На его основе Менделеев предсказал открытие трех новых химических элементов. Но одной только химией его интересы не ограничивались. Возникла насущная необходимость как-то систематизировать открытые химические элементы. важного инструмента в химии. Но на самом деле Менделеев открыл глубокую математическую карту природы, поскольку его таблица отражала значение квантовой механики, математических правил, управляющих атомной архитектурой. Следующий элемент периодической таблицы Менделеева откроют, скорее всего, в лаборатории, расположенной в Объединенном институте ядерных исследований, где совсем недавно запустили новый сверхмощный ускоритель.
Предыстория появления системы химических элементов
- Элементы: Открытие германия – триумф Периодического закона Менделеева
- Менделеев и современная химия
- Арабский халифат и его распад
- Официальные ресурсы
- Периодическая система Менделеева: история и создание
- Менделеев и современная химия
От ледоколов до периодической системы: Главархив — о достижениях Дмитрия Менделеева
Разработанная им периодическая система химических элементов стала величайшим открытием XIX века и была признана фундаментальным. В открытом им законе Менделеев пытается с физической стороны понять природу массы как основной характеристики вещества. 10 основных вкладов Дмитрия Менделеева в науку, включая периодическую таблицу Менделеева, предсказание элементов и другие достижения в химии. Но на самом деле Менделеев открыл глубокую математическую карту природы, поскольку его таблица отражала значение квантовой механики, математических правил, управляющих атомной архитектурой.
Периодическая система Менделеева: история и создание
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. Искренне Вам преданный и глубоко Вас уважающий Н. Самое важное в открытии Периодического закона — возможность предсказывать существование еще не открытых химических элементов.
В 1875 году французский химик Поль Эмиль Лекок де Буабодран в минерале вюртците сульфиде цинка открыл предсказанный Менделеевым экаалюминий и назвал его в честь своей Родины галлием от латинского Галлия — Франция. В 1905 году сам Дмитрий Иванович с гордостью напишет: «По-видимому, Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает, хотя как русского меня хотели затереть, особенно немцы». В 1869—1871 годах выходят в свет «Основы химии» в пяти частях Д. Менделеева — первое стройное изложение курса неорганической химии. Книга эта получила чрезвычайно высокую оценку в России и за рубежом; по словам академика А. До конца своих дней Дмитрий Иванович продолжал совершенствовать эту книгу, выдержавшую при его жизни восемь изданий.
История таблицы Менделеева: как все начиналось Попытки классифицировать и систематизировать известные химические элементы предпринимались задолго до Дмитрия Менделеева.
Свои системы элементов предлагали такие известные ученые, как Деберейнер, Ньюлендс, Мейер и другие. Однако из-за нехватки данных о химических элементах и их правильных атомных массах предложенные системы были не совсем достоверными. История открытия таблицы Менделеева начинается в 1869 году, когда российский ученый на заседании Русского химического общества рассказал своим коллегам о сделанном им открытии. В предложенной ученым таблице химические элементы располагались в зависимости от их свойств, обеспечивающихся величиной их молекулярной массы. Интересной особенностью таблицы Менделеева было также наличие пустых клеток, которые в будущем были заполнены открытыми химическими элементами, предсказанными ученым германий, галлий, скандий. После открытия периодической таблицы в нее много раз вносились добавления и поправки.
Занимался вопросами химизации сельского хозяйства, пропагандировал использование минеральных удобрений, орошение засушливых земель. Совместно с И. Чельцовым принимал в 1890—1892 годах участие в разработке бездымного пороха. Является автором ряда работ по метрологии.
Создал точную теорию весов, разработал наилучшие конструкции коромысла и арретира, предложил точнейшие приёмы взвешивания. В своё время интересы Д. Менделеева были близки к минералогии, его коллекция минералов бережно хранится и сейчас в Музее кафедры минералогии Санкт-Петербургского университета, а друза горного хрусталя с его стола является одним из лучших экспонатов в витрине кварца. Рисунок этой друзы он поместил в первое издание «Общей химии» 1903 год. Студенческая работа Д.
Изучал динамику и структуру народонаселения , статистику доходов и расходов городского и сельского населения России и других стран. Опубликовал ряд работ по агрохимии , в которых обосновывал возможность многократного повышения плодородия земли за счёт известкования кислых почв, применения минеральных и органических удобрений. Важнейшим условием процветания России Менделеев считал не только рост промышленности и рациональное использование природных ресурсов, но и развитие творческих сил народа, распространение просвещения и науки. В работах, посвящённых проблемам организации системы образования в России, указывал на необходимость доступности образования для всех сословий, его ориентации на практическую Основатели Русского химического общества. Основатели Русского химического общества. Особое значение Менделеев придавал подготовке учителей и профессоров; был талантливым лектором. Учениками или последователями Менделеева были Г. Густавсон, В. Кистяковский , В. Комаров , Д. Коновалов , Н. Курнаков , К. Тимирязев , В. Тищенко и другие российские учёные. Менделеев принимал участие в издании ряда энциклопедий и справочников в том числе Энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона. Один из основателей Русского химического общества 1868 , преобразованного в 1878 г. Награды В 1876 г. Член и почётный член многих АН и научных обществ в том числе Лондонского королевского общества с 1892, Национальной академии деи Линчеи с 1893, Национальной АН США с 1903 , почётный профессор многих университетов. Награждён орденом Святого Александра Невского , орденом Святого Владимира 1-й степени, орденом Почётного легиона и многими другими наградами. Лондонское королевское общество присудило Менделееву в 1882 г. Золотую медаль Г. Дэви в знак признания работ по периодическому закону, одновременно с Ю. Мейером , в 1905 г. Копли, Лондонское химическое общество в 1889 г. Признание В честь Менделеева названы элемент 101 менделевий и минерал менделеевит. Имя Менделеева носят Российское химическое общество, Российский химико-технологический университет , Тобольский государственный педагогический институт, Всероссийский НИИ метрологии , подводный хребет в Северном Ледовитом океане, вулкан, ряд населённых пунктов и географических объектов и др. Менделеева за лучшие работы по химии и химической технологии. Труды первого Менделеевского съезда по общей и прикладной химии. Санкт-Петербург, 1909. В память Менделеева с 1907 г.
Менделеев Дмитрий
Совместно с И. Чельцовым принимал в 1890—1892 годах участие в разработке бездымного пороха. Является автором ряда работ по метрологии. Создал точную теорию весов, разработал наилучшие конструкции коромысла и арретира, предложил точнейшие приёмы взвешивания. В своё время интересы Д. Менделеева были близки к минералогии, его коллекция минералов бережно хранится и сейчас в Музее кафедры минералогии Санкт-Петербургского университета, а друза горного хрусталя с его стола является одним из лучших экспонатов в витрине кварца. Рисунок этой друзы он поместил в первое издание «Общей химии» 1903 год. Студенческая работа Д.
Менделеева была посвящена изоморфизму в минералах.
Попытка точных измерений Тщательным экспериментальным исследованиям физических и химических явлений дал жизнь ирландский химик XVII века Роберт Бойль — автор многих фундаментальных открытий. Вы о них точно слышали: - Бойль предпринял первые попытки точных измерений при описании изменения вещества в экспериментах по сжатию и расширению газов; - Именно Бойль установил, что воздух под давлением ртути умеет сжиматься, правда, не бесконечно такое свойство воздуха в 1651 году было названо упругостью. Открытая ученым обратная зависимость объема от давления получила название закона Бойля. Занимаясь изучением химических процессов, он ввел в науку понятие анализа состава тел и прославился своими взглядами на строение вещества. Как-то охарактеризовать невидимые атомы предложил английский естествоиспытатель Джон Дальтон. Изучая составы химических соединений, он установил: Два элемента могут соединяться друг с другом в строго определенных соотношениях соотношение малых целых чисел и обобщил результаты своих исследований, сформулировав закон кратных отношений — важнейшее открытие в химии. Дальтон исследовал многие распространенные бинарные соединения гидриды и оксиды и сгруппировал первую таблицу относительных атомных весов. В попытке точно определить элементный состав различных соединений ученый провел не менее 2000 анализов и в итоге получил новую таблицу относительных атомных весов. К слову, во времена Берцелиуса было открыто уже 54 элемента.
Метод, как их упорядочить и систематизировать, обнаружил Иоганн Деберейнер, объединивший элементы в группы. Он наблюдал за изменением их химических свойств и поведением атомного веса. Но впервые расположил их в порядке возрастания Джон Ньюлендс. Он придумал вертикальные столбцы и вставил по семь элементов в каждый. Также ученый определил, что похожие элементы часто попадают в одни и те же горизонтальные ряды. Позже немец Лотар Майер опубликовал научный труд, в котором рассматривал объемы, занимаемые весовыми количествами элемента, численно равными их атомным весам. Он первым предложил термин «периодичность». И наконец, фундаментальный вклад в развитие науки — создание периодической системы химических элементов и формулировка Периодического закона Менделеева. К этой задаче российский ученый подошел вплотную: в 1867-1868 годах он подготовил первое издание учебника «Основы химии», где обобщал все химические свойства всех известных тогда элементов.
Источник фото: learnodo-newtonic. Открытие периодического закона 6 марта 1869 года Дмитрий Менделеев представил первую периодическую таблицу Российскому химическому обществу. В своем выступлении, названном "Зависимость между свойствами атомных весов элементов", он описал химические элементы с учетом как атомного веса, так и валентности. Он сформулировал несколько важных положений, включая периодический закон, который утверждает, что при упорядочивании элементов по их атомным весам некоторые свойства элементов периодически повторяются. Периодическая таблица Менделеева организовала все известные элементы в соответствии с их атомными весами и была визуальным представлением периодического закона. Хотя другие ученые, такие как Ньюлендс, также отмечали периодичность элементов, заслуга открытия принадлежит Менделееву и Мейеру. Менделеев пришел к закону независимо от исследований других ученых. Достоверное предсказание о неверных атомных весах некоторых элементов В отличие от других химиков, Менделеев правильно расположил элементы периодической таблицы. Тогда атомные веса определялись умножением эквивалентного веса на валентность. Иногда они были неверными из-за неправильной валентности, присвоенной элементу. Например, бериллий получил валентность 3, из-за чего его атомный вес составил 13,8. Однако Менделеев утверждал, что валентность равна 2, чтобы поместить его между Li и B. Точно так же Менделеев предложил, что атомные веса некоторых элементов измерены неверно, и его предсказания вскоре оказались верными! Иногда он ошибался, потому что, хотя он разместил элементы в своей таблице на правильных местах, для определения положения элемента в периодической таблице решающим является атомный номер, а не атомный вес; но в большинстве случаев они совпадают по порядку. Предсказание о существовании неоткрытых элементов Самым впечатляющим достижением Менделеева было то, что он не только оставил пробелы в своей периодической таблице для элементов, которые еще не были открыты, но, что более важно, предсказал свойства некоторых из этих элементов и их соединений. Три из этих элементов были открыты в течение 15 лет при жизни Менделеева. В 1875 году французский химик Поль-Эмиль Лекок де Буа-Бодран обнаружил галлий, предсказанный Менделеевым как экаалюминий.
Все началось с того, что Дмитрий Иванович решил написать для студентов учебник по неорганической химии, в котором собирался систематизировать все известные на этот момент знания. И естественно, он опирался на достижения и открытия своих предшественников. Впервые внимание на взаимосвязь атомных весов и свойств элементов обратил немецкий химик Дёберейнер, который попытался разбить известные ему элементы на триады с похожими свойствами и весами, подчиняющимися определенному правилу. В каждой тройке средний элемент имел вес, близкий к среднему арифметическому двух крайних элементов. Но это были далеко не все известные элементы. К тому же, тройка элементов явно не исчерпывала список элементов с похожими свойствами. Попытки найти общую закономерность позже предпринимали немцы Гмелин и фон Петтенкофер, французы Ж. Дюма и де Шанкуртуа, англичане Ньюлендс и Одлинг.
Не только таблица элементов: 6 научных приборов, изобретенных Менделеевым
Но на самом деле Менделеев открыл глубокую математическую карту природы, поскольку его таблица отражала значение квантовой механики, математических правил, управляющих атомной архитектурой. Ещё одно немалое достижение Менделеева – это открытие «температуры абсолютного кипения жидкостей», то есть критической температуры. В процессе работы над учебником «Основы химии» Менделеев раздумывает о природе химических элементов, ищет принципы их систематизации. Практически сразу Менделеев добился права читать лекции по органической химии в Петербургском университете и работать в лаборатории, став приват-доцентом. К 190-ЛЕТИЮ ДМИТРИЯ ИВАНОВИЧА МЕНДЕЛЕЕВА Значимые открытия Дмитрия Ивановича Менделеева навсегда внесли имя русского учёного в список величайших учёных планеты.
110 лет со дня смерти ученого Дмитрия Ивановича Менделеева
Во время совместной работы с химиком из Шотландии У. Рамзаем российский ученый дополнил систему группой инертных газов так называемая нулевая группа. Далее история разработки системы химических элементов прямым образом связывалась с физикой. Усердный труд над системой ведется в настоящее время, современные светлые умы постоянно дополняют таблицу новыми элементами по мере их открытия. Невозможно переоценить создание системы Менделеева, поскольку за счет нее удалось: классифицировать познания о характеристиках каждого уже открытого элемента; спрогнозировать появление новых веществ; дать толчок развитию физики ядра и атома. Есть несколько вариантов изложения классификации химических элементов, исходя из периодического закона, но самой известной и распространенной является привычная многим таблица Д. Легенды и факты о происхождении таблицы Менделеева Происхождение знаменитой периодической таблицы окутано множеством мифов.
Одним из наиболее распространенных является заблуждение, что идея системы пришла к ученому во сне. В действительности сам химик опроверг данную легенду и утверждал, что он на протяжении долгих лет трудился над ее разработкой. Для систематизации элементов он записывал их все на отдельные карточки и множество раз пытался их сочетать, располагая карточки в ряд, исходя из похожих свойств. Легенда о вещем сне появилась из-за того, что сам ученый трудился над классификацией всех химических веществ сутками, изредка делая перерыв на пару часов сна. Но только многолетняя упорная работа и прирожденный талант Менделеева дали результат в виде всем известной таблицы и принесли перспективному ученому известность на весь мир.
А вот ни академиком, ни лауреатом Нобелевской премии ему стать не довелось, что было вызвано его конфликтом с братьями Нобель из-за противодействия Дмитрия Ивановича их нефтяному бизнесу. Менделеев идеально соответствует стереотипу ученого: эксцентричный трудоголик, гений не от мира сего. В свое дело он вкладывал столько душевных сил и эмоций, что о том, как его воспринимают окружающие, уже не думал. Работая над первым русским учебником по органической химии, Менделеев два месяца не отходил от стола, даже обедал в кабинете. Создавая фундаментальный труд «Основы химии», кричал во весь голос, стараясь «запугать» ту или иную никак не складывающуюся формулу: «У-у-у, рогатая! Ух, какая рогатая. Я тебя одолею! Именно тогда, в процессе работы над «Основами химии», Менделеев открыл периодический закон. Первая публикация открытия состоялась в 1869 году, а каноническую форму таблица элементов приобрела в 1871-м. Без всякого преувеличения можно сказать, что этот закон осветил дорогу химикам и физикам, плутавшим раньше впотьмах, исследуя свойства материи практически на ощупь. В 1870 году Менделеев, используя только что созданный им мощный научный инструмент, предсказал существование, описал свойства и вычислил атомные массы трех еще не открытых на тот момент химических элементов: галлия открыт в 1875 году , скандия 1879 и германия 1885. А впоследствии, развивая свою идеальную теорию, предсказал существование еще восьми элементов, последний из которых — радиоактивный франций, крайне редко встречающийся в природе — был открыт в 1939 году. Создавая фундаментальный труд «Основы химии», Дмитрий Иванович то и дело кричал во весь голос, стараясь «запугать» ту или иную никак не складывающуюся формулу: «У-у-у, рогатая! Исследователи выделяют 7 основных направлений деятельности ученого, в которых он наиболее преуспел. Периодический закон, педагогика, просвещение. Органическая химия, учение о предельных формах соединений. Растворы, технология нефти и экономика нефтяной промышленности. Физика жидкостей и газов, метеорология, воздухоплавание, сопротивление среды, кораблестроение, освоение Крайнего Севера. Эталоны, вопросы метрологии. Химия твердого тела, технология твёрдого топлива и стекла. Биология, медицинская химия, агрохимия, сельское хозяйство. Нефтью Дмитрий Иванович заинтересовался в 1863 году. Определив химический состав, плотность, вязкость, удельный вес, растворимость в воде и других жидких средах бакинской нефти, предложил новый метод ее переработки — дробную перегонку. Перегонка осуществляется в два этапа. Вначале выделяются все легкие фракции, включая керосин. Затем — парфюмерные, соляровые и смазочные масла, считавшиеся в ту эпоху более ценным продуктом, чем керосин. Оставшийся после второй перегонки гудрон годился для получения полужирных и твердых нефтепродуктов, в частности вазелина.
Биологи празднуют дарвиновское «Происхождение видов» 1859 год и его день рождения 1809. Астрономы отмечают 1543 год, ведь именно тогда Коперник поместил Солнце в центр Солнечной системы. Что касается химии, ни одна причина для празднования не превзойдет появление периодической таблицы элементов, созданной 150 лет назад в марте русским химиком Дмитрием Ивановичем Менделеевым. Дмитрий Иванович Менделеев. Таблица Менделеева стала такой же привычной для студентов-химиков, как калькуляторы для бухгалтеров. Она содержит всю науку в чуть более сотне квадратов, содержащих символы и цифры. Она перечисляет элементы, которые составляют все земные вещества, сгруппированные таким образом, чтобы можно было выявить закономерности в их свойствах, определить цель химического исследования как в теории, так и на практике. Периодическая таблица — это, бесспорно, самая важная концепция в химии. Таблица Менделеева выглядела как специальная таблица, однако сам он хотел, чтобы она отражала глубокую научную истину, которую он открыл: периодический закон. Его закон выявил глубокие семейные отношения между известными химическими элементами — они проявляют подобные свойства через регулярные промежутки или периоды , если расположить их в порядке атомного веса — и позволил Менделееву предсказать существование элементов, которые еще не были обнаружены. Опыт системы элементов Д. Таблица Менделеева не только предсказала существование новых элементов. Она подтвердила тогда еще спорную веру в реальность атомов. Она намекнула на существование субатомной структуры и предвидела математический аппарат, лежащий в основе правил, управляющих материей, которые в конечном счете проявили себя в квантовой теории. Его таблица завершила превращение химической науки из средневекового магического мистицизма алхимии в область современной научной строгости. Периодическая таблица символизирует не столько составляющие вещества, сколько логическую стройность и принципиальную рациональность науки в целом. Как создавалась периодическая таблица Легенда гласит, что Менделеев задумал и создал свою таблицу в один день: 17 февраля 1869 года по русскому календарю для большей части мира это 1 марта. Но это, вероятнее всего, преувеличение. Менделеев думал о группировании элементов годами, и другие химики несколько раз рассматривали понятие связей между элементами в предыдущие десятилетия. Интересные элементы можно найти и в космосе. Астронафты это доказали. На самом деле, немецкий физик Иоганн Вольфганг Доберейнер заметил особенности группирования элементов еще в 1817 году. В те дни химики еще не полностью поняли природу атомов, описанную атомной теорией Джона Дальтона в 1808 году. В своей «новой системе химической философии» Дальтон объяснил химические реакции, предполагая, что каждое элементарное вещество состоит из атома определенного типа. Дальтон предположил, что химические реакции производили новые вещества, когда атомы разъединяются или соединяются. Он полагал, что любой элемент состоит исключительно из одного вида атома, который отличается от других по весу. Атомы кислорода весили в восемь раз больше, чем атомы водорода. Дальтон считал, что атомы углерода в шесть раз тяжелее водорода. Когда элементы объединяются для создания новых веществ, количество реагирующих веществ может быть рассчитано с учетом этих атомных весов. Дальтон ошибался насчет некоторых масс — кислород в действительности в 16 раз тяжелее водорода, а углерод в 12 раз тяжелее водорода. Но его теория сделала идею об атомах полезной, вдохновив революцию в химии.
Воды, вишь, мы тебе принесли. Хороша водичка-то. Ключевая, студеная. А чтобы Менделеев понял, чего от него хотят, поясняли: — Ты только добавь в нее, сколько нужно этого… ну, этого самого … Которого сам знаешь! Сон о периодической таблице Сегодня все знают историю о том, что свою таблицу Менделеев увидел во сне. Но где в этой истории правда, а где — вымысел? Идея о фундаментальной связи между всеми химическими элементами не давала Дмитрия Ивановичу покоя. Найти эти закономерности пытались ученые всего мира. Менделеев знал об этих исследованиях и о попытках выстроить элементы в единую систему. И пытался тоже сделать это. Но — по своему. Он первым в мире учел атомные веса и соотнес их со свойствами элементов. А для еще не открытых оставил пустые клетки! Мысль эта пришла в его светлую голову за завтраком. Менделеев закрылся в своем кабинете. Вынул из стола пачку визиток и стал на их обратной стороне писать символы элементов и их главные свойства. Ученый перекладывал карточки из одного горизонтального ряда в другой. Потом он отвлекся на игру с маленькой дочкой, а позже прилег отдохнуть. Короткий сон, который и сном-то назвать было сложно. Решение было совсем рядом… Вот что писал Менделеев, в воспоминаниях: «…во сне мне совершенно явственно представилась таблица. Я тут же проснулся и набросал увиденную во сне таблицу на первом же подвернувшемся под руку клочке бумаги». Впрочем, все это может быть лишь шуткой гениального ученого. Ясно одно: периодическая таблица вряд ли могла присниться человеку, который был далек от ее поисков. Мало кто верил тогда, что это станет одним из величайших научных открытий. Более того, знавшие об изысканиях Менделеева серьезные химики считали его усилия странным и даже нелепым увлечением! Вот что писал по этому поводу его бывший учитель Бунзен: «Да оставьте Вы меня в покое с этими догадками! Такие правильности Вы найдете и между числами биржевого листка». В 1955 году заслуги Менделеева были увековечены: сто первый открытый химический элемент называется «Менделевий». Таблица постоянно обновляется. Сегодня в ней уже 118 элементов. Сырный бизнес Интересно, что эпохальный доклад об открытии периодического закона Менделеев делал не сам, а поручил своему коллеге. Чем же таким важным был занят профессор в то время? А он, представьте себе, ставил опыты с молочными продуктами: готовил масло и делал сыр из молока от коровы по кличке Нянька. Дело было в первом фермерском хозяйстве России. Дмитрий Иванович видел у сырного бизнеса большие перспективы и к делу подошел, густо замешав новое увлечение на научной основе. Ученый обратил внимание, что по сравнению с Европой, почти во всех крестьянских хозяйствах России не налажена переработка молока. В поездках по селам Менделеев пришел к выводу: если семьи объединятся в кооперацию, выгода будет втрое больше. В одной из деревень неподалеку от Боблово Менделеев открыл школу молочного хозяйства, при которой действовала собственная сыроварня.
Не только таблица элементов: 6 научных приборов, изобретенных Менделеевым
Открытие таблицы периодических химических элементов стало одной из важных вех в истории развития химии как науки. Периодический закон и «Основы химии» открыли новую эпоху не только в химии, но и во всём естествознании. 10 основных вкладов Дмитрия Менделеева в науку, включая периодическую таблицу Менделеева, предсказание элементов и другие достижения в химии. Суть открытия Менделеева в том, что с ростом атомной массы химические свойства элементов меняются не монотонно, а периодически. Работая над трудом «Основы химии», открыл в феврале 1869 года один из фундаментальных законов природы — периодический закон химических элементов (на Западе, особенно в Германии, соавтором открытия считают Лотара Мейера). Открытие Дмитрием Менделеевым периодической таблицы химических элементов в марте 1869 года стало настоящим прорывом в химии.
Упорядочить хаос изобретения и открытия Менделеева
Прекрасным подтверждением менделеевского закона явилась и открытая Рамзаем группа инертных газов, давшая возможность включить в систему «нулевую» группу — пограничную между щелочными металлами и металлоидами. 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. Таблица химических элементов известного химика Д. Менделеева – это настоящий прорыв в химии, который смог увидеть весь мир весной 1869 года. Таблица химических элементов известного химика Д. Менделеева – это настоящий прорыв в химии, который смог увидеть весь мир весной 1869 года.
Предсказания элементов: успехи и неудачи
Менделеев провёл ряд исследований по вопросам метеорологии — измерению температуры верхних слоёв атмосферы, уточнению закономерностей зависимости атмосферного давления от высоты и т. Сконструировал чувствительный дифференциальный барометр , пригодный для практического нивелирования. Осуществил в 1887 г. Чувствительный дифференциальный барометр высотомер. Изготовлено Георгом Брауэром по заказу Дмитрия Менделеева. В 1865—1887 гг. Менделеев выполнил цикл работ по физикохимии растворов, которые обобщил в работе «Исследование водных растворов по удельному весу» 1887. Разработал гидратную теорию водных растворов, основанную на предположении о существовании в растворе неустойчивых химических соединений — продуктов взаимодействия растворителя с растворённым веществам. Показал наличие на диаграммах состав — производная плотности по составу изломов, которые считал отвечающими образованию определённых стехиометрических химических соединений.
Дальнейшим развитием этих идей Менделеева позднее стало учение Н. Курнакова о сингулярных точках. Менделееву принадлежит ряд важнейших работ в области метрологии. Разработал точную теорию весов, предложил усовершенствованные конструкции коромысла и арретира. Под руководством Менделеева в 1893—1898 гг. По настоянию Менделеева с 1899 г. Научные исследования Менделеева были неразрывно связаны с потребностями экономического развития страны. Особое внимание Менделеев уделял нефтяной, угольной, металлургической и химической промышленности, выступал за экономическую независимость России.
Результаты докторской диссертации учёного были использованы для корректировки спиртометрических таблиц. Начиная с 1860-х гг. Менделеев занимался проблемами переработки нефти и на основании собственных исследований предложил принцип дробной перегонки. Настаивал на необходимости использования нефти не только как топлива, а прежде всего в виде сырья для химической промышленности. Предложил 1877 гипотезу неорганического происхождения нефти в результате взаимодействия карбидов железа с подземными водами при высоких температурах и давлениях. В 1888 г. В 1890—1892 гг. Чельцовым разработал технологию изготовления нового типа бездымного пороха.
Менделеев неоднократно посещал Бакинские нефтепромыслы, Донецкие месторождения Дмитрий Менделеев. Толковый тариф, или Исследование о развитии промышленности России в связи с её общим таможенным тарифом 1891 года. Санкт-Петербург, 1892. Титульный лист. Дмитрий Менделеев.
Его означим через y.
Ему, очевидно, будут принадлежать коренные свойства аргоновых газов. Но прежде всего следует получить понятие о его атомном весе. Для получения приближенного понятия о нем обратимся к изменяющемуся отношению между весами атомов двух элементов той же группы из соседних рядов... Таким аналогом гелия, быть может, должно счесть короний... Этот элемент y, однако, необходим для того, чтобы умственно подобраться к тому наилегчайшему, а потому и наиболее быстро движущемуся элементу x, который, по моему разумению, можно считать эфиром… Задача о мировом эфире, более или менее тесно связанная с задачею тяготения, делается проще, когда от нее совершенно отнять вопрос о химическом притяжении атомов эфира, а, помещая его в нулевую группу, мы этого и достигаем. Реального же понимания эфира нельзя достичь, игнорируя его химизм и не считая его элементарным веществом; элементарные же вещества ныне немыслимы без подчинения их периодической законности...
Судить по аналогам гелия о малом атомном весе x нельзя уже потому, что точность известных здесь чисел очень невелика, дело же идет, очевидно, об очень малом весе. Гораздо вероятнее принять вес атома x еще во много раз меньший... Вес атома x газа должен быть менее 0,038, чтобы газ этот мог свободно вырываться из земной атмосферы в пространство. Газы с большим атомным весом, следовательно, не только водород и гелий, но и газ y короний? Менделеев помещает в брошюре таблицу элементов, которая включает эти два предполагаемых элемента х и у рис. А в конце статьи он все же подчеркивает их гипотетичность: «Я и смотрю на свою далекую от полноты попытку понять природу мирового эфира с реально химической стороны не более, как на выражение суммы накопившихся у меня впечатлений, вырывающихся исключительно лишь по той причине, что мне не хочется, чтобы мысли, навеваемые действительностью, пропадали.
Вероятно, что подобные же мысли приходили многим, но, пока они не изложены, они легко и часто исчезают и не развиваются, не влекут за собой постепенного накопления достоверного, которое одно сохраняется. Если в них есть хоть часть природной правды, которую мы все ищем, попытка моя не напрасна, ее разработают, дополнят и поправят, а если моя мысль неверна в основаниях, ее изложение, после того или иного вида опровержения, предохранит других от повторения. Другого пути для медленного, но прочного движения вперед я не знаю». Осторожность и самокритичность Менделеева типична для великого ученого. Но, допустив это, мы бы усложнили еще более рассмотрение предмета, а потому, ради упрощения, я говорю далее лишь об однородном предельном газе, могущем представлять собою свойства, принадлежащие эфиру». Рассмотрение иных возможных элементов из числа более легких, чем гелий, но тяжелейших, чем водород, вовсе не касается предмета этой статьи.
Быть может, галоид с атомным весом около 3 найдется в природе». Располагая элементы по группам и рядам периодической системы и видя, что, кроме групп I —VIII, для аналогов аргона должно признать нулевую группу, можно полагать, что есть и нулевой ряд элементов, более легких, чем водород и даже в ряде водорода элемент нулевой группы. Элемент же нулевого ряда и нулевой группы должен быть во много раз легче водорода по весу атома; назовем этот вес x.
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. Искренне Вам преданный и глубоко Вас уважающий Н.
Самое важное в открытии Периодического закона — возможность предсказывать существование еще не открытых химических элементов. В 1875 году французский химик Поль Эмиль Лекок де Буабодран в минерале вюртците сульфиде цинка открыл предсказанный Менделеевым экаалюминий и назвал его в честь своей Родины галлием от латинского Галлия — Франция. В 1905 году сам Дмитрий Иванович с гордостью напишет: «По-видимому, Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает, хотя как русского меня хотели затереть, особенно немцы». В 1869—1871 годах выходят в свет «Основы химии» в пяти частях Д.
В морском министерстве ему предложили внести свой вклад в развитие русского порохового дела. Инициатором командировки Менделеева был вице-адмирал Николай Чихачев. Менделеев считал, что в отечественном пороходелии больше всего необходимо развивать экономическую и промышленную стороны.
Также он настаивал на использовании в производстве исключительно российского сырья. Главным же итогом работы Дмитрия Менделеева в этой сфере стала разработка им в 1892 году нового пироколлодийного пороха, отличавшегося своей бездымностью. Военные специалисты высоко оценили качество этого взрывчатого вещества. Особенностью пироколлодийного пороха был его состав, в который входила подверженная растворимости нитроклетчатка. Готовя к производству новых порох, Менделеев хотел наделить его стабилизированным газообразованием. Для этого при изготовлении взрывчатого вещества были использованы дополнительные реагенты, в том числе всяческие присадки. Экономика На первый взгляд, открытия Менделеева в биологии или метрологии вовсе не связаны с его образом прославленного химика.
Однако еще более отдаленными от этой науки были исследования ученого, посвященные экономике. В них Дмитрий Иванович подробно рассматривал направления развития хозяйства своей страны. Еще в 1867 году он вступил в первое отечественное объединение предпринимателей — Общество для содействия русской промышленности и торговли. Менделеев видел будущее экономики в развитии независимых артелей и общин. Этот прогресс подразумевал конкретные реформы. Например, ученый предлагал сделать общину не просто сельскохозяйственной, а занятой фабрично-заводской деятельностью в зимний период, когда пустуют поля. Дмитрий Иванович выступал против перепродаж и любых форм спекуляции.
В 1891 году он участвовал в разработке нового Таможенного тарифа. Протекционизм и демография Менделеев, открытия в области химии которого затмевают его успехи в гуманитарных науках, все свои экономические исследования вел с вполне практичной целью помощи России. В этой связи ученый был последовательным протекционистом что, например, отразилось в его работах в отрасли пороходелия и его же письмах к царю Николаю II. Менделеев изучал экономику неразрывно от демографии. Незадолго до смерти он в одной из своих работ отметил, что в 2050 году население России составит 800 миллионов человек. Прогноз ученого стал утопией после двух мировых и Гражданской войны, репрессий и других катаклизмов, обрушившихся на страну в XX столетии. Опровержение спиритизма Во второй половине XIX века Россию, как и весь остальной мир, охватила мода на мистицизм.
Эзотерикой увлекались представители высшего света, богема и простые городские жители. Меж тем открытия Менделеева в химии, список которых состоит из множества пунктов, заслоняют его длительную борьбу с популярным тогда спиритизмом.
Все открытия Менделеева
Как ни странно, важнейшее открытие Менделеева обычно остается за кадром – Периодический закон. 31. В области химии Менделеев был физиком и наоборот, в физике интересовался особо химической проблемой. Менделеев, открытия в области химии которого затмевают его успехи в гуманитарных науках, все свои экономические исследования вел с вполне практичной целью помощи России.