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. В 1869—1871 годах выходят в свет «Основы химии» (в пяти частях) Д.И. Менделеева — первое стройное изложение курса неорганической химии.
7 основных открытий Менделеева
Менделеев указывает, что и гелий, и аргон обладают выраженной химической «недеятельностью», то есть, не вступают в химические соединения с другими известными элементами. Сегодня таблица Менделеева открывает каждый школьный учебник по химии в любом уголке планеты! В 1869–1871 годах Менделеев несколькими частями опубликовал пособие «Основы химии» — это пособие стало первым систематизированным изложением общей (то есть неорганической) химии. 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.
Пять главных достижений Дмитрия Менделеева
Кроме них в таблицу попал еще радий — это говорит о том, что Менделеев окончательно признал явление радиоактивности и радиоактивных элементов. Открытие предсказанных элементов Интересна история открытия элементов, существование которых предрекал Менделеев исходя из периодической таблицы. По сути, относительно скорое их обнаружение и полное совпадение предсказанных свойств с реальными стало дополнительной причиной признания периодического закона, дальнейшего развития таблицы и поиска новых элементов. А началось все, как водится, с подачи Дмитрия Ивановича. Однажды осенью 1875 года, просматривая доклады Парижской академии наук, Менделеев обратил внимание на сообщение французского химика Поля-Эмиля Лекока де Буабодрана об открытии нового элемента, названного галлием в честь Франции, но по ее латинскому названию — Галлия. Интересно то, что символ страны — петух — по-французски пишется lecoq, а на латыни — gallus, поэтому, дав новому элементу имя галлий, Лекок неумышленно увековечил заодно и свою фамилию. Памятник Д.
Менделееву, Санкт-Петербург Открытие галлия — первое подтверждение закономерности, выведенной Менделеевым. Ученый получил новый элемент в очень небольшом количестве меньше 100 мг , и полностью изучить его физические и химические свойства не представлялось возможным. Поэтому неудивительно, что первоначально атомная масса была определена неверно: французский исследователь указал цифру 4,7. 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.
Написал «Основы химии» 1868—1871 — труд, многочисленные издания которого оказали влияние на химиков-неоргаников. Менделеев является автором фундаментальных исследований по химии , физике , метрологии , метеорологии , экономике , основополагающих трудов по воздухоплаванию , сельскому хозяйству , химической технологии , народному просвещению и других работ, тесно связанных с потребностями развития производительных сил России. Менделеев исследовал 1854—1856 явления изоморфизма , раскрывающие отношения между кристаллической формой и химическим составом соединений, а также зависимость свойств элементов от величины их атомных объёмов.
Открыл в 1860 году «температуру абсолютного кипения жидкостей», или критическую температуру. Сконструировал в 1859 году [48] — прибор для определения плотности жидкости. Создал в 1865—1887 годах гидратную теорию растворов. Развил идеи о существовании соединений переменного состава. Исследуя газы, нашёл в 1874 году общее уравнение состояния идеального газа, включающее, как частность, зависимость состояния газа от температуры, которую в 1834 году обнаружил физик Б. Клапейрон уравнение Клапейрона — Менделеева. В 1877 году выдвинул гипотезу происхождения нефти из карбидов тяжёлых металлов на сегодняшний день большинством учёных не принимается ; а также предложил принцип дробной перегонки при переработке нефти.
Выдвинул в 1880 году идею подземной газификации углей. Занимался вопросами химизации сельского хозяйства, пропагандировал использование минеральных удобрений , орошение засушливых земель. Совместно с И. Чельцовым принимал в 1890—1892 годах участие в разработке бездымного пороха. Автор ряда работ по метрологии. Создал точную теорию весов, разработал наилучшие конструкции коромысла и арретира , предложил точнейшие приёмы взвешивания. В своё время интересы Д.
Менделеева были близки к минералогии, его коллекция минералов бережно хранится и сейчас в Музее кафедры минералогии Санкт-Петербургского университета [49] , а друза горного хрусталя с его стола является одним из лучших экспонатов в витрине кварца. Рисунок этой друзы он поместил в первое издание «Общей химии» 1903 год. Студенческая работа Д. Менделеева была посвящена изоморфизму в минералах. Менделеев написал 432 фундаментальные работы, из которых 40 — посвящены химии, 106 — физической химии, 99 — физике, 22 — географии, 99 — технике и промышленности, 37 — экономике и общественным вопросам, 29 — сельскому хозяйству, воспитанию, другим работам. Периодический закон Основная статья: Периодический закон Д. Рукопись «Опыта системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве».
В результате этих размышлений 1 марта 17 февраля 1869 года был завершён самый первый целостный вариант Периодической системы химических элементов, который получил тогда название «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве» [50] , в котором элементы были расставлены по девятнадцати горизонтальным рядам рядам сходных элементов, ставших прообразами групп современной системы и по шести вертикальным столбцам прообразам будущих периодов. Эта дата знаменует собой открытие Менделеевым Периодического закона , но более верным считать эту дату началом открытия, поскольку требовалось его осмысление и затем достижение формулировки. Согласно окончательной хронологии первых публикаций Таблицы Менделеева [51] , впервые Таблица была опубликована 26-27 марта 14-15 марта 1869 года в 1-м издании учебника Менделеева «Основы Химии» ч. И уже после этого, осознав во время двухнедельной поездки по провинции великое значение своего открытия, Менделеев по возвращении в Петербург заказал в середине марта в типографии «Общественная польза» отдельные листки с этой таблицей, которые были напечатаны 29 марта 17 марта 1869 года специально для рассылки «многим химикам». Позднее, уже в начале мая 1869 года «Опыт системы элементов» был напечатан с химическим обоснованием в программной статье Менделеева «Соотношение свойств с атомным весом элементов» [52] журнал Русского химического общества. Напечатанные листки достигли своей цели — в апреле 1869 года состоялась первая публикация Таблицы Менделеева в международной печати, согласно точной хронологии [51] , она вышла в свет 17 апреля 5 апреля 1869 года в лейпцигском «Журнале практической химии» [53] и стала достоянием мировой науки. В этой работе, датированной августом 1871 года, Менделеев приводит формулировку периодического закона, которая затем оставалась в силе на протяжении более сорока лет [54] : Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости от их атомного веса [55].
Оригинальный текст нем. Отдельные учёные в ряде стран, особенно в Германии, соавтором открытия считают Лотара Мейера. Существенное различие этих систем заключается в том, что таблица Л. Мейера — это один из вариантов классификации известных к тому времени химических элементов; выявленная Д. Менделеевым периодичность — это система, которая дала понимание закономерности , позволившей определить место в ней элементов, неизвестных в то время, предсказать не только существование, но и дать их характеристики [11] [57]. Не давая представления о строении атома, периодический закон, тем не менее, вплотную подводит к этой проблеме, и решение её было найдено несомненно благодаря ему — именно этой системой руководствовались исследователи, указывая факторы, выявленные им с интересовавшими их другими физическими характеристиками. В 1984 году академик В.
Спицын писал: «…Первые представления о строении атомов и природе химической валентности, разработанные в начале нашего столетия, основывались на закономерностях свойств элементов, установленных с помощью периодического закона» [58]. Немецкий учёный, главный редактор фундаментального пособия «Анорганикум» — объединённого курса неорганической, физической и аналитической химии, выдержавшего более десяти изданий, академик Л. Кольдиц так истолковывает особенности открытия Д. Менделеева, сопоставляя в высшей степени убедительные результаты его труда с работами других исследователей, искавших подобные закономерности [59] : Никто из учёных, занимавшихся до Менделеева или одновременно с ним исследованиями соотношений между атомными весами и свойствами элементов, не смог сформулировать эту закономерность так ясно, как это сделал он. В частности, это относится к Дж. Ньюлендсу и Л. Предсказание ещё не известных элементов, их свойств и свойств их соединений является исключительно заслугой Д.
Наилучшим образом он смог применить свой метод горизонтальной, вертикальной и диагональной интерполяции в открытой им периодической системе для предсказания свойств.
Совместно с И. Чельцовым принимал в 1890—1892 годах участие в разработке бездымного пороха. Является автором ряда работ по метрологии.
Создал точную теорию весов, разработал наилучшие конструкции коромысла и арретира, предложил точнейшие приёмы взвешивания. В своё время интересы Д. Менделеева были близки к минералогии, его коллекция минералов бережно хранится и сейчас в Музее кафедры минералогии Санкт-Петербургского университета, а друза горного хрусталя с его стола является одним из лучших экспонатов в витрине кварца. Рисунок этой друзы он поместил в первое издание «Общей химии» 1903 год.
Студенческая работа Д. Менделеева была посвящена изоморфизму в минералах.
Менделеев как-то спокойно к этому относился, только сначала очень сильно болел. Вот представьте его настроение: знания не очень, мать умерла, сестра умерла, у самого началось кровохарканье. Он лежит в госпитале совсем один, в железной кровати. Но Менделеев живет дальше, начинает постепенно поправляться и хорошо учиться. В итоге главный педагогический институт он оканчивает с золотой медалью. А в царское время обладатели золотой медали получали право за казенный счет поехать за границу для совершенствования в науках.
Обычно направлялись в Германию. Лекция Игоря Дмитриева Но это не значит, что получил диплом и поехал на вокзал. В министерстве деньги выделялись порциями, и своей очереди нужно было дождаться. А пока — где государство даст, там и возьмет. Тебя учили четыре года за государственный счет с супчиком? А теперь соизволь восемь лет проработать учителем, куда пошлют. И послали Менделеева в Крым. А там в 1855-ом в самом разгаре идет Крымская война.
Все гимназии переоборудовали под госпитали. В итоге, Менделееву повезло — он устроился преподавателем в Ришельевском лицее в Одессе, через год защитил диссертацию и вскоре начал преподавать в Императорском Санкт-Петербургском университете. Чем Менделеев занимался в Германии? Менделеев приехал в Гейдельбергский университет в 1859 году изучать взаимосвязи химических и физических свойств веществ на основе свойства жидкостей под названием капиллярность. Но в Германии работа сразу не задалась. Во-первых, ученому не понравилось оборудование в университете. Как привыкли работать химики в Петербурге? Если колба разбивалась, работали в черепках битой посуды.
Менделеев не привык работать по другим немецким обычаям и потому оборудовал собственную лабораторию на кухне снимаемой квартиры. Во-вторых, денег у Менделеева с лишком хватало на путешествия по Европе. Он брал друзей-соотечественников и оттягивался по полной в соседнем Париже. Дмитрий Иванович пишет невесте про этот период так: занимаюсь деликатными опытами в Германии. Послание можно понимать двояко. С одной стороны, проводимые им опыты и правда были сложными. С другой, у химика завязалась любовная история. Он влюбился в популярную актрису Агнессу Фойгтман.
Когда Менделеев потом вернулся в Петербург, и его начали спрашивать, почему он берет столько дополнительной работы, он отвечал так: «Была у меня интрижка в Германии, а от той интрижки плод». Дело в том, что Агнесса родила девочку Розамунду, предположительно дочь Менделеева. Не все соглашались с тем, что ребенок его, но химик все равно взял в долг одну тысячу рублей у Ивана Алексеевича Вышнеградского, ставшего впоследствии министром финансов России именно ему принадлежит знаменитый афоризм про российский экспорт «не доедим, но вывезем» , и отдал Агнессе, как бы признавая ребенка. Видимо, это некая традиция русской науки. Как известно, у Ломоносова в Германии тоже был роман, и научную программу он тогда не выполнил. Лекция Игоря Дмитриева Как Менделеев работал с водкой? Менделеев вернулся в Россию и получил предложение стать заведующим кафедрой химии, для этого нужно было только написать докторскую диссертацию. Как раз в тот момент у правительства появились очередные планы на создание монополии на водку и крепкие напитки.
Для этого нужно было составить спирто-метрическую шкалу, что и поручили Менделееву: и государству поможешь, и диссертацию напишешь. Химику нужно было составить таблицу по плотности и крепости раствора. Трудность заключалась в том, что сначала нужно было получить абсолютный спирт. Скажем, вы гоните что угодно для получения алкоголя: хоть табуретку, хоть помидоры. И Менделеев был первым, кому это удалось. Он получил абсолютный спирт. В сущности, ему выдали 12 ведер обычного спирта, а ученый получил из них стаканчик абсолюта, которым было удобно разбавлять и готовить разные смеси. Откуда появился стандарт водки в 40 градусов?
Его ввел не Менделеев, а правительство еще в 1840-ых годах.
7 основных открытий Менделеева
Она могла нравиться, а могла и не нравиться — это не важно. И вполне вероятно, что многие знания по этой дисциплине уже забыты и в жизни не применяются. Однако таблицу химических элементов Д. Менделеева наверняка помнит каждый. Для многих она так и осталась разноцветной таблицей, где в каждый квадратик вписаны определённые буквы, обозначающие названия химических элементов. Но здесь мы не будем говорить о химии как таковой, и описывать сотни химических реакций и процессов, а расскажем о том, как вообще появилась таблица Менделеева — эта история будет интересна любому творчески мыслящему человеку, да и вообще всем тем, кто охоч до интересной и полезной информации. Небольшая предыстория В далёком 1668 году выдающимся ирландским химиком, физиком и богословом Робертом Бойлем была опубликована книга, в которой было развенчано немало мифов об алхимии, и в которой он рассуждал о необходимости поиска неразложимых химических элементов. Учёный также привёл их список, состоящий всего из 15 элементов, но допускал мысль о том, что могут быть ещё элементы. Это стало отправной точкой не только в поиске новых элементов, но и в их систематизации. Сто лет спустя французским химиком Антуаном Лавуазье был составлен новый перечень, в который входили уже 35 элементов. Но поиск новых элементов продолжался учёными по всему миру.
И главную роль в этом процессе сыграл знаменитый русский химик Дмитрий Иванович Менделеев — он впервые выдвинул гипотезу о том, что между атомной массой элементов и их расположением в системе может быть взаимосвязь. Благодаря кропотливому труду и сопоставлению химических элементов Менделеев смог обнаружить связь между элементами, в которой они могут быть одним целым, а их свойства являются не чем-то само собой разумеющимся, а представляют собой периодически повторяющееся явление. В итоге, в феврале 1869 года Менделеев сформулировал первый периодический закон, а уже в марте его доклад «Соотношение свойств с атомным весом элементов» был представлен на рассмотрение Русского химического общества историком химии Н. Затем в том же году публикация Менделеева была напечатана в журнале «Zeitschrift fur Chemie» в Германии, а в 1871 году новую обширную публикацию учёного, посвящённую его открытию, опубликовал другой немецкий журнал «Annalen der Chemie». Создание периодической таблицы Основная идея к 1869 году уже была сформирована Менделеевым, причём за довольно короткое время, но оформить её в какую-либо упорядоченную систему, наглядно отображающую, что к чему, он долго не мог.
Источник: shutterstock. Дмитрий Иванович Менделеев родился последним, 17-ым ребенком в очень образованной и богатой семье. Мальчик был младшеньким, любимым и балованным. В классической тобольской гимназии он учился плохо: его средний балл доходил до трех с небольшим хвостиком.
Как свидетельствуют родственники, мальчик всегда брался за занятия в последнюю минуту, и только поэтому не оставался на второй год. Юный Менделеев бессовестным образом пользовался светлой памятью отца, который работал директором гимназии до своей смерти мальчику на момент его кончины еще не было 13 лет. К тому же, одна из сестер Дмитрия была замужем за преподавателем латыни и греческого языка, что также помогало троечнику. Менделеев всю жизнь воевал с классическим образованием. Он откровенно писал в мемуарах: «Вот няню я любил, а латынь — нет». Откуда произошла фамилия Менделеев? В 90-ые годы к нам в музей-архив часто забегали люди, интересующиеся одним единственным вопросом: откуда взялась такая фамилия, Менделеев? Она досталась Дмитрию Ивановичу от деда, но не самым привычным для нас образом. У его деда была фамилия Соколов, но работал он священником.
Согласно церковным правилам, сыновья священника получали разные фамилии. Первый сын Соколова получил фамилию от отца. Второй получил от названия губернии — Тверской. Третий получил фамилию от названия уезда — Тихомандрицкий. Когда обозримые топонимы заканчивались, а воображение больше не работало, в ход шли фамилии соседних помещиков. Так, отец нашего известного химика Иван Павлович получил фамилию Менделеев. Следовательно, если бы дед Менделеева не был священником, то у нас была бы периодическая система Дмитрия Ивановича Соколова. Как декабристы повлияли на молодого Менделеева? Как известно, в Тобольске жило много декабристов.
Некоторые из них занимали в городе высокие посты вплоть до гражданского губернатора. И Менделеев писал, что их присутствие накладывало неповторимый отпечаток на многое. Как историк, могу сказать, что это пустые слова, но на ситуацию можно посмотреть глубже. Чем отличались декабристы, рядом с которыми Менделеев провел первые годы жизни, от новой интеллигенции середины века, с которой Менделеев будет учиться в институте? Так называемая разночинная интеллигенция: Чернышевский, Добролюбов, Писарев. Их главный лозунг гласил: среда заела. Все хорошее и плохое, что было в жизни, они оправдывали влиянием среды. Например, Некрасов писал: «Зачем меня на части рвете, Клеймите именем раба?.. Я от костей твоих и плоти, Остервенелая толпа!
Наоборот, они организовывали библиотеки, концерты, открывали школы. Это был люди пушкинского поколения, которые не жаловались на среду, а окультуривали ее. Менделеев оказался в зазоре между двумя этими поколениями, каждое из которых повлияло на него по-своему. Как Менделеев поступал в университеты с помощью родственников? Мальчик все-таки закончил гимназию и торжественно сжег учебники в то время в гимназиях была такая традиция — сжигать по окончании обучения все книги. Латынь, наверное, бросил первой и отправился домой. Это Ломоносову нужно было хитрить и обманывать, чтобы продолжать учиться дальше, а Менделеев не проходил через эти муки. Что мама скажет, туда и пойдет. Мать Марья Дмитриевна понимала, что денег немного, но хотела дать последышу образование и решила ехать в Москву.
Там жил успешный брат, которого знала вся Москва и который мог помочь с поступлением в благородный пансион. В то время они давали образование качеством не хуже университетов. Но брат отказался помогать сестре. Все потому, что раньше она уже посылала старшего сына, и пребывание того в Москве закончилось тем же, чем пребывание Пьера Безухова в Петербурге, — выставили на историческую родину за пьянки и прочее нехорошее поведение. Молодому Дмитрию он предложил пост писаря, но Марья Дмитриевна отказалась и отправилась пробовать варианты в Петербурге Это правда, что Менделеев завалил при поступлении в университет химию? Согласно книги из серии «Замечательная энциклопедия на мальчиков», Менделеев не мог поступить в университет из-за сложного экзамена по химии. На самом деле это миф: нельзя завалить то, что не спрашивают.
Этот элемент до его открытия часто называли также двимарганцем на санскрите «дви» — два. К моменту опубликования первого варианта таблицы ранней весной 1869 года не был известен ни один благородный газ, и предсказать их существование тогда было вряд ли возможно. Как писал Менделеев, группу, которая соответствует аргону и его аналогам, «невозможно было предвидеть при том состоянии знаний, какое было при установке в 1869 году периодической системы». Понятие же атомных номеров, которые однозначно расставляли элементы по своим местам, появилось только в 1913 году, в результате работ Генри Мозли. Однако еще при жизни Менделеева стало понятно из его таблицы, что между галогенами и щелочными металлами есть «промежуток», в который, в принципе, можно поместить еще одну колонку группу элементов. В последнем прижизненном восьмом издании «Основ химии» С. Типолитография М. Как написал в своей работе «Периодическая система элементов. История в таблицах» 1992 известный историк химии Дмитрий Николаевич Трифонов, «впервые идея нулевой группы была высказана 5 марта 1900 года на заседании Бельгийской академии наук Л. Непросто было разделить химически очень похожие элементы. Ко времени создания периодической системы были известны лишь церий открыт в 1803 году , лантан 1839 и эрбий 1843. При жизни Менделеева были открыты также иттербий 1878 , тулий и гольмий 1879 , гадолиний 1880 , диспрозий 1886 и европий 1901. Неудивительно, что Менделеев писал о расположении в своей таблице лантаноидов: «Тут мое личное мнение еще ни на чем определенном не остановилось, и тут я вижу одну из труднейших задач, представляемых периодической законностью». Мало кто знает, что Д. Менделеев сделал на самом деле 16 предсказаний существования разных элементов. Авторы книги о химических мифах приводят таблицу всех таких предсказаний, в том числе и не подтвердившихся. Если не считать эфир и короний о них речь ниже , остальные шесть не подтвердившихся предсказаний связаны с тем, что Менделеев знал о существовании лантаноидов, но при его жизни было непонятно, какое место они должны занять в таблице элементов. Авторы книги делают неожиданный, но справедливый вывод: в то время как подтвердившиеся предсказания сыграли очень важную роль в признании и принятии химиками всего мира Периодической системы Д. Менделеева, не подтвердившиеся предсказания не имели никаких отрицательных последствий для науки! Неудачные предсказания на самом деле имели под собой для Менделеева логические основания, но реальность оказалась несколько иной — что стало ясно только с появлением квантовой теории строения атомов, которая математически точно разместила все химические элементы в том числе и неоткрытые по своим местам. Уместно привести несколько заключительных строк, которыми заканчивается в книге «100 химических мифов» глава о предсказаниях новых элементов: «Не бывает непогрешимых людей, но ошибки Менделеева простительны и фактически забыты учеными, потому что его вклад в химию был, по существу, гигантским. Из всех ученых, именем которых были названы химические элементы, Менделеев заслужил такую честь прежде всего».
Благодаря этому Менделеев смог предсказать экаалюминий галлий и экасилиций германий. Оба элемента были вскоре открыты — в 1876 и 1886 годах соответственно. Они также очень важны в полупроводниковых технологиях, в связи с чем потребность в них весьма велика. Наконец, следует упомянуть, что ещё при жизни Менделеева было открыто семейство благородных газов. Это открытие отчётливо позволило отойти от аналогии периодов с музыкальными октавами и указало на выделение в таблице октетов химических элементов с повторением близких свойств на девятом элементе. Стоит добавить, что помимо использования этих элементов в технике они рассматриваются как важнейшие компоненты глубинных оболочек газовых гигантов. Дополнения в таблицу связаны не только с открытиями новых химических элементов. Нужно отметить, что в Периодической таблице не всегда положение элемента, определяемое его атомным весом, полностью соответствовало его химическим свойствам, которым Менделеев отдавал предпочтение. Так возник вопрос: есть ли у элемента более фундаментальное свойство, чем его атомный вес? В 1913 году, через шесть лет после кончины Дмитрия Ивановича Менделеева, молодой английский физик Генри Мозли ввёл представление об атомном номере элемента — положительном заряде атомного ядра. Выполненные Мозли расчёты атомных спектров в дальнейшем привели к открытию четырёх до этого неизвестных элементов: гафния, рения, технеция и прометия. Модель электронного строения атомов способствовала пониманию особенностей их поведения в геохимических процессах. В частности, когда немецкий минералог Гуго Штрунц открыл в 1958 году первый галлиевый минерал галлит CuGaS2, все стали думать, что галлий следует искать в широко известном халькопирите CuFeS2, поскольку оба минерала имеют однотипную структуру. Но это было абсолютно безуспешно. Причина состоит в том, что у железа в халькопирите и у галлия в галлите разные внешние электронные оболочки. У галлия они содержат 18 электронов, а у железа — только 13. Этот пример показывает, что Периодическая система позволяет многое понять в науке о рудных минералах. Большая роль менделеевской системы в минералогии была сразу оценена молодым профессором МГУ Владимиром Ивановичем Вернадским, построившим в конце ХIХ века таблицу изоморфно замещающихся элементов — так называемые ряды Вернадского. Радиусы атомов тогда ещё не были известны, и замещения рассматривались лишь внутри вертикальных рядов или групп Периодической системы. Поэтому ряды Вернадского не встретили признания у минералогов и геохимиков, а вместе с этим уходила на второй план и сама Периодическая система. Положение коренным образом изменилось после того, как Виктор Гольдшмидт в 1926 году сформулировал правило для изоморфных замещений. Поэтому в середине 40-х годов прошлого века прозвучали призывы Александра Николаевича Заварицкого и Анатолия Георгиевича Бетехтина не забывать о Периодической системе при рассмотрении не только изоморфных замещений, но и геохимических процессов. Сама же Периодическая система теперь, кроме атомного веса и порядкового номера элемента, дополнялась значением его ионного радиуса. Таким образом, в Периодической таблице выявились диагональные ряды, соответствующие допустимым изоморфным замещениям. Этому диагональному закону большое внимание уделял Александр Евгеньевич Ферсман. Стало понятно, почему натрий и кальций замещают друг друга в любых пропорциях в полевых шпатах — главных породообразующих минералах земной коры. Далее на диагонали расположен иттрий, а с ним и вся группа редких земель. В целом результаты этих работ расширили представления о периодическом изменении новых, ранее неизвестных свойств химических элементов — ионных радиусов, потенциала ионизации и других понятий энергетической кристаллохимии. Факты из жизни Менделеева говорят о том, что он был весьма разносторонним человеком, которого очень многое восхищало и интересовало. Одним из необычных его увлечений было изготовление чемоданов. Его изделия отличались высоким качеством и добротностью. Секрет заключался в особом рецепте приготовления клеевой смеси, который учёный изобрёл сам. Все купцы Москвы и Петербурга стремились заполучить чемоданы «от самого Менделеева». В последние годы жизни Менделеев много сделал для открытия первого университета в Сибири, в Томске, содействовал открытию в Киеве Политехнического института. В 1866 году он стал одним из создателей первого в Российской империи химического общества. В 1890 году Менделеев был вынужден покинуть Петербургский университет из-за своей поддержки студенческого движения, связанного с недовольством условиями жизни и учёбы, а также из-за разногласий с министром народного просвещения. В 1892 году министр финансов С. Витте предложил Менделееву стать хранителем Депо образцовых мер и весов, которое в 1893-м по инициативе Дмитрия Ивановича было преобразовано в Главную палату мер и весов. Он считал необходимым введение в России метрической системы мер, которая по его настоянию в 1899 году в принципе была принята. В начале 1907 года Д. Менделеев заболел воспалением лёгких и вскоре скончался. Он похоронен на Волковском кладбище в Санкт-Петербурге. Подводя некоторый итог истории создания Периодической таблицы химических элементов, нужно ещё раз подчеркнуть особую приоритетную роль Д. Определённо это было признано международным научным сообществом ещё при его жизни. В 1905 году он был удостоен высшей награды Лондонского Королевского общества — медали Копли, вручаемой с 1731 года, «За вклад в химические и физические науки». В 1876 году Дмитрий Иванович стал членом-корреспондентом Петербургской академии наук. Однако кандидатура Менделеева в академики в 1880 году была незаслуженно отвергнута, несмотря на его международную известность и на то, что в значительной степени благодаря ему Петербург стал признанным центром химии. Очевидно, что для него это было весьма унизительно. Менделеев трижды выдвигался на Нобелевскую премию: в 1905, 1906 и 1907 годах.
Элемент гениальности: 190 лет Дмитрию Менделееву
Однако честь открытия Периодической системы элементов принадлежит Менделееву не из-за приоритета публикации, действительная причина состоит в том, как Менделеев построил свою таблицу и какие сделал выводы на ее основе. В дальнейшем Менделеев сосредоточился на изучении свойств химических элементов, в то время были открыты 63 из них. Менделеев указывает, что и гелий, и аргон обладают выраженной химической «недеятельностью», то есть, не вступают в химические соединения с другими известными элементами. В 1856-м Менделеев защищает диссертацию по химии на тему «Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы к составу», а в 1857-м получает место приват-доцента кафедры химии Санкт-Петербургского университета. Менделеев был предтечей современной метрологии, в частности— химической метрологии.
Пять главных достижений Дмитрия Менделеева
Но вполне, так сказать, бескровный, ближе ничем не определяемый эфир окончательно теряет всякую реальность и составляет причину беспокойства вдумчивых естествоиспытателей лишь только спускаемся с неба на землю и признаем его проникающим во все тела природы. Необходимость легкого и полного проникновения всех тел эфиром следует признать не только ради возможности понимания множества общеизвестных физических явлений, начиная с оптических над чем не считаю надобным останавливаться , но и по причине великой упругости и, так сказать, тонкости эфирного вещества, атомы которого всегда и все представляют себе не иначе, как очень малыми сравнительно с атомами и частицами химически известных веществ, то есть подобными аэролитам среди планет. Притом такая проницаемость эфиром всех тел объясняет и невозможность уединить это вещество, как нельзя собрать ни воды, ни воздуха в решете, каким для эфира должны считаться всякие твердые и иные преграды... Менделеев поместил свой «ньютоний», обозначающий эфир, нулевым элементом, более легким и «тонким», чем даже водород. Также из этой работы понятно, что в самом начале XX века ученые вполне серьезно обсуждали теорию эфира и изучали свойства самого эфира, что могло послужить в будущем толчком к созданию доступных и дешевых эфирных технологий, качественно отличающихся от традиционной углеводородной энергетики, дающей негативный экологический эффект. А самое главное, что подобные технологии делали бы людей независимыми от владельцев топливно-энергетических корпораций, а также месторождений, шахт, заводов и рудников, задействованных в обеспечении этой отрасли. Конечно, такого развития представители паразитической сатанинской мировой «элитки» допустить не могли.
Потому до сих пор в контролируемых глобалистами СМИ и официальных научных изданиях тема эфира и эфирных технологий остается «запретной».
Представьте себе, что в последние годы жизни Менделеев был известным ученым, за ним гонялись журналисты и книжные издатели, жаждущие узнать хоть что-то о жизни химика. Неужели они могли пропустить этот интересный факт из его биографии? Плохо знал химию Этот миф зачастую распространяют школьные учителя химии, подбадривая своих учеников: «Менделеев предпринимал несколько попыток поступить в университет и каждый раз заваливал… химию. Но собрался, подтянул предмет и поступил в престижный вуз. Менделеев смог, и вы сможете». Давайте начнем с того, что во времена «ЕГЭ» Менделеева сдавать химию для поступления было не нужно. Дмитрий Иванович был из небогатой семьи, поэтому переезд из Тобольска в Петербург обошелся его родителям в копеечку — Менделеев просто не мог не поступить с первого раза. Напомним, что великий химик окончил Тобольскую классическую гимназию, которая была приписана к Казанскому университету. Но по семейным обстоятельствам Менделеев не мог туда поступать, поэтому семья решила перебраться в Северную столицу.
Там ученый поступил в Педагогический университет на отделение естественных наук физико-математического факультета. Поэтому Менделеев априори не мог плохо знать химию и тем более несколько раз «заваливать вступительные экзамены». Каждая легенда о Менделееве обычно опирается на какие-то реальные факты, а потом с годами обрастает небылицами. Миф про водку — не исключение. Менделеев 31 января 1865 года защитил докторскую диссертацию о соединении спирта с водой.
Научное знание не прикасалось к ним и не нарушало их девственной неприкосновенности вплоть до 31 декабря 1872 г. И вскоре в отрасли образовались крупные монополисты, препятствующие свободному развитию рынка. К таковым относился Людвиг Нобель — старший брат знаменитого изобретателя динамита и основателя премии своего имени. Созданное Людвигом «Товарищество нефтяного производства братьев Нобель» было главным игроком на российском нефтяном рынке.
В 1876 году Менделеев посетил Америку для знакомства с заокеанским нефтяным делом. Через год он издал книгу «Нефтяная промышленность в Северо-Американском штате Пенсильвания и на Кавказе». В монографии содержался глубокий сравнительный анализ российского и американского опыта, а также давались конкретные рекомендации о том, как вывести российскую «нефтянку» в мировые лидеры. Практически все эти рекомендации были впоследствии реализованы. Так, например, в кратчайшие сроки построили нефтепровод Баку — Батум, благодаря чему удалось в несколько раз уменьшить транспортные расходы и существенно снизить аварийность. Вернувшись из Америки, Менделеев вступил в ожесточенную схватку с «олигархами», пытавшимися при помощи акцизного налога на нефть задушить мелкого предпринимателя и утвердить свою монополию. Враги свободной конкуренции не брезговали ничем: дело доходило даже до публикаций в прессе пасквилей и карикатур на ученого. Однако Менделеев стоял на своем и добился отмены акцизов. Еще один удар, как по самолюбию, так и по финансовому могуществу братьев-шведов он нанес, когда вдохновляемый и руководимый Менделеевым Рагозин построил на Волге в Ярославской губернии мощный нефтеперерабатывающий завод, производящий не только керосин и другие горючие фракции, но и машинные масла.
На заводах Нобеля остаток после первой и единственной перегонки уничтожался. Позиции Нобелей на рынке ослабели, поскольку машинное масло стоило в 4 раза дороже керосина. Позже, в начале ХХ века, когда братьев уже не было в живых, Менделееву это припомнили. Его трижды выдвигали на Нобелевскую премию — в 1905, 1906 и 1907 годах — но каждый раз премия доставалась другому кандидату. Любопытна в данном сюжете и роль Российской императорской академии. Три раза Менделеева выдвигали иностранные ученые, и среди голосов «за» не было ни одного российского. Менделеев для нефтяной промышленности Фактически Менделеев основал нефтяную индустрию России, преобразовав кустарный промысел в современное конкурентоспособное производство. Благодаря Менделееву из нефти стали получать множество полезных продуктов. Он предсказал перспективность бензина.
И предвосхитил в своих трудах бурное развитие нефтехимической промышленности. О том, сколь много сил и времени ученый уделял проблемам «черного золота», свидетельствует его научное и публицистическое наследие. Еще тогда, когда нефтяные запасы казались неисчерпаемыми, Менделеев призывал к более экономному использованию природных ресурсов, думал об отдаленным будущем российской экономики. Он писал: «Топить нефтяными остатками — не значит топить соломой, а все равно, что топить едва вытрясенными снопами, которые дали самое зрелое зерно; плохими хозяевами назвали бы тех, которые жгли бы солому, не вымолотивши ее по возможности начисто. То же самое сказать должно про нефтяные остатки.
Вторая жена, Анна Ивановна Попова, была моложе своего супруга на 26 лет. Она училась в консерватории по классу фортепиано, посещала школу рисования в Санкт-Петербурге.
С 1876 по 1880 год Анна училась в Академии художеств. Опуская многие подробности этого романа, упомяну лишь, что Менделеев по крайней мере два раза прерывал свою работу в университете и ездил к ней в Италию. В 1881 году, давая согласие на развод, церковь тем не менее наложила на Менделеева шестилетнее покаяние; в течение этого срока он не мог венчаться вновь. Однако в апреле 1882 года, вопреки этому решению, священник Адмиралтейской церкви по фамилии Куткевич за десять тысяч рублей обвенчал Менделеева и Попову. За нарушение запрета Куткевич был лишён духовного звания. От двух браков родилось семеро детей. Одна из его дочерей, старшая от второго брака, Любовь Менделеева, стала женой великого поэта Серебряного века Александра Блока.
В Петербургском университете Дмитрий Иванович Менделеев работал вплоть до 1890 года, и именно с этим периодом связано самое важное его открытие — создание Периодической таблицы химических элементов. Готовя лекционный курс под названием «Основы химии», Менделеев заметил определённую периодичность в свойствах химических элементов. Эта закономерность особенно ярко проявилась, когда он расположил элементы в соответствии с их атомными массами, даже несмотря на то что некоторые эти значения нуждались в корректировке. Кроме того, именно на основе этого подхода стало обоснованным предсказание некоторых, тогда ещё неизвестных, химических элементов. История не даёт однозначного ответа на ряд вопросов, связанных с окончанием работы над первой версией Периодической таблицы. Известно, что в понедельник, 17 февраля 1869 года, Менделеев завершил разработку рукописной версии таблицы «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве». Необходимая дополнительная информация содержалась в статье, которая была написана в последней декаде февраля и опубликована также в 1869 году в «Журнале Русского химического общества».
С самого начала Менделеев отчётливо сознавал, что для его открытия необходимо международное признание. Поэтому ещё в феврале он разослал свою таблицу западноевропейским коллегам. Кроме того, 6 18 марта 1869 года знаменитый доклад Менделеева с тем же названием, что и статья, был прочитан первым редактором журнала РХО профессором Николаем Александровичем Меншуткиным на заседании Русского химического общества. Вот как об этом писал Дмитрий Иванович в 1905 году: «В начале 1869 г. В этой фразе не уточняется, почему сам автор не выступил со своим докладом. По некоторым сведениям, ещё 17 февраля он должен был отправиться в поездку для обследования артельных сыроварен в Тверской губернии. 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.
Менделеев. Творец «Периодической системы» и первого нефтепровода
| Дмитрий Менделеев: судьба в науке | О сервисе Прессе Авторские права Связаться с нами Авторам Рекламодателям Разработчикам. |
| От ледоколов до периодической системы: Главархив — о достижениях Дмитрия Менделеева | Об открытии закона сообщил друг Менделеева профессор химии Меншуткин. |
| Упорядочить хаос изобретения и открытия Менделеева | Менделеев смог открыть один из всеобъемлющих законов. |
| Что изобрел Дмитрий Менделеев, кроме таблицы элементов: 5 изобретений великого химика | Сообщение об открытом Менделеевым соотношении между свойствами элементов и их атомными весами было сделано на заседании Русского химического общества 6(18) марта 1869 г. Н. А. Меншуткиным от имени Менделеева. |
Пять главных достижений Дмитрия Менделеева
Эта фундаментальная работа, получившая название «Основы химии», выходила в течение нескольких лет отдельными выпусками. Первый выпуск был закончен сравнительно быстро — он появился уже летом 1868 году. Однако, работая над вторым выпуском, Менделеев столкнулся с большими затруднениями, связанными с систематизацией и последовательностью изложения материала, описывающего химические элементы. Сначала Дмитрий Иванович хотел сгруппировать все описываемые им элементы по валентностям, но потом выбрал другой метод и объединил их в отдельные группы, исходя из сходства свойств и атомного веса. Размышление над этим вопросом вплотную подвело Менделеева к главному открытию его жизни, которое было названо Периодическая система Менделеева. Менделееву удалось найти связь разных групп элементов между собой, расположив их в порядке возрастания их атомной массы. Работа осложнялась тем, что многие элементы в то время еще не были открыты, а атомные веса уже известных определены с большими неточностями. Однако, искомая закономерность вскоре была обнаружена. Опубликовав в 1869 году первый вариант своей таблицы, он открыл закон, что «свойства элементов стоят в периодической зависимости от их атомного веса». Это было самое главное в открытии Менделеева, позволявшее связать воедино все казавшиеся до этого разрозненными группы элементов. До конца жизни он продолжал развивать и совершенствовать учение о периодичности.
Менделеев активно занимался экспериментами с газами, конструированием и изготовлением различных физических приборов. Ученый исследовал сжимаемость газов и термический коэффициент их расширения в широком интервале давлений. Научные работы Менделеева составляют лишь небольшую часть его творческого наследия. Наука и промышленность, сельское хозяйство, народное образование, общественные и государственные вопросы, мир искусства — все привлекало его внимание, и везде он «показывал свою могучую индивидуальность». В 1891 году морское и военное министерства поручают Менделееву разработку вопроса о бездымном порохе, и в 1892 году он блестящим образом выполняет эту задачу. Предложенный им «пироколлодий» оказался превосходным типом бездымного пороха, универсальным и легко приспособляемым к любому огнестрельному оружию. В 1893 году Менделеев был назначен управляющим только что преобразованной Главной палаты мер и весов, и на этом посту оставался до конца своей жизни.
Он говорил: «Наука только тогда благотворна, когда мы ее принимаем не только разумом, но и сердцем». Гороскоп Дмитрия Менделеева Так как время рождения великого ученого неизвестно, рассмотрим чандра-лагну, которая сама по себе уже ярко показывает гений ученого. Родился 8 февраля 1834 г. Луна, как хозяйка 7-го дома, располагается в Козероге и соединена с хозяевами 5-го и 9-го домов — Венерой и Меркурием, а также с Солнцем, хозяином 8-го дома. Эти расположения планет в гороскопе говорят о блестящем интеллекте, склонностях к научным исследованиями и известности. В 1-м доме эти планеты формируют три раджа-йоги. Кроме того, о выдающихся интеллектуальных способностях говорят Буддха-адитья-йога, шанкха-йога и Сарасвати-йога, а также паривартхана 1-го и 9-го домов, связанная с йога-каракой Венерой. Гаджа-кешари-йога и влияние Юпитера на 10-й дом показывают его педагогический талант и преподавательскую деятельность, которой он посвятил всю свою жизнь. На склоне лет он отмечал: «Из тысяч моих учеников много теперь повсюду видных деятелей, профессоров, администраторов, и, встречая их, всегда слышал, что доброе в них семя полагал, а не простую отбывал повинность». Юпитер, хозяин 3-го дома, дома писательства, располагается в 4-м доме, доме образования - Менделеев написал ряд учебников и учебных пособий, издал первый в России учебник по органической химии, который был удостоен престижной Демидовской премии. Хозяин 4-го дома Марс соединен с Кету — Менделеев не принимал догмы в образовании. Он говорил: «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». Ретроградный лагнеша и хозяин 8-го дома Солнце в лагне наделили Дмитрия Ивановича независимым и неординарным характером. Марс, хозяин 4-го, дома родины, и 11-го дома, дома признания, вступает в паривартхана-йогу с Юпитером, хозяином 12-го дома, и поражен Раху и Кету. Возможно поэтому Дмитрию Менделееву два раза отказывали при избрании в члены Российской академии наук. На это Менделеев отшучивался и повторял: «Нет пророка в своем отечестве». Однако при этом он был членом десятков престижнейших научных обществ всего мира. Менделееву были вручены медали Коплея эта награда сравнима с Нобелевской премией, введенной позже , медали Деви и Фарадея. Иностранные учёные выдвигали Дмитрия Ивановича Менделеева на Нобелевскую премию в 1905, 1906 и 1907 годах, а соотечественники — никогда. Серьезная научная деятельность началась с дашей Юпитера 1860-1876 , потом была успешная даша лагнеши Сатурна, который расположен в 9-м доме 1876-1895 и даша Меркурия, хозяина 9-го дома с 1895 года до смерти от воспаления легких в 1907 в дашу Меркурий-Раху. Гениальное открытие Есть легенда, что Менделеев увидел свою Периодическую таблицу во сне.
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. Самыми важными моментами касательно растворов он считал их отношение к соединениям, химизм и химическое равновесие в растворах. Все открытия Менделеева проверялись им с помощью экспериментов. Некоторые из них касались температуры кипения растворов. Благодаря детальному анализу темы, Менделеев в 1860 году пришел к выводу, что, переходя при кипении в пар, жидкость теряет теплоту испарения и поверхность натяжения вплоть до нулевого значения. Также учение Дмитрия Ивановича о растворах повлияло на становление теории растворов электролитов. Менделеев критично относился к появившейся в его время теории об электролитической диссоциации. Не отрицая саму концепцию, ученый указывал на необходимость ее доработки, что напрямую было связано с его работами о химических растворах. Вклад в воздухоплавание Дмитрий Менделеев, открытия и достижения которого охватывают самые разные сферы человеческих знаний, интересовался не только теоретическими предметами, но и прикладными изобретениями. Конец XIX века прошел под знаком повышенного интереса к зарождавшемуся воздухоплаванию. Разумеется, русский эрудит не мог не обратить внимания на этот символ будущего. В 1875 году он создал проект собственного стратостата. Теоретически аппарат мог подниматься даже в верхние атмосферные слои. На практике первый такой полет произошел только пятьдесят лет спустя. Другим изобретением Менделеева стал работающий на двигателях аэростат. Воздухоплавание интересовало ученого не в последнюю очередь в связи с другими его работами, связанными с метеорологией и газами. В 1887 году Менделеев совершил экспериментальный полет на аэростате. Воздушному шару удалось покрыть расстояние в 100 километров на высоте почти 4 километров. За полет химик получил золотую медаль Академии аэростатической метеорологии Франции. В своей монографии о вопросах сопротивления среды Менделеев посвятил воздухоплаванию один из разделов, в котором подробно описал свои взгляды на эту тему. Ученый интересовался разработками пионера авиации Александра Можайского. Освоение Севера и кораблестроение Прикладные открытия Менделеева, список которых можно продолжить таковыми в области кораблестроения, делались при сотрудничестве с исследовательскими географическими экспедициями. Так, Дмитрий Иванович первым предложил идею опытового бассейна — экспериментальной установки, необходимой для гидромеханических исследований судовых моделей. В реализации этой задумки ученому помог адмирал Степан Макаров.
И лишь когда появилась квантовая механика, истинный смысл порядка элементов в таблице стал понятен. Это произошло, когда доктор Алан Айткен наводил порядок в кладовке химического факультета. Факультет переехал в новое помещение в 1968 году, и с тех пор оборудование, реактивы и бумаги пылились в подсобном помещении. Таблица лежала в кладовке среди кучи разных лабораторных принадлежностей. В какой-то момент Айткен обнаружил свернутые в трубку лекционные материалы по химии, а в них — копию Периодической таблицы химических элементов, возраст которой оценивался в 133—140 лет. Найденная таблица аннотирована на немецком языке, слева внизу идет надпись Verlag v. Другая надпись — Lith. Выяснить, в каком году была напечатана таблица, помогли поиски в университетском архиве. Нашлись данные о покупке таблицы профессором Томасом Пурди — пособие было куплено в октябре 1888 года. Тогда оно стоило 3 немецкие марки. Восстановление плаката заняло немало времени: поверхность пришлось очистить от грязи и мусора, отделить таблицу от подкладки, на которой та была закреплена, обработать специальными растворами для выравнивания кислотно-щелочного баланса и устранить разрывы с помощью специальной бумаги из бруссонетии бумажной и пасты из пшеничного крахмала. Теперь таблица находится в специальном хранилище университета, где для нее созданы подходящие условия. На самом же факультете осталась ее полномасштабная копия. Чуть позже, но в том же 2019 году, сотрудники Санкт-Петербургского университета сообщили о своей сенсационной находке — обнаруженная ими в Большой химической аудитории таблица оказалась на 12 лет старше. В университете рассказали, что таблица представляет собой демонстрационный вариант, изготовленный в 1876 году. Она отличается от современных вариантов. Например, в ней нет VIII группы, в которую входят инертные благородные газы: на момент публикации они еще не были открыты. Одна из самых известных гласит, что Менделеев увидел свою таблицу во сне.
Подпишитесь на рассылку
В последующие годы Менделеев совершенствовал открытую им систему. Как ученый-химик, Менделеев работал над изучением силикатов, инертных газов, растворов химических элементов. Он открыл новую эпоху не только в химии, но и во всем естествознании, имея значение глубочайшего закона природы.В 1871-1875 годах Менделеев занимался исследованием газов, результатом этого стала работа "Об упругости газов". 1 марта 1869 года (даша Юпитер-Венера-Солнце-Меркурий) Дмитрий Иванович Менделеев совершил одно из величайших открытий в истории химии – вывел Периодический закон химических элементов. Как Менделеев открыл периодический закон химических элементов? 150 лет назад российский ученый Дмитрий Менделеев создал Периодическую систему химических элементов.
Периодическая система химических элементов: как это работает
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. После переезда в Петербург Д.И. Менделеев читает лекции по теоретической и органической химии в Петербургском университете и ведет практические занятия со студентами. Торжественная церемония открытия мероприятия, приуроченного к 190-летию со дня рождения Д. И. Менделеева, павильон № 12 СИБУР. Дмитрий Менделеев занимался изучением газов в химии.
Как создавалась периодическая таблица элементов Менделеева
Дальтон исследовал многие распространенные бинарные соединения гидриды и оксиды и сгруппировал первую таблицу относительных атомных весов. В попытке точно определить элементный состав различных соединений ученый провел не менее 2000 анализов и в итоге получил новую таблицу относительных атомных весов. К слову, во времена Берцелиуса было открыто уже 54 элемента. Метод, как их упорядочить и систематизировать, обнаружил Иоганн Деберейнер, объединивший элементы в группы. Он наблюдал за изменением их химических свойств и поведением атомного веса.
Но впервые расположил их в порядке возрастания Джон Ньюлендс. Он придумал вертикальные столбцы и вставил по семь элементов в каждый. Также ученый определил, что похожие элементы часто попадают в одни и те же горизонтальные ряды. Позже немец Лотар Майер опубликовал научный труд, в котором рассматривал объемы, занимаемые весовыми количествами элемента, численно равными их атомным весам.
Он первым предложил термин «периодичность». И наконец, фундаментальный вклад в развитие науки — создание периодической системы химических элементов и формулировка Периодического закона Менделеева. К этой задаче российский ученый подошел вплотную: в 1867-1868 годах он подготовил первое издание учебника «Основы химии», где обобщал все химические свойства всех известных тогда элементов. Спустя три года Менделеев предложил новый вариант Периодической системы, уже в известном нам виде.
Особенностью этого исследования было то, что в этой системе ученый предугадал открытие новых элементов. По мнению Менделеева, в одном столбце должны находиться элементы с одинаковой валентностью, поэтому он решил в своей таблице оставить пустые клетки, при этом тщательно изучая динамику возрастания атомных весов. Потом он соотносил это с валентностями в типических соединениях и химическими свойствами элементов. Интересный факт: сперва коллеги Менделеева с недоверием отнеслись к его теории о недостающих элементах, но в течение 15 лет новые элементы — галлий, скандий и германий — были открыты, их свойства в точности отвечали признакам, описанным Менделеевым.
После этого сомнений в значимости Периодической системы у скептиков не осталось.
Как бы то ни было, Иван Менделеев не пошел по духовной линии, но, окончив в столице Главный педагогический институт, был направлен учителем в Тобольск, где вскоре женился. Независимый нрав Менделеева-ученого, стоивший ему испорченных отношений со многими вельможами, возможно, достался ему от отца: будучи директором Саратовской гимназии, тот не поладил с попечителем Казанского учебного округа Магницким, из-за чего потерял работу. После нескольких лет неопределенности он вернулся в Тобольск, где стал директором местной гимназии. Должность в своем городе уважаемая, но, если бы не та ссора, Иван Менделеев мог бы сделать более внушительную карьеру. Героическая женщина Мать ученого Мария Дмитриевна была очень неординарным человеком. Менделеев посвятил ее памяти одну из своих книг, написав: «Вы научили меня любить природу с ее правдою, науку с ее истиной, родину со всеми ее нераздельнейшими богатствами, дарами, больше всего — труд со всеми его горестями и радостями». Из 17 ее детей трое умерли до крещения, еще пятеро — в раннем возрасте. Вскоре после рождения Дмитрия отец семейства ослеп из-за катаракты и вышел на пенсию, которой не хватало на жизнь.
Тогда Мария Дмитриевна получила у старшего брата разрешение поселиться за городом на принадлежавшей ему заброшенной стекольной фабрике. Она восстановила производство, сделала его доходным и смогла отвезти мужа в Москву на операцию к знаменитому окулисту Броссе, который вернул Ивану Павловичу зрение. Незадолго до того как Дмитрий окончил гимназию, его отец скончался, а стекольная фабрика сгорела. Всю свою энергию Мария Дмитриевна вложила в устройство судьбы младшего сына, считая, что тот должен продолжить образование непременно в Московском университете, а не в Казанском, куда по зако ну полагалось поступать выпускникам Тобольской гимназии. Влиятельные друзья жившего в Москве ее старшего брата Василия не решились идти против циркуляров и не помогли; тогда деятельная сибирячка отправилась в столицу империи, где ей удалось-таки всеми правдами и неправдами устроить Дмитрия казеннокоштным то есть обучающимся за государственный счет студентом отделения естественных наук физико-математического факультета Главного педагогического института в Петербурге, того самого, где учился Менделеев-старший. Обеспечив жизнь младшему сыну, Мария Дмитриевна умерла через месяц с небольшим вроде бы от простуды, явно истощенная многочисленными невзгодами и тревогами. Наука или жизнь Будущий великий ученый в юности не блистал познаниями, учился посредственно и даже добровольно остался на второй год, пройдя первый курс дважды. Но затем взялся за ум и окончил институт с золотой медалью. Вообще-то петербургские врачи не ожидали, что Менделеев доживет до выпускных экзаменов, считая его безнадежно больным туберкулезом.
При этом упрямый студент отказывался переводиться в Киевский университет, в более теплые края, решив, видимо, хоть и умереть, но все же остаться в столичном институте. И только знаменитый хирург Иван Павлов, осмотрев молодого химика, поставил ему правильный диагноз: порок сердечного клапана, неопасный для жизни. Проработав год учителем в Одессе и защитив сразу две диссертации: магистерскую и pro venia legendi — на право читать лекции, Менделеев с 1857 года начал преподавать химию в Санкт-Петербургском императорском университете. Со временем поле его педагогической деятельности расширилось: он читал курсы во Втором кадетском корпусе, Институте Корпуса инженеров путей сообщения, Николаевских инженерных академии и училище, руководил химической лабораторией Санкт-Петербургского практического технологического института. На склоне лет Дмитрий Иванович сформулировал три свои «службы Родине», которыми он гордился. Под первой службой Менделеев понимал научные открытия, а под второй — педагогику. Среди прочего он стал автором первых в России учебников «Органическая химия» и «Основы химии». О третьей «службе» речь пойдет ниже. Менделеев - второй справа во втором ряду Русские в Германии Будучи 25 лет от роду, Менделеев отправился в двухгодичную европейскую командировку «для усовершенствования в науках».
Он выбрал университет Гейдельберга, где знаменитый немецкий химик Роберт Бунзен согласился стать его формальным руководителем, оценив способности Менделеева, но не разделяя его интереса к физической химии. Менделеев любил подчеркивать, что в науке всегда действовал самостоятельно. В Гейдельберге он оборудовал собственную лабораторию, опыты в которой среди прочего привели его к открытию «температуры абсолютного кипения» — индивидуальной для каждого вещества характеристики, при которой жидкость превращается в пар. Оно прошло незамеченным, а по сути, предвосхитило понятие «критическая температура», введенное 10 лет спустя ирландцем Томасом Эндрюсом. В Гейдельберге Менделеев влился в компанию талантливых ровесников-соотечественников: химика и композитора Александра Бородина, физиологов Ивана Сеченова и Сергея Боткина, также прибывших в Германию на стажировку. С Бородиным Менделеев много путешествовал по Европе и участвовал в эпохальном Международном химическом конгрессе в Карлсруэ, целью которого было создать общую для химиков всего мира систему координат и терминов. Но кругом русских общение Менделеева не ограничивалось. Отношения с немецкой ак трисой Агнессой Вой тман зашли та к далеко, что она родила ему дочь Розамунду, которую он много лет материально поддерживал. Периодический закон Вернувшись на родину, Менделеев защитил докторскую диссертацию на тему «О соединении спирта с водой» — эта история трансформировалась позже в легенду об изобретении им эталонной водки.
Он измерял плотность и тепловое расширение смеси этилового спирта и воды в разных пропорциях, но к 40-градусной водке эти опыты отношения не имели. Начав в конце 1860-х работать над учебником «Общая химия», Менделеев задумался о том, как лучше и нагляднее систематизировать не только научную информацию, но и 63 известных в то время химических элемента. Он знал о попытках других ученых создать такую систему. Ближайшей из них по времени и по замыслу была «теория октав» 1866 англичанина Джона Ньюлендса, который, расположив элементы в порядке возрастания их атомных масс, заметил сходство в каждом восьмом элементе ряда, что напомнило ему нотную октаву.
Но для Менделеева возможность быть с любимым человеком была куд а важнее любых денег. Потратиться пришлось и на оформление союза.
Священный Синод запретил Менделееву вступать в новый брак сразу же после развода. Священника, готового преступить этот запрет, найти удалось, но повенчать Дмитрия и Анну он согласился только за очень круглую сумму. На следую щий же день после свадьбы его запретили в служении. Но полученных денег хватило на то, чтобы купить целую усадьбу, так что, очевидно, священник внакладе не остался. Во втором браке у Менделеева родились четверо детей. Были среди потомков великого ученого и японцы: его старший сын Владимир, морской офицер, во время японской экспедиции сошелся с местной жительницей по имени Таки, и та родила ему дочь, которую он никогда не видел, поскольку умер вскоре после возвращения домой.
А Менделеев-старший о внучке знал и до смерти посылал ей деньги. Считается, что японские «родственники» русского химика погибли во время Великого землетрясения 1923 года. Отважный аэронавт В 25-томном собрании сочинений Менделеева работы по химии занимают лишь около трети. Интересы ученого простирались от спиритизма который он разоблачал до модернизации промышленности Урала и разработки Северного морского пути. Вообще-то лететь должна была целая команда, в том числе аэронавт Александр Кованько, будущий генерал-лейтенант. Но воздухоплавательный аппарат так отяжелел, намокнув под дождем, что Менделееву пришлось избавляться не только от лишнего груза, но и от попутчиков.
Когда аэростат скрылся за облаками, все присутствовавшие при взлете словно очнулись от гипноза, осознав, что отпустили в небо неопытного пожилого ученого и что, скорее всего, он обречен на гибель. Очевидец этой сцены Владимир Гиляровский сам рисковый воздухоплаватель нарисовал поистине апокалиптическую картину: «Как сейчас, вижу огромную фигуру профессора, его развевающиеся волосы из-под нахлобученной шляпы... Руки подняты кверху — он разбирается в веревках… И сразу исчезает... Делается совершенно темно... Стало холодно и жутко... С некоторыми дамами делается дурно...
Мужики в ужасе бросились бежать почему-то к деревне... Кое-кто лег на землю... Особенно бабы... Тому даже пришлось повисеть на стропах над бездной, потому что трос, регулирующий спуск водорода, запутался в них. Тем не менее Менделеев смог благополучно приземлиться в ста километрах от точки взлета, у села Спас-Угол, известного как родовое поместье Салтыковых-Щедриных. Человек меры В конце 1880-х ученый, специалист по теоретической механике и крупный биржевик Иван Вышнеградский стал министром финансов российского правительства и, когда речь зашла о разработке новой системы таможенных тарифов, привлек к этому делу старого институтского приятеля Менделеева, зная, что тот хорошо разбирается не только в химии, но и в политэкономии.
С возрастом вопросы экономического развития России волновали автора периодического закона все больше. Он изучал нефте- и угледобычу, ездил на месторождения в Баку и на шахты Донбасса. Э ту деятельность учен ый называл своей «третьей службой Родине». Менделеев не только принял активное участие в разработке тарифов, вступивших в силу в 1891-м, но и вслед за этим написал 500-страничный труд «Толковый тариф, или Исследование о развитии промышленности в России в связи с ее общим таможенным тарифом 1891 года». Ученый говорил: «Какой я химик? Я политэконом.
Что там «Основы химии»? Вот «Толковый тариф» — это другое дело». Эта работа соединяла в себе и исторический очерк, и попытку прогноза на ближайшее будущее, но прежде всего она обосновывала необходимость протекционистских мер для развития отечественной промышленности. По рекомендации следующего министра финансов, Сергея Витте, с которым Менделеев познакомился при работе в тарифной комиссии, ученый занял пост руководителя Депо образцовых мер и весов. Существовавшее уже полвека ведомство пыталось навести порядок в о бласти измерений, отсутствие которого рожда ло бесчисленные махинации в торговле, строительстве — да практически везде. С подачи Менделеева Депо переименовали в Главную палату мер и весов, и в ней началась разработка точных эталонов.
Но его предложение о полном переходе на международную метрическую систему, с отменой всех древних аршинов и саженей, не встретило понимания у царя.
Поначалу ученые дополняли ее, выделяя элементы из природных материалов: например, изучая минералы и разделяя их на составные части. Но было очевидно, что это рано или поздно закончится. Все элементы за пределами урана элемент 92 должны быть созданы искусственно — они не существуют в значительных количествах в природе. Ученые открывают элементы за пределами урана, бомбардируя атомы нейтронами или маленькими атомными ядрами, или же просеивая «ядерные обломки» в результате испытаний термоядерного оружия.
Но, чтобы сделать самые тяжелые элементы, исследователи используют новый подход — грубую силу: бомбардируют тяжелыми атомами цель — диск, который состоит из атомов другого элемента. И, если ученым повезет, атомы в пучке и мишени сливаются, создавая новый атом с более тяжелым ядром, который, возможно, содержит больше протонов, чем любой другой известный. Исследователи используют эту стратегию для поиска элементов 119 и 120. Ученые хотят создать такие невиданные ранее атомы, чтобы проверить, как далеко заходит периодическая таблица, удовлетворить любопытство о силах, которые удерживают атомы вместе, и понять, какая странная химия может происходить с этими экстремально тяжелыми атомами. Такой процесс объединения двух легких элементов в новый, более тяжелый, происходит только на узкоспециализированных объектах в нескольких точках земного шара, включая лаборатории в России и Японии.
Исследователи тщательно выбирают структуру пучка и цели в надежде создать атом желаемого элемента. Так были созданы четыре новейших элемента: нихоний элемент 113 , московий 115 , теннесин 117 и оганесон 118. Текущий вид таблицы Менделеева. Синим показаны сверхтяжелые элементы, красным — те, которые сейчас активно ищут. Например, для создания теннесина ученые объединили пучки кальция с мишенью из беркелия — когда, наконец, берклий прошел через таможню в России.
Объединение имеет смысл, если учесть количество протонов в каждом ядре. В кальции 20 протонов, а в беркелии — 97, что в сумме составляет 117 протонов: количество, найденное в ядре теннесина. Объедините кальций со следующим элементом в таблице, калифорнием, и вы получите элемент 118, оганесон. Использование пучков кальция — в частности, стабильного изотопа кальция с общим числом протонов и нейтронов, равным 48, известного как кальций-48 — было очень успешным.