8 февраля 2024 года — 190 лет со дня рождения одного из величайших ученых в истории, Дмитрия Ивановича Менделеева.
Элемент гениальности: 190 лет Дмитрию Менделееву
Спустя несколько лет ученый вернулся в Россию, где как раз нагрянули большие перемены — отмена крепостного права. Поддавшись настроениям Менделеев даже думал переквалифицироваться в фотографа, так как для науки ситуация оказалась не самой благоприятной, но бросить химию он не смог. Его слишком увлекали процессы, происходящие с химическими элементами. В 1861 году он издал знаменитый учебник «Органическая химия». В личной жизни Менделеева тоже произошли перемены, в 1862 году он женился на падчерице своего учителя Ершова Феозве Лещевой. У Дмитрия и Феозвы Менделеевых родилось трое детей. В то время Дмитрий Иванович развивался как химик-технолог, он написал значимые работы о технологиях производства сахара, муки, спирта и стекла. Существует миф о том, что Менделеев изобрел водку, и он действительно изучал производство спиртных напитков, но авторство водки ему все же не принадлежит. Он лишь изучал химические аспекты сочетания спирта и воды. Знаменитая таблица Менделеева В дальнейшем Менделеев сосредоточился на изучении свойств химических элементов, в то время были открыты 63 из них. Дмитрий Иванович пытался выработать основной отличительный признак элементов и постепенно пришел к выводу, что это — их атомная масса.
Говорят, что гениальное открытие пришло к ученому во сне. Систематизировать накопленные знания о химических элементах было удобнее в виде таблицы. Так и появилась знаменитая таблица Менделеева. Хотя, он работал над ней не один, немецкий Лотар Мейер внес немалый вклад в создание таблицы, в некоторых странах его даже называют соавтором Менделеева.
В мае 1855 года Ученый совет присудил Менделееву титул «Старший учитель» и наградил золотой медалью. Много времени он отдавал работе над магистрской диссертацией, в которой рассматривал проблему «удельных объемов» с точки зрения унитарной теории Жерара, полностью отбросив дуалистическую теорию Берцелиуса. Эта работа показала удивительную способность Менделеева к обобщению и его широкие познания в химии. Осенью Менделеев блестяще защитил диссертацию, с успехом прочел вступительную лекцию «Строение силикатных соединений» и в начале 1857 года стал приват-доцентом при Петербургском университете. В конце февраля 1861 года Менделеев приехал в Петербург. Он решается написать учебник органической химии. Вышедший вскоре в свет учебник, а также перевод «Химической технологии» Вагнера принесли Менделееву большую известность. Одновременно с этой должностью Менделеев получил место профессора в Петербургском технологическом институте. Менделеев приступил к работе над докторской диссертацией. Исследования продолжались почти год. Проследив изменение удельного веса в зависимости от процентного содержания спирта в воде, Менделеев установил, что самую большую плотность имеет раствор, в котором соотношение между молекулами спирта и воды составляет один к трем. Впоследствии это открытие стало основной гидратной теории растворов. Защита диссертации состоялась 31 января 1865 года. Через два месяца Менделеев был назначен экстраординарным профессором по кафедре технической химии Петербургского университета, а в декабре — ординарным профессором. В то время возникла острая необходимость создать новый учебник по неорганической химии, который бы отражал современный уровень развития химической науки. Эта идея захватила Менделеева. Менделеев тщательно изучил описание свойств элементов и их соединений. Но в каком порядке их проводить? Никакой системы расположения элементов не существовало. Тогда ученый сделал картонные карточки. На каждую карточку он заносил названия элемента, его атомный вес, формулы соединений и основные свойства. Постепенно корзина наполнялась карточками, содержащими сведения обо всех известных к этому времени элементах. И все равно долгое время ничего не получалось. Говорят, что периодическую таблицу элементов ученый увидел во сне, оставалось ее лишь записать и обосновать. Любопытно, что вначале русские химики не поняли, о каком великом открытии идет речь. Зато значение таблицы осознавал сам Дмитрий Иванович. С того дня, когда за простыми рядами символов химических элементов Менделеев увидел проявление закона природы, другие вопросы отошли на задний план. Взяв за основу периодический закон, Менделеев изменил, атомные веса этих элементов и поставил их в один ряд со сходными по свойствам элементами. В это же время Менделеев глубоко заинтересовался еще одним вопросом — состоянием газов при очень высоком давлении. Повторное доказательство предсказаний Менделеева вызвало настоящий триумф. Вскоре стали поступать сообщения об избрании Менделеева почетным членом различных европейских университетов и академий. Круг интересов Менделеева был очень широк. Классическими являются и его работы по химии растворов. Кроме того, он много занимался исследованиями нефти и вплотную подошел к открытию ее сложного состава. Во время полного солнечного затмения 1887 года Менделеев должен был вместе с воздухоплавателем подняться на воздушном шаре. Однако перед стартом начался дождь, намокший шар не мог подняться с двумя пассажирами. Тогда Менделеев высадил летчика и полетел один. Рассказывают и то, что на досуге он делал великолепные чемоданы. Зная об обширных познаниях Менделеева во многих областях науки, видные государственные деятели нередко обращались к нему за советом и помощью. В 1892 году министр финансов Витте предложил Дмитрию Ивановичу должность ученого хранителя Палаты мер и весов, и Менделеев согласился. Несмотря на преклонный возраст, он начал активную и разностороннюю работу в этой новой области. Здесь ученый также сделал несколько открытий. В частности, он разработал точнейшие эталоны веса. Дмитрий Иванович работал до последнего дня. Он скончался утром 20 января 1907 года. После смерти Менделеева его имя было присвоено Русскому химическому обществу, и ежегодно 27 января, в день рождения ученого, в Петербурге происходит торжественное заседание, на котором представляют авторов лучших работ по химии и награждают их медалью имени Д. Эта награда считается одной из самых престижных в мировой химии. Автобиография великого русского ученого подтверждает, что Д. Менделеев всю свою жизнь был великим тружеником. Его упорная деятельность привела к множеству блестящих научных открытий в области химии, физики и даже таможенного дела. Но всегда следует помнить, что триумфальный периодический закон Менделеева — это результат огромного труда, глубоких раздумий и постоянного поиска. Вклад Д. Менделеева в области химии Не раз указывал Д. Менделеев на роль динамических представлений в развитии химической науки. Уже в самом начале своей научной деятельности он правильно осознал место химической динамики в системе химических наук и роль изучения реакционной способности химических соединений в решении главной задачи химии. Главное открытие ученого — Периодический закон химических элементов — не имеет равных в истории. Вместо разрозненных, не связанных между собой веществ перед наукой встала единая стройная система, объединившая в одно целое все химические элементы. Закон Менделеева оказал огромное влияние на развитие знаний о строении атома, о природе вещества. Написанный им учебник «Основы химии» представлял собой первое стройное изложение неорганической химии и был переиздан 13 раз. В своем дневнике Дмитрий Иванович так охарактеризовал свои основные научные достижения: «всего более четыре предмета составили мое имя: периодический закон, исследования упругости газов, понимание растворов как ассоциаций и «Основы химии». Тут все мое богатство. Оно не отнято у кого-нибудь, а произведено мною, это мои дети и ими, увы, дорожу сильно, столько же, как детками». Периодическая система химических элементов Исследуя изменение химических свойств элементов в зависимости от величины их относительной атомной массы атомного веса , Д. Менделеев в 1869 г. Физическая основа периодического закона была установлена в 1922 г. Поскольку химические свойства обусловлены строением электронных оболочек атома, периодическая система Менделеева — это естественная классификация элементов по электронным структурам их атомов. Простейшая основа такой классификации — число электронов в нейтральном атоме, которое равно заряду ядра. Но при образовании химической связи электроны могут перераспределяться между атомами, а заряд ядра остается неизменным, поэтому современная формулировка периодического закона гласит: «Свойства элементов находятся в периодической зависимости от зарядов ядер их атомов». Это обстоятельство отражено в периодической системе в виде горизонтальных и вертикальных рядов — периодов и групп. Период — горизонтальный ряд, имеющий одинаковое число электронных слоев, номер периода совпадает со значением главного квантового числа n внешнего уровня слоя ; таких периодов в периодической системе семь. Второй и последующие периоды начинаются щелочным элементом ns1 и заканчивается благородным газом ns2np6. По вертикали периодическая система подразделяется на восемь групп, которые делятся на главные — А, состоящие из s- и p-элементов, и побочные — B-подгруппы, содержащие d-элементы. Подгруппа III B, кроме d-элементов, содержит по 14 4f- и 5f-элементов 4f- и 5f-семейства. Главные подгруппы содержат на внешнем электронном слое одинаковое число электронов, которое равно номеру группы. В главных подгруппах валентные электроны электроны, способные образовывать химические связи расположены на s- и p-орбиталях внешнего энергетического уровня, в побочных — на s-орбиталях внешнего и d-орбиталяхпредвнешнего слоя. Для f-элементов валентными являются n — 2 f- n — 1 d- и ns-электроны. Сходство элементов внутри каждой группы — наиболее важная закономерность в периодической системе. Следует, кроме того, отметить такую закономерность, как диагональное сходство у пар элементов Li и Mg, Be и Al, B и Si и др. Эта закономерность обусловлена тенденцией смены свойств по вертикали в группах и их изменением по горизонтали в периодах. Все сказанное выше подтверждает, что структура электронной оболочки атомов элемента изменяется периодически с ростом порядкового номера элемента. С другой стороны, свойства определяются строением электронной оболочки и, следовательно, находятся в периодической зависимости от заряда ядра атома. Далее рассматриваются некоторые периодические свойства элементов. Элементы называются соответственно s- и p-элементами. Пока они вакантны, и третий период, как и второй, содержит восемь p-элементов элементов от Na до Ar. Следующие за аргоном калий и кальций имеют на внешнем уровне 4s-электроны четвертый период. Появление 4s-электронов при наличии свободных 3d-орбиталей обусловлено экранированием ядра плотным 3s23p6-электронным слоем. В связи с отталкиванием от этого слоя внешних электронов для калия и кальция реализуются [Ar]4s1- и [Ar]4s2-состояния. Сходство K и Ca с Na и Mg соответственно, кроме чисто «химического» обоснования, подтверждается также электронными спектрами. При дальнейшем увеличении заряда у следующего за кальцием скандия 3d-состояние становится энергетически более выгодным, чем 4p, поэтому и заселяется 3d-орбиталь см. Из анализа зависимости энергии электрона от порядкового номера элемента В. При равенстве сумм сначала заполняется уровень с меньшим n и большим l, а потом с большим n и меньшим l. Приведенные рассуждения подтверждаются экспериментальными данными об изменении энергии s-, p-, d- и f-орбиталей в зависимости от порядкового номера элемента. Как следует из рис. Характер этого различия таков, что кривые, выражающие изменение энергии, пересекаются. Поэтому в четвертом периоде в ряду от Sc до Zn все десять 3d-элементов — металлы с низшей степенью окисления, как правило, 2, за счет внешних 4s-электронов. Общая электронная формула этих элементов — 3d1—104s1—2. Для хрома и меди наблюдается проскок или провал электрона на d-уровень: Cr — 3d54s1, Cu — 3d104s1. Такой проскок с ns- на n — 1 d-уровень наблюдается также у Mo, Ag, Au, Pt и у других элементов и объясняется близостью энергий ns- и n — 1 d-уровней и стабильностью наполовину и полностью заполненных уровней. Образование катионов d-элементов связано с потерей, прежде всего внесших ns- и только затем n — 1 d-электронов. Дальше в четвертом периоде после десяти d-элементов появляются p-элементы от Ga 4s24p1 до Kr 4s24p6. Пятый период повторяет четвертый — в нем также 18 элементов, и 4d-элементы, как и 3d образуют вставную декаду 4d 1—105s 0—2. В шестом периоде после лантана 5d16s2 — аналога скандия и иттрия следуют 14 4f-элементов — лантаноидов. Свойства этих элементов очень близки, поскольку идет заполнение глубоколежащего n — 2 f-подуровня. Общая формула лантаноидов 4f 2—145d 0—16s 2. После 4f-элементов заполняются 5d- и 6p-орбитали. Седьмой период отчасти повторяет шестой. Их общая формула 5f 2—146d 0—17s2. Далее следуют еще 6 искусственно полученных 6d-элементов незавершенного седьмого периода. Периодическая система элементов. История создания Периодической системы Зимой 1867-68 года Менделеев начал писать учебник "Основы химии" и сразу столкнулся с трудностями систематизации фактического материала. К середине февраля 1869 года, обдумывая структуру учебника, он постепенно пришел к выводу, что свойства простых веществ а это есть форма существования химических элементов в свободном состоянии и атомные массы элементов связывает некая закономерность. Менделеев многого не знал о попытках его предшественников расположить химические элементы по возрастанию их атомных масс и о возникающих при этом казусах. Например, он не имел почти никакой информации о работах Шанкуртуа, Ньюлендса и Мейера. Решающий этап его раздумий наступил 1 марта 1869 года 14 февраля по старому стилю.
В 1826 году Корнильев и его жена, дочь командора Биллингса, принимали у себя на Покровке Александра Пушкина, вернувшегося в Москву из ссылки. Сохранились сведения, говорящие о том, что Менделеев однажды видел в доме Корнильевых Николая Гоголя. Следует отметить, что среди учителей гимназии выделялся преподававший русскую литературу и словесность сибиряк, известный впоследствии русский поэт Пётр Павлович Ершов, с 1844 года — инспектор Тобольской гимназии, как некогда и его учитель Иван Павлович Менделеев. Позже автору «Конька-Горбунка» и Дмитрию Ивановичу суждено было стать в некоторой степени родственниками — Пётр Ершов стал его тестем.
Член Нобелевского комитета профессор Отто Петерсон, один из специалистов по химии германия, существование которого Д. Менделеев предсказал задолго до открытия этого металла, так рекомендовал русского учёного Нобелевскому комитету: «Система Менделеева подвергалась испытаниям в период интенсивного развития химии с 1880-х годов. Она сумела объединить в своих рамках все главнейшие аспекты крупных открытий последних лет и продемонстрировала ранее казавшиеся немыслимыми возможности саморазвития. Новые открытия радиоактивных веществ позволяют ожидать ещё большего расширения его системы. Но тогда, вероятно, ученого уже не будет в живых. Полагаю за долг современных химиков, пока есть время и прекрасный повод, воспользоваться случаем, который, возможно, больше не представится, и оказать честь автору самой глубокой и плодотворной научной идеи». Беспокойство оказалось оправданным: представленного в третий раз нобелиата из России, Дмитрия Ивановича Менделеева не стало в январе 1907 года. Правда, среди его номинаторов и на третий раз не оказалось ни одного соотечественника. Самое же парадоксальное в его биографии свершилось за четверть века до этого представления: творец Периодической системы элементов был забаллотирован при приёме в Императорскую Академию наук в Петербурге в ноябре 1880 года. У него к тому времени было всемирное научное признание, он удостоился учёных степеней от самых видных университетов мира - Кембриджского, Оксфордского и других, получил ряд медалей Английского Королевского общества, провёл в Лондоне почётное фарадеевское чтение ». Помпеев Ю.
Дмитрий Иванович Менделеев и его вклад в науку
Именем Менделеева названы улица, проспект и микрорайон в городе. Менделеев остается одним из самых известных русских ученых, однако с его именем связано множество мифов и анекдотов. Петербургском университете с сообщением «О температуре верхних слоев атмосферы». Очень символично, что именно 8 февраля исполняется 190 лет со дня рождения Дмитрия Ивановича Менделеева, нашего выдающегося учёного, интересного человека с непростой судьбой, который известен во всем мире благодаря своим изобретениям. 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.
Неизвестный Менделеев
| Менделеев: великий ученый, просветитель, изобретатель и почетный академик | биография, жизнь и научные открытия ученого. |
| Дмитрий Иванович Менделеев и его открытие | Именем Менделеева названы улица, проспект и микрорайон в городе. |
| 7 основных открытий Менделеева | Сотни печатных листов составляют общий объем работ Менделеева на экономические темы, а сам ученый считал свой труд одним из трех главных направлений служения Родине, наряду с работами в области естествознания и преподавательской деятельностью. |
Новости по теме: Дмитрий Менделеев
Менделеев учился на физико-математическом факультете и окончил институт с золотой медалью. 19 октября 1875 года в докладе на заседании физического общества при Петербургском университете Дмитрий Менделеев выдвинул идею аэростата с герметичной гондолой для исследования высотных слоев атмосферы. Высшее образование Менделеев получил на отделении естественных наук физико-математического факультета Главного педагогического института в Петербурге, курс которого окончил в 1855 г. с золотой медалью.
Элемент гениальности: 190 лет Дмитрию Менделееву
Менделеев выступал горячим сторонником протекционизма и хозяйственной самостоятельности России. Дмитрий Иванович Менделеев – русский учёный-энциклопедист, открывший таблицу химических элементов. Сотни печатных листов составляют общий объем работ Менделеева на экономические темы, а сам ученый считал свой труд одним из трех главных направлений служения Родине, наряду с работами в области естествознания и преподавательской деятельностью.
Человек своеобычный
великий русский ученый-энциклопедист, химик, физик, технолог, геолог и даже метеоролог. учителю, Доклад про Дмитрия Ивановича Менделеева. Происхождение и семья Дмитрия Ивановича Менделеева. Дмитрий Менделеев родился зимой 1834 года в многодетной семье директора Тобольской гимназии и училищ Тобольского округа. 7. Дмитрий Менделеев стал первым русским химиком, приглашенным в Британию для участия в знаменитых Фарадеевских чтениях. Биография. Дмитрий Иванович Менделеев — русский ученый с широким кругом научных интересов, от химии до гидродинамики, геологии, экономики и воздухоплавания. 1 марта 1869 года считается днем рождения Периодической таблицы Менделеева – Самые лучшие и интересные новости по теме: Россия, интересное, истории на развлекательном портале Описание темы работы, актуальности, целей, задач, тем содержашихся внутри работы.
Неизвестный Менделеев
Исследование сильно разреженных газов представлялось возможным средством к доказательству существования названной субстанции, когда свойства «обычного» вещества уже не способны бы были скрывать свойства «эфира». Одна из гипотез Д. Менделеева сводилась к тому, что специфическим состоянием газов воздуха при большом разрежении и мог оказаться «эфир» или некий-то газ с очень малым весом. Менделеевым написано на оттиске из «Основ химии», на периодической системе 1871 года: «Легче всех эфир, в миллионы раз»; а в рабочей тетради 1874 года учёный выражает ещё более ясно ход мысли: «При нулевом давлении у воздуха есть некоторая плотность, это и есть эфир!
Тем не менее, среди его публикаций этого времени таких определённых соображений не высказано Д. Попытка химического понимания мирового эфира. В контексте предположений, связанных с поведением сильно разреженного газа инертного — «наилегчайшего химического элемента» в космическом пространстве, Д.
Менделеев опирается на сведения, полученные астрономом А. Белопольским: «Инспектор Главной Палаты мер и весов, обязательно снабдил меня следующими результатами новейших исследований, в том числе и г. А далее он прямо ссылается на эти данные в своих выводах.
При всей гипотетической направленности исходных предпосылок этих исследований, основным и наиболее важным результатом в области физики, полученным благодаря им Д. Менделеевым, явился вывод уравнения идеального газа, содержащего универсальную газовую постоянную. Также очень важным, но несколько преждевременным, было предложенное Д.
Менделеевым введение термодинамической шкалы температур. Учёным также было избрано правильное направление для описания свойств реальных газов. Вириальные разложения, использованные им, соответствуют первым приближениям в известных сейчас уравнениях для реальных газов.
В разделе, имеющем отношение к исследованиям газов и жидкостей, Д. Менделеевым сделано 54 работы. Учение о растворах В 1905 году Д.
Тут моё богатство. Оно не отнято у кого-нибудь, а произведено мною…». На протяжении всей своей научной жизни Д.
Менделеева не ослабевал его интерес к «растворной» тематике. Наиболее значительные его исследования в этой области относятся к середине 1860-х, а важнейшие — к 1880-м годам. Тем не менее, публикации учёного показывают, что и в другие периоды своего научного творчества он не прерывал изысканий, способствовавших созданию основы его учения о растворах.
Концепция Д. Менделеева эволюционировала от весьма противоречивых и несовершенных первоначальных представлений о природе этого явления в неразрывной связи с развитием его идей в других направлениях, в первую очередь — с учением о химических соединениях. Менделеев показал, что правильное понимание растворов невозможно без учёта их химизма, отношения их к определённым соединениям отсутствия грани между таковыми и растворами и сложного химического равновесия в растворах — в разработке этих трёх неразрывно связанных аспектов заключается основное его значение.
Однако сам Д. Менделеев никогда не называл свои научные положения в области растворов теорией — не сам он, а его оппоненты и последователи так именовали то, что он называл «пониманием» и «представлением», а труды настоящего направления — «попыткой осветить гипотетическим воззрением всю совокупность данных о растворах» — «…до теории растворов ещё далеко»; основное препятствие в её формировании учёный видел «со стороны теории жидкого состояния вещества». Нелишним будет отметить, что, развивая это направление, Д.
Менделеев, поначалу априорно выдвинув идею о температуре, при которой высота мениска будет нулевой, в мае 1860 года провёл серию опытов. При определённой температуре, которую экспериментатор назвал «абсолютной температурой кипения», нагретый в парафиновой ванне в запаянном объёме жидкий хлорид кремния SiCl4 «исчезает», перейдя в пар. В статье, посвящённой исследованию, Д.
Менделеев сообщает, что при абсолютной температуре кипения, полный переход жидкости в пар сопровождается уменьшением поверхностного натяжения и теплоты испарения до нуля. Эта работа — первое крупное достижение учёного. Важен также тот факт, что теория растворов электролитов приобрела удовлетворительную направленность, только восприняв идеи Д.
Менделеева, когда произошёл синтез гипотезы о существовании ионов в растворах электролитов с менделеевским учением о растворах. Растворам и гидратам Д. Менделеевым посвящено 44 труда.
Комиссия для рассмотрения медиумических явлений Имевшие в середине XIX века немало сторонников в Западной Европе и Америке, к 1870-м годам получили некоторое распространение и в русской культурной среде — воззрения, подразумевающие поиск разрешения проблем непознанного в обращении к вульгарным формам мистицизма и эзотерики, в частности — к явлениям, именуемым с некоторых пор паранормальными, а в обыденном, лишённом наукообразия лексиконе — спиритуализмом, спиритизмом или медиумизмом. Сам процесс спиритического сеанса преподносится адептами этих движений как момент восстановления нарушенного ранее временного единства материи и энергии и тем самым якобы подтверждается раздельное их существование. Менделеев писал об основных «движителях» интереса к такого рода спекуляциям соприкосновением умопостигаемого и подсознательного.
В этой связи древних суеверий с новым учением — весь секрет интереса к спиритизму. Разве стали бы столь много писать и говорить о любом другом учёном разноречии — не стой тут сзади дух, няня и, любезное многим, детство народов. В числе лидеров круга склонявшихся к правомочности такого понимания мироустройства были: выдающийся русский химик А.
Бутлеров в то время — сторонник теории «четвёртого» состояния материи, единомышленник убеждённого спиритуалиста У. Крукса , зоолог Н. Вагнер и известный публицист А.
Первоначально попытку разоблачения спиритизма предприняли академик П. Чебышев и профессор М. Цион, брат и сотрудник известного медика И.
Циона, одного из учителей И. Павлова сеансы с «медиумом» Юнгом. В середине 1870-х годов по инициативе Д.
Менделеева молодое ещё Русское физическое общество выступило с резкой критикой спиритизма. Опыты по изучению действий «медиумов», братьев Петти и госпожи Клейер, присланной У. Круксом по просьбе А.
Аксакова, начались весной 1875 года. В качестве оппонентов выступали А. Бутлеров, Н.
Вагнер и А. Первое заседание — 7 мая председатель — Ф. Эвальд , второе — 8 мая.
После этого работа комиссии была прервана до осени — третье заседание состоялось только 27 октября, а уже 28 октября педагог, деятель столичной думы Фёдор Фёдорович Эвальд, входивший в первый состав комиссии, пишет Д. Менделееву: «…чтение книг, составленных господином А. Аксаковым и т.
На смену ему в работу комиссии, несмотря на большую педагогическую загруженность, были включены физики Д. Бобылёв и Д. На разных этапах работы комиссии весна 1875-го, осень — зима 1875—1876 годов в её состав входили: Д.
Бобылёв, И. Боргман, Н. Булыгин, Н.
Егоров, А. Еленев, С. Ковалевский, К.
Краевич, Д. Лачинов, Д. Менделеев, Н.
Петров, Ф. Петрушевский, П. Фан-дер-Флит, А.
Хмоловский, Ф. Комиссией был применён ряд методов и технологических приёмов, исключавших использование «магнитизёрами» физических закономерностей для манипуляций: пирамидальный и манометрический столики, устранение внешних факторов, препятствующих полноценному восприятию обстановки эксперимента, допускающих усиление иллюзий, искажение восприятие реальности. Результатом деятельности комиссии явилось выявление ряда специальных приёмов, вводящих в заблуждение, разоблачение очевидного обмана, констатация отсутствия каких бы то ни было эффектов при корректных условиях, препятствующих неоднозначному толкованию явления — спиритизм был признан следствием использования «медиумами» психологических факторов для управления сознанием обывателей — суеверием.
Работа комиссии и полемика вокруг предмета её рассмотрения вызвала живой отклик не только в периодике, которая в целом заняла сторону здравомыслия. Менделеев, впрочем, в итоговом издании предостерегает журналистов от легкомысленного, однобокого и неправильного толкования роли и влияния суеверия. Свою оценку дали П.
Боборыкин, Н. Лесков, многие другие и, прежде всего, Ф. Критические замечания последнего в большей степени имеют отношение не к спиритуализму как таковому, противником которого сам он являлся, а к рационалистическим взглядам Д.
В начале 21-ого века этот упрек сохраняет силу: «Не буду углубляться в описание технических приемов, которые мы вычитали в ученых трактатах Менделеева … Применив некоторые из них на опыте, мы обнаружили, что можем установить особую связь с какими-то непостижимыми для нас, но совершенно реальными существами. Менделеев указывает на различие, коренящееся в исходной нравственной позиции исследователя: в «добросовестном заблуждении» или сознательном обмане. Именно нравственные принципы он ставит во главу угла в общей оценке всех аспектов и самого феномена, его толкования и, в первую очередь, убеждений учёного, независимых от его непосредственной деятельности — и должен ли он их иметь вообще?
В ответ на письмо «Матери семейства», обвинившей учёного в насаждении грубого материализма, он заявляет, что «готов служить, так или иначе, средством для того, чтобы было меньше грубых материалистов и ханжей, а побольше было бы людей истинно понимающих, что между наукою и нравственными началами существует исконное единство». В творчестве Д. Менделеева эта тема, как и всё в круге его интересов, закономерно связана сразу с несколькими направлениями его научной деятельности: психология, философия, педагогика, популяризация знаний, исследование газов, воздухоплавание, метеорология и т.
В то время как исследование газов косвенно, через гипотезы о «мировом эфире», например, имеет отношение к «гипотетическим» же факторам, сопутствующим основной теме рассматриваемых мероприятий в том числе колебания воздуха , указание на связь с метеорологией и воздухоплаванием может повлечь резонное недоумение. Однако они явились не случайно в этом перечне в виде смежных тем, «присутствуя» уже на титульном листе «Материалов», а слова из публичных чтений Д. Менделеева в Соляном городке лучше всего отвечают на вопрос о метеорологии: Как ни далеки кажутся два таких предмета, как спиритизм и метеорология, однако между ними существует некоторая связь, правда отдаленная.
Воздухоплавание Занимаясь вопросами воздухоплавания, Д. Менделеев, во-первых, продолжает свои исследования в области газов и метеорологии, во-вторых — развивает темы своих работ, вступающих в соприкосновение с темами сопротивления среды и кораблестроения. Пикаром только в 1924 году.
Менделеев также спроектировал управляемый аэростат с двигателями. В 1878 году учёный, находясь во Франции, совершил подъём на привязном аэростате Анри Жиффара. Летом 1887 года Д.
Менделеев осуществил свой знаменитый полёт. Возможным стало это и благодаря посредству Русского технического общества в вопросах оснащения. Важную роль в подготовке этого мероприятия сыграли В.
Срезневский и в особой степени изобретатель и аэронавт С. Менделеев, рассказывая об этом полёте, разъясняет почему РТО обратилось именно к нему с такой инициативой: «Техническое общество, предложив мне произвести наблюдения с аэростата во время полного солнечного затмения, хотело, конечно, служить знанию и видело, что это отвечает тем понятиям и роли аэростатов, какие ранее мною развивались». Обстоятельства подготовки к полёту ещё раз говорят о Д.
Менделееве, как о блестящем экспериментаторе здесь можно вспомнить о том, что он считал: «Профессор, который только читает курс, а сам не работает в науке и не двигается вперед, — не только бесполезен, но прямо вреден. Он вселит в начинающих мертвящий дух классицизма, схоластики, убьет их живое стремление». Менделеев был очень увлечён возможностью с аэростата впервые наблюдать солнечную корону во время полного затмения.
Он предложил использовать для наполнения шара не светильный газ, а водород, который позволял подняться на большую высоту, что расширяло возможности наблюдения. И здесь снова сказалось сотрудничество с Д. Лачиновым, приблизительно в это же время разработавшим электролитический способ получения водорода, на широкие возможности использования которого Д.
Менделеев указывает в «Основах химии». Естествоиспытатель предполагал, что изучение солнечной короны должно дать ключ к пониманию вопросов, связанных с происхождением миров. Из космогонических гипотез его внимание привлекла появившаяся в то время идея о происхождении тел из космической пыли: «Тогда солнце со всей его силой само оказывается зависящим от невидимо малых тел, носящихся в пространстве, и вся сила солнечной системы черпается из этого бесконечного источника и зависит только от организации, от сложения этих мельчайших единиц в сложную индивидуальную систему.
В сопоставлении с другой гипотезой — о происхождении тел солнечной системы из вещества солнца — он высказывает такие соображения: «Как ни противоположны на первый взгляд кажутся эти понятия, они так или иначе уложатся, помирятся — таково свойство науки, которая содержит выводы мысли, испытанные и проверенные. Надо только не довольствоваться одним уже установленным и узнанным, надо не окаменеть в нём, всё дальше и глубже, точнее и подробнее изучать все явления, могущия содействовать разъяснению этих коренных вопросов. Этот полёт привлёк внимание широкой общественности.
В Боблово 6 марта приезжает И. Репин, и вслед за Д. Менделеевым и К.
Краевичем направляется в Клин. В эти дни им были сделаны зарисовки. Менделеевым должен был лететь пилот-аэронавт А.
Кованько, но из-за прошедшего накануне дождя повысилась влажность, шар намок — двух человек поднять был не в состоянии. По настоянию Д. Менделеева его спутник вышел из корзины, предварительно прочитав учёному лекцию об управлении шаром, показав, что и как делать.
Менделеев отправился в полёт в одиночестве. Впоследствии он так комментировал свою решимость:... Немалую роль в моём решении играло...
Мне хотелось демонстрировать, что это мнение, быть может справедливое в каких-то других отношениях, несправедливо в отношении к естествоиспытателям, которые всю жизнь проводят в лаборатории, на экскурсиях и вообще в исследованиях природы. Мы непременно должны уметь владеть практикой, и мне казалось, что это полезно демонстрировать так, чтобы всем стала когда-нибудь известна правда вместо предрассудка. Здесь же для этого представлялся отличный случай.
Аэростат не смог подняться так высоко, как требовали того условия предполагаемых экспериментов — солнце частично заслоняли облака. В дневнике исследователя первая запись приходится на 6 ч 55 м — по прошествии 20 минут после взлёта. Сверху облака.
Ясно кругом то есть в уровне аэростата. Облако скрыло солнце. Уже три версты.
Подожду самоопускания». В 7 ч 10—12 м: высота 3,5 версты, давление 510—508 мм по анероиду. Шар покрыл расстояние около 100 км, поднявшись на высоту в максимуме — до 3,8 км; пролетев над Талдомом в 8 ч 45 м, приблизительно в 9 ч начал снижаться.
Салтыкова-Щедрина произошла успешная посадка. Уже на земле, в 9 ч 20 м, Д. Во время полёта учёный устранил неисправность управления главным клапаном аэростата, что показало хорошее знание практической стороны воздухоплавания.
Высказывалось мнение, что удачный полёт явился стечением счастливых случайных обстоятельств — аэронавт не мог с этим согласиться — повторив известные слова А. Суворова «счастье, помилуй Бог, счастье», он добавляет: «Да надо что-то и кроме него. Мне кажется, что всего важнее, кроме орудий спуска — клапана, гидрона, балласта и якоря, спокойное и сознательное отношение к делу.
Как красота отвечает, если не всегда, то чаще всего высокой мере целесообразности, так удача — спокойному и до конца рассудительному отношению к цели и средствам». Международный комитет по аэронавтике в Париже за этот полёт удостоил Д. Менделеева медали французской Академии аэростатической метеорологии.
Менделеев проявлял большой интерес к летательным аппаратам тяжелее воздуха, он интересовался одним из первых самолётов с воздушными винтами, изобретённым А. В фундаментальной монографии Д. Менделеева, посвящённой вопросам сопротивления среды, есть раздел о воздухоплавании; вообще же учёным на эту тему, сочетающую в его творчестве указанное направление исследований с развитием изучения в области метеорологии, написано 23 статьи.
Освоение Крайнего Севера Являя собой развитие исследований газов и жидкостей, труды Д.
Ученый заложил основы теории растворов, предложил промышленный способ фракционного разделения нефти, изобрел вид бездымного пороха, пропагандировал использование минеральных удобрений, орошение засушливых земель, занимался вопросами приборостроения. Дмитрий Иванович Менделеев родился 27 января 8 февраля 1834 года в селе Верхние Аремзяны недалеко от Тобольска, в семье директора гимназии и попечителя училищ. Он был четырнадцатым ребенком в семье. Воспитывала его мать, поскольку отец будущего химика вскоре после его рождения умер. В 15 лет Дмитрий Менделеев окончил гимназию.
Сто лет спустя французским химиком Антуаном Лавуазье был составлен новый перечень, в который входили уже 35 элементов. Но поиск новых элементов продолжался учеными по всему миру. К середине XIX века было открыто 63 химических элемента и ученые всего мира не раз предпринимали попытки объединить все существовавшие вещества в единую концепцию. Элементы предлагали разместить в порядке возрастания атомной массы и разбить на группы по сходству химических свойств. В 1863 году свою теорию представил химик и музыкант Джон Александр Ньюлендс, который предложил схему размещения химических элементов, схожую с той, что открыл Менделеев, но работа английского ученого не была принята всерьез научным сообществом из-за того, что автор увлекся поисками гармонии и связью музыки с химией. 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 результате размышлений Менделеева 1 марта 1869 года был завершен самый первый вариант Периодической системы химических элементов, который получил тогда название "Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве". Как выглядела первая таблица Менделеева В этом варианте элементы были расставлены по девятнадцати горизонтальным рядам рядам сходных элементов, ставших прообразами групп современной системы и по шести вертикальным столбцам прообразам будущих периодов. В этой работе, датированной августом 1871 года, Дмитрий Менделеев приводит формулировку периодического закона, которая затем оставалась в силе на протяжении более сорока лет: "Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости от их атомного веса". Астафьев Почему таблица называется периодической Суть открытия Менделеева в том, что с ростом атомной массы химические свойства элементов меняются не монотонно, а периодически. После определенного количества разных по свойствам элементов свойства начинают повторяться. Так, калий похож на натрий, фтор — на хлор, а золото схоже с серебром и медью. Появление новых элементов в таблице Менделеева Пользуясь периодической системой, Менделеев также предсказал открытие нескольких новых химических элементов и описал их химические и физические свойства. В дальнейшем расчеты ученого полностью подтвердились: галлий открыт в 1875 году , скандий открыт в 1879 году и германий открыт в 1885 году поразительно точно соответствовали тем свойствам, которые описал Менделеев. Затем прогнозы гениального химика продолжили реализовываться и были открыты еще восемь новых элементов, среди которых: полоний 1898 год , рений 1925 год , технеций 1937 год , франций 1939 год и астат 1942—1943 годы. Кстати, в 1900 году Дмитрий Менделеев и шотландский химик Уильям Рамзай пришли к мнению, что в таблицу должны быть включены и элементы нулевой группы — до 1962 года они назывались инертными, а после — благородными газами. На сегодняшний день в Периодической системе химических элементов — 118 элементов. Последний, самый тяжелый из известных, — оганесон Og , названный так в честь своего первооткрывателя Юрия Цолаковича Оганесяна.
Через месяц, после ознакомления с возможностями нескольких научных центров — отдано предпочтение Гейдельбергскому университету, где работают незаурядные естествоиспытатели: Р. Бунзен, Г. Кирхгоф, Г. Эрленмейер и др. Есть сведения, которые говорят о том, что впоследствии Д. Менделеев имел в Гейдельберге встречу с Дж. Оборудование лаборатории Р. Бунзена не позволяло проводить такие «деликатные опыты, как капиллярные», и Д. Менделеев формирует самостоятельную исследовательскую базу: провёл в арендуемую квартиру газ, приспособил отдельное помещение для синтеза и очистки веществ, другое — для наблюдений. В Бонне «знаменитый стеклянных дел маэстро» Г. Гесслер даёт ему уроки, сделав около 20 термометров и «неподражаемо хорошие приборы для определения удельного веса». У известных парижских механиков Перро и Саллерона он заказывает специальные катетометры и микроскопы. Большое значение работы этого периода имеют для понимания методики масштабного теоретического обобщения, чему подчинены хорошо подготовленные и построенные тончайшие частные исследования, и что явится характерной чертой его универсума. Это теоретический опыт «молекулярной механики», исходными величинами которой предполагались масса, объём и сила взаимодействия частиц молекул. Рабочие тетради учёного показывают, что он последовательно искал аналитическое выражение, демонстрирующее связь состава вещества с тремя этими параметрами. Предположение Д. Менделеева о функции поверхностного натяжения, связанной со структурой и составом вещества позволяет говорить о предвидении им «парахора», но данные середины XIX века не способны были стать основой для логического завершения этого исследования — Д. Менделееву пришлось отказаться от теоретического обобщения. В настоящее время «молекулярная механика», основные положения которой пытался сформулировать Д. Менделеев, имеет лишь историческое значение, между тем, эти исследования учёного позволяют наблюдать актуальность его взглядов, соответствовавших передовым представлениям эпохи, и обретшим общее распространение только после Международного химического конгресса в Карлсруэ 1860. В Гейдельберге у Менделеева был роман с актрисой Агнессой Фойхтманн, которой он впоследствии посылал деньги на ребёнка, хотя в своём отцовстве уверен не был. Принимал участие в разработке технологий запущенного в 1879 году первого в России завода по производству машинных масел в посёлке Константиновский в Ярославской губернии, который ныне носит его имя. Планировался как первый ректор этого университета, но в силу ряда семейных причин в 1888 году в Томск не поехал. Через несколько лет он активно помогал в создании Томского технологического института и становления в нём химической науки. Ушкова впоследствии — имени Л. Карпова; п. Бондюжский, ныне г. Менделеевск использовав производственную базу завода для получения бездымного пороха пироколлодия. Впоследствии он отмечал, что посетив «немало западноевропейских химических заводов, с гордостью увидел, что может созданное русским деятелем не только не уступать, но и во многом превосходить иноземное». О посещении Д. Менделеевым института в дни защиты первых дипломных работ, в числе других воспоминал через 60 лет Иван Фёдорович Пономарёв 1882—1982. Член многих академий наук и научных обществ. Один из основателей Русского физико-химического общества 1868 год — химического, и 1872 — физического и третий его президент с 1932 года преобразовано во Всесоюзное химическое общество, которое тогда же было названо его именем, ныне — Российское химическое общество имени Д. Умер Д. Менделеев 20 января 2 февраля 1907 года в Санкт-Петербурге. Похоронен на «Литераторских мостках» Волковского кладбища. Оставил более 1500 трудов, среди которых классические «Основы химии» ч. Именем Менделеева назван 101-й химический элемент — менделевий. Научная деятельность Он один из самых гениальных химиков XIX века; провёл многочисленные определения физических констант соединений удельные объёмы, расширение и т. Написал «Основы химии» 1868—1871 — труд, многочисленные издания которого оказали влияние на химиков-неоргаников. Джуа Д. Менделеев — автор 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 в 1854—1856 годах явления изоморфизма, раскрывающие отношения между кристаллической формой и химическим составом соединений, а также зависимость свойств элементов от величины ихатомных объёмов. Открыл в 1860 году «температуру абсолютного кипения жидкостей», или критическую температуру. Делянову: «…главный предмет моих занятий есть физическая химия». Менделеев является автором первого русского учебника «Органическая химия» 1861 год. Сконструировал в 1859 году пикнометр — прибор для определения плотности жидкости. Создал в 1865—1887 годах гидратную теорию растворов. Развил идеи о существовании соединений переменного состава. Исследуя газы, Менделеев нашёл в 1874 году общее уравнение состояния идеального газа, включающее как частность зависимость состояния газа от температуры, обнаруженную в 1834 году физиком Б. Клапейроном уравнение Клапейрона — Менделеева. В 1877 году Менделеев выдвинул гипотезу происхождения нефти из карбидов тяжёлых металлов, которая, правда, на сегодня большинством учёных не принимается; 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. 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. Периодический закон Работая над трудом «Основы химии», Д. Менделеев открыл в феврале 1869 года один из фундаментальных законов природы — периодический закон химических элементов. Менделеева «Соотношение свойств с атомным весом элементов» был прочтён Н. Меншуткиным на заседании Русского химического общества. 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. 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, увязывая факторы, выявленные им с интересовавшими их другими физическими характеристиками. В 1984 году академик В. Спицын пишет: «…Первые представления о строении атомов и природе химической валентности, разработанные в начале нашего столетия, основывались на закономерностях свойств элементов, установленных с помощью периодического закона». 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: 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 неизвестных элементов, их свойств и свойств их соединений является исключительно заслугой Д. Менделеев ввёл понятие о месте элемента в периодической системе как совокупности его свойств в сопоставлении со свойствами других элементов. На этой основе, в частности, опираясь на результаты изучения последовательности изменения стеклообразующихоксидов, 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 , «экамарганца» — технеция открыт в 1937 году , «двимарганца» — рения открыт в 1925 году , «экацезия» —франция открыт в 1939 году. В 1900 году Дмитрий Иванович Менделеев и Уильям Рамзай пришли к выводу о необходимости включения в периодическую систему элементов особой, нулевой группы благородных газов. Удельные объёмы. Химия силикатов и стеклообразного состояния Настоящий раздел творчества Д. Менделеева, не выразившись результатами масштабов естествознания в целом, тем не менее, как и всё в его исследовательской практике, будучи неотъемлемой частью и вехой на пути к ним, а в отдельных случаях — их фундаментом, чрезвычайно важен и для понимания развития этих исследований. Как станет видно из дальнейшего, он тесным образом связан с основополагающими компонентами мировоззрения учёного, охватывающими сферы от изоморфизма и «основ химии» до базиса периодического закона, от постижения природы растворов до взглядов, касающихся вопросов строения веществ. Первые работы Д. Менделеева в 1854 году представляют собой химические анализы силикатов. Это были исследования «ортита из Финляндии» и «пироксена из Рускиалы в Финляндии», о третьем анализе минеральной глинистой породы — умбры — имеются сведения только в сообщении С. Куторги в Русском географическом обществе. К вопросам аналитической химии силикатов, Д. Менделеев возвращался в связи с магистерскими экзаменами — письменный ответ касается анализа силиката, содержащего литий. Этот небольшой цикл работ послужил возникновению интереса у исследователя к изоморфизму: состав ортита учёный сравнивает с составами других сходных минералов и приходит к выводу, что такое сопоставление позволяет построить изменяющийся по химическому составу изоморфный ряд. В мае 1856 года Д. Менделеев, вернувшись в Санкт-Петербург из Одессы, подготовил диссертационную работу под обобщённым названием «Удельные объёмы» — многоплановое исследование, своеобразную трилогию, посвящённую актуальным вопросам химии середины XIX века. Большой объём работы около 20 печатных листов не позволил издать её полностью. Опубликована была только первая часть, озаглавленная, как и вся диссертация «Удельные объёмы»; из второй части позднее был напечатан только фрагмент в виде статьи «О связи некоторых физических свойств тел с химическими реакциями»; третья же часть при жизни Д. Менделеева не была полностью опубликована — в сокращённом виде она была представлена в 1864 году в четвёртом выпуске «Технической энциклопедии», посвящённой стекольному производству. Через взаимосвязь освещаемых в работе вопросов Д. Менделеев последовательно приближался к постановке и решению наиболее существенных в его научном творчестве проблем: выявлению закономерностей при классификации элементов, построению системы, характеризующей соединения через их состав, строение и свойства, создание предпосылок формирования зрелой теории растворов. В первой части этого труда Д. Менделеева — детального критического анализа литературы, посвящённой вопросу, им высказана оригинальная мысль о связи молекулярного веса и объёма газообразных тел. Учёный вывел формулу расчёта молекулярного веса газа, то есть впервые была дана формулировка закона Авогадро-Жерара. Позднее выдающийся русский физикохимик Е. Бирон напишет: «Насколько мне известно, Д. Менделеев первый стал считать, что можно уже говорить о законе Авогадро, так как гипотеза, в виде которой закон был сперва сформулирован, оправдалась при экспериментальной проверке…». Опираясь на колоссальный фактический материал в разделе «Удельные объёмы и состав кремнезёмных соединений», Д. Менделеев приходит к широкому обобщению. Не придерживаясь, в отличие от многих исследователей Г. Копп, И. Шредер и др. Менделеев ищет не формальные количественные закономерности в объёмах, а старается установить связь между количественными соотношениями объёмов и совокупностью качественных характеристик вещества. Таким образом он приходит к выводу, что объём, подобно кристаллической форме, является критерием сходства и различия элементов и образуемых ими соединений, и делает шаг в направлении создания системы элементов, прямо указывая на то, что изучение объёмов «может служить на пользу естественной классификации минеральных и органических тел». Особый интерес представляет часть, именуемая «О составе кремнезёмных соединений». С исключительной глубиной и обстоятельностью Д. Менделеевым впервые изложен взгляд на природу силикатов как соединений, подобных сплавам оксидных систем. Учёным установлена связь между силикатами как соединениями типа MeO x SiO x и «неопределёнными» соединениями других типов, в частности, растворами, что выразилось правильной трактовкой стеклообразного состояния. Именно с наблюдения процессов стеклоделия начался путь Д. Менделеева в науке. Возможно, именно этот факт сыграл определяющую роль в его выборе, во всяком случае, данная тема, непосредственно связанная с химией силикатов, в той или иной форме закономерно соприкасается со многими другими его изысканиями. Место силикатов в природе лаконично, но с исчерпывающей ясностью определено Д. Менделеевым: Как органическая материя обуславливается присутствием углерода и им изобилует, так и минеральное царство изобилует кремнезёмистыми соединениями. Эта фраза указывает и на понимание учёным первостепенного утилитарного значения силикатных материалов, древнейших и самых распространённых в практике, и на сложность химии силикатов; поэтому интерес учёного к данному классу веществ, помимо известного практического значения, был связан с развитием важнейшего понятия химии — химическое соединение, с созданием систематики соединений, с решением вопроса о соотношении понятий: химическое соединение определённое и неопределённое — раствор. Чтобы осознать важность и научное значения самой постановки вопроса, актуальность его и по прошествии более чем столетия, достаточно привести слова одного из специалистов в области химии силикатов, академика М. Изучение стекла помогло Д. Менделееву глубже понять природу кремнекислых соединений и на этом своеобразном веществе увидеть некоторые важные особенности химического соединения вообще. Темам стеклоделия, химии силикатов и стеклообразного состояния Д. Менделеевым посвящено около 30 работ. Исследование газов Эта тема в творчестве Д. Менделеева связана, прежде всего, с поиском учёным физических причин периодичности. Так как свойства элементов находились в периодической зависимости от атомных весов, массы, исследователь мыслил возможность пролить свет на эту проблему, выясняя причины сил тяготения и посредством изучения свойств передающей их среды. Концепция «мирового эфира» имела в XIX века большое влияние на возможное решение данной проблемы. Предполагалось, что «эфир», заполняющий межпланетное пространство, является средой, передающей свет, тепло и гравитацию. Исследование сильно разреженных газов представлялось возможным средством к доказательству существования названной субстанции, когда свойства «обычного» вещества уже не способны бы были скрывать свойства «эфира». Одна из гипотез Д. Менделеева сводилась к тому, что специфическим состоянием газов воздуха при большом разрежении и мог оказаться «эфир» или некий-то газ с очень малым весом. Менделеевым написано на оттиске из «Основ химии», на периодической системе 1871 года: «Легче всех эфир, в миллионы раз»; а в рабочей тетради 1874 года учёный выражает ещё более ясно ход мысли: «При нулевом давлении у воздуха есть некоторая плотность, это и есть эфир! Тем не менее, среди его публикаций этого времени таких определённых соображений не высказано Д. Попытка химического понимания мирового эфира. В контексте предположений, связанных с поведением сильно разреженного газа инертного — «наилегчайшего химического элемента» в космическом пространстве, Д. Менделеев опирается на сведения, полученные астрономом А. Белопольским: «Инспектор Главной Палаты мер и весов, обязательно снабдил меня следующими результатами новейших исследований, в том числе и г. А далее он прямо ссылается на эти данные в своих выводах. При всей гипотетической направленности исходных предпосылок этих исследований, основным и наиболее важным результатом в области физики, полученным благодаря им Д. Менделеевым, явился вывод уравнения идеального газа, содержащего универсальную газовую постоянную. Также очень важным, но несколько преждевременным, было предложенное Д. Менделеевым введение термодинамической шкалы температур. Учёным также было избрано правильное направление для описания свойств реальных газов. Вириальные разложения, использованные им, соответствуют первым приближениям в известных сейчас уравнениях для реальных газов. В разделе, имеющем отношение к исследованиям газов и жидкостей, Д. Менделеевым сделано 54 работы. Учение о растворах В 1905 году Д. Тут моё богатство. Оно не отнято у кого-нибудь, а произведено мною…». На протяжении всей своей научной жизни Д. Менделеева не ослабевал его интерес к «растворной» тематике. Наиболее значительные его исследования в этой области относятся к середине 1860-х, а важнейшие — к 1880-м годам. Тем не менее, публикации учёного показывают, что и в другие периоды своего научного творчества он не прерывал изысканий, способствовавших созданию основы его учения о растворах.
Великий ученый Дмитрий Менделеев
| 50 интересных фактов о Менделееве Дмитрии Ивановиче — Общенет | Биография Дмитрия Менделеева. Дмитрий Иванович Менделеев – выдающийся ученый, автор фундаментальных трудов в сфере естествознания, инициатор создания метрологического центра «Главная палата мер и весов», профессор, трижды номинант на Нобелевскую премию. |
| Биография Д.И. Менделеева | 8 февраля 2024 года — 190 лет со дня рождения одного из величайших ученых в истории, Дмитрия Ивановича Менделеева. |
| День рождения Менделеева: 10 главных открытий ученого - Производственная компания «ДИА» в Волжском | По возвращении из Одессы в 1856 году Менделеев защитил магистерскую диссертацию по химии на тему «Удельные объемы» в Петербургском университете. |
Курсы валюты:
- Мы в соцсетях
- Дмитрий Менделеев
- 110 лет со дня смерти ученого Дмитрия Ивановича Менделеева
- Русский приоритет
- Дмитрий Менделеев – гений предвидения
Происхождение и ранние годы
- 20 интересных фактов из жизни Дмитрия Менделеева
- Что еще почитать
- О химии и химиках
- Дмитрий Менделеев - биография, новости, личная жизнь -
Дмитрий Иванович Менделеев и его вклад в науку
Например, бериллий получил валентность 3, из-за чего его атомный вес составил 13,8. Однако Менделеев утверждал, что валентность равна 2, чтобы поместить его между Li и B. Точно так же Менделеев предложил, что атомные веса некоторых элементов измерены неверно, и его предсказания вскоре оказались верными! Иногда он ошибался, потому что, хотя он разместил элементы в своей таблице на правильных местах, для определения положения элемента в периодической таблице решающим является атомный номер, а не атомный вес; но в большинстве случаев они совпадают по порядку. Предсказание о существовании неоткрытых элементов Самым впечатляющим достижением Менделеева было то, что он не только оставил пробелы в своей периодической таблице для элементов, которые еще не были открыты, но, что более важно, предсказал свойства некоторых из этих элементов и их соединений. Три из этих элементов были открыты в течение 15 лет при жизни Менделеева. В 1875 году французский химик Поль-Эмиль Лекок де Буа-Бодран обнаружил галлий, предсказанный Менделеевым как экаалюминий.
В 1879 году швед Ларс Нильсон идентифицировал скандий, экабор Менделеева. В 1886 году немец Клеменс Винклер обнаружил германий, экакремний Менделеева. После смерти Менделеева его два-марганец два на санскрите и эка-марганец, технеций и рений, были открыты в 1926 и 1937 годах соответственно. Периодическая таблица химических элементов с учетом неоткрытых элементов. Менделеев считается отцом периодической таблицы Хотя многие другие ученые внесли важные вклады в развитие периодической таблицы, Дмитрий Менделеев был первым химиком, который использовал тенденции в своей периодической таблице для правильного предсказания свойств отсутствующих элементов, таких как галлий и германий; и игнорировал порядок, предложенный атомными весами того времени, чтобы лучше классифицировать элементы в химические семьи. Также, по мере того как его предсказания начали сбываться, все больше людей обратили внимание на его работу, что способствовало установлению важности периодической таблицы.
Благодаря всем этим достижениям Дмитрий Менделеев называется отцом периодической таблицы. Вклад в изучение природы растворов Дмитрий Менделеев уделил много времени изучению таких "неопределенных" соединений, как растворы. Он рассматривал растворы как жидкие системы в состоянии диссоциации. По его мнению, эти системы состоят из молекул растворителя и растворенного вещества, а также продуктов их взаимодействия.
В главных подгруппах валентные электроны электроны, способные образовывать химические связи расположены на s- и p-орбиталях внешнего энергетического уровня, в побочных — на s-орбиталях внешнего и d-орбиталяхпредвнешнего слоя. Для f-элементов валентными являются n — 2 f- n — 1 d- и ns-электроны. Сходство элементов внутри каждой группы — наиболее важная закономерность в периодической системе. Следует, кроме того, отметить такую закономерность, как диагональное сходство у пар элементов Li и Mg, Be и Al, B и Si и др.
Эта закономерность обусловлена тенденцией смены свойств по вертикали в группах и их изменением по горизонтали в периодах. Все сказанное выше подтверждает, что структура электронной оболочки атомов элемента изменяется периодически с ростом порядкового номера элемента. С другой стороны, свойства определяются строением электронной оболочки и, следовательно, находятся в периодической зависимости от заряда ядра атома. Далее рассматриваются некоторые периодические свойства элементов. Элементы называются соответственно s- и p-элементами. Пока они вакантны, и третий период, как и второй, содержит восемь p-элементов элементов от Na до Ar. Следующие за аргоном калий и кальций имеют на внешнем уровне 4s-электроны четвертый период. Появление 4s-электронов при наличии свободных 3d-орбиталей обусловлено экранированием ядра плотным 3s23p6-электронным слоем.
В связи с отталкиванием от этого слоя внешних электронов для калия и кальция реализуются [Ar]4s1- и [Ar]4s2-состояния. Сходство K и Ca с Na и Mg соответственно, кроме чисто «химического» обоснования, подтверждается также электронными спектрами. При дальнейшем увеличении заряда у следующего за кальцием скандия 3d-состояние становится энергетически более выгодным, чем 4p, поэтому и заселяется 3d-орбиталь см. Из анализа зависимости энергии электрона от порядкового номера элемента В. При равенстве сумм сначала заполняется уровень с меньшим n и большим l, а потом с большим n и меньшим l. Приведенные рассуждения подтверждаются экспериментальными данными об изменении энергии s-, p-, d- и f-орбиталей в зависимости от порядкового номера элемента. Как следует из рис. Характер этого различия таков, что кривые, выражающие изменение энергии, пересекаются.
Поэтому в четвертом периоде в ряду от Sc до Zn все десять 3d-элементов — металлы с низшей степенью окисления, как правило, 2, за счет внешних 4s-электронов. Общая электронная формула этих элементов — 3d1—104s1—2. Для хрома и меди наблюдается проскок или провал электрона на d-уровень: Cr — 3d54s1, Cu — 3d104s1. Такой проскок с ns- на n — 1 d-уровень наблюдается также у Mo, Ag, Au, Pt и у других элементов и объясняется близостью энергий ns- и n — 1 d-уровней и стабильностью наполовину и полностью заполненных уровней. Образование катионов d-элементов связано с потерей, прежде всего внесших ns- и только затем n — 1 d-электронов. Дальше в четвертом периоде после десяти d-элементов появляются p-элементы от Ga 4s24p1 до Kr 4s24p6. Пятый период повторяет четвертый — в нем также 18 элементов, и 4d-элементы, как и 3d образуют вставную декаду 4d 1—105s 0—2. В шестом периоде после лантана 5d16s2 — аналога скандия и иттрия следуют 14 4f-элементов — лантаноидов.
Свойства этих элементов очень близки, поскольку идет заполнение глубоколежащего n — 2 f-подуровня. Общая формула лантаноидов 4f 2—145d 0—16s 2. После 4f-элементов заполняются 5d- и 6p-орбитали. Седьмой период отчасти повторяет шестой. Их общая формула 5f 2—146d 0—17s2. Далее следуют еще 6 искусственно полученных 6d-элементов незавершенного седьмого периода. Периодическая система элементов. История создания Периодической системы Зимой 1867-68 года Менделеев начал писать учебник "Основы химии" и сразу столкнулся с трудностями систематизации фактического материала.
К середине февраля 1869 года, обдумывая структуру учебника, он постепенно пришел к выводу, что свойства простых веществ а это есть форма существования химических элементов в свободном состоянии и атомные массы элементов связывает некая закономерность. Менделеев многого не знал о попытках его предшественников расположить химические элементы по возрастанию их атомных масс и о возникающих при этом казусах. Например, он не имел почти никакой информации о работах Шанкуртуа, Ньюлендса и Мейера. Решающий этап его раздумий наступил 1 марта 1869 года 14 февраля по старому стилю. Днем раньше Менделеев написал прошение об отпуске на десять дней для обследования артельных сыроварен в Тверской губернии: он получил письмо с рекомендациями по изучению производства сыра от А. Ходнева - одного из руководителей Вольного экономического общества. В Петербурге в этот день было пасмурно и морозно. Под ветром поскрипывали деревья в университетском саду, куда выходили окна квартиры Менделеева.
Еще в постели Дмитрий Иванович выпил кружку теплого молока, затем встал, умылся и пошел завтракать. Настроение у него было чудесное. За завтраком Менделееву пришла неожиданная мысль: сопоставить близкие атомные массы различных химических элементов и их химические свойства. Недолго думая, на обратной стороне письма Ходнева он записал символы хлора Cl и калия K с довольно близкими атомными массами, равными соответственно 35,5 и 39 разница всего в 3,5 единицы. На том же письме Менделеев набросал символы других элементов, отыскивая среди них подобные "парадоксальные" пары: фтор F и натрий Na, бром Br и рубидий Rb, иод I и цезий Cs, для которых различие масс возрастает с 4,0 до 5,0, а потом и до 6,0. Менделеев тогда не мог знать, что "неопределенная зона" между явными неметаллами и металлами содержит элементы - благородные газы, открытие которых в дальнейшем существенно видоизменит Периодическую систему. После завтрака Менделеев закрылся в своем кабинете. Он достал из конторки пачку визитных карточек и стал на их обратной стороне писать символы элементов и их главные химические свойства.
Через некоторое время домочадцы услышали, как из кабинета стало доноситься: "У-у-у! Ух, какая рогатая! Я те одолею. Эти возгласы означали, что у Дмитрия Ивановича наступило творческое вдохновение. Менделеев перекладывал карточки из одного горизонтального ряда в другой, руководствуясь значениями атомной массы и свойствами простых веществ, образованных атомами одного и того же элемента. В который раз на помощь ему пришло доскональное знание неорганической химии. Постепенно начал вырисовываться облик будущей Периодической системы химических элементов. Так, вначале он положил карточку с элементом бериллием Be атомная масса 14 рядом с карточкой элемента алюминия Al атомная масса 27,4 , по тогдашней традиции приняв бериллий за аналог алюминия.
Однако затем, сопоставив химические свойства, он поместил бериллий над магнием Mg. Усомнившись в общепринятом тогда значении атомной массы бериллия, он изменил ее на 9,4, а формулу оксида бериллия переделал из Be2O3 в BeO как у оксида магния MgO. Кстати, "исправленное" значение атомной массы бериллия подтвердилось только через десять лет. Так же смело действовал он и в других случаях. Постепенно Дмитрий Иванович пришел к окончательному выводу, что элементы, расположенные по возрастанию их атомных масс, выказывают явную периодичность физических и химических свойств. В течение всего дня Менделеев работал над системой элементов, отрываясь ненадолго, чтобы поиграть с дочерью Ольгой, пообедать и поужинать. Вечером 1 марта 1869 года он набело переписал составленную им таблицу и под названием "Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве" послал ее в типографию, сделав пометки для наборщиков и поставив дату "17 февраля 1869 года" это по старому стилю. Так был открыт Периодический закон, современная формулировка которого такова: Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядер их атомов.
Отпечатанные листки с таблицей элементов Менделеев разослал многим отечественным и зарубежным химикам и только после этого выехал из Петербурга для обследования сыроварен. До отъезда он еще успел передать Н. Меншуткину, химику-органику и будущему историку химии, рукопись статьи "Соотношение свойств с атомным весом элементов" - для публикации в Журнале Русского химического общества и для сообщения на предстоящем заседании общества. Доклад сначала не привлек особого внимания химиков, и Президент русского химического общества, академик Николай Зинин 1812-1880 заявил, что Менделеев делает не то, чем следует заниматься настоящему исследователю. Правда, через два года, прочтя статью Дмитрия Ивановича "Естественная система элементов и применение ее к указанию свойств некоторых элементов", Зинин изменил свое мнение и написал Менделееву: "Очень, очень хорошо, премного отличных сближений, даже весело читать, дай Бог Вам удачи в опытном подтверждении Ваших выводов. Искренне Вам преданный и глубоко Вас уважающий Н. Не все элементы Менделеев разместил в порядке возрастания атомных масс; в некоторых случаях он больше руководствовался сходством химических свойств. Так, у кобальта Co атомная масса больше, чем у никеля Ni, у теллура Te она также больше, чем у иода I, но Менделеев разместил их в порядке Co - Ni, Te - I, а не наоборот.
Иначе теллур попадал бы в группу галогенов, а иод становился родственником селена Se. Периодический закон Д. Менделеева Закон открыт и сформулирован Д. Менделеевым: «Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от атомных весов элементов». Закон создан на основе глубокого анализа свойств элементов и их соединений. Выдающиеся достижения физики, главным образом разработка теории строения атома, дали возможность раскрыть физическую сущность периодического закона: периодичность в изменении свойств химических элементов обусловлена периодическим изменением характера заполнения электронами внешнего электронного слоя по мере возрастания числа электронов, определяемого зарядом ядра. Заряд равен порядковому номера элемента в периодической системе. Современная формулировка периодического закона: «Свойства элементов и образуемых ими простых и сложных веществ находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов».
Созданная Д. Менделеевым в 1869-1871 гг. Менделеев не только первый точно сформулировал этот закон и представил содержание его в виде таблицы, которая стала классической, но и всесторонне обосновал его, показал его огромное научное значение, как руководящего классификационного принципа и как могучего орудия для научного исследования. Физический смысл периодического закона. Был вскрыт лишь после выяснения того, что заряд ядра атома возрастает при переходе от одного химического элемента к соседнему в периодической системе на единицу элементарного заряда. Численно заряд ядра равен порядковому номеру атомному номеру Z соответствующего элемента в периодической системе, то есть числу протонов в ядре, в свою очередь равному числу электронов соответствующего нейтрального атома. Химические свойства атомов определяются структурой их внешних электронных оболочек, периодически изменяющейся с увеличением заряда ядра, и, следовательно, в основе периодического закона лежит представление об изменении заряда ядра атомов, а не атомной массы элементов. Наглядная иллюстрация периодического закона — кривые периодические изменения некоторых физических величин ионизационных потенциалов, атомных радиусов, атомных объёмов в зависимости от Z.
Какого-либо общего математического выражения периодического закона не существует. Периодический закон имеет огромное естественнонаучное и философское значение. Он позволил рассматривать все элементы в их взаимной связи и прогнозировать свойства неизвестных элементов. Благодаря периодическому закону многие научные поиски например, в области изучения строения вещества — в химии, физике, геохимии, космохимии, астрофизике получили целенаправленный характер. Периодический закон — яркое проявление действия общих законов диалектики, в частности закона перехода количества в качество. Физический этап развития периодического закона можно в свою очередь разделить на несколько стадий: 1. Установление делимости атома на основании открытия электрона и радиоактивности 1896-1897 ; 2. Разработка моделей строения атома 1911-1913 ; 3.
Открытие и разработка системы изотопов 1913 ; 4. Открытие закона Мозли 1913 , позволяющего экспериментально определять заряд ядра и номер элемента в периодической системе; 5. Разработка теории периодической системы на основании представлений о строении электронных оболочек атомов 1921-1925 ; 6. Создание квантовой теории периодической системы 1926-1932. Менделеев и таможенная политика России Менделеев сыграл выдающуюся роль в формировании и осуществлении таможенно-тарифной политики России в конце XIX-начале XX в. Доказывая историческую необходимость индустриализации в России, Менделеев указывает на таможенный тариф как на одну из мер поддержки отечественной промышленности. Дмитрий Иванович, по образному выражению одного из биографов ученого, "все время держал ногу в экономическом стремени", и когда в конце 1880-х годов настало время разработки таможенного тарифа, святая святых экономической политики любого государства, он сразу был готов приступить к этой грандиозной работе. О начале своего непосредственного участия в работе по пересмотру тарифа Менделеев вспоминал так: "В сентябре 1889 г.
Вышнеградскому, тогда министру финансов, чтобы поговорить по нефтяным делам, а он предложил мне заняться таможенным тарифом по химическим продуктам". Как указывал сам ученый, ему был поручен «разбор материалов, подготовленных для предстоящего пересмотра общего таможенного тарифа». Ознакомившись с указанными материалами, Менделеев убедился, что рассмотрение тарифа какого-либо разряда привозных товаров в отдельности, без связи со всеми остальными, может не принести желаемого результата. У него возник замысел составления общего тарифа всех товаров, соответствующего состоянию и потребностям русской промышленности, что предполагало разработку принципов таможенной политики, а также системы распределения товаров, в которой выступала бы их взаимная связь. Казалось, что реализовать такой грандиозный замысел, к тому же в столь сжатые сроки, одному ученому, даже при наличии обширных знаний и необходимых материалов, - невозможно. Но Менделеев, понимая, что от предстоящего пересмотра тарифа во многом зависит промышленное будущее страны и ее экономическая независимость, "живо принялся за дело, овладел им и напечатал этот доклад к Рождеству"1889 г.
Во время полного солнечного затмения 1887 года Менделеев должен был вместе с воздухоплавателем подняться на воздушном шаре. Однако перед стартом начался дождь, намокший шар не мог подняться с двумя пассажирами. Тогда Менделеев высадил летчика и полетел один. Рассказывают и то, что на досуге он делал великолепные чемоданы. Зная об обширных познаниях Менделеева во многих областях науки, видные государственные деятели нередко обращались к нему за советом и помощью. В 1892 году министр финансов Витте предложил Дмитрию Ивановичу должность ученого хранителя Палаты мер и весов, и Менделеев согласился. Несмотря на преклонный возраст, он начал активную и разностороннюю работу в этой новой области. Здесь ученый также сделал несколько открытий. В частности, он разработал точнейшие эталоны веса. Дмитрий Иванович работал до последнего дня. Он скончался утром 20 января 1907 года. После смерти Менделеева его имя было присвоено Русскому химическому обществу, и ежегодно 27 января, в день рождения ученого, в Петербурге происходит торжественное заседание, на котором представляют авторов лучших работ по химии и награждают их медалью имени Д. Эта награда считается одной из самых престижных в мировой химии. Автобиография великого русского ученого подтверждает, что Д. Менделеев всю свою жизнь был великим тружеником. Его упорная деятельность привела к множеству блестящих научных открытий в области химии, физики и даже таможенного дела. Но всегда следует помнить, что триумфальный периодический закон Менделеева — это результат огромного труда, глубоких раздумий и постоянного поиска. Вклад Д. Менделеева в области химии Не раз указывал Д. Менделеев на роль динамических представлений в развитии химической науки. Уже в самом начале своей научной деятельности он правильно осознал место химической динамики в системе химических наук и роль изучения реакционной способности химических соединений в решении главной задачи химии. Главное открытие ученого — Периодический закон химических элементов — не имеет равных в истории. Вместо разрозненных, не связанных между собой веществ перед наукой встала единая стройная система, объединившая в одно целое все химические элементы. Закон Менделеева оказал огромное влияние на развитие знаний о строении атома, о природе вещества. Написанный им учебник «Основы химии» представлял собой первое стройное изложение неорганической химии и был переиздан 13 раз. В своем дневнике Дмитрий Иванович так охарактеризовал свои основные научные достижения: «всего более четыре предмета составили мое имя: периодический закон, исследования упругости газов, понимание растворов как ассоциаций и «Основы химии». Тут все мое богатство. Оно не отнято у кого-нибудь, а произведено мною, это мои дети и ими, увы, дорожу сильно, столько же, как детками». Периодическая система химических элементов Исследуя изменение химических свойств элементов в зависимости от величины их относительной атомной массы атомного веса , Д. Менделеев в 1869 г. Физическая основа периодического закона была установлена в 1922 г. Поскольку химические свойства обусловлены строением электронных оболочек атома, периодическая система Менделеева — это естественная классификация элементов по электронным структурам их атомов. Простейшая основа такой классификации — число электронов в нейтральном атоме, которое равно заряду ядра. Но при образовании химической связи электроны могут перераспределяться между атомами, а заряд ядра остается неизменным, поэтому современная формулировка периодического закона гласит: «Свойства элементов находятся в периодической зависимости от зарядов ядер их атомов». Это обстоятельство отражено в периодической системе в виде горизонтальных и вертикальных рядов — периодов и групп. Период — горизонтальный ряд, имеющий одинаковое число электронных слоев, номер периода совпадает со значением главного квантового числа n внешнего уровня слоя ; таких периодов в периодической системе семь. Второй и последующие периоды начинаются щелочным элементом ns1 и заканчивается благородным газом ns2np6. По вертикали периодическая система подразделяется на восемь групп, которые делятся на главные — А, состоящие из s- и p-элементов, и побочные — B-подгруппы, содержащие d-элементы. Подгруппа III B, кроме d-элементов, содержит по 14 4f- и 5f-элементов 4f- и 5f-семейства. Главные подгруппы содержат на внешнем электронном слое одинаковое число электронов, которое равно номеру группы. В главных подгруппах валентные электроны электроны, способные образовывать химические связи расположены на s- и p-орбиталях внешнего энергетического уровня, в побочных — на s-орбиталях внешнего и d-орбиталяхпредвнешнего слоя. Для f-элементов валентными являются n — 2 f- n — 1 d- и ns-электроны. Сходство элементов внутри каждой группы — наиболее важная закономерность в периодической системе. Следует, кроме того, отметить такую закономерность, как диагональное сходство у пар элементов Li и Mg, Be и Al, B и Si и др. Эта закономерность обусловлена тенденцией смены свойств по вертикали в группах и их изменением по горизонтали в периодах. Все сказанное выше подтверждает, что структура электронной оболочки атомов элемента изменяется периодически с ростом порядкового номера элемента. С другой стороны, свойства определяются строением электронной оболочки и, следовательно, находятся в периодической зависимости от заряда ядра атома. Далее рассматриваются некоторые периодические свойства элементов. Элементы называются соответственно s- и p-элементами. Пока они вакантны, и третий период, как и второй, содержит восемь p-элементов элементов от Na до Ar. Следующие за аргоном калий и кальций имеют на внешнем уровне 4s-электроны четвертый период. Появление 4s-электронов при наличии свободных 3d-орбиталей обусловлено экранированием ядра плотным 3s23p6-электронным слоем. В связи с отталкиванием от этого слоя внешних электронов для калия и кальция реализуются [Ar]4s1- и [Ar]4s2-состояния. Сходство K и Ca с Na и Mg соответственно, кроме чисто «химического» обоснования, подтверждается также электронными спектрами. При дальнейшем увеличении заряда у следующего за кальцием скандия 3d-состояние становится энергетически более выгодным, чем 4p, поэтому и заселяется 3d-орбиталь см. Из анализа зависимости энергии электрона от порядкового номера элемента В. При равенстве сумм сначала заполняется уровень с меньшим n и большим l, а потом с большим n и меньшим l. Приведенные рассуждения подтверждаются экспериментальными данными об изменении энергии s-, p-, d- и f-орбиталей в зависимости от порядкового номера элемента. Как следует из рис. Характер этого различия таков, что кривые, выражающие изменение энергии, пересекаются. Поэтому в четвертом периоде в ряду от Sc до Zn все десять 3d-элементов — металлы с низшей степенью окисления, как правило, 2, за счет внешних 4s-электронов. Общая электронная формула этих элементов — 3d1—104s1—2. Для хрома и меди наблюдается проскок или провал электрона на d-уровень: Cr — 3d54s1, Cu — 3d104s1. Такой проскок с ns- на n — 1 d-уровень наблюдается также у Mo, Ag, Au, Pt и у других элементов и объясняется близостью энергий ns- и n — 1 d-уровней и стабильностью наполовину и полностью заполненных уровней. Образование катионов d-элементов связано с потерей, прежде всего внесших ns- и только затем n — 1 d-электронов. Дальше в четвертом периоде после десяти d-элементов появляются p-элементы от Ga 4s24p1 до Kr 4s24p6. Пятый период повторяет четвертый — в нем также 18 элементов, и 4d-элементы, как и 3d образуют вставную декаду 4d 1—105s 0—2. В шестом периоде после лантана 5d16s2 — аналога скандия и иттрия следуют 14 4f-элементов — лантаноидов. Свойства этих элементов очень близки, поскольку идет заполнение глубоколежащего n — 2 f-подуровня. Общая формула лантаноидов 4f 2—145d 0—16s 2. После 4f-элементов заполняются 5d- и 6p-орбитали. Седьмой период отчасти повторяет шестой. Их общая формула 5f 2—146d 0—17s2. Далее следуют еще 6 искусственно полученных 6d-элементов незавершенного седьмого периода. Периодическая система элементов. История создания Периодической системы Зимой 1867-68 года Менделеев начал писать учебник "Основы химии" и сразу столкнулся с трудностями систематизации фактического материала. К середине февраля 1869 года, обдумывая структуру учебника, он постепенно пришел к выводу, что свойства простых веществ а это есть форма существования химических элементов в свободном состоянии и атомные массы элементов связывает некая закономерность. Менделеев многого не знал о попытках его предшественников расположить химические элементы по возрастанию их атомных масс и о возникающих при этом казусах. Например, он не имел почти никакой информации о работах Шанкуртуа, Ньюлендса и Мейера. Решающий этап его раздумий наступил 1 марта 1869 года 14 февраля по старому стилю. Днем раньше Менделеев написал прошение об отпуске на десять дней для обследования артельных сыроварен в Тверской губернии: он получил письмо с рекомендациями по изучению производства сыра от А. Ходнева - одного из руководителей Вольного экономического общества. В Петербурге в этот день было пасмурно и морозно. Под ветром поскрипывали деревья в университетском саду, куда выходили окна квартиры Менделеева. Еще в постели Дмитрий Иванович выпил кружку теплого молока, затем встал, умылся и пошел завтракать. Настроение у него было чудесное. За завтраком Менделееву пришла неожиданная мысль: сопоставить близкие атомные массы различных химических элементов и их химические свойства. Недолго думая, на обратной стороне письма Ходнева он записал символы хлора Cl и калия K с довольно близкими атомными массами, равными соответственно 35,5 и 39 разница всего в 3,5 единицы. На том же письме Менделеев набросал символы других элементов, отыскивая среди них подобные "парадоксальные" пары: фтор F и натрий Na, бром Br и рубидий Rb, иод I и цезий Cs, для которых различие масс возрастает с 4,0 до 5,0, а потом и до 6,0. Менделеев тогда не мог знать, что "неопределенная зона" между явными неметаллами и металлами содержит элементы - благородные газы, открытие которых в дальнейшем существенно видоизменит Периодическую систему. После завтрака Менделеев закрылся в своем кабинете. Он достал из конторки пачку визитных карточек и стал на их обратной стороне писать символы элементов и их главные химические свойства. Через некоторое время домочадцы услышали, как из кабинета стало доноситься: "У-у-у! Ух, какая рогатая! Я те одолею. Эти возгласы означали, что у Дмитрия Ивановича наступило творческое вдохновение. Менделеев перекладывал карточки из одного горизонтального ряда в другой, руководствуясь значениями атомной массы и свойствами простых веществ, образованных атомами одного и того же элемента. В который раз на помощь ему пришло доскональное знание неорганической химии. Постепенно начал вырисовываться облик будущей Периодической системы химических элементов. Так, вначале он положил карточку с элементом бериллием Be атомная масса 14 рядом с карточкой элемента алюминия Al атомная масса 27,4 , по тогдашней традиции приняв бериллий за аналог алюминия. Однако затем, сопоставив химические свойства, он поместил бериллий над магнием Mg. Усомнившись в общепринятом тогда значении атомной массы бериллия, он изменил ее на 9,4, а формулу оксида бериллия переделал из Be2O3 в BeO как у оксида магния MgO. Кстати, "исправленное" значение атомной массы бериллия подтвердилось только через десять лет. Так же смело действовал он и в других случаях. Постепенно Дмитрий Иванович пришел к окончательному выводу, что элементы, расположенные по возрастанию их атомных масс, выказывают явную периодичность физических и химических свойств. В течение всего дня Менделеев работал над системой элементов, отрываясь ненадолго, чтобы поиграть с дочерью Ольгой, пообедать и поужинать. Вечером 1 марта 1869 года он набело переписал составленную им таблицу и под названием "Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве" послал ее в типографию, сделав пометки для наборщиков и поставив дату "17 февраля 1869 года" это по старому стилю. Так был открыт Периодический закон, современная формулировка которого такова: Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядер их атомов. Отпечатанные листки с таблицей элементов Менделеев разослал многим отечественным и зарубежным химикам и только после этого выехал из Петербурга для обследования сыроварен. До отъезда он еще успел передать Н. Меншуткину, химику-органику и будущему историку химии, рукопись статьи "Соотношение свойств с атомным весом элементов" - для публикации в Журнале Русского химического общества и для сообщения на предстоящем заседании общества. Доклад сначала не привлек особого внимания химиков, и Президент русского химического общества, академик Николай Зинин 1812-1880 заявил, что Менделеев делает не то, чем следует заниматься настоящему исследователю. Правда, через два года, прочтя статью Дмитрия Ивановича "Естественная система элементов и применение ее к указанию свойств некоторых элементов", Зинин изменил свое мнение и написал Менделееву: "Очень, очень хорошо, премного отличных сближений, даже весело читать, дай Бог Вам удачи в опытном подтверждении Ваших выводов. Искренне Вам преданный и глубоко Вас уважающий Н.
С другой стороны, почему бы и нет? Если над какой-либо проблемой долго размышляешь, её решение иногда приходит в голову в самые неожиданные моменты. Как тут не вспомнить фильм режиссёра Ивана Дыховичного «Копейка», в котором научный сотрудник Антон делает потрясающее научное открытие, писая на снег. Через несколько лет предсказания Менделеева стали сбываться. В 1875 году был открыт первый из предсказанных им элемент, галлий. Через десять лет, в 1879 году, был открыт и второй, скандий. Как это не удивительно, многие из коллег считали Периодическую систему не научным открытием, а чисто методическим приёмом. Отчасти это стало причиной того, что Д. Менделеев не стал академиком. В 1880 году на выборах в Академию наук Дмитрия Ивановича забаллотировали из-за того, что за ним не числилось никаких открытий в области химии. О том, что Д. Менделеев был универсальным учёным, не запирающимся в раковине одной науки, свидетельствуют разнообразные интересы учёного. И в любой области, которой он интересовался, Менделеев достигал серьезных результатов. Не без удовольствия учёный однажды заметил, что сам удивляется, чего он только не делывал в своей жизни, добавляя, что всё им сделанное, сделано было недурно. В 1870 — 1880-х годах Менделеев опубликовал более сотни работ по физике газов. Он вывел формулу зависимости между параметрами идеального газа, давлением, температурой и объёмом, объединяющие все открытые до этого законы состояния идеального газа, закон Бойля — Мариотта, закон Гей-Люсака и закон Шарля. Эта формула сейчас называется законом Клапейрона — Менделеева. Свою формулу Менделеев тут же применил для целей практической метеорологии. Он оценил температуру верхних слоёв атмосферы и уточнил закон изменения значения атмосферного давления от высоты. А 7 августа 1887 года он осуществил полёт на воздушном шаре для наблюдения полного солнечного затмения. Шар для полёта объёмом 700 кубических метров предоставило военное министерство. Место старта располагалось недалеко от подмосковной дачи учёного в районе Клина. Здесь длительность полного солнечного затмения составляло почти 2 минуты. В 1891 году морское и военное министерство поручили Дмитрию Ивановичу разработать вопрос о бездымном порохе. Согласно анекдоту ну, куда от них денешься, говоря о Менделееве? Наблюдая за тем, какие вещества везут на завод и в каком количестве, учёный определил формулу французского бездымного пороха. Всё было, конечно, не так. У Менделеева имелись полномочия на переговоры с французскими военными чиновниками. Благодаря этим переговорам, он и состав французского нитроглицеринового пороха, кордита, получил, и технологию его производства выяснил. Хотя после официального визита Дмитрий Иванович вполне мог съездить к какому-нибудь заводу, чтобы уточнить полученную им официально формулу. Занятия промышленным шпионажем совсем не противоречило его характеру. В любом случае, Менделеев предложил российским военным собственный рецепт бездымного пороха. Военные решили воспользоваться французским рецептом, а Менделеев запатентовал своё изобретение в США. Впоследствии американцы продавали в Россию «менделеевский» порох.
Биография Менделеева
Жена Менделеева на развод не соглашалась, а расторжение брака в то время было трудным делом. Жена Менделеева на развод не соглашалась, а расторжение брака в то время было трудным делом. Менделеев остается одним из самых известных русских ученых, однако с его именем связано множество мифов и анекдотов. Имя выдающегося русского ученого Дмитрия Ивановича Менделеева известно во всем мире. Менделеев был профессором Императорского Санкт-Петербургского университета; член-корреспондентом Императорской Санкт-Петербургской Академии наук. Именем Менделеева названы улица, проспект и микрорайон в городе.