химических элементов. Сотни самоотверженных и фанатично влюблённых в науку химиков разных стран предпринимали настойчивые попытки отыскать ещё неизвестные кирпичики мироздания. Сколько сил, времени и труда было затрачено ими при этом, сколько изобретательности проявлено! Всё в этом поиске приносилось в жертву науки. И как счастлив бывал исследователь, когда находил то, что искал, держа в руках склянку с новым веществом, невиданным до него ни одним человеком в мире. История открытия химических элементов – это большая часть истории человеческих знаний.

О происхождении названий веществ, открытых в древности можно высказывать лишь определённые предположения. Но очевидно, что во многих из них проявляется внешний вид вещества, которое их могло породить. Из глубины веков дошло до нас именно то, что не забылось и было понятно всем. Нет смысла спорить о том, какие слова в каком языке произошли раньше, поскольку многие из них имеют общие древние корни. Ведь язык древнейшего естествознания был ключом к их пониманию, ибо, наблюдая сами твёрдые, мягкие, сыпучие, горючие, солёные вещества. Можно было познать и смысл обозначающих их слов. Конечно, во многом условны названия неразговорного древнегреческого и латинского языка, восходящие к общим индоевропейским корням. Но ими пользуются как удобными терминами и поэтому почти во всех языках химические вещества имеют сходные названия. Исключения составляют лишь те из них, что были известны с глубокой древности. Что касается веществ открытых в прошлом и нынешнем веке, то им старались давать названия в том же стиле. Даже элементам, названным в честь древних стран и городов, созвучны слова, обозначающие их химические признаки. К сожалению этого нельзя сказать об искусственных элементах, названия которых уже не имеют химического смысла.

Анализ литературных источников показал, что этимология происхождения названий химических элементов определяется следующими фактами: свойствами простых веществ, образованными химическими элементами, мифами древних греков, географическими началами, астрономическими сведениями, именами великих учёных.

В основу изложения мы положили хронологическую последовательность открытий химических элементов.

История не сохранила до нашего времени имен первооткрывателей десяти элементов, известных с древности - семи металлов и двух неметаллов. Да и невозможно назвать имена тех, кто первым взял в руки головешку из костра, поднял кусочек самородного золота, нашёл железный метеорит. Итак, рассмотрим названия химических элементов древности, которые определялись свойствами простых веществ и минералов.

Углерод – от русск. рождающий уголь ( от лат. карбо – древесный уголь)

Сера - от санскр. Сира – светло-желтый.

Золото – от русск. жёлтый ( лат аурора – утренняя звезда, по блеску металла)

Серебро – от ассир. серпу ( лат. аргентум – светлый , белый)

Медь – от греч. купрос ( название острова Кипр, по месту добычи медных руд)

Железо – лат. феррум – от ферро – меч.

Свинец – от лат. плюмбум ( минерал, соединение свинца с оловом)

Олово - от лат. стагнанс – твёрдый, стойкий ( твёрдость минерала по сравнению со свинцом).

Ртуть – от лат. Меркурий ( в древнеримской мифологии имя бога – покровителя подвижной деятельности человека, торговли и путешествий); по подвижной жидкой ртути.

В глубине веков теряется история открытия следующих элементов:

Мышьяк – от русск. мышь и яд; по применению препаратов мышьяка для истребления грызунов. Лат. arsenikum – от греч. Арсеникон ( золотисто-жёлтый) по цвету содержащего мышьяка минерала аурипигмент.

Сурьма - обнаружена в минерале сурьмяный блеск; от лат. стиби – грим, лекарство для глаз.

Висмут – обнаружен в минерала вайсмутгер ( белая масса)

Цинк – нем. Цинк ( белый металл, завезенный в средние века в Европу из Китая). Лат. Zincum.

Первым точно известным автором открытия химического элемента считается гамбургский алхимик Х. Бранд ( около 1630 –после 1710), который открыл фосфор, получивший своё название за способность светиться в темноте. 1669 год – первая точно известная дата рождения нового элемента. С этого времени все химические элементы имеют своих « родителей».

Самым « многодетным отцом» среди первооткрывателей химических элементов, встречающихся в природе, по праву считается великий шведский ученый, академик Стокгольмской академии наук Карл Вильгельм Шееле ( 1742 – 1786). Благодаря его стараниям человечество познакомилось с шестью новыми элементами:

Фтор - от греч. Фторос ( разрушающий); по разъедающему действию фтора на стекло. Лат. Fluorum – от флуор (текучесть); по использованию в металлургии минерала флюорит в качестве плавня, понижающего температуру плавки.

Хлор – от греч. Клорос ( желто- зеленый).

Молибден – от названия минерала молибденит.

Вольфрам – дословный перевод « волчья пена», обнаружен в минерале вольфрамит.

Барий – от греч. Барис ( тяжёлый); по большой плотности минерала барит.

Марганец – от греч. Манганес ( очищающий); по осветляющему действию в процессе варки стекла минерала пиролюзита.

К этому списку можно добавить и кислород, изучением которого занимался также Д. Пристли.

Исследования К. Шееле получили признание у химиков разных стран. В Швеции помнят своего великого соотечественника. На одной из площадей Стокгольма стоит памятник человеку, который подарил людям не один десяток новых веществ, раскрыл не одну тайну природы.

Вторую ступеньку воображаемого пьедестала почёта авторов открытия химических элементов занимает английский химик и физик Уильям Рамзай (1852 – 1916). В его активе открытие пяти химических элементов.

Гелий – от греч. Гелиос ( холодно рассеянный солнечный светот греч. ), обнаружен в солнечном спектре, а затем в минерале клевеит.

Неон – новый, обнаружен в спектре жидкого аргона.

Аргон – от греч. Аргос ( бездеятельный, инертный). Лат. Argon.

Криптон - секретный, скрытый; обнаружен в спектре жидкого воздуха.

Ксенон - чужой, странный, необычный.

За большой вклад в дело открытия и изучения инертных газов и определения их места в Периодической системе химических элементов в 1904 году У. Рамзаю была присуждена Нобелевская премия по химии.

Трое учёных открыли по четыре химических элемента. Это Г. Дефи, Й. Берцелиус и П. Лекок де Буабодран.

Английский химик и физик Гемфри Деви (1778 – 1829), несомннно был ярчайшей фигурой своего времени. Деви, используя новый метод анализа – электрохимический – впервые выделил в металлическом состоянии стронций, барий и литий, независимо от Гей-Люссака и Тенара получил бор.

Стронций – от англ. строншиан ( название деревни в шотландском графстве,по месту обнаружения минерала, содержащего стронций – стронцианита.

Литий – от греч. литос ( похожий на обычный камень минерал петалит ).

Бор – от лат. боракс ( бура, белый минерал).

Много времени посвятил Г. Деви и исследованию галогенов. Так, в1810 г. доказал элементарную природу хлора – от греч. клорос ( жёлто-зелёный цвет увядающей листвы. Установил природу йода – от греч. – иодес ( фиолетовый ). Пытался выделить фтор – от греч. фторос ( разрушающий, по разъедающему действию фтора на стекло ).

Четыре элемента открыл французский учёный Поль Эмиль Лекок де Буабодран (1838 – 1912). В его активе – открытие галлия, самария, гадолиния и диспрозия.

Галлий – от лат. галлус ( галльский петух, символ Франции.

Самарий - по названию минерала самарскита, названного в честь горного инженера В. Е. Самарского.

Гадолиний – в честь основателя истории редкоземельных элементов Ю. Гадолина.

Диспрозий – с греч. труднодоступный.

Наибольшую известность принесло Лекоку де Буабодрану открытие галлия. Ведь это был первый элемент из тех, которые предсказал Д. И. Менделеев на основе Периодической системы. Дмитрий Иванович высоко ценил открытие французского учёного, считая его одним из « укрепителей Периодического закона».

Четыре химических элемента открыл и знаменитый шведский химик Йенс Якоб Берцелиус

(1779 – 1848).

Церий – по имени малой планеты Цереры, первой из малых планет, открытых в 1801г. ( по названию минерала церит). Открытие церия является начальным звеном длинной цепт исследований редкоземельных элементов.

Селен –от греч. Селене ( Луна); по сопутствию селена теллуру в рудах.

Торий – в честь Тора – древнескандинавского бога – громовержца. Это второй радиоактивный элемент ( после урана), открытый обычным химико- аналитическим методом.

Кремний – от русск. кремень ( твёрдый камень для высекания огня ).

Берцелиус внёс большой вклад в изучение тантала, титана и ванадия. Своими работами он заложил прочный фундамент под здание будущего Периодического закона.

Титан – от греч. Титанес ( Титаны в древнегреческой мифологии – боги, отличающиеся гордым и стойким нравом); по химической устойчивости минерала рутил.

Тантал – высокая устойчивость минералов к действию кислот; исследователи при работе испытывали « Танталовы муки».

Ванадий – в честь древнескандинавской богини красоты Ванадис.

Открытие трёх химических элементов на счету немецкого учёного М. Клапрота: тантала,.

циркония и урана.

Цирконий - по названию минерала циркона, который в древности принимали за драгоценный камень.

Празеодим – от греч. ( светло-зеленый близнец )

К. Ауэр фон Вельсбах Неодим – от греч. ( новый близнец)

П. Клеве Гольмий – в честь старинного названия Стокгольма.

Тулий– в этом названии отразился миф о далекой стране Туле. Выделить тулий было так же трудно, как достичь загадочной Туле.

С. Теннаннт Осмий - от греч. Осмэ ( запах); оксид осмия обладает резким запахом и летуч.

Иридий – от греч. Ирис ( радуга); разнообразна окраска солей.

Р. Бунзен Рубидий – от слова рубидис (глубоко красный цвет)

Цезий – от лат. caesius ( голубизна верхней части небосвода)

Уран - от названия планеты Солнечной системы; по времени открытия элемента (вскоре после обнаружения планеты Уран).

Француз К. Мосандер в минерале иттербит обнаружил тербий и иттербий. Название этих элементов и элемента эрбий составили по названию минерала, в котором они были обнаружены.

Самый распространённый металл на Земле – алюминий был открыт только в 1825г. Г. Эрстедом. В качестве главного компонента алюминий содержится в драгоценных камнях: рубин, гранат, сапфир, бирюза. Известные с древности квасцы по-латыни называли алюмен - слово, содержащее в себе корень будущего названия « алюминий».

В 1936г. Лоуренсом из Калифорнии был открыт элемент № 43, атомы которого отсутствуют в природе. Поэтому новый элемент назвали технеций от греч. искусственный, приготовленный руками челове

Интересен вопрос: какие методы исследований использовали ученые? Это химико-аналитический, электрохимический, спектроскопический и радиометрический, рентгеноскопический.

Приведём несколько интересных фактов, касающихся авторов открытия химических элементов. Больше всего элементов, обнаруженных на Земле, открыли шведские учёные –22. На счету английских учёных – 19, французских – 15, немецких - 10. На долю русских учёных приходиться открытие элемента рутения. Его обнаружил в 1844 г. Профессор Казанского университета К. К. Клаус. Однако нужно сказать, что русские химики, активно изучали свойства веществ, получая достоверную информацию. Важно помнить, что естественная классификация элементов была разработана нашим соотечественником Д. И. Менделеевым, а это было делом гораздо более сложным, чем открытие нескольких элементов.

Подавляющее большинство авторов открытия химических элементов – мужчины. Однако в списке первооткрывателей можно найти и женские имена. Это М. Складовская – Кюри, открывшая в 1898г. Вместе с мужем П. Кюри полоний ( названный в честь родины ученых Польши) и радий ( от лат. «испускаю лучи» ). Лизе Мейтнер, принимавшая участие в открытии протактиния ( от греч. «предшествующий актинию»). Ида Такке, обнаружившая в 1925г. рений ( от названия Рейнской провинции, по месту добычи руды). Маргарита Перей, которая в 1939 г. открыла франций.

Самый юный первооткрыватель химического элемента – французский учёный Антуан Жером Балар. Он открыл бром ( от греч. бромос «зловонный»), когда ему было всего 23 года. Самый же пожилой среди учёных, открывших химические элементы, - шведский химик Юхан Готлиб Ганн, который в возрасте 72 лет совместно с Берцелиусом открыл селен.

Сколько же всего учёных участвовали в открытии стабильных элементов периодической системы, найденных в природных объектах? Подсчёты показывают, что их было 52. Ещё 8 человек, стали авторами обнаружения природных радиоактивных элементов. А вот в синтезе искусственных радиоактивных элементов принимало участие гораздо больше учёных. Ведь для того, чтобы в наши дни открыть новый элемент, необходимы усилия целых коллективов, в составе которых должны быть и химики, теоретики и экспериментаторы, инженеры и техники. Например, 5 человек занимались получением менделевия, а под статьёй. Извещающей о синтезе элемента № 109, стоит 18 подписей. Всего же в синтезе искусственных радиоактивных элементов принимали участие более 90 учёных, причём подавляющее большинство из них оказались представителями трёх стран – США, России и Германии.

Абсолютный рекордсмен по числу открытых элементов – известный американский учёный Альберт Гиорсо. Такой вывод можно сделать на основании работы комиссии Вилкинсона – международной комиссии независимых экспертов, которые в течение ряда лет разбирались в сложной ситуации, сложившейся в науке по поводу приоритета в области синтеза новых элементов. Так общее число новых элементов, соавтором открытия которых был Гиорсо, равно 11. Второе место (9 элементов)принадлежит другому американскому учёному, лауреату Нобелевской премии – Глену Теодору Сиборгу. Он непосредственно руководил работой по синтезу элементов, начиная с плутония и заканчивая менделевием, а также внес вклад в открытие элемента № 106. По настоянию американцев этому элементу было дано название сиборгий, хотя российские учёные Дубны принимали самое активное участие в получении первых атомов элемента № 106 и предлагали для него другое название. Среди российских учёных лидирующее положение в области синтеза сверхтяжёлых элементов занимает академик Георгий Николаевич Флёров, под руководством которого в нашей стране велись работы над получением элементов №102 –107. Комиссия Вилконсона отдала группе Флёрова приоритет в открытии элемента №102, признала равное участие в синтезе элементов №104 и №105, отметила вклад в обнаружение элемента №103. В конце 20 века элементу №104 было присвоено название « резерфордий», а элементу №105 – « дубний».

Большую лепту в открытие новых элементов внес Ю. Ц. Оганесян. В частности, он руководил группой исследователей, получивших элемент № 110, осуществил синтез элементов № 107 и 108 ( комиссия Вилконсона отдала предпочтение в открытии этих элементов группе немецких учёных).

С 70-х гг. прошлого века получением новых элементов активно стали заниматься также в Дармштадте ( земля Гессен, Германия). И хотя первое сообщение о получении ядер элемента № 107 было сделано исследователями Дубны, более надежные данные предоставили учёные Дармштадта. В честь выдающегося датского физика Н. Бора элемент получил название «борий». Благодаря реакциям ядерного синтеза, получили право на существование атомы элементов № 108, который назвали «дармштадтий», и элемент № 109 , названный в честь немецкой земли Гессен « гессий». Впоследующие годы в Дармштадте были получены первые атомы элементов №110 ( в честь Л. Мейтнер ( Австрия), открывшей вместе с немецким физиком Ф. Штрассманом цепную реакцию деления и бежавшей из Германии от фашистов, элемент назвали « мейтнерий» ) и №111 ( его в честь немецкого физика К. Рентгена назвали « рентгений» ). Открытие трансурановых элементов раздвигает границы Периодической таблицы. Поступили сообщения об успешном синтезе совместной группой российских и американских исследователей элементов №113 и № 115. Пока им условно присвоены наименования « унунтрио» и « унунпентум» (« один-один-три» и «один-один-пять»). В 1996г. в Дармштадте и Японии синтезирован элемент №112, а1996г. в Дубне зафиксированы атомы элемента № 114. Сотрудники Ливерморской национальной лаборатории и их российские коллеги из объединённого института ядерных исследований официально объявили об открытии в 2006г. элемента №118, Физики предполагают, что этот элемент должен вести себя как благородный газ, хотя получено его лишь три атома. Элемент №118 называют « унуноктиум», что с латинского переводиться как « один- один- восемь». Окончательные названия новых элементов утверждает ИЮПАК – Международный союз чистой и прикладной химии.

Итак, подведём итог. Мы не ставили перед собой задачу обсудить проблемы обнаружения всех химические элементы. Считаем, что нам удалось осветить основные направления деятельности учёных по выявлению особенностей химических элементов, связанных с их открытием и происхождением названий. Полученная информация позволяет увидеть за каждой клеткой Периодической таблицы, конкретных учёных, стремящихся познать законы природы. Объединяющей системой знаний о химических элементах является Периодическая система химических элементов. Академик А. Е. Ферсман , обращая внимание на будущее, писал: « Периодический закон Менделеева будет всегда жить и руководить исканиями. »