Новый атом в химии
Но идея атома Резерфорда — Бора могла сделать еще значительно больше. Она могла быть непосредственно использована для объяснения таинственных и капризных законов химии. Во - первых, она объясняла, почему различные атомы имеют специфические для каждого из них свойства; почему некоторые могут образовывать металлы, а другие нет и почему опять - таки некоторые представляют собой инертные газы. Особенно устойчивыми казались соединения с определенным числом электронов — 2, 8, 18, 32. Если их было больше положенного числа, то дополнительный электрон или электроны находились в более свободном состоянии. В веществах, составленных из таких атомов, свет заставлял электроны легко колебаться и сильно отражался, что было характерным свойством металла. Если число электронов было меньше необходимого для образования комплекта, то электроны различных атомов сочетались так, чтобы возможно выгоднее распределить между собой свои заряды; результатом являлась неметаллическая нейтральная молекула, подобная молекулам газов или органическим молекулам. Если соединялись атомы металлов и неметаллов, то атом металла отдавал свой лишний электрон атому неметалла, становясь положительно заряженным ионом, а неметаллический ион, теперь заряженный отрицательно, соединялся с ним посредством простого электрического притяжения и образовывал соль. Таким образом получила физическое и количественное объяснение вся картина таблицы элементов, расположенных по семьям и рядам, к которой за 50 лет до того великий русский химик Менделеев пришел путем логического рассуждения. В таблицу эту входят 92 естественных элемента, от водорода до урана, потому что в пей имеются элементы, содержащие в своих ядрах 1, 2, 3, 4 и вплоть до 92 положительных зарядов, и каждый имеет свой собственный атомный номер.
Структура кристаллов
Открытия фон Лауэ и Брэггов должны были, однако, иметь еще и другие, более далеко идущие последствия. Путем анализа относительного расположения атомов в кристаллах Брэгги смогли создать новую структурную кристаллографию, которой, в свою очередь, суждено было изменить представления химиков о природе кристаллов и молекул. Казалось, был найден новый микроскоп, позволяющий увидеть расположение химических атомов. Он мог показать, с одной стороны, что молекул совсем не было в таких простых солях, как поваренная соль, представлявших собой правильные скопления положительных ионов натрия и отрицательных ионов хлора; с другой стороны, молекулы действительно существовали в таких веществах, как нафталин, где группы крепко сцепленных друг с другом атомов отделялись от других групп — химических молекул XIX века — большими пространствами. Фактически рентгеновский анализ должен был сначала подтвердить, а затем и уточнить структуру молекул, к которой химики пришли путем остроумной математической логики, основанной на превращениях этих молекул в другие. Там, где примените эти химические методы было невозможно, как, например, в области металлов и силикатов, рентгеновские лучи были непосредственно способны раскрыть атомную структуру и одновременно объяснить особые и полезные свойства таких веществ.