Российская академия наук планирует провести международный съезд химиков к 190-летию ученого Дмитрия Менделеева, которое будет отмечаться 8 февраля 2024 года, сообщил президент Российской академии наук (РАН) Геннадий Красников. Дмитрий Пущаровский, академик, декан геологического факультета МГУ «Наука и жизнь» №2, 2019 • Библиотека научно-популярных статей на «Элементах» • Химия, История науки, Люди науки. В данной презентации говорится об научной деятельности Д. И Менделеева. Первые научные работы Менделеева (1854–1856) посвящены исследованию изоморфизма и удельных объёмов.
Система, перевернувшая науку
Десятилетие науки и технологий в России Российская наука стремительно развивается. Одна из задач Десятилетия — рассказать, какими научными именами и достижениями может гордиться наша страна. В течение всего Десятилетия при поддержке государства будут проходить просветительские мероприятия с участием ведущих деятелей науки, запускаться образовательные платформы, конкурсы для всех желающих и многое другое.
Чтение лекций натолкнуло Менделеева на мысль о написании учебника, в работе над которым впоследствии и был открыт периодический закон химических элементов. Периодический закон В истории химии незабываемым останется день 6 марта 1869 года. В «Журнале Русского химического общества» был опубликован отдельный листок под названием «Опыт системы элементов, основанный на их атомном весе и химическом сходстве». Листок был разослан многим русским и иностранным ученым.
Но не зря Менделеев назвал свой листок опытом. Предстояло еще много работы. В процессе дальнейших исследований ученый выяснил, что свойства изменяются не так, как атомные веса, то есть не возрастают непрерывно от первого элемента к последнему, а после некоторого возрастания снова убывают. Периодический закон химических элементов окончательно был сформулирован Менделеевым 3 декабря 1870 года. В 1871 году появились знаменитая статья «Периодическая законность для химических элементов» и классический вариант таблицы. Предсказания его сбылись.
Это был триумф теории и всемирное признание гениального русского ученого. Опережая время По своему темпераменту, уму и энциклопедичности знаний Менделеев не мог ограничиться «чистой» наукой. Более того, он жил в период бурного развития химической, нефтяной и горнодобывающей промышленности в других странах и с горечью наблюдал экономическую отсталость России. Все свои предложения по улучшению процессов производства или созданию новых ученый подкреплял справками об экономической выгоде. Заинтересовавшись вопросами происхождения, добычи и переработки нефти, Менделеев в 1863 году посетил бакинские месторождения. Результатом поездки стали смелые и прогрессивные рекомендации по проведению нефтепровода из Баку к Черному морю и строительству судов с резервуарами для налива нефти.
Менделеев был первым среди русских ученых, кто произвел микрохимическое исследование нефти и поднял вопрос о более рациональном использовании продукта. К проблеме добычи каменного угля в России Дмитрий Иванович подошел со свойственной ему кропотливостью: спускался в шахты для отбора проб, изучал фарватеры рек, даже собирал сведения о простоях железнодорожных вагонов. Частые пожары на шахтах натолкнули Менделеева на мысль о подземной газификации угля. Особый интерес к сельскому хозяйству проявился у Менделеева после покупки имения Боблово в Московской губернии.
Фестиваль "Леонардо" Научно-познавательный конкурс, объединяющий вопросы истории развития естественных наук, интересных явлений, процессов и экспериментов, рассматриваемых в естествознании в физике, химии, биологии, в частности Химический турнир Это командное и, в некоторой степени, творческое соревнование для школьников по химии. Нам содействуют.
Ученые выяснили, какие спирты блокируют процесс переноса водорода 23 апреля 2024 Ученые Центра компетенций Национальной технологический инициативы «Водород как основа низкоуглеродной экономики» на базе Института катализа СО РАН исследовали использование низших спиртов для реакций переноса водорода. Они раскрыли механизм их влияния на состояние активных центров никелевых… Создан голден: золотой аналог графена 22 апреля 2024 Шведские химики получили голден — одиночные слои золота толщиной в один атом. Для синтеза они использовали двумерный карбид титана и золота, который подвергали травлению реагентом Мураками. В результате, как пишут ученые в Nature Synthesis, получались свободные монослои золота, которые удалось охарактеризовать с помощью… Ученые смогли оценить загрязнение почвы Москвы тяжелыми металлами в 16 раз быстрее 18 апреля 2024 Ученые нашли альтернативу дорогостоящим и трудоемким методикам оценки содержания тяжелых металлов в почве. Авторы разработали новый подход к экспресс-анализу на основе относительно недорогого прибора — портативного рентген-флуоресцентного анализатора. Он позволил измерить концентрации свинца, меди и… Созданы новые гетерометаллические висмут-медный и лантан-медный комплексы с высокой антимикобактериальной активностью 11 апреля 2024 Ученые из Института общей и неорганической химии им.
Менделеев Дмитрий Иванович
В разные эпохи, периоды развития культуры и науки, учёные люди утверждали свои варианты, как образования Вселенной, так и свойства материи и многое другое. Таким образом, и наш герой, в 19-м веке хотел понять, что такое материя, из чего она состоит и какие имеет свойства. Он сумел систематизировать известную информацию о химических элементах и классифицировал её в стройную упорядоченную таблицу. Причём необходимость систематизации стояла уже давно. А что же такое химический элемент? Химический элемент — это совокупность атомов с одинаковым зарядом атомных ядер. Менделеев первый понял, что физические и химические свойства элементов были связаны с их атомной массой. Постепенно он понял, что с изменение атомного веса меняются и свойства элементов.
В этой теории Менделеев долгое время работал, чтобы в графическом изображении привести химические элементы к строгой последовательности, периодичности, потому закон и назван периодическим. В таблице учёный расположил их в порядке возрастания их атомной массы. Менделеев вспоминал, что после тяжёлой продолжительной работы он заснул, а во сне ему приснились верно расположенные в таблице элементы. В конце февраля 1869 года была завершена таблица элементов. А 1-го марта была опубликована в журнале. Я заинтересовался возможностью прогнозирования открытия новых химических элементов. Простыми словами, мне было интересно узнать, а можно ли самому определить атомную характеристику неизвестного элемента в домашних условиях.
Относительные показатели атомной массы от кол-ва электронов первых 10 х. Менделеева Рис. Относительные показатели зависимости атомной массы от кол-ва электронов последних 10 х. Менделеева Проведённый мной математический анализ основан изначально на абсолютных показателях, т. Затем проводил другой математический анализ, в котором брались атомные массы элементов и делились на количество электронов атома этого элемента. Это анализ по относительным показателям, так как они более точны. Результатом этого анализа являются графики, которые показывают, что масса каждого последующего химического элемента больше приблизительно на равный показатель в сравнении с предыдущим элементом рис.
Дело в том, что количество электронов равно порядковому номеру элемента в таблице, из этого получается, что чем дальше в просторах таблицы находится элемент, тем больше электронов у него и тем больше его масса.
О Конкурсе Мой лучший урок Педагогический конкурс "Мой лучший урок" проводится среди учителей, преподавателей, методистов, педагогов-психологов, специалистов в области образования, воспитания и культуры , работников образовательных учреждений не зависимо от принадлежности и формы собственности. Интернет-игра Это проект для вовлечение обучающихся и педагогов в процесс активного изучения и исследования природы, истории, культуры, современных проблем Тверского края, а так же приобретение участниками навыков работы с Интернет-технологиями, внедрение в образовательную практику современных способов социального взаимодействия с использованием коммуникационных технологий. Фестиваль "Леонардо" Научно-познавательный конкурс, объединяющий вопросы истории развития естественных наук, интересных явлений, процессов и экспериментов, рассматриваемых в естествознании в физике, химии, биологии, в частности Химический турнир Это командное и, в некоторой степени, творческое соревнование для школьников по химии.
Отъезд не состоялся потому, что этот день стал днём «открытия Периодического закона», и поездку перенесли на начало марта. Менделеев предполагал попутно заехать в свою усадьбу Боблово, где в это время шла работа по реконструкции его дома. В других записях того времени отмечается, что доклад был прочитан лично Д.
Но все эти детали отступают на второй план по сравнению с самой завершённой работой. Развитием учения о периодичности Менделеев занимался вплоть до конца 1871 года, шаг за шагом разрабатывая «естественную систему химических элементов». В тот год он лично посетил ряд высококлассных химических центров, где выступил с рассказом о своей работе, постоянно улучшая её первую версию. Возможно, что открытие Периодического закона стало одним из примеров, позволившим нобелевскому лауреату 1963 года, американскому физику венгерского происхождения Юджину Вигнеру в своей нобелевской лекции, посвящённой структуре атомных ядер, сформулировать философию научного поиска. По его словам, «наука начинается тогда, когда среди доступных природных явлений выявляются логика, согласованность и закономерность, позволяющие предложить их объяснение путём создания концепции или дать их интерпретацию естественным образом». Как это часто бывает с важными открытиями, для которых настало время, ряд учёных в разных странах примерно в этот же период также пришли к выводу о периодичности в системе химических элементов. Наиболее известны среди них Лотар Мейер 1830—1895 , работавший в Германии, и английский химик Джон Ньюлендс 1837—1898.
О них я расскажу чуть позже, а сейчас особо следует упомянуть итальянского химика Станислао Канниццаро 1828—1910. Его судьба очень непроста. Получив образование в университетах Палермо и Пизы, он принял участие в народном восстании на Сицилии, после подавления которого был осуждён на смертную казнь. Некоторое время Канниццаро прожил в эмиграции и только после этого начал работу в ряде итальянских университетов. В 1871 году он был избран в итальянский Сенат, позднее стал его вице-президентом. Как член совета народного просвещения, курировал научное образование в Италии. Главной научной заслугой Канниццаро стала предложенная им система основных химических понятий.
Именно он установил наиболее точные для того времени величины атомных весов, что в дальнейшем, очевидно, способствовало открытию Периодического закона химических элементов. Свою теорию Канниццаро изложил в брошюре, которую лично раздал участникам Международного химического конгресса в Карлсруэ в 1860 году, среди которых были Д. Менделеев и уже упомянутый Юлиус Лотар Мейер. В связи с этим нужно напомнить, что Юлиус Лотар Мейер — немецкий химик, иностранный член-корреспондент Петербургской академии наук с 1890 года — по-своему стремился навести порядок в системе химических элементов. На его родине, в городе Фарель Нижняя Саксония , установлен мемориал с тремя скульптурными портретами: Мейера, Менделеева и Канниццаро. В 1864 году Мейер опубликовал таблицу, содержавшую 28 элементов, размещённых в шесть столбцов согласно их валентностям. Очевидно, что эта таблица указывает на близость свойств ограниченного числа химических элементов, расположенных в вертикальных столбцах.
Именно с этой целью и было ограничено их число. Менделеев писал, что таблица Л. Мейера представляла собой только простое сопоставление элементов по валентности, считавшейся их коренным свойством. Понятно, что валентность не является единственной постоянной для отдельно взятого элемента, поэтому такая таблица не могла претендовать на полноценное описание элементов и не отражала присущий их распределению периодический закон. Лишь спустя полгода после первого варианта таблицы Менделеева, в 1870 году, Мейер опубликовал работу «Природа элементов как функция их атомного веса», содержавшую новую таблицу и график зависимости атомного объёма элемента от атомного веса. Примерно одновременно с публикацией Мейером таблицы химических элементов в соответствии с их валентностью английский химик Джон Ньюлендс предложил свой вариант периодической системы элементов. Началось с того, что в начале 1864 года Ньюлендс прочитал статью, в которой утверждалось, что атомные веса большинства элементов с большей или меньшей точностью кратны восьми.
Мнение автора было ошибочным, однако Ньюлендс решил продолжить исследования в этой области. Он составил таблицу, в которой расположил все известные элементы в порядке увеличения их атомных весов. В статье, датированной 20 августа 1864 года, он отметил, что «в этом ряду наблюдается периодическое появление химически сходных элементов». Пронумеровав элементы и сопоставив их свойства, Ньюлендс сделал вывод: «Разность в номерах наименьшего члена группы и следующего за ним равна семи; иначе говоря, восьмой элемент, начиная с данного элемента, является своего рода повторением первого, подобно восьмой ноте октавы в музыке…» Эта мистическая музыкальная гармония в конечном счёте скомпрометировала всю работу, которая внешне несколько напоминала Периодическую таблицу Менделеева. Спустя год, 18 августа 1865-го, Ньюлендс опубликовал новую таблицу элементов, назвав её «законом октав». История сохранила лишь ехидное замечание профессора физики Лондонского университетского колледжа Джорджа Фостера: «Не пробовал ли докладчик располагать элементы в порядке начальных букв их названий и не обнаружил ли при этом каких-либо закономерностей? Ньюлендс её получил «за открытие Периодического закона химических элементов», хотя пятью годами ранее, в 1882-м, этой награды были удостоены Д.
Менделеев и Л. Мейер «За открытие периодических соотношений атомных весов». Награждение Ньюлендса выглядело несколько сомнительным, хотя неоспоримой заслугой английского учёного является то, что он действительно впервые констатировал факт периодического изменения свойств химических элементов, нашедший отражение в «законе октав». По высказыванию Д. Менделеева, «…в этих трудах видны некоторые зародыши Периодического закона». Теперь несколько примеров того, как связана Периодическая система с геологией и, прежде всего, с науками о веществе земных оболочек. Всем понятно, что минералогия, постоянно обогащая представления о минералах и соответственно о химических элементах, содержащихся в их составе, способствовала созданию Периодической системы.
Сама же система сразу указала на ряд узких мест в научных представлениях о химических элементах. Одним из первых результатов её использования был пересмотр атомных весов урана и редкоземельных элементов, а также их перевод из двухвалентных аналогов кальция в группу трёхвалентных элементов. В наши дни значение этой коррекции становится всё более очевидным. Потребление редкоземельных элементов только в России составляет более двух тысяч тонн в год.
Он принимал непосредственное участие в организации многих учебных заведений и лабораторий России. Менделеев среди профессоров, преподавателей и студентов физико-математического факультета С. Большое внимание в своем творчестве Д.
Менделеев уделял вопросам экономического развития России. Он был убежден, что уровень экономического развития любой страны определяется состоянием тяжелой промышленности. Промышленное развитие России, по мнению Менделеева, должно было осуществляться не только за счет строительства новых фабрик и заводов, увеличения капиталовложений в тяжелую индустрию, но и за счет одновременной коренной перестройки системы народного просвещения с целью подготовки высококвалифицированных кадров ученых, инженеров, учителей, агрономов, врачей. Обосновывая программу промышленного развития России, Д. Менделеев особенно выделял две ее стороны: развитие производства средств производства и развитие топливной базы промышленности. В этом проявились оригинальность и дальновидность его взглядов на общие вопросы экономического развития общества. При этом он выдвигал самостоятельные конкретные предложения и технические проекты, составленные с учетом особенностей того или иного вида производства.
Менделеев много внимания уделял проблеме развития транспортной системы, понимая, что от этого во многом зависит конкурентоспособность русских товаров на мировом рынке. Ученый выступил с поддержкой проекта железной дороги Каменск — Челябинск, высказался за понижение тарифа на перевозку керосина по Закавказской железной дороге. Занимаясь вопросами денежного обращения в 1896 г. Витте с предложением ввести взамен кредитного рубля новый рубль, обеспеченный золотом. В том же году была проведена денежная реформа, в соответствии с которой рубль обеспечивался фактической стоимостью одного металла — золота. Это позволило России упрочить свое положение среди развитых стран, облегчила размещение русских займов за границей. Менделеев зарекомендовал себя убежденным сторонником протекционизма покровительственной системы.
Он утверждал, что важнейшим средством для стимулирования промышленного развития России может стать ограждение отечественной промышленности от конкуренции иностранных предпринимателей с помощью увеличения ввозной пошлины. Ученый принял непосредственное участие во введении новой тарифной системы, утвержденной Государственным советом в 1893 г. Результаты этой работы были обобщены в книге «Толковый тариф, или Исследование о развитии промышленности России в связи с ее общим таможенным тарифом 1891 года». В эти же годы им были написаны «Учение о промышленности», «Заветные мысли», «К познанию России» и др. Менделеев активно участвовал в работе различных совещаний и съездов, на которых решались актуальные вопросы экономического развития России. В 1896 г. Менделеев среди экспертов Всероссийской промышленной и художественной выставки в Нижнем Новгороде, 1896 г.
В 1899 г. Менделеев совершил большую поездку на Урал для выяснения причин застоя уральской железной промышленности. К участию в экспедиции он привлек П. Земятченского, С. Вуколова и К. Участниками экспедиции была написана книга «Уральская железная промышленность в 1899 г. Егоров, С.
Менделеев, П. Замятченский , 1899 г. Менделеев в центре в саду Кушвинского металлургического завода во время поездки на Урал. В этой книге Д. Менделеев наметил обширный план подъема экономики края путем превращения Урала в сложный и многосторонний промышленный комплекс на основе рационального размещения промышленных производств и использования природного сырья и предложил «сочетать» уральские руды с углями Кузнецкого и Карагандинского бассейнов. В настоящее время эта идея претворена в жизнь. Менделеев говорил об упорядочении использования лесных богатств Урала, о необходимости планомерных геологоразведочных работ.
Впервые здесь он испытывает магнитный метод разведки железорудных месторождений с помощью переносного магнитного теодолита. При участии Д. Менделеева в г. Елабуге был организован химический завод. Технологический уровень производства многих химических продуктов на этом заводе был выше, чем на многих аналогичных предприятиях за рубежом. Исследования в области метрологии Д. Менделееву принадлежит фундаментальный труд в области метрологии «Опытное исследование колебания весов» 1898 г.
В процессе исследования явления колебания Д. Менделеевым был сконструирован ряд уникальных приборов: дифференциальный маятник для определения твердости веществ, маятник — маховое колесо для изучения трения в подшипниках, маятник-метроном, маятник-весы и др. В изучении колебаний Д. Менделеев видел прямую возможность расширить наши знания о природе силы тяжести. Одно из зданий Палаты было построено с башней высотой 22 м и колодцем глубиной 17 м, где устанавливался маятник, служивший для определения величины ускорения силы тяжести. Маятник-диск и маятник-подкова, сконструированные Д. Результаты научных и технических исследований сотрудников Палаты освещались в организованном Д.
Менделеевым в 1894 г. За период работы в Палате Менделеев создал школу русских метрологов. Он может по праву считаться отцом русской метрологии. Эталонные гири Организованная им Главная палата мер и весов ныне является центральным метрологическим учреждением Советского Союза и носит название Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии имени Д. Менделеева Общественная деятельность Активная творческая позиция ученого не позволяла Д. Менделееву оставаться в стороне от общественной жизни во всех ее проявлениях. Менделеев был инициатором создания ряда научных обществ: Русского химического общества в 1868 г.
Разносторонние интересы ученого связали его на многие годы с деятельностью Минералогического общества в Петербурге, Русского технического общества, Вольного экономического общества, Общества содействия русской промышленности и др. Менделеев принимал активное участие в работе научных конгрессов, промышленных съездов, художественно-промышленных выставок, как в России, так и за рубежом. Под руководством Д. Менделеева и при активном его участии были созданы и работали комиссии и комитеты по самым актуальным вопросам. Интересно отметить, что Д. Менделеев был одним из инициаторов создания в Петербурге в 70-е годы общества, объединяющего ученых, художников и литераторов. С 1878 г.
На них бывали профессора университета: А. Бекетов, Н. Меншуткин, Н. Вагнер, Ф. Петрушевский, А. Воейков, А. Советов, А.
Фаминцын; художники: И. Крамской, А. Куинджи, И. Шишкин, Н. Ярошенко, Г. Мясоедов и др. Часто посещал среды В.
Со многими из них Д. Менделеева связывала давняя дружба, его глубокие и самостоятельные суждения высоко ценились художниками. Известные русские художники на одной из «менделеевских сред», 1888 г. Крамской создал портрет Д. Менделеева в 1878 г. Репин написал два портрета ученого: один в 1885 г. Ярошенко дважды писал Д.
Менделеева: в 1886 г. Портрет Д. Менделеева работы И. Репина, 1885 г.
Химики Белецкая и Мюллен удостоены премии ЮНЕСКО-России имени Менделеева
Открытие Менделеева изменило всю мировую науку; особенно сильно, помимо химии, оно повлияло на физику, космологию, геохимию. Научно-познавательный конкурс, объединяющий вопросы истории развития естественных наук, интересных явлений, процессов и экспериментов, рассматриваемых в естествознании (в физике, химии, биологии, в частности. Жизнь и научная деятельность Дмитрия Ивановича Менделеева. Одной из особенностей научной карьеры Менделеева было ее соответствие экономическому развитию России.
Научная деятельность Дмитрия Ивановича Менделеева
Жизнь и научная деятельность Дмитрия Ивановича Менделеева. Выдающийся популяризатор научных знаний и блистательный педагог, любимец университетского студенчества, умевший, по словам современника, «захватывать аудиторию и властвовать над нею», Менделеев неустанно доказывал, что «наука бесконечна, в ней. За 45 лет научной деятельности Мичерлих провел исследования в различных областях естествознания. Игорь Дмитриев, научный консультант музея-архива Д. И. Менделеева СПбГУ: «Менделеев создает двухъярусные весы.
Дмитрий Иванович Менделеев и его открытие
Однако после того как предсказанные Менделеевым «экаалюминий» галлий , «экабор» скандий и «экасилиций» германий были открыты соответственно в 1875 г. Учение о периодичности Менделеев развивал до конца жизни. В 1900 г. Менделеев и У. Рамзай пришли к выводу о необходимости включения в таблицу нулевой группы элементов, в которую вошли инертные газы. Открытие закона Мозли 1913 , позволяющего экспериментально определять порядковый номер элемента в периодической системе, создание учения об изотопах 1913—1914 и теории строения атома окончательно подтвердили правильность расположения элементов в таблице Менделеева. В начале 1870-х гг.
Менделеев начал исследования упругости газов; в результате этих исследований предложил 1874 новый вывод обобщённого уравнения состояния идеального газа уравнение Клапейрона — Менделеева. Изучал отклонения реальных газов от закона Бойля — Мариотта при малых давлениях, для чего разработал специальную аппаратуру. В 1870—1880-х гг. 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.
Научное извещение об этом открытии без замедления было разослано всем ведущим химикам мира. А в марте доклад «Соотношение свойств с атомных весомы элементов» уже был представлен на рассмотрение Русского химического общества. Об истории создания Периодической таблицы химических элементов хорошо знают на кафедре физической химии СПбГЭТУ «ЛЭТИ», которая была открыта всего через 17 лет после великого открытия русского ученого.
Ее основал в 1891 году доктор химических наук, профессор Александр Александрович Кракау. А уже в 1898 году академик Николай Семенович Курнаков основатель физико-химического анализа ввел курс «физическая химия». Значительное место в учебных планах подготовки инженеров-электриков в Санкт-Петербургском электротехническом институте Императора Александра III занимало преподавание дисциплин химического цикла: неорганической, аналитической, органической химии, теоретической и прикладной электрохимии, физической химии. Они изучались именно в такой последовательности с первого по четвертый курсы. В 1906 году по инициативе профессора Александра Александровича Кракау, наряду с электротехническим, было образовано и электрохимическое отделение института. В него вошли три кафедры: неорганической химии, физической и теоретической электрохимии, а также прикладной электрохимии. Профессор Кракау первым ввел в практику обучения лабораторные занятия. Учебным процессом руководили выдающиеся ученые: профессор Николай Антонович Пушин первым получил электролитическим способом алюминий из российского сырья , академик Илья Васильевич Гребенщиков разработал отечественную технологию просветления оптики, технологию получения пористых стекол, создал химическую теорию полировки металлов и Максимилиан Степанович Максименко создатель отечественной электрометаллургической промышленности.
Активное участие в обучении студентов электрохимического отделения принимали также его выдающиеся выпускники.
Публикация периодической таблицы химических элементов Несмотря на то, что ранее уже были предприняты несколько попыток классификации химических элементов, первым, кто расположил элементы в порядке их относительных атомных масс тогда называемых атомными весами и обнаружил их периодичность, был французский геолог Александр-Эмиль Бегье де Шанкуртуа, который сделал это в 1862 году. Однако, так как он использовал геологические термины, и его таблица включала ионы и соединения, его публикация была проигнорирована химиками. Многие другие химики достигли значительных успехов в формулировке периодической таблицы, в частности Джон Ньюлендс. Однако именно Дмитрий Менделеев первым опубликовал периодическую таблицу, подобную современной, в 1869 году. Независимо от него немецкий химик Юлиус Лотар Мейер пришел к периодической таблице, схожей с Менделеевой, но опубликовал ее годом позже. Рукопись первого варианта периодической системы.
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.
Большой объём работы около 20 печатных листов не позволил издать её полностью. Опубликована была только первая часть, озаглавленная, как и вся диссертация «Удельные объёмы»; из второй части позднее был напечатан только фрагмент в виде статьи «О связи некоторых физических свойств тел с химическими реакциями»; третья же часть при жизни Д. Менделеева не была полностью опубликована — в сокращённом виде она была представлена в 1864 году в четвёртом выпуске «Технической энциклопедии», посвящённой стекольному производству. Через взаимосвязь освещаемых в работе вопросов Д. Менделеев последовательно приближался к постановке и решению наиболее существенных в его научном творчестве проблем: выявлению закономерностей при классификации элементов, построению системы, характеризующей соединения через их состав, строение и свойства, создание предпосылок формирования зрелой теории растворов. В первой части этого труда Д. Менделеева — детального критического анализа литературы, посвящённой вопросу, им высказана оригинальная мысль о связи молекулярного веса и объёма газообразных тел. Учёный вывел формулу расчёта молекулярного веса газа, то есть впервые была дана формулировка закона Авогадро-Жерара. Позднее выдающийся русский физикохимик Е. Бирон напишет: «Насколько мне известно, Д. Менделеев первый стал считать, что можно уже говорить о законе Авогадро, так как гипотеза, в виде которой закон был сперва сформулирован, оправдалась при экспериментальной проверке…». Опираясь на колоссальный фактический материал в разделе «Удельные объёмы и состав кремнезёмных соединений», Д. Менделеев приходит к широкому обобщению. Не придерживаясь, в отличие от многих исследователей Г. Копп, И. Шредер и др. Менделеев ищет не формальные количественные закономерности в объёмах, а старается установить связь между количественными соотношениями объёмов и совокупностью качественных характеристик вещества. Таким образом он приходит к выводу, что объём, подобно кристаллической форме, является критерием сходства и различия элементов и образуемых ими соединений, и делает шаг в направлении создания системы элементов, прямо указывая на то, что изучение объёмов «может служить на пользу естественной классификации минеральных и органических тел». Особый интерес представляет часть, именуемая «О составе кремнезёмных соединений». С исключительной глубиной и обстоятельностью Д. Менделеевым впервые изложен взгляд на природу силикатов как соединений, подобных сплавам оксидных систем. Учёным установлена связь между силикатами как соединениями типа MeO x SiO x и «неопределёнными» соединениями других типов, в частности, растворами, что выразилось правильной трактовкой стеклообразного состояния. Именно с наблюдения процессов стеклоделия начался путь Д. Менделеева в науке. Возможно, именно этот факт сыграл определяющую роль в его выборе, во всяком случае, данная тема, непосредственно связанная с химией силикатов, в той или иной форме закономерно соприкасается со многими другими его изысканиями. Место силикатов в природе лаконично, но с исчерпывающей ясностью определено Д. Менделеевым: Как органическая материя обуславливается присутствием углерода и им изобилует, так и минеральное царство изобилует кремнезёмистыми соединениями. Эта фраза указывает и на понимание учёным первостепенного утилитарного значения силикатных материалов, древнейших и самых распространённых в практике, и на сложность химии силикатов; поэтому интерес учёного к данному классу веществ, помимо известного практического значения, был связан с развитием важнейшего понятия химии — химическое соединение, с созданием систематики соединений, с решением вопроса о соотношении понятий: химическое соединение определённое и неопределённое — раствор. Чтобы осознать важность и научное значения самой постановки вопроса, актуальность его и по прошествии более чем столетия, достаточно привести слова одного из специалистов в области химии силикатов, академика М. Изучение стекла помогло Д. Менделееву глубже понять природу кремнекислых соединений и на этом своеобразном веществе увидеть некоторые важные особенности химического соединения вообще. Темам стеклоделия, химии силикатов и стеклообразного состояния Д. Менделеевым посвящено около 30 работ. Исследование газов Эта тема в творчестве Д. Менделеева связана, прежде всего, с поиском учёным физических причин периодичности. Так как свойства элементов находились в периодической зависимости от атомных весов, массы, исследователь мыслил возможность пролить свет на эту проблему, выясняя причины сил тяготения и посредством изучения свойств передающей их среды. Концепция «мирового эфира» имела в XIX века большое влияние на возможное решение данной проблемы. Предполагалось, что «эфир», заполняющий межпланетное пространство, является средой, передающей свет, тепло и гравитацию. Исследование сильно разреженных газов представлялось возможным средством к доказательству существования названной субстанции, когда свойства «обычного» вещества уже не способны бы были скрывать свойства «эфира». Одна из гипотез Д. Менделеева сводилась к тому, что специфическим состоянием газов воздуха при большом разрежении и мог оказаться «эфир» или некий-то газ с очень малым весом. Менделеевым написано на оттиске из «Основ химии», на периодической системе 1871 года: «Легче всех эфир, в миллионы раз»; а в рабочей тетради 1874 года учёный выражает ещё более ясно ход мысли: «При нулевом давлении у воздуха есть некоторая плотность, это и есть эфир! Тем не менее, среди его публикаций этого времени таких определённых соображений не высказано Д. Попытка химического понимания мирового эфира. В контексте предположений, связанных с поведением сильно разреженного газа инертного — «наилегчайшего химического элемента» в космическом пространстве, Д. Менделеев опирается на сведения, полученные астрономом А. Белопольским: «Инспектор Главной Палаты мер и весов, обязательно снабдил меня следующими результатами новейших исследований, в том числе и г. А далее он прямо ссылается на эти данные в своих выводах. При всей гипотетической направленности исходных предпосылок этих исследований, основным и наиболее важным результатом в области физики, полученным благодаря им Д. Менделеевым, явился вывод уравнения идеального газа, содержащего универсальную газовую постоянную. Также очень важным, но несколько преждевременным, было предложенное Д. Менделеевым введение термодинамической шкалы температур. Учёным также было избрано правильное направление для описания свойств реальных газов. Вириальные разложения, использованные им, соответствуют первым приближениям в известных сейчас уравнениях для реальных газов. В разделе, имеющем отношение к исследованиям газов и жидкостей, Д. Менделеевым сделано 54 работы. Учение о растворах В 1905 году Д. Тут моё богатство. Оно не отнято у кого-нибудь, а произведено мною…». На протяжении всей своей научной жизни Д. Менделеева не ослабевал его интерес к «растворной» тематике. Наиболее значительные его исследования в этой области относятся к середине 1860-х, а важнейшие — к 1880-м годам. Тем не менее, публикации учёного показывают, что и в другие периоды своего научного творчества он не прерывал изысканий, способствовавших созданию основы его учения о растворах. Концепция Д. Менделеева эволюционировала от весьма противоречивых и несовершенных первоначальных представлений о природе этого явления в неразрывной связи с развитием его идей в других направлениях, в первую очередь — с учением о химических соединениях. Менделеев показал, что правильное понимание растворов невозможно без учёта их химизма, отношения их к определённым соединениям отсутствия грани между таковыми и растворами и сложного химического равновесия в растворах — в разработке этих трёх неразрывно связанных аспектов заключается основное его значение. Однако сам Д. Менделеев никогда не называл свои научные положения в области растворов теорией — не сам он, а его оппоненты и последователи так именовали то, что он называл «пониманием» и «представлением», а труды настоящего направления — «попыткой осветить гипотетическим воззрением всю совокупность данных о растворах» — «…до теории растворов ещё далеко»; основное препятствие в её формировании учёный видел «со стороны теории жидкого состояния вещества». Нелишним будет отметить, что, развивая это направление, Д. Менделеев, поначалу априорно выдвинув идею о температуре, при которой высота мениска будет нулевой, в мае 1860 года провёл серию опытов. При определённой температуре, которую экспериментатор назвал «абсолютной температурой кипения», нагретый в парафиновой ванне в запаянном объёме жидкий хлорид кремния SiCl4 «исчезает», перейдя в пар. В статье, посвящённой исследованию, Д. Менделеев сообщает, что при абсолютной температуре кипения, полный переход жидкости в пар сопровождается уменьшением поверхностного натяжения и теплоты испарения до нуля. Эта работа — первое крупное достижение учёного. Важен также тот факт, что теория растворов электролитов приобрела удовлетворительную направленность, только восприняв идеи Д. Менделеева, когда произошёл синтез гипотезы о существовании ионов в растворах электролитов с менделеевским учением о растворах. Растворам и гидратам Д. Менделеевым посвящено 44 труда. Комиссия для рассмотрения медиумических явлений Имевшие в середине XIX века немало сторонников в Западной Европе и Америке, к 1870-м годам получили некоторое распространение и в русской культурной среде — воззрения, подразумевающие поиск разрешения проблем непознанного в обращении к вульгарным формам мистицизма и эзотерики, в частности — к явлениям, именуемым с некоторых пор паранормальными, а в обыденном, лишённом наукообразия лексиконе — спиритуализмом, спиритизмом или медиумизмом. Сам процесс спиритического сеанса преподносится адептами этих движений как момент восстановления нарушенного ранее временного единства материи и энергии и тем самым якобы подтверждается раздельное их существование. Менделеев писал об основных «движителях» интереса к такого рода спекуляциям соприкосновением умопостигаемого и подсознательного. В этой связи древних суеверий с новым учением — весь секрет интереса к спиритизму. Разве стали бы столь много писать и говорить о любом другом учёном разноречии — не стой тут сзади дух, няня и, любезное многим, детство народов. В числе лидеров круга склонявшихся к правомочности такого понимания мироустройства были: выдающийся русский химик А. Бутлеров в то время — сторонник теории «четвёртого» состояния материи, единомышленник убеждённого спиритуалиста У. Крукса , зоолог Н. Вагнер и известный публицист А. Первоначально попытку разоблачения спиритизма предприняли академик П. Чебышев и профессор М. Цион, брат и сотрудник известного медика И. Циона, одного из учителей И. Павлова сеансы с «медиумом» Юнгом. В середине 1870-х годов по инициативе Д. Менделеева молодое ещё Русское физическое общество выступило с резкой критикой спиритизма. Опыты по изучению действий «медиумов», братьев Петти и госпожи Клейер, присланной У. Круксом по просьбе А. Аксакова, начались весной 1875 года. В качестве оппонентов выступали А. Бутлеров, Н. Вагнер и А. Первое заседание — 7 мая председатель — Ф. Эвальд , второе — 8 мая. После этого работа комиссии была прервана до осени — третье заседание состоялось только 27 октября, а уже 28 октября педагог, деятель столичной думы Фёдор Фёдорович Эвальд, входивший в первый состав комиссии, пишет Д. Менделееву: «…чтение книг, составленных господином А. Аксаковым и т. На смену ему в работу комиссии, несмотря на большую педагогическую загруженность, были включены физики Д. Бобылёв и Д. На разных этапах работы комиссии весна 1875-го, осень — зима 1875—1876 годов в её состав входили: Д. Бобылёв, И. Боргман, Н. Булыгин, Н. Егоров, А. Еленев, С. Ковалевский, К. Краевич, Д. Лачинов, Д. Менделеев, Н. Петров, Ф. Петрушевский, П. Фан-дер-Флит, А. Хмоловский, Ф. Комиссией был применён ряд методов и технологических приёмов, исключавших использование «магнитизёрами» физических закономерностей для манипуляций: пирамидальный и манометрический столики, устранение внешних факторов, препятствующих полноценному восприятию обстановки эксперимента, допускающих усиление иллюзий, искажение восприятие реальности. Результатом деятельности комиссии явилось выявление ряда специальных приёмов, вводящих в заблуждение, разоблачение очевидного обмана, констатация отсутствия каких бы то ни было эффектов при корректных условиях, препятствующих неоднозначному толкованию явления — спиритизм был признан следствием использования «медиумами» психологических факторов для управления сознанием обывателей — суеверием. Работа комиссии и полемика вокруг предмета её рассмотрения вызвала живой отклик не только в периодике, которая в целом заняла сторону здравомыслия. Менделеев, впрочем, в итоговом издании предостерегает журналистов от легкомысленного, однобокого и неправильного толкования роли и влияния суеверия. Свою оценку дали П. Боборыкин, Н. Лесков, многие другие и, прежде всего, Ф. Критические замечания последнего в большей степени имеют отношение не к спиритуализму как таковому, противником которого сам он являлся, а к рационалистическим взглядам Д. В начале 21-ого века этот упрек сохраняет силу: «Не буду углубляться в описание технических приемов, которые мы вычитали в ученых трактатах Менделеева … Применив некоторые из них на опыте, мы обнаружили, что можем установить особую связь с какими-то непостижимыми для нас, но совершенно реальными существами. Менделеев указывает на различие, коренящееся в исходной нравственной позиции исследователя: в «добросовестном заблуждении» или сознательном обмане. Именно нравственные принципы он ставит во главу угла в общей оценке всех аспектов и самого феномена, его толкования и, в первую очередь, убеждений учёного, независимых от его непосредственной деятельности — и должен ли он их иметь вообще? В ответ на письмо «Матери семейства», обвинившей учёного в насаждении грубого материализма, он заявляет, что «готов служить, так или иначе, средством для того, чтобы было меньше грубых материалистов и ханжей, а побольше было бы людей истинно понимающих, что между наукою и нравственными началами существует исконное единство». В творчестве Д. Менделеева эта тема, как и всё в круге его интересов, закономерно связана сразу с несколькими направлениями его научной деятельности: психология, философия, педагогика, популяризация знаний, исследование газов, воздухоплавание, метеорология и т. В то время как исследование газов косвенно, через гипотезы о «мировом эфире», например, имеет отношение к «гипотетическим» же факторам, сопутствующим основной теме рассматриваемых мероприятий в том числе колебания воздуха , указание на связь с метеорологией и воздухоплаванием может повлечь резонное недоумение. Однако они явились не случайно в этом перечне в виде смежных тем, «присутствуя» уже на титульном листе «Материалов», а слова из публичных чтений Д. Менделеева в Соляном городке лучше всего отвечают на вопрос о метеорологии: Как ни далеки кажутся два таких предмета, как спиритизм и метеорология, однако между ними существует некоторая связь, правда отдаленная. Воздухоплавание Занимаясь вопросами воздухоплавания, Д. Менделеев, во-первых, продолжает свои исследования в области газов и метеорологии, во-вторых — развивает темы своих работ, вступающих в соприкосновение с темами сопротивления среды и кораблестроения. Пикаром только в 1924 году. Менделеев также спроектировал управляемый аэростат с двигателями. В 1878 году учёный, находясь во Франции, совершил подъём на привязном аэростате Анри Жиффара. Летом 1887 года Д. Менделеев осуществил свой знаменитый полёт. Возможным стало это и благодаря посредству Русского технического общества в вопросах оснащения. Важную роль в подготовке этого мероприятия сыграли В. Срезневский и в особой степени изобретатель и аэронавт С. Менделеев, рассказывая об этом полёте, разъясняет почему РТО обратилось именно к нему с такой инициативой: «Техническое общество, предложив мне произвести наблюдения с аэростата во время полного солнечного затмения, хотело, конечно, служить знанию и видело, что это отвечает тем понятиям и роли аэростатов, какие ранее мною развивались». Обстоятельства подготовки к полёту ещё раз говорят о Д. Менделееве, как о блестящем экспериментаторе здесь можно вспомнить о том, что он считал: «Профессор, который только читает курс, а сам не работает в науке и не двигается вперед, — не только бесполезен, но прямо вреден. Он вселит в начинающих мертвящий дух классицизма, схоластики, убьет их живое стремление». Менделеев был очень увлечён возможностью с аэростата впервые наблюдать солнечную корону во время полного затмения. Он предложил использовать для наполнения шара не светильный газ, а водород, который позволял подняться на большую высоту, что расширяло возможности наблюдения. И здесь снова сказалось сотрудничество с Д. Лачиновым, приблизительно в это же время разработавшим электролитический способ получения водорода, на широкие возможности использования которого Д. Менделеев указывает в «Основах химии». Естествоиспытатель предполагал, что изучение солнечной короны должно дать ключ к пониманию вопросов, связанных с происхождением миров. Из космогонических гипотез его внимание привлекла появившаяся в то время идея о происхождении тел из космической пыли: «Тогда солнце со всей его силой само оказывается зависящим от невидимо малых тел, носящихся в пространстве, и вся сила солнечной системы черпается из этого бесконечного источника и зависит только от организации, от сложения этих мельчайших единиц в сложную индивидуальную систему. В сопоставлении с другой гипотезой — о происхождении тел солнечной системы из вещества солнца — он высказывает такие соображения: «Как ни противоположны на первый взгляд кажутся эти понятия, они так или иначе уложатся, помирятся — таково свойство науки, которая содержит выводы мысли, испытанные и проверенные. Надо только не довольствоваться одним уже установленным и узнанным, надо не окаменеть в нём, всё дальше и глубже, точнее и подробнее изучать все явления, могущия содействовать разъяснению этих коренных вопросов.
«Умел быть философом в химии»: 190 лет со дня рождения Дмитрия Менделеева
15 декабря в рамках цикла «Разговоры о важном» доцент кафедры химии Алексей Сергеевич Хомченко провел для студентов НГПУ встречу на тему «История жизни и научного пути Д.И. Менделеева – русского химика и разведчика». Менделееву не сразу удалось продолжить образование, но всё же в 1850 году он был принят на отделение естественных наук физико-математического факультета Главного педагогического института Петербурга. За 45 лет научной деятельности Мичерлих провел исследования в различных областях естествознания. Научные труды еева.
Таблица Менделеева: история открытия, интересные факты и байки
Характерной чертой научной карьеры Менделеева было то, что она соответствовала экономическому развитию России. О жизни и научной деятельности Д.И. Менделеева рассказывает тематическая книжная выставка из фондов НТБ СГТУ имени Гагарина Ю.А. Растворы интересовали Дмитрия Менделеева на протяжении всей его научной карьеры. Первые научные работы Менделеева (1854–1856) посвящены исследованию изоморфизма и удельных объёмов. Каким образом Менделеев совмещал научную и общественно-политическую деятельность и каких результатов добился на этом поприще?