русский ученый, химик, создатель периодической системы элементов, профессор Санкт-Петербургского университета. Экология беспокоила его и ранее — Менделеев опубликовал ряд статей на темы сохранения природы и ресурсов, продемонстрировал возможности очистки сточных вод промышленных предприятий и полезной переработки отходов производства. Исследовательские темы Дмитрий Менделеев известен всему миру как автор периодического закона и знаменитой таблицы химических элементов.
Избегая «латынского самообольщения»
- Открытие периодического закона
- Дмитрий Менделеев — гениальный 17-й ребенок в семье
- Биография Дмитрия Ивановича Менделеева
- Неизвестный Менделеев - Телеканал "Наука"
День рождения Менделеева: 10 главных открытий ученого
Савченков; сидят: В. Рихтер, С. Ковалевский, Н. Нечаев, В. Марковников, А. Воскресенский, П. Ильенков, П. Алексеев, А.
Энгельгардт подписи сделаны рукой Д. Менделеева Менделеев тщательно изучил описание свойств элементов и их соединений. Но в каком порядке их проводить? Никакой системы расположения элементов не существовало. Тогда ученый сделал картонные карточки. На каждую карточку он заносил название элемента, его атомный вес, формулы соединений и основные свойства. Постепенно корзина наполнялась карточками, содержащими сведения обо всех известных к этому времени элементах.
И все равно долгое время ничего не получалось. Говорят, что периодическую таблицу элементов ученый увидел во сне, оставалось ее лишь записать и обосновать. Постепенно Менделеев понял, что с изменением атомного веса меняются и свойства элементов. Приближался к концу февраль 1869 года. Через несколько дней рукопись статьи, содержащей таблицу элементов, была закончена и сдана в печать. Менделеев уехал в срочную командировку на один из химических заводов. Любопытно, что вначале русские химики не поняли, о каком великом открытии идет речь.
С того дня, когда за простыми рядами символов химических элементов Менделеев увидел проявление закона природы, другие вопросы отошли на задний план. Он забросил работу над учебником «Основы химии», не занимался и исследованиями. Распределение элементов в таблице казалось ему несовершенным. По его мнению, атомные веса во многих случаях были определены неточно и поэтому некоторые элементы не попадали на места, соответствующие их свойствам. Взяв за основу периодический закон, Менделеев изменил атомные веса этих элементов и поставил их в один ряд со сходными по свойствам элементами. История жизни Дмитрия Ивановича Менделеева В статье, вышедшей на немецком языке в «Анналах», издаваемых Либихом, Менделеев отвел большое место разделу «Применение периодического Закона для определения свойств еще не открытых элементов». Он предсказал и подробно описал свойства трех неизвестные еще науке элементов — эка-бора, эка-алюминия и эка-кремния.
Для Менделеева вопрос о периодическом законе был исчерпан. И снова лекции в университете, исследования в лаборатории, сельскохозяйственные опыты в Боблово, поездки по стране на различные химические предприятия. В это же время Менделеев глубоко заинтересовался еще одним вопросом — состоянием газов при очень высоком давлении. Председателю Русского технического общества П. Кочубею удалось раздобыть средства, и это дало возможность нанять сотрудников, купить аппаратуру. Самым большим результатом этой работы было выведенное Менделеевым уравнение состояния газов, которое имело более общий вид, чем известное уравнение Клапейрона. Илья Репин.
Портрет Д. Менделеева в мантии доктора права Эдинбургского университета. Но французский исследователь указал удельный вес галлия — 4,7, а по вычислениям Менделеева у эка-алюминия получалось 5,9. Менделеев решил написать ученому, указав, что, судя по свойствам открытого им галлия, это не что иное, как предсказанный в 1869 году эка-алюминий. И, действительно, более точные определения удельного веса галлия дали значение 5,94. Открытие галлия вызвало настоящую сенсацию среди ученых.
Она могла его возрастить только своим трудом, ведя заводское дело; воспитывала примером, исправляла любовью и, чтобы отдать науке, вывезла из Сибири, тратя последние средства и силы.
Умирая, завещала: избегать латинского самообольщения, настаивать в труде, а не в словах и терпеливо искать Божескую или научную правду, ибо понимала, сколь часто диалектика обманывает, сколь многое еще должно узнать и как при помощи науки, без насилия, любовно, но твердо устраняются предрассудки и ошибки, а достигаются: охрана добытой истины, свобода дальнейшего развития, общее благо и внутреннее благополучие. Заветы матери считаю священными. Теперь, после смерти матери, институт стал для Дмитрия единственным его родным домом. Располагался институт в здании Двенадцати коллегий, там же, где и знаменитый Санкт-Петербургский университет. Да и преподавательский состав ничуть не уступал университетскому, в нем преподавали выдающиеся ученые: математику — М. Остроградский, физику — Э. Ленц, астрономию — А.
Савич, химию — А. Воскресенский, минералогию — М. Куторга, ботанику — Ф. Рупрехт, зоологию — Ф. Менделеев очень быстро втянулся в учебу, привык и к институтскому распорядку, довольно суровому поперву. Юный пыл тут не погасал, а разгорался, ему давали всю возможность направляться к делу науки, и она захватывала многих людей уже на всю жизнь». Все бы хорошо, одно плохо: сразу по поступлении в институт у Дмитрия, как он сам говорил, «приключилось кровохарканье, которое длилось во все остальное время там пребывания».
Однажды, лежа в институтской клинике, случайно услышал врачебный себе приговор: «Ну, этот уже не поднимется». Тот после недолгого осмотра посоветовал ехать в Крым в ту пору туда отправляли безнадежных чахоточных больных да заодно, на всякий случай, если удастся, проконсультироваться у знаменитого хирурга Н. В Крыму уже третий год шла война. С поля боя в симферопольский госпиталь поступали сотни тяжелораненых, Пирогов буквально не отходил от операционного стола с утра и до позднего вечера. Попасть к нему никак не удавалось. Делать было, в общем-то, нечего, и Дмитрий Иванович каким-то чудом сумел встретиться с Пироговым. Тот внимательно выслушал пациента, осмотрел его и так и эдак, а напоследок сказал: «Нате-ка вам, батенька, письмо вашего Здекауера.
Сберегите его, да когда-нибудь ему и верните. И от меня поклон передайте. Вы нас обоих переживете». Слова великого врача оказались вещими: Менделеев на десять лет пережил Здекауера, на двадцать шесть — самого Пирогова. Он читает курс лекций в университете, занимается научными исследованиями. И вместе с тем мечтает продолжить образование в одной из европейских стран. Давыдову, — не могу ли я быть причислен к тем, которые будут иметь счастье быть отправленным за границу.
Уже одна возможность надежды волнует во мне всю кровь… Оказалось, что не с чем поработать окрепшим силам тела и духа, не могут и укрепиться эти силы, когда требуют и не находят они свежей пищи, твердой почвы. С какою радостью снова поступил бы я в институт, где впервые испытал я сладость трудового приобретения. Просьба Менделеева не остается без внимания: в 1859 году ему предоставляют командировку за границу. Сначала он хотел было поехать во Францию, в Париж, но в конце концов остановил свой выбор на Гейдельберге Германия. Здесь, устроив небольшую лабораторию, он проводил свои опыты, исследуя расширение жидкостей и температуру абсолютного кипения. Здесь опубликовал и результаты своих опытных наблюдений в ведущих научных журналах. Спустя всего год он даст отчет о проделанной работе попечителю Петербургского учебного округа: «Главный предмет моих занятий есть физическая химия.
Еще Ньютон был убежден, что причина химических реакций лежит в простом молекулярном притяжении, обусловливающем сцепление и подобном явлениям механики. Блеск чисто химических открытий сделал современную химию совершенно специальною наукою, оторвав ее от физики и механики, но несомненно должно настать время, когда химическое сродство будет рассматриваться как механическое явление, подобно тому как настало уже для нас время считать свет и теплоту подобными же явлениями. Я выбрал своею специальностью те вопросы, решение которых может приблизить это время, потому особенно, что подобные занятия при их новизне представляют и множество частных интересов на каждом шагу. Мне совершенно неожиданно удалось в ней достичь общего результата, посредством которого этот совершенно до сих пор неизвестный вопрос можно считать решенным». В милом сердцу Гейдельберге Д. Менделеев сблизился с И. Сеченовым, впоследствии выдающимся физиологом, автором классического труда «Рефлексы головного мозга», и А.
Бородиным, славу которому принесли не только открытия в области химии, но и новаторские свершения в музыке, создание таких героико-эпических произведений, как опера «Князь Игорь», «Богатырская симфония». Дружба их продлилась многие годы. Потом часовенка, подошли, кругом всё сосны и сосны, мох, камни. Прямо от Конь-камня лестница, и пашней пошли в скит. Часовенка там и какой-то деревянный крест, от которого отрезывают, чтобы лечиться, кусочки. Вид от церкви, скита дивный был. Всю даль — солнце, и озеро, и монастырь под горой, и лужайки — видно.
Отдыхаешь душой…» А по возвращении — снова за работу. Высоко оценила учебник научная общественность. Прославленный химик-органик Н. Зинин впоследствии академик, первый президент Русского химического общества предрек славу детищу младшего своего коллеги: «В год все разойдется». И был прав: спустя всего год вышло второе издание учебника, автор его был удостоен весьма авторитетной Демидовской премии, на которую и отправился в свадебное путешествие по Европе. Избранницей двадцативосьмилетнего ученого стала Феозва Никитична Лещёва, уроженка Тобольска, падчерица П. В этом браке у Дмитрия Ивановича было трое детей: дочь Мария, умершая во младенчестве, сын Владимир и дочь Ольга.
Через всю свою жизнь пронес Дмитрий Иванович удивительно светлую любовь к детям. В 1865 году Менделеев купил имение Боблово в Клинском уезде Московской губернии. Отныне здесь каждое лето отдыхала вся его семья, здесь он смог заниматься агрохимией, которой очень увлекся. В 1867 году Дмитрий Иванович стал заведовать кафедрой общей и неорганической химии физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета. Вскоре ему предоставили долгожданную квартиру при университете. Все в его жизни складывалось вроде бы как нельзя более удачно. А в один из дней наскоро, в один присест, составил таблицу и под названием «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве» отправил ее в типографию, в набор.
Так 17 февраля 1869 года был открыт Периодический закон, гласящий: свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядер их атомов. Отпечатанную таблицу Менделеев разослал многим коллегам в России и за рубежом. Не все сразу поняли и приняли открытие Менделеева. Так, химик Роберт Бунзен из Германии, которому принадлежит открытие двух новых щелочных элементов — рубидия и цезия, — а также изобретение гигрометра, считал, что Менделеев увлекает химиков «в надуманный мир чистых абстракций». Точно вторя немецкому коллеге, Н. Зинин заявил, что Менделеев понапрасну тратит время, занимается чем-то пустячным. Но очень скоро Николай Николаевич в корне изменил свое мнение и направил коллеге приветственное письмо: «Очень, очень хорошо, премного отличных сближений, даже весело читать, дай Бог Вам удачи в опытном подтверждении Ваших выводов.
Министр государственных имуществ Островский, младший брат известного русского драматурга, поручил Менделееву поехать на Донбасс для исследования возможностей развития отечественной каменноугольной промышленности. В 1888 году ученый совершил три экспедиции в разные концы региона — от Славянска до Юзовки ныне — Донецк , от Лисичанска до Александровск-Грушевска ныне — Шахты. Каждая из поездок длилась по 2—3 недели. Менделеев посещал рудники, металлургические заводы, в числе которых — Сулинский завод Пастуховых. Ученый общался с горными инженерами и даже спускался под землю — в забой. В Ростове-на-Дону встречался с городским головой, обсуждал возможности использования реки Северный Донец для транспортировки полезных ископаемых.
На заседании городской думы Менделеев сделал научно обоснованное сообщение по поводу необходимости углубления русла Северского Донца для налаживания судоходства. По итогам поездок на Юг России Менделеев составил на имя министра Островского подробный доклад, в котором дал предложения по развитию Донецкого угольного бассейна. Ученый считал, что отставание каменноугольной отрасли сдерживает развитие всей промышленности страны. Россия имеет в Донбассе богатейшие запасы высококачественных углей, которых достаточно для нужд развивающейся индустрии. Дмитрий Иванович обосновал использование в логистических целях судоходства по Северскому Донцу, выгоду от сети подъездных путей, показал, как правильно использовать таможенные и иные пошлины и сборы, чтобы привлечь в край предпринимательство. Для широкой публики Менделеев опубликовал очерк «Будущая сила, покоящаяся на берегах Донца».
По его мнению, эти системы состоят из молекул растворителя и растворенного вещества, а также продуктов их взаимодействия. Его взгляды на природу растворов и обширные экспериментальные данные по этому вопросу были представлены в его монографии 1887 года "Изучение водных растворов по их относительной плотности". В этой монографии он предвосхитил теорию гидратации ионов. Его идеи относительно химического взаимодействия компонентов раствора внесли значительный вклад в развитие современной теории растворов. Определение критической температуры газов В области физической химии Дмитрий Менделеев исследовал расширение жидкостей под воздействием тепла. Он разработал формулу для расширения жидкостей при нагреве, аналогичную закону Гей-Люссака об однородности расширения газов. Критическая температура газа - это температура, выше которой его нельзя сделать жидким ни при каком давлении. Это впервые было обнаружено французским физиком Шарлем Каньяром де ла Туром. Менделеев работал в этой области и предвосхитил представление ирландского ученого Томаса Андрюса о критической температуре газов, определяя критическую температуру вещества как температуру, при которой сцепление и теплота испарения становятся равными нулю, и жидкость превращается в пар, независимо от давления и объема. Менделеев внес вклад в нефтяную промышленность России Одной из особенностей научной карьеры Менделеева было ее соответствие экономическому развитию России.
Менделеев особенно интересовался нефтью, углем, металлургической и химической промышленностью. Он исследовал состав нефти, выдвинул гипотезу, что она образуется глубоко внутри Земли, и предсказал, что она станет ключевым компонентом мировой экономики. Менделеев помог в создании первого нефтеперерабатывающего завода в России и также первым предложил идею использования трубопроводов для транспортировки топлива в 1863 году. Монумент периодической таблицы Менделеева Д. Введение метрической системы в России присваивают Менделееву Дмитрий Иванович проводил исследования в области метрологии, научного изучения измерений. Он разработал точную теорию весов, создал отличную весовую руку и устройство для её фиксации, предложил очень точные методы взвешивания. Менделееву приписывают введение метрической системы в России.
Дмитрий Менделеев
| 190 лет со дня рождения Менделеева: что предвидел великий ученый - МК | 1. Дмитрий Менделеев по праву считается одним из величайших учёных не только России, но и всего мира, да и вообще всех времён и народов. |
| 20 интересных фактов из жизни Дмитрия Менделеева | В том же году это сообщение на немецком языке появилось в журнале «Zeitschrift für Chemie», а в 1872 году в журнале «Annalen der Chemie und Pharmacie» была осуществлена развёрнутая публикация Д. И. Менделеева, посвящённая его открытию — «Die periodische Gesetzmässigkeit. |
Дмитрий Менделеев — гениальный 17-й ребенок в семье
- 50 интересных фактов о Менделееве Дмитрии Ивановиче
- Неизвестный Менделеев: сыровар, шпион и соперник Нобеля | 360°
- 50 интересных фактов о Менделееве Дмитрии Ивановиче
- Научная деятельность
Биография Дмитрия Ивановича Менделеева
Имя выдающегося русского ученого Дмитрия Ивановича Менделеева известно во всем мире. Меж тем открытия Менделеева в химии, список которых состоит из множества пунктов, заслоняют его длительную борьбу с популярным тогда спиритизмом. Свой эпохальный доклад об открытии периодического закона Менделеев поручил коллеге.
О химии и химиках
| Краткая биография Менделеева Дмитрия Ивановича интересные факты из жизни | В марте 1869 года Д.И. Менделеевым был подготовлен доклад «Соотношение свойств с атомным весом элементов», посвященный периодической закономерности химических элементов. |
| Дмитрий Менделеев — последние новости сегодня | Аргументы и Факты | В реальности в работах Менделеева никаких обоснований подобного выбора не существует. Вероятно, миф порождён тем, что знаменитый химик защитил докторскую диссертацию на тему «О соединении спирта с водою». |
Дмитрий Менделеев
Менделеев присутствует и слушает доклад итальянского химика Станислао Канниццаро, который предлагает единый метод для установления атомных весов. Благодаря этому химия — и органическая тоже — становится более точной и простой. 1907) - великий русский ученый; открыл периодический закон химических элементов, являющийся естественно-научной основой современного учения о веществе. 15. Зато докторскую диссертацию Менделеев написал на тему близкую и понятную народу: «О соединении спирта с водою». 16. Но водки, как это принято считать, Менделеев не изобретал.
110 лет со дня смерти ученого Дмитрия Ивановича Менделеева
Потому что в вашей картинки уже название в заголовке таблицы пахнет манипуляциями альтернативщиков на тему понимания "эфира" Менделеевым. Дмитрий Менделеев открыл периодический закон 1 марта 1869 года, закончив работу над «Опытом системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве». великий русский ученый-энциклопедист, химик, физик, технолог, геолог и даже метеоролог. учителю, Доклад про Дмитрия Ивановича Менделеева. Менделеев получает при университете кафедру неорганической (общей) химии, на которой проработал затем в течении 23 лет.
Дмитрий Менделеев
| Главная страница | Учебно-познавательный портал Д.И. Менделеева | В марте 1869 года Д.И. Менделеевым был подготовлен доклад «Соотношение свойств с атомным весом элементов», посвященный периодической закономерности химических элементов. |
| 110 лет со дня смерти ученого Дмитрия Ивановича Менделеева — Русская вера | Дмитрий Менделеев провёл бесчисленное множество экспериментов с различными химическими растворами, и это продвинуло химию вперёд очень значительно. |
| День рождения Менделеева: 10 главных открытий ученого | Первый вариант периодической системы элементов Д. И. Менделеева, разосланный им перед докладом некоторым членам Русского химического общества и помещённый в начале первого издания «Основ химии» в 1869 году. |
| Элемент гениальности: 190 лет Дмитрию Менделееву | Первый вариант периодической системы элементов Д. И. Менделеева, разосланный им перед докладом некоторым членам Русского химического общества и помещённый в начале первого издания «Основ химии» в 1869 году. |
| 186 лет со дня рождения великого ученого из Тобольска Дмитрия Менделеева | Дмитрий Менделеев известен всему миру как автор периодического закона и знаменитой таблицы химических элементов. |
190 лет со дня рождения Менделеева: что предвидел великий ученый
В это же время Менделеев глубоко заинтересовался еще одним вопросом — состоянием газов при очень высоком давлении. Повторное доказательство предсказаний Менделеева вызвало настоящий триумф. Вскоре стали поступать сообщения об избрании Менделеева почетным членом различных европейских университетов и академий. Круг интересов Менделеева был очень широк. Классическими являются и его работы по химии растворов. Кроме того, он много занимался исследованиями нефти и вплотную подошел к открытию ее сложного состава. Во время полного солнечного затмения 1887 года Менделеев должен был вместе с воздухоплавателем подняться на воздушном шаре. Однако перед стартом начался дождь, намокший шар не мог подняться с двумя пассажирами.
Тогда Менделеев высадил летчика и полетел один. Рассказывают и то, что на досуге он делал великолепные чемоданы. Зная об обширных познаниях Менделеева во многих областях науки, видные государственные деятели нередко обращались к нему за советом и помощью. В 1892 году министр финансов Витте предложил Дмитрию Ивановичу должность ученого хранителя Палаты мер и весов, и Менделеев согласился. Несмотря на преклонный возраст, он начал активную и разностороннюю работу в этой новой области. Здесь ученый также сделал несколько открытий. В частности, он разработал точнейшие эталоны веса.
Дмитрий Иванович работал до последнего дня. Он скончался утром 20 января 1907 года. После смерти Менделеева его имя было присвоено Русскому химическому обществу, и ежегодно 27 января, в день рождения ученого, в Петербурге происходит торжественное заседание, на котором представляют авторов лучших работ по химии и награждают их медалью имени Д. Эта награда считается одной из самых престижных в мировой химии. Автобиография великого русского ученого подтверждает, что Д. Менделеев всю свою жизнь был великим тружеником. Его упорная деятельность привела к множеству блестящих научных открытий в области химии, физики и даже таможенного дела.
Но всегда следует помнить, что триумфальный периодический закон Менделеева — это результат огромного труда, глубоких раздумий и постоянного поиска. Вклад Д. Менделеева в области химии Не раз указывал Д. Менделеев на роль динамических представлений в развитии химической науки. Уже в самом начале своей научной деятельности он правильно осознал место химической динамики в системе химических наук и роль изучения реакционной способности химических соединений в решении главной задачи химии. Главное открытие ученого — Периодический закон химических элементов — не имеет равных в истории. Вместо разрозненных, не связанных между собой веществ перед наукой встала единая стройная система, объединившая в одно целое все химические элементы.
Закон Менделеева оказал огромное влияние на развитие знаний о строении атома, о природе вещества. Написанный им учебник «Основы химии» представлял собой первое стройное изложение неорганической химии и был переиздан 13 раз. В своем дневнике Дмитрий Иванович так охарактеризовал свои основные научные достижения: «всего более четыре предмета составили мое имя: периодический закон, исследования упругости газов, понимание растворов как ассоциаций и «Основы химии». Тут все мое богатство. Оно не отнято у кого-нибудь, а произведено мною, это мои дети и ими, увы, дорожу сильно, столько же, как детками». Периодическая система химических элементов Исследуя изменение химических свойств элементов в зависимости от величины их относительной атомной массы атомного веса , Д. Менделеев в 1869 г.
Физическая основа периодического закона была установлена в 1922 г. Поскольку химические свойства обусловлены строением электронных оболочек атома, периодическая система Менделеева — это естественная классификация элементов по электронным структурам их атомов. Простейшая основа такой классификации — число электронов в нейтральном атоме, которое равно заряду ядра. Но при образовании химической связи электроны могут перераспределяться между атомами, а заряд ядра остается неизменным, поэтому современная формулировка периодического закона гласит: «Свойства элементов находятся в периодической зависимости от зарядов ядер их атомов». Это обстоятельство отражено в периодической системе в виде горизонтальных и вертикальных рядов — периодов и групп. Период — горизонтальный ряд, имеющий одинаковое число электронных слоев, номер периода совпадает со значением главного квантового числа n внешнего уровня слоя ; таких периодов в периодической системе семь. Второй и последующие периоды начинаются щелочным элементом ns1 и заканчивается благородным газом ns2np6.
По вертикали периодическая система подразделяется на восемь групп, которые делятся на главные — А, состоящие из s- и p-элементов, и побочные — B-подгруппы, содержащие d-элементы. Подгруппа III B, кроме d-элементов, содержит по 14 4f- и 5f-элементов 4f- и 5f-семейства. Главные подгруппы содержат на внешнем электронном слое одинаковое число электронов, которое равно номеру группы. В главных подгруппах валентные электроны электроны, способные образовывать химические связи расположены на s- и p-орбиталях внешнего энергетического уровня, в побочных — на s-орбиталях внешнего и d-орбиталяхпредвнешнего слоя. Для f-элементов валентными являются n — 2 f- n — 1 d- и ns-электроны. Сходство элементов внутри каждой группы — наиболее важная закономерность в периодической системе. Следует, кроме того, отметить такую закономерность, как диагональное сходство у пар элементов Li и Mg, Be и Al, B и Si и др.
Эта закономерность обусловлена тенденцией смены свойств по вертикали в группах и их изменением по горизонтали в периодах. Все сказанное выше подтверждает, что структура электронной оболочки атомов элемента изменяется периодически с ростом порядкового номера элемента. С другой стороны, свойства определяются строением электронной оболочки и, следовательно, находятся в периодической зависимости от заряда ядра атома. Далее рассматриваются некоторые периодические свойства элементов. Элементы называются соответственно s- и p-элементами. Пока они вакантны, и третий период, как и второй, содержит восемь p-элементов элементов от Na до Ar. Следующие за аргоном калий и кальций имеют на внешнем уровне 4s-электроны четвертый период.
Появление 4s-электронов при наличии свободных 3d-орбиталей обусловлено экранированием ядра плотным 3s23p6-электронным слоем. В связи с отталкиванием от этого слоя внешних электронов для калия и кальция реализуются [Ar]4s1- и [Ar]4s2-состояния. Сходство K и Ca с Na и Mg соответственно, кроме чисто «химического» обоснования, подтверждается также электронными спектрами. При дальнейшем увеличении заряда у следующего за кальцием скандия 3d-состояние становится энергетически более выгодным, чем 4p, поэтому и заселяется 3d-орбиталь см. Из анализа зависимости энергии электрона от порядкового номера элемента В. При равенстве сумм сначала заполняется уровень с меньшим n и большим l, а потом с большим n и меньшим l. Приведенные рассуждения подтверждаются экспериментальными данными об изменении энергии s-, p-, d- и f-орбиталей в зависимости от порядкового номера элемента.
Как следует из рис. Характер этого различия таков, что кривые, выражающие изменение энергии, пересекаются. Поэтому в четвертом периоде в ряду от Sc до Zn все десять 3d-элементов — металлы с низшей степенью окисления, как правило, 2, за счет внешних 4s-электронов. Общая электронная формула этих элементов — 3d1—104s1—2. Для хрома и меди наблюдается проскок или провал электрона на d-уровень: Cr — 3d54s1, Cu — 3d104s1. Такой проскок с ns- на n — 1 d-уровень наблюдается также у Mo, Ag, Au, Pt и у других элементов и объясняется близостью энергий ns- и n — 1 d-уровней и стабильностью наполовину и полностью заполненных уровней. Образование катионов d-элементов связано с потерей, прежде всего внесших ns- и только затем n — 1 d-электронов.
Дальше в четвертом периоде после десяти d-элементов появляются p-элементы от Ga 4s24p1 до Kr 4s24p6. Пятый период повторяет четвертый — в нем также 18 элементов, и 4d-элементы, как и 3d образуют вставную декаду 4d 1—105s 0—2. В шестом периоде после лантана 5d16s2 — аналога скандия и иттрия следуют 14 4f-элементов — лантаноидов. Свойства этих элементов очень близки, поскольку идет заполнение глубоколежащего n — 2 f-подуровня. Общая формула лантаноидов 4f 2—145d 0—16s 2. После 4f-элементов заполняются 5d- и 6p-орбитали. Седьмой период отчасти повторяет шестой.
Их общая формула 5f 2—146d 0—17s2. Далее следуют еще 6 искусственно полученных 6d-элементов незавершенного седьмого периода. Периодическая система элементов. История создания Периодической системы Зимой 1867-68 года Менделеев начал писать учебник "Основы химии" и сразу столкнулся с трудностями систематизации фактического материала. К середине февраля 1869 года, обдумывая структуру учебника, он постепенно пришел к выводу, что свойства простых веществ а это есть форма существования химических элементов в свободном состоянии и атомные массы элементов связывает некая закономерность. Менделеев многого не знал о попытках его предшественников расположить химические элементы по возрастанию их атомных масс и о возникающих при этом казусах. Например, он не имел почти никакой информации о работах Шанкуртуа, Ньюлендса и Мейера.
Решающий этап его раздумий наступил 1 марта 1869 года 14 февраля по старому стилю. Днем раньше Менделеев написал прошение об отпуске на десять дней для обследования артельных сыроварен в Тверской губернии: он получил письмо с рекомендациями по изучению производства сыра от А. Ходнева - одного из руководителей Вольного экономического общества. В Петербурге в этот день было пасмурно и морозно. Под ветром поскрипывали деревья в университетском саду, куда выходили окна квартиры Менделеева. Еще в постели Дмитрий Иванович выпил кружку теплого молока, затем встал, умылся и пошел завтракать. Настроение у него было чудесное.
За завтраком Менделееву пришла неожиданная мысль: сопоставить близкие атомные массы различных химических элементов и их химические свойства. Недолго думая, на обратной стороне письма Ходнева он записал символы хлора Cl и калия K с довольно близкими атомными массами, равными соответственно 35,5 и 39 разница всего в 3,5 единицы. На том же письме Менделеев набросал символы других элементов, отыскивая среди них подобные "парадоксальные" пары: фтор F и натрий Na, бром Br и рубидий Rb, иод I и цезий Cs, для которых различие масс возрастает с 4,0 до 5,0, а потом и до 6,0. Менделеев тогда не мог знать, что "неопределенная зона" между явными неметаллами и металлами содержит элементы - благородные газы, открытие которых в дальнейшем существенно видоизменит Периодическую систему. После завтрака Менделеев закрылся в своем кабинете. Он достал из конторки пачку визитных карточек и стал на их обратной стороне писать символы элементов и их главные химические свойства. Через некоторое время домочадцы услышали, как из кабинета стало доноситься: "У-у-у!
Ух, какая рогатая! Я те одолею. Эти возгласы означали, что у Дмитрия Ивановича наступило творческое вдохновение. Менделеев перекладывал карточки из одного горизонтального ряда в другой, руководствуясь значениями атомной массы и свойствами простых веществ, образованных атомами одного и того же элемента. В который раз на помощь ему пришло доскональное знание неорганической химии. Постепенно начал вырисовываться облик будущей Периодической системы химических элементов. Так, вначале он положил карточку с элементом бериллием Be атомная масса 14 рядом с карточкой элемента алюминия Al атомная масса 27,4 , по тогдашней традиции приняв бериллий за аналог алюминия.
Однако затем, сопоставив химические свойства, он поместил бериллий над магнием Mg. Усомнившись в общепринятом тогда значении атомной массы бериллия, он изменил ее на 9,4, а формулу оксида бериллия переделал из Be2O3 в BeO как у оксида магния MgO. Кстати, "исправленное" значение атомной массы бериллия подтвердилось только через десять лет. Так же смело действовал он и в других случаях. Постепенно Дмитрий Иванович пришел к окончательному выводу, что элементы, расположенные по возрастанию их атомных масс, выказывают явную периодичность физических и химических свойств. В течение всего дня Менделеев работал над системой элементов, отрываясь ненадолго, чтобы поиграть с дочерью Ольгой, пообедать и поужинать. Вечером 1 марта 1869 года он набело переписал составленную им таблицу и под названием "Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве" послал ее в типографию, сделав пометки для наборщиков и поставив дату "17 февраля 1869 года" это по старому стилю.
Так был открыт Периодический закон, современная формулировка которого такова: Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядер их атомов.
Отметим, что имеющее важнейшее промышленное значение сжижение газов осуществимо только при его охлаждении ниже критической температуры. Критическая температура — это также температура перехода некоторых проводников в сверхпроводящее состояние. В частности, уделял внимание вопросам применения химических удобрений в сельском хозяйстве. Менделеев — автор более, чем 500 научных трудов по химии, физике, метрологии, воздухоплаванию, экономике, народному просвещению, народонаселению и др. В честь Д.
Менделеева Памятник Д. Менделееву, Москва Профессор Нильсон назвал его скандием в честь родины Скандинавии. На то, что открытый элемент очень похож на предсказанный Менделеевым эка-бор, указал другой шведский ученый — Пер Теодор Клеве, который обратил внимание, что многие свойства нового элемента, в частности формула оксида, бесцветность солей и нерастворимость оксида в щелочах, очень похожи на предсказанные свойства эка-бора. После этого скандий занял в периодической системе именно то место, на которое указывал русский химик. Повторное доказательство предсказаний Менделеева вызвало настоящий фурор. После этого случая стали поступать многочисленные сообщения о том, что ученого избрали почетным членом многих европейских университетов и академий. Внешний вид чистого вещества Скандий. Внешний вид чистого вещества В честь великого химика назван город Менделеевск. Стела с названием города На очереди было открытие эка-силиция. Удалось это сделать только в 1886 году. Профессор минералогии Фрейбергской горной академии А. Вельсбах открыл новый минерал, содержащий серебро. Он попросил немецкого химика К. Винклера произвести полный анализ образца. Винклер пришел к выводу, что в минерале присутствует какой-то неизвестный элемент, не обнаруживаемый исследованием. После упорной работы он все же выделил некоторое количество элемента в чистом виде. Первые сообщения об открытии содержали предположения, что нашли аналог сурьмы или мышьяка. Они вызвали острую научную полемику, которая закончилась тем, что было установлено — новый элемент есть эка-силиций, существование которого предсказал Менделеев. Винклер предложил назвать его нептунием, намекая на то, что история открытия очень сходна с обнаружением планеты Нептун. Марки, посвященные Менделееву Однако из-за того, что такое имя было дано ранее другому, ложно открытому элементу, Винклер придумал новое — германий — в честь родины. Но данное название вызвало неоднозначную реакцию у многих ученых. Конец спорам положил Менделеев, который к тому времени обладал неоспоримым авторитетом. В своем письме к Винклеру он решительно поддержал название германий. Авторитет Менделеева был настолько велик, что после его смерти имя ученого было присвоено Русскому химическому обществу сейчас оно называется Российским химическим обществом им. Менделеева отечественным ученым за выдающиеся научные работы в области химической науки и технологии. Действующий вулкан в южной части острова Кунашир Большой Курильской гряды также назван в честь великого химика Краткая биография Дмитрий Иванович Менделеев родился 27 января 8 февраля 1834 года в городе Тобольске в семье директора гимназии. Дмитрий был последним, семнадцатым ребенком. Из всех детей восемь умерли еще в младенчестве. Первое образование получил в Тобольской гимназии, а после смерти отца семья перебралась сначала в Москву, а затем — в Санкт-Петербург. В 1850 году Дмитрий стал студентом физико-математического факультета Главного педагогического института, который окончил с золотой медалью и званием «старший учитель». По настоянию врачей уехал в Одессу, где преподавал математику, физику и естественные науки в гимназии при Ришельевском лицее, параллельно работал над магистерской диссертацией, которую блестяще защитил в 1856-м, в следующем году стал приват-доцентом при Санкт-Петербургском университете. В 1859-м был командирован за границу, где организовал собственную лабораторию и проводил исследования. Через два года после возвращения на родину решил написать учебник по органической химии, который впоследствии принес известность. В 1864-м Менделеев стал доцентом Санкт-Петербургского университета и профессором Санкт-Петербургского технологического института, приступил к написанию докторской диссертации, посвященной растворам спирта в воде. В 1866-м начал работать над учебником по неорганической химии.
Оба элемента были вскоре открыты — в 1876 и 1886 годах соответственно. Они также очень важны в полупроводниковых технологиях, в связи с чем потребность в них весьма велика. Наконец, следует упомянуть, что ещё при жизни Менделеева было открыто семейство благородных газов. Это открытие отчётливо позволило отойти от аналогии периодов с музыкальными октавами и указало на выделение в таблице октетов химических элементов с повторением близких свойств на девятом элементе. Стоит добавить, что помимо использования этих элементов в технике они рассматриваются как важнейшие компоненты глубинных оболочек газовых гигантов. Дополнения в таблицу связаны не только с открытиями новых химических элементов. Нужно отметить, что в Периодической таблице не всегда положение элемента, определяемое его атомным весом, полностью соответствовало его химическим свойствам, которым Менделеев отдавал предпочтение. Так возник вопрос: есть ли у элемента более фундаментальное свойство, чем его атомный вес? В 1913 году, через шесть лет после кончины Дмитрия Ивановича Менделеева, молодой английский физик Генри Мозли ввёл представление об атомном номере элемента — положительном заряде атомного ядра. Выполненные Мозли расчёты атомных спектров в дальнейшем привели к открытию четырёх до этого неизвестных элементов: гафния, рения, технеция и прометия. Модель электронного строения атомов способствовала пониманию особенностей их поведения в геохимических процессах. В частности, когда немецкий минералог Гуго Штрунц открыл в 1958 году первый галлиевый минерал галлит CuGaS2, все стали думать, что галлий следует искать в широко известном халькопирите CuFeS2, поскольку оба минерала имеют однотипную структуру. Но это было абсолютно безуспешно. Причина состоит в том, что у железа в халькопирите и у галлия в галлите разные внешние электронные оболочки. У галлия они содержат 18 электронов, а у железа — только 13. Этот пример показывает, что Периодическая система позволяет многое понять в науке о рудных минералах. Большая роль менделеевской системы в минералогии была сразу оценена молодым профессором МГУ Владимиром Ивановичем Вернадским, построившим в конце ХIХ века таблицу изоморфно замещающихся элементов — так называемые ряды Вернадского. Радиусы атомов тогда ещё не были известны, и замещения рассматривались лишь внутри вертикальных рядов или групп Периодической системы. Поэтому ряды Вернадского не встретили признания у минералогов и геохимиков, а вместе с этим уходила на второй план и сама Периодическая система. Положение коренным образом изменилось после того, как Виктор Гольдшмидт в 1926 году сформулировал правило для изоморфных замещений. Поэтому в середине 40-х годов прошлого века прозвучали призывы Александра Николаевича Заварицкого и Анатолия Георгиевича Бетехтина не забывать о Периодической системе при рассмотрении не только изоморфных замещений, но и геохимических процессов. Сама же Периодическая система теперь, кроме атомного веса и порядкового номера элемента, дополнялась значением его ионного радиуса. Таким образом, в Периодической таблице выявились диагональные ряды, соответствующие допустимым изоморфным замещениям. Этому диагональному закону большое внимание уделял Александр Евгеньевич Ферсман. Стало понятно, почему натрий и кальций замещают друг друга в любых пропорциях в полевых шпатах — главных породообразующих минералах земной коры. Далее на диагонали расположен иттрий, а с ним и вся группа редких земель. В целом результаты этих работ расширили представления о периодическом изменении новых, ранее неизвестных свойств химических элементов — ионных радиусов, потенциала ионизации и других понятий энергетической кристаллохимии. Факты из жизни Менделеева говорят о том, что он был весьма разносторонним человеком, которого очень многое восхищало и интересовало. Одним из необычных его увлечений было изготовление чемоданов. Его изделия отличались высоким качеством и добротностью. Секрет заключался в особом рецепте приготовления клеевой смеси, который учёный изобрёл сам. Все купцы Москвы и Петербурга стремились заполучить чемоданы «от самого Менделеева». В последние годы жизни Менделеев много сделал для открытия первого университета в Сибири, в Томске, содействовал открытию в Киеве Политехнического института. В 1866 году он стал одним из создателей первого в Российской империи химического общества. В 1890 году Менделеев был вынужден покинуть Петербургский университет из-за своей поддержки студенческого движения, связанного с недовольством условиями жизни и учёбы, а также из-за разногласий с министром народного просвещения. В 1892 году министр финансов С. Витте предложил Менделееву стать хранителем Депо образцовых мер и весов, которое в 1893-м по инициативе Дмитрия Ивановича было преобразовано в Главную палату мер и весов. Он считал необходимым введение в России метрической системы мер, которая по его настоянию в 1899 году в принципе была принята. В начале 1907 года Д. Менделеев заболел воспалением лёгких и вскоре скончался. Он похоронен на Волковском кладбище в Санкт-Петербурге. Подводя некоторый итог истории создания Периодической таблицы химических элементов, нужно ещё раз подчеркнуть особую приоритетную роль Д. Определённо это было признано международным научным сообществом ещё при его жизни. В 1905 году он был удостоен высшей награды Лондонского Королевского общества — медали Копли, вручаемой с 1731 года, «За вклад в химические и физические науки». В 1876 году Дмитрий Иванович стал членом-корреспондентом Петербургской академии наук. Однако кандидатура Менделеева в академики в 1880 году была незаслуженно отвергнута, несмотря на его международную известность и на то, что в значительной степени благодаря ему Петербург стал признанным центром химии. Очевидно, что для него это было весьма унизительно. Менделеев трижды выдвигался на Нобелевскую премию: в 1905, 1906 и 1907 годах. Однако номинировали его только иностранцы.