Значительные открытия Дмитрия Ивановича Менделеева, повлиявшие на развитие химической науки по всему миру, навсегда внесли имя русского учёного в список величайших учёных планеты. В 1869 г. открыл периодический закон химических элементов — один из основных законов естествознания. И открытия, открытия, открытия Самое эпохальное из них — знаменитая таблица Менделеева (1869 год).
Вы точно человек?
Первый рукописный вариант периодического закона. Написал классический труд «Основы химии» 1869-1871 , где изложил неорганическую химию с точки зрения периодического закона ещё при жизни автора «Основы химии» издавались восемь раз и были переведены на многие иностранные языки. Слайд 4 Нефтяные промыслы в Баку рис. Клапейроном уравнение Клапейрона — Менделеева. Слайд 6 Занимаясь вопросами воздухоплавания, Д. Пикаром только в 1924 году. Большой привязной аэростат А.
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. Точное измерение атомной массы стало основной проблемой химиков на последующие десятилетия. Размышляя об этих весах, Доберейнер отметил, что определенные наборы из трех элементов он назвал их триадами показывают интересную связь. Бром, например, имел атомную массу где-то между массами хлора и йода, и все эти три элемента демонстрировали сходное химическое поведение. Литий, натрий и калий также были триадой. Другие химики заметили связи между атомными массами и химическими свойствами , но лишь в 1860-х годах атомные массы стали достаточно хорошо поняты и измерены, чтобы выработалось более глубокое понимание. Английский химик Джон Ньюландс заметил, что расположение известных элементов в порядке увеличения атомной массы приводило к повторению химических свойств каждого восьмого элемента. Эту модель он назвал «законом октав» в статье 1865 года. Но модель Ньюландса не очень хорошо держалась после первых двух октав, что заставило критиков предложить ему расставить элементы в алфавитном порядке. И как вскоре понял Менделеев, отношение свойств элементов и атомных масс были чуть более сложными. Организация химических элементов Менделеев родился в Тобольске, в Сибири, в 1834 году и был семнадцатым ребенком у своих родителей. Он жил яркой жизнью, преследуя разные интересы и путешествуя по дороге к выдающимся людям. Во время получения высшего образования в педагогическом институте в Санкт-Петербурге он чуть не умер от тяжелой болезни. После окончания он преподавал в средних школах это нужно было, чтобы получать жалование в институте , попутно изучая математику и естественные науки для получения степени магистра. Затем он работал преподавателем и лектором и писал научные работы , пока не получил стипендию для расширенного тура исследований в лучших химических лабораториях Европы. Вернувшись в Санкт-Петербург, он оказался без работы, поэтому написал превосходное руководство по органической химии в надежде выиграть крупный денежный приз. В 1862 году это принесло ему премию Демидова. Также он работал редактором, переводчиком и консультантом в различных химических сферах. В 1865 году он вернулся к исследованиям, получил доктора наук и стал профессором Петербургского университета. Вскоре после этого Менделеев начал преподавать неорганическую химию. Готовясь освоить это новое для него поле, он остался неудовлетворен доступными учебниками. Поэтому решил написать собственный. Организация текста требовала организации элементов, поэтому вопрос их наилучшего расположения непрестанно был у него на уме.
Опираясь на анализ рукописей и опубликованных работ Менделеева, Дмитриев обнаружил, что Менделеев подошел к универсальной классификации элементов, открытию ее концептуального ядра на несколько недель раньше отмечаемой всеми даты, в конце 1868-го — начале 1869 года. Самая трудная часть работы — собственно осмысление всего массива химической информации в то время не всегда точной с точки зрения учения о периодичности — заняла еще год и девять месяцев. Дмитрий Иванович и сам хорошо понимал, что вся тяжесть работы впереди. В тексте, который он передал для оглашения на заседании Химического общества, сказано: «Сам вижу, что эта попытка не окончательна, но в ней, мне кажется, уже ясно выражается применимость выставляемого мною начала ко всей совокупности элементов, пай здесь: количество. В классическом труде «Основы химии» Менделеев впервые изложил неорганическую химию на основе своего периодического закона litfund. Мало кому известно, что он был не только выдающимся химиком, но и выдающимся экономистом, метрологом, инженером, наконец, выдающимся организатором науки, образования и промышленности. В его собрании сочинений из 25 томов 17 посвящены химии и семь — работам в других областях знания и практической деятельности. Основу экспорта составляли поставки сырья. Рост новых предприятий тормозила технологическая неразвитость. Правительство обращалось к общественности с просьбой принять участие в разработке экономических вопросов, содействовало в организации торгово-промышленного движения «Какой я химик, я политэконом. Всего же у Дмитрия Ивановича около ста работ на экономические темы. При его жизни деятельность Менделеева-экономиста в российском обществе привлекала внимание и вызывала споры не меньше, чем его научные работы по химии в мировых научных кругах. Первое непосредственное знакомство Менделеева с делами промышленными пришлось на годы реформ Александра II. Экономика страны тоже требовала изменений. Правительство обращалось к общественности с просьбой принять участие в разработке экономических вопросов, содействовало в организации торгово-промышленного движения. Обеспечить Россию собственным керосином Одним из зачинщиков, агитаторов привлечения ученых к делу развития промышленности был петербургский миллионер В. Кокорев, вложивший средства, нажитые на винных откупах, в строительство первого нефтеперегонного завода в Баку, который, однако, приносил ему порядка 200 тысяч рублей убытков в год. Нефтепромышленник разыскал 29-летнего приват-доцента Менделеева, только что издавшего свой первый учебник «Органическая химия», и уговорил его поехать в Баку изучать нефтяные промыслы с одной только просьбой: «Либо помогите устранить убытки, либо закройте завод». И вышло так, что через год предприятие дало чистый доход более чем в 200 тысяч рублей. Василий Александрович Кокорев — русский предприниматель и меценат Wikipedia В те годы Россия закупала в огромном количестве американский керосин. После присоединения Азербайджана к России правительство отдавало бакинские нефтяные колодцы на откупное содержание. Нефтяные колодцы переходили из рук в руки, нефть добывалась примитивным способом и поставлялась на продажу в сыром виде, а попытки отдельных предпринимателей наладить переработку не могли составить конкуренцию американцам. В 1873 году в Петербурге собралась комиссия для рассмотрения вопроса о развитии нефтяного промысла. В эту комиссию Менделеев входит, будучи уже мировой знаменитостью после открытия периодического закона, и его мнение сыграло не последнюю роль в решении об отмене откупной системы нефтедобычи. На смену откупам был введен акциз на производство керосина. Однако меры эти казались Менделееву недостаточными. Дело в том, что принятая система акцизов не стимулировала технические инновации, а напротив, тормозила их внедрение. Министр финансов Николай Бунге откомандировал Менделеева в Америку для изучения постановки и ведения нефтяного дела, мечтая, что Соединенные Штаты и Россия разделят «в будущем между собою выгоды нефтяного промысла». Именно в отсутствии поддержки со стороны государства он видел причины, «которые препятствовали нашей нефтяной промышленности, начавшейся прежде американской, занять надлежащее ей место». Отменить акцизы удалось лишь тогда, когда керосиновый кризис в США и Европе повлек за собой обрушение цен и на российском рынке. Успехи же менделеевских начинаний в нефтяной отрасли сказались в 1895 году, когда российский керосин вытеснил наконец американский. Нефтепромыслы в Баку Поддержать промышленность В 1882 году готовится первый в России торгово-промышленный съезд, который мог оказать влияние на формирование экономической программы Александра III, только что вступившего на престол. Менделеев пишет: «Царь, который позаботится устроить все условия для развития заводского и фабричного дела и для сбыта русских заводских и фабричных продуктов на запад и на восток, займет еще более славное место в истории России». На съезде он выступает с программой «Об условиях развития заводского дела», обращается к правительству с требованием организации льготного кредитования промышленных начинаний и петицией о необходимости создания министерства промышленности.
По вычислениям Менделеева, у эка-алюминия он должен быть 5,9. Дмитрий Иванович написал французскому ученому о том, что, судя по свойствам открытого элемента, это не что иное, как предсказанный им в 1869- м эка-алюминий. После более точных исследований удельный вес галлия действительно получился 5,94! Открытие галлия вызвало настоящую сенсацию в научной среде. Фамилии Менделеева и Лекока де Буабодрана в одночасье стали известны буквально всему миру. Ученые всех передовых стран воодушевились возможными успехами, что дало мощный старт дальнейшему поиску остальных предсказанных элементов. Десятки лабораторий Европы подключились к этой работе, не говоря уже о сотнях химиков, жаждущих необыкновенных открытий и славы. Внешний вид чистого вещества При таком подходе успехи не заставили себя ждать. Уже в 1879 году профессор химии Ларс Фредерик Нильсон из шведского города Упсала открыл новый элемент, полностью соответствующий эка-бору. Он занимался изучением минералов, содержащих редкоземельные металлы, и стремился выделить из них соединения редкоземельных элементов в чистом виде, а затем определить физико-химические свойства и место в периодической системе. В результате Нильсон открыл неизвестное соединение, которое сначала принял за оксид существующего элемента. После более подробных исследований было доказано, что это новый элемент. Ордена Д. Менделеева Памятник Д. Менделееву, Москва Профессор Нильсон назвал его скандием в честь родины Скандинавии. На то, что открытый элемент очень похож на предсказанный Менделеевым эка-бор, указал другой шведский ученый — Пер Теодор Клеве, который обратил внимание, что многие свойства нового элемента, в частности формула оксида, бесцветность солей и нерастворимость оксида в щелочах, очень похожи на предсказанные свойства эка-бора. После этого скандий занял в периодической системе именно то место, на которое указывал русский химик. Повторное доказательство предсказаний Менделеева вызвало настоящий фурор. После этого случая стали поступать многочисленные сообщения о том, что ученого избрали почетным членом многих европейских университетов и академий. Внешний вид чистого вещества Скандий. Внешний вид чистого вещества В честь великого химика назван город Менделеевск. Стела с названием города На очереди было открытие эка-силиция. Удалось это сделать только в 1886 году. Профессор минералогии Фрейбергской горной академии А. Вельсбах открыл новый минерал, содержащий серебро. Он попросил немецкого химика К. Винклера произвести полный анализ образца. Винклер пришел к выводу, что в минерале присутствует какой-то неизвестный элемент, не обнаруживаемый исследованием. После упорной работы он все же выделил некоторое количество элемента в чистом виде. Первые сообщения об открытии содержали предположения, что нашли аналог сурьмы или мышьяка. Они вызвали острую научную полемику, которая закончилась тем, что было установлено — новый элемент есть эка-силиций, существование которого предсказал Менделеев. Винклер предложил назвать его нептунием, намекая на то, что история открытия очень сходна с обнаружением планеты Нептун. Марки, посвященные Менделееву Однако из-за того, что такое имя было дано ранее другому, ложно открытому элементу, Винклер придумал новое — германий — в честь родины. Но данное название вызвало неоднозначную реакцию у многих ученых. Конец спорам положил Менделеев, который к тому времени обладал неоспоримым авторитетом.
110 лет со дня смерти ученого Дмитрия Ивановича Менделеева
Совершенная им научная революция была осознана химиками не сразу. Русский исследователь предложил закономерную систему, с помощью которой оказалось возможным предсказать неизвестные тогда химические элементы и даже их свойства. После их скорого открытия речь идет о галлии, германии и скандии ученые с мировым именем начали признавать фундаментальность периодического закона. Открытия Менделеева происходили в эпоху, когда наука пополнялась все новыми разрозненными фактами об окружающем нас мире. Из-за этого периодический закон и построенная на его основе периодическая таблица элементов оказались перед серьезными вызовами. Например, в 1890 гг. Защищая свою теорию, Менделеев продолжал совершенствовать таблицу, соотнося ее со все новыми научными фактами. В 1900 году химик поместил аргон, гелий и их аналоги в отдельную нулевую группу. Со временем фундаментальность периодического закона становилась все яснее и бесспорнее, а сегодня он по праву считается одним из величайших открытий в истории естественных наук. Исследования силикатов Периодический закон — крайне важная страница в истории науки, однако открытия Менделеева в области химии на нем не закончились. В 1854 году он исследовал финский ортит и пироксен.
Также один из циклов работ Менделеева посвящен химии силикатов. В 1856 году ученый издал диссертационную работу «Удельные объемы» в ней была дана оценка взаимосвязи между объемом вещества и его характеристиками. В главе, посвященной кремнеземным соединениям, Дмитрий Иванович подробно остановился на природе силикатов. Кроме того, он первым дал правильную трактовку явления стеклообразного состояния. Газы Ранние открытия Менделеева были связаны с еще одной химической и одновременно физической темой — исследованием газов. Ученый занялся ею, углубившись в поиск причин закона периодичности. В XIX веке в этой области науки ведущей была теория о «мировом эфире» - всепроникающей среде, через которую передается тепло, свет и гравитация. Изучая данную гипотезу, русский исследователь пришел к нескольким важным выводам. Так совершились открытия Менделеева в физике, главным из которых можно назвать появление уравнения идеального газа с универсальной газовой постоянной. Кроме того, Дмитрием Ивановичем была предложена собственная термодинамическая шкала температур.
Всего Менделеев издал 54 труда, посвященных газам и жидкостям. Самыми известными в этом цикле стали «Опыт химической концепции мирового эфира» 1904 и «Попытка химического понимания мирового эфира» 1905. В своих работах ученый использовал вириалные изложения и тем самым заложил основы современных уравнений для реальных газов. Растворы Растворы интересовали Дмитрия Менделеева на протяжении всей его научной карьеры. Относительно этой темы исследователь не оставил полной теории, а ограничился несколькими принципиальными тезисами.
Результатом стала его работа "О современном развитии некоторых химических производств в применении к России и по поводу Всемирной выставки 1867 года" 1869 - Первая формулировка Периодического закона.
Меншуткин читает доклад Д. Менделеева "Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сродстве" 1869-1871 - Выход в свет классического труда Менделеева "Основы химии", построенного на основе Периодического закона 1872-1878 - Менделеев проводит систематические исследования растворов и законов сжимаемости газов. Проявляет интерес к проблемам воздухоплавания и изучению высших слоёв атмосферы. Выходят его труды "Об упругости газов" и "О барометрическом нивелировании и применении для него высотомера". Дмитрий Иванович включается в борьбу со спиритизмом. Создание труда "Исследование водных растворов по удельному весу" 1888 - Изучение каменноугольной промышленности Донбасса.
Также обратил внимание на связь с появлением разного качества у разных водно-спиртовых смесей. Оказалось, что физические, биохимические и физиологические качества этих смесей также весьма различны, что побудило ученого искать идеальное соотношение объема и веса частей спирта и воды в водке. Этот менделеевский состав водки и оказался запатентован Правительством России как русская национальная водка «Московская особая». Дмитрий Менделеев открыл периодический закон 1 марта 1869 года, закончив работу над «Опытом системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве». По легенде, мысль о системе химических элементов пришла к Менделееву во сне, однако известно, что однажды на вопрос, как он открыл периодическую систему, ученый ответил: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг готово». Открытие Менделеевым периодического закона стало не только одним из крупнейших событий в истории химии XIX столетия, но и в известном смысле одним из самых выдающихся достижений человеческой мысли минувшего тысячелетия. Группа реакционных ученых на выборах в действительные члены Санкт-Петербургской Императорской Академии наук 23 ноября 1880 года забаллотировали кандидатуру Менделеева. Во время голосования Дмитрий Иванович получил по девять голосов «за» и «против». Такое решение вызвало большой общественный резонанс, в газетах начали размещать просты. Научные круги, также встали на сторону Менделеева.
В этом же году 14 научных обществ и учебных заведений России избрали ученого своим почетным членом. Ученый оставил свыше пятисот печатных трудов. Автор фундаментальных исследований по химии, химической технологии, физике, метрологии, воздухоплаванию, метеорологии, сельскому хозяйству, экономике, народному просвещению и другим направлениям, тесно связанным с потребностями развития производительных сил России.
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 [11].
Весы, сконструированные Д. Менделеевым для взвешивания газообразных и твёрдых веществ 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 сначала сформулирован, оправдалась при экспериментальной проверке…» [63]. Опираясь на колоссальный [46] 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. Шрёдер 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 [11]. 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 [62]. Место силикатов в природе лаконично, но с исчерпывающей ясностью определено Д. Менделеевым [64] : Как органическая материя обуславливается присутствием углерода и им изобилует, так и минеральное царство изобилует кремнезёмистыми соединениями [65]. 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 [62]. Темам стеклоделия, химии силикатов и стеклообразного состояния Д. Менделеевым посвящено около 30 работ. Исследование газов Д.
Опыт химической концепции мирового эфира. Нью-Йорк — Лондон — Бомбей. Попытка химического понимания мирового эфира. 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 веке 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 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. В контексте предположений, связанных с поведением сильно разреженного газа инертного — «наилегчайшего химического элемента» в космическом пространстве, Д. Менделеев опирается на сведения, полученные астрономом А.
7 основных открытий Менделеева
Большинство элементов подгруппы углерода — полупроводники проводят электричество за счёт примесей, но хуже, чем металлы. Графит, германий и кремний используют при изготовлении полупроводниковых элементов транзисторы, диоды, процессоры и так далее. Подгруппа азота Пятую группу главную подгруппу VA называют пниктогенами или подгруппой азота. В ходе реакций эти элементы могут как отдавать электроны, так и принимать их, завершая внешний энергетический уровень. Физические свойства элементов подгруппы азота различны. Азот является бесцветным газом. Фосфор, мягкое вещество, образует несколько вариантов аллотропных модификаций — белый, красный и чёрный фосфор.
Мышьяк — твёрдый полуметалл, способный проводить электрический ток. Висмут — блестящий серебристо-белый металл с радужным отливом. Азот — основное вещество в составе атмосферы нашей планеты. Некоторые элементы подгруппы азота токсичны для человека фосфор, мышьяк, висмут. При этом азот и фосфор являются важными элементами почвенного питания растений, поэтому они входят в состав большинства удобрений. Азот и фосфор также участвуют в формировании важнейших молекул живых организмов — белков и нуклеиновых кислот.
Подгруппа кислорода Халькогены или подгруппа кислорода — элементы шестой группы главной подгруппы VIA. Для завершения внешнего электронного уровня атомам этих элементов не хватает лишь двух электронов, поэтому они проявляют сильные окислительные неметаллические свойства. Однако, по мере продвижения от кислорода к полонию они ослабевают. Кислород образует две аллотропные модификации — кислород и озон — тот самый газ, который образует экран в атмосфере планеты, защищающий живые организмы от жёсткого космического излучения. Кислород и сера легко образуют прочные соединения с металлами — оксиды и сульфиды. В виде этих соединений металлы часто входят в состав руд.
Галогены Седьмая группа главная подгруппа VIIA представлена галогенами — неметаллами с семью электронами на внешнем электронном слое атома. Это сильнейшие окислители, легко вступающие в реакции. Галогены «рождающие соли» назвали так потому, что они реагируют со многими металлами с образованием солей. Например, хлор входит в состав обычной поваренной соли. Самый активный из галогенов — фтор. Он способен разрушать даже молекулы воды, за что и получил своё грозное имя слово «фтор» переводится на русский язык как «разрушительный».
А его «близкий родственник» — иод — используется в медицине в виде спиртового раствора для обработки ран. Они практически не способны участвовать в реакциях. Поэтому их иногда называют «благородными», проводя параллель с представителями высшего общества, которые брезгуют контактировать с посторонними. У инертных газов есть удивительная способность: они светятся под действием электромагнитного излучения, поэтому используются для создания ламп. Так, неон используется для создания светящихся вывесок и реклам, а ксенон — в автомобильных фарах и фотовспышках.
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. Точное измерение атомной массы стало основной проблемой химиков на последующие десятилетия. Размышляя об этих весах, Доберейнер отметил, что определенные наборы из трех элементов он назвал их триадами показывают интересную связь. Бром, например, имел атомную массу где-то между массами хлора и йода, и все эти три элемента демонстрировали сходное химическое поведение. Литий, натрий и калий также были триадой. Другие химики заметили связи между атомными массами и химическими свойствами , но лишь в 1860-х годах атомные массы стали достаточно хорошо поняты и измерены, чтобы выработалось более глубокое понимание. Английский химик Джон Ньюландс заметил, что расположение известных элементов в порядке увеличения атомной массы приводило к повторению химических свойств каждого восьмого элемента. Эту модель он назвал «законом октав» в статье 1865 года. Но модель Ньюландса не очень хорошо держалась после первых двух октав, что заставило критиков предложить ему расставить элементы в алфавитном порядке. И как вскоре понял Менделеев, отношение свойств элементов и атомных масс были чуть более сложными. Организация химических элементов Менделеев родился в Тобольске, в Сибири, в 1834 году и был семнадцатым ребенком у своих родителей. Он жил яркой жизнью, преследуя разные интересы и путешествуя по дороге к выдающимся людям. Во время получения высшего образования в педагогическом институте в Санкт-Петербурге он чуть не умер от тяжелой болезни. После окончания он преподавал в средних школах это нужно было, чтобы получать жалование в институте , попутно изучая математику и естественные науки для получения степени магистра. Затем он работал преподавателем и лектором и писал научные работы , пока не получил стипендию для расширенного тура исследований в лучших химических лабораториях Европы. Вернувшись в Санкт-Петербург, он оказался без работы, поэтому написал превосходное руководство по органической химии в надежде выиграть крупный денежный приз. В 1862 году это принесло ему премию Демидова. Также он работал редактором, переводчиком и консультантом в различных химических сферах. В 1865 году он вернулся к исследованиям, получил доктора наук и стал профессором Петербургского университета. Вскоре после этого Менделеев начал преподавать неорганическую химию. Готовясь освоить это новое для него поле, он остался неудовлетворен доступными учебниками.
В 1865 г. Лещева с детьми большую часть времени проживала именно там. В 1864-1866 гг. Менделеев был профессором Петербургского технологического института. Преподавал Менделеев и в других высших учебных заведениях. Принимал активное участие в общественной жизни, выступая в печати с требованиями о разрешении чтений публичных лекций, протестовал против циркуляров, ограничивающих права студентов, обсуждал новый университетский устав. Открытие Менделеевым периодического закона датируется 1 марта 1869 г. Оно явилось результатом долголетних поисков. Он составил несколько вариантов периодической системы и на её основе исправил атомные веса некоторых известных элементов, предсказал существование и свойства ещё неизвестных элементов. На первых порах сама система, внесённые исправления и прогнозы Менделеева были встречены сдержанно. Но после открытия предсказанных им элементов галлий, германий, скандий , периодический закон стал получать признание. Периодическая система явилась своего рода путеводной картой при изучении неорганической химии и в исследовательской работе в этой области. В 1868 г. Менделеев стал одним из организаторов Русского химического общества.
В его память Русское физико-химическое общество при Санкт-Петербургском университете организовало первый Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Программа мероприятия сохранилась в Главархиве Москвы. Ученого не стало в начале 1907 года, и Санкт-Петербургский университет в его память устроил специальный Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Программа этого мероприятия сохранилась в Главархиве Москвы. Фото: mos.
Неизвестный Менделеев: сыровар, шпион и соперник Нобеля
Работая над учебным пособием «Основы химии», Менделеев задумался над природой химических элементов. Открытия Менделеева связаны с химией, физикой, метрологией, экономикой, воздухоплаванием и другими. Об открытиях Дмитрия Менделеева нам рассказал ведущий разработчик программ «Умная Москва» Семен Ланцман. Российское научное сообщество хоть и понимало значимость открытий Менделеева, но все же не смогло оценить их по достоинству. Так, Академия наук, ссылаясь на то, что работ по химии у Дмитрия Ивановича совсем немного, на выборах предпочла ему ученого Бейльштейна. Но на самом деле Менделеев открыл глубокую математическую карту природы, поскольку его таблица отражала значение квантовой механики, математических правил, управляющих атомной архитектурой. Менделеев был предтечей современной метрологии, в частности— химической метрологии. В 1864-м Менделеев был избран профессором химии Петербургского технологического института, а годом позже, в 1865-м, защитил докторскую диссертацию.
Система, перевернувшая науку
| Дмитрий Иванович Менделеев. Многообразие интересов великого учёного | Менделеев указывает, что и гелий, и аргон обладают выраженной химической «недеятельностью», то есть, не вступают в химические соединения с другими известными элементами. |
| Вы точно человек? | Периодический закон Дмитрия Ивановича Периодический закон Менделеева Менделеева — один из фундаментальных законов природы, который увязывает зависимость свойств химических элементов и простых веществ с их атомными массами. |
Дмитрий Иванович Менделеев и его открытие
Открытие Менделеевым таблицы химических элементов стало настоящей революцией в науке. Но история этого открытия до сих пор окутана легендами, мифами и легендами. Сам Менделеев вспоминал: «Писать начал, когда стал после Воскресенского читать неорганическую химию в Университете и когда, перебрав все книги, не нашел, что следует рекомендовать студентам. 10 основных вкладов Дмитрия Менделеева в науку, включая периодическую таблицу Менделеева, предсказание элементов и другие достижения в химии. Работая над трудом «Основы химии», открыл в феврале 1869 г. один из фундаментальных законов природы — периодический закон химических элементов (на Западе, особенно в Германии, соавтором открытия считают Лотара Мейера).
Элемент гениальности: 190 лет Дмитрию Менделееву
Дмитрий Менделеев и его удивительное открытие 5546 Дмитрий Менделеев и его удивительное открытие 2019 год по решению ООН объявлен Международным годом Периодической таблицы химических элементов и посвящен 150-летию ее открытия. Этот праздник был учрежден 20 лет назад в 1999 году и приурочен к дате открытия первой в России Академии наук — 8 февраля 1724. В этот же день, но ровно 90 лет назад, в 1834 году родился великий русский учёный-энциклопедист Дмитрий Иванович Менделеев. Таким образом, февраль 2019 года знаменует круглые даты для русской науки — 295 лет со дня открытия Российской Академии наук, 185 лет со дня рождения Дмитрия Менделеева и 150 лет со дня его гениального открытия — Периодической таблицы химических элементов.
Мистический хоровод чисел и цифр не случаен, когда речь идет о создателе Периодической таблицы — ведь он тот, кто был вовлечен в него с самого рождения, тот, кому удалось увидеть в этом кажущемся хаотическом движении определенные и четкие закономерности, тот, кому суждено было сделать прорыв в мировой науке. Итак, Дмитрий Менделеев родился 8 февраля 1834 года в городе Тобольске в семье директора гимназии, став последним, семнадцатым ребенком. Отец Менделеева умер, когда Дмитрию было 13 лет, и забота о семье легла на плечи матери.
Чтобы поправить дела семьи, она стала управляющей стекольным заводом. Когда Дмитрий закончил школу, его мать, заметив способности сына, оставила все в Сибири и переехала в Москву, а затем в Петербург, чтобы дать сыну высшее образование. Дмитрий поступил в Петербургский Главный педагогический институт, но сначала учился плохо и даже был оставлен на второй год по неуспеваемости.
Но на старших курсах он преуспел и закончил институт с золотой медалью. Со временем блестяще защитил магистерскую и докторскую диссертации, преподавал химию в Петербургском университете и других учебных заведениях. Дмитрий Иванович Менделеев в достаточно молодом возрасте стал всемирно известным ученым.
Он занимался исследованиями в области химии, физики, метрологии, метеорологии, экономики, интересовался сельским хозяйством. Например, он предлагал использовать минеральные удобрения и орошение засушливых земель. Интересно, что ученый, совершивший дно из величайших открытий в истории химии, разработал наилучшие конструкции коромысла, а также предложил точнейшие приемы взвешивания и последние 15 лет своей жизни возглавлял Главную палату мер и весов в Санкт-Петербурге.
Менделеев уделял внимание кораблестроению и освоению холодных морей, о чем написал около 40 работ. Он принимал непосредственное участие в проекте строительства первого в мире арктического ледокола «Ермак», который был впервые спущен на воду 29 октября 1898 года. За большой вклад в освоение морозного региона именем ученого был назван подводный хребет в Северном Ледовитом океане, открытый в 1949 году.
Интересовался он и воздухоплаванием. Менделеев понимал, что для развития этой отрасли необходимо изучить как нижние, так и верхние слои атмосферы. В 1875 году он изобрел стратостат, и через два года, во время солнечного затмения, в возрасте 53 лет он поднялся на воздушном шаре для изучения явлений, наблюдаемых при затмении.
Говоря проще, внутри каждого столбца элементы имеют подобные свойства, варьирующиеся при переходе от одного столбца к другому. В своём первоначальном варианте периодическая система понималась только как отражение существующего в природе порядка, и никаких объяснений, почему всё должно обстоять именно так, не было. И лишь когда появилась квантовая механика, истинный смысл порядка элементов в таблице стал понятен. Уроки творческого процесса Говоря о том, какие уроки творческого процесса можно извлечь из всей истории создания периодической таблицы Д. Менделеева, можно привести в пример идеи английского исследователя в области творческого мышления Грэма Уоллеса и французского учёного Анри Пуанкаре. Приведём их вкратце. Согласно исследованиям Пуанкаре 1908 год и Грэма Уоллеса 1926 год , существует четыре основных стадии творческого мышления: Подготовка — этап формулирования основной задачи и первые попытки её решения; Инкубация — этап, во время которого происходит временное отвлечение от процесса, но работа над поиском решения задачи ведётся на подсознательном уровне; Озарение — этап, на котором находится интуитивное решение. Причём, найтись это решение может в абсолютно не имеющей к задаче ситуации; Проверка — этап испытаний и реализации решения, на котором происходит проверка этого решения и его возможное дальнейшее развитие. Как мы видим, в процессе создания своей таблицы Менделеев интуитивно следовал именно этим четырём этапам. Насколько это эффективно, можно судить по результатам, то есть по тому, что таблица была создана.
А учитывая, что её создание стало огромным шагом вперёд не только для химической науки, но и для всего человечества, приведённые выше четыре этапа могут быть применимы как к реализации небольших проектов, так и к осуществлению глобальных замыслов. Главное помнить, что ни одно открытие, ни одно решение задачи не могут быть найдены сами по себе, как бы ни хотели мы увидеть их во сне и сколько бы ни спали. Чтобы что-то получилось, не важно, создание это таблицы химических элементов или разработка нового маркетинг-плана, нужно обладать определёнными знаниями и навыками, а также умело использовать свои потенциал и упорно работать. Мы желаем вам успехов в ваших начинаниях и успешной реализации задуманного! Советуем также прочитать:.
Открыл в 1860 году «температуру абсолютного кипения жидкостей» , или критическую температуру. Делянову: «... Менделеев является автором первого русского учебника «Органическая химия» 1861 год. 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. Развил в 1869—1871 годах идеи периодичности, ввёл понятие о месте элемента в Периодической системе как совокупности его свойств в сопоставлении со свойствами других элементов. На этой основе исправил значения атомных масс 9 элементов бериллия, индия, урана и др. Предсказал в 1870 году существование, вычислил атомные массы и описал свойства трёх ещё не открытых тогда элементов — «экаалюминия» открыт в 1875 году и назван галлием , «экабора» открыт в 1879 году и назван скандием и «экасилиция» открыт в 1885 году и назван германием. Затем предсказал существование ещё восьми элементов, в том числе «двителлура» — полония открыт в 1898 году , «экаиода» — астата открыт в 1942—1943 годах , «двимарганца» — технеция открыт в 1937 году , «экацезия» — франция открыт в 1939 году. Портрет Д.
У всех элементов одного периода одинаковое количество заполненных электронами энергетических уровней. Группы — это столбцы. В группы в Периодической таблице объединяются элементы с одинаковым числом электронов на внешнем энергетическом уровне их атомов. В кратком варианте таблицы, используемой в школьных учебниках, элементы разделены на восемь групп. Каждая из них делится на главную A и побочную B подгруппы, которые объединяют элементы со сходными химическими свойствами. Каждый элемент обозначается одной или двумя латинскими буквами. Порядковый номер элемента число протонов в его ядре обычно пишется в левом верхнем углу. Также в ячейке элемента указана его относительная атомная масса сумма масс протонов и нейтронов. Это усреднённая величина, для расчёта которой используются атомные массы всех изотопов элемента с учётом их содержания в природе. Поэтому обычно она является дробным числом. Чтобы узнать количество нейтронов в ядре элемента, необходимо вычесть его порядковый номер из относительной атомной массы массового числа. Свойства Периодической системы элементов Расположение химических элементов в таблице Менделеева позволяет сопоставлять не только их атомные массы, но и химические свойства. Вот как они изменяются в пределах группы сверху вниз : Металлические свойства усиливаются, неметаллические ослабевают. Увеличивается атомный радиус. Усиливаются основные свойства гидроксидов и кислотные свойства водородных соединений неметаллов. В пределах периодов слева направо свойства элементов меняются следующим образом: Металлические свойства ослабевают, неметаллические усиливаются. Уменьшается атомный радиус. Возрастает электроотрицательность. Элементы Периодической таблицы Менделеева По положению элемента в периоде можно определить его принадлежность к металлам или неметаллам. Металлы расположены в левом нижнем углу таблицы, неметаллы — в правом верхнем углу. Между ними находятся полуметаллы. Все периоды, кроме первого, начинается щелочным металлом. Каждый период заканчивается инертным газом. Щелочные металлы Первая группа главная подгруппа элементов IA — щелочные металлы. Это серебристые вещества кроме цезия, он золотистый , настолько мягкие, что их можно резать ножом. Поскольку на их внешнем электронном слое находится только один электрон, они очень легко вступают в реакции. Плотность щелочных металлов меньше плотности воды, поэтому они в ней не тонут, а бурно реагируют с образованием щёлочи и водорода. Реакция идёт настолько энергично, что водород может даже загореться или взорваться. Эти металлы настолько активно реагируют с кислородом в воздухе, что их приходится хранить под слоем керосина а литий — под слоем вазелина. Щелочноземельные металлы Вторая группа главная подгруппа IIА представлена щелочноземельными металлами с двумя электронами на внешнем энергетическом уровне атома.
Периодическая система химических элементов: как это работает
Как Менделеев открыл периодический закон химических элементов? Свой курс химии Менделеев мог с полным правом назвать «Основами химии», так как именно он привод в нем всю совокупность химических знаний, опирающуюся на учение о химических элементах, к стройной системе, служащей ей твердым основанием. Периодический закон Дмитрия Ивановича Периодический закон Менделеева Менделеева — один из фундаментальных законов природы, который увязывает зависимость свойств химических элементов и простых веществ с их атомными массами. Торжественная церемония открытия мероприятия, приуроченного к 190-летию со дня рождения Д. И. Менделеева, павильон № 12 СИБУР.
Дмитрий Менделеев: открытия и научные достижения
Открытие Менделеева можно сравнить с работой Дарвина в биологии и Эйнштейна — в физике: это системообразующий фундаментальный научный прорыв, показавший, что свойства элементов определяются их строением. Известно, что Менделеев открыто критиковал семейство Нобелей и обвинял их в хищении российской нефти. 8 февраля исполняется 190 лет со дня рождения Дмитрия Менделеева, русского ученого, которого даже в родной стране знают в основном лишь как создателя Периодической системы химических элементов, хотя химия была лишь частью его обширных интересов.