Менделеев не был кабинетным ученым, он охотно отправлялся в разные научные путешествия. Но прославило имя Д.И. Менделеева в веках его эпохальное открытие – Периодический закон химических элементов, один из самых фундаментальных законов мироздания, открывающий человечеству тайны мироустройства! Но Менделеев был не менее значим для Нобелевского комитета, и открытие его случилось гораздо раньше.
История открытия таблицы Менделеева
ООН в честь 150-летия главного открытия Менделеева провозгласила 2019-й Международным годом Периодической таблицы химических элементов. Таблицу Менделеева хотят расширить до 173 элементов. Менделеев достиг больших успехов в химии, и его научные исследования привели к множеству открытий. В марте 1869 года была опубликована первая версия периодической системы Менделеева. Немецкий учёный, академик Лотар Кольдиц так истолковывает особенности открытия Д.И. Менделеева, сопоставляя в высшей степени убедительные результаты его труда с работами других исследователей, искавших подобные закономерности. История открытия Периодического закона и создания Периодической системы сложна и запутана, поэтому дальше я изложу лишь общий путь Менделеева к главному достижению его жизни.
Система, перевернувшая науку
Эта дата знаменует собой открытие Менделеевым Периодического закона, но более верным считать эту дату началом открытия, поскольку требовалось его осмысление и затем достижение формулировки. 150 лет назад Дмитрий Менделеев опубликовал схему Периодической таблицы в журнале Русского химического общества и разослал извещение об открытии ведущим ученым мира. Российский ученый Юрий Оганесян, получивший премию ЮНЕСКО им. Д. И. Менделеева на церемонии в понедельник вечером в Париже, выразил мнение, что данная премия стала наградой не только для него, но и для всех, кто работал вместе с ним над открытиями. Дмитрий Менделеев: Легенда в мире научных открытий. Дмитрий Иванович Менделеев — выдающийся ученый, чьи открытия до сих пор влияют на наш мир. Академик РАН, научный руководитель Лаборатории ядерных реакций имени Флерова Юрий Оганесян рассказал газете «Известия» о принципах и целях работы ускорителя этой системы, а также об открытии 118-го элемента таблицы Менделеева, получившего название «оганесон».
Менделеев Дмитрий
С самого начала Менделеев отчётливо сознавал, что для его открытия необходимо международное признание. Рассказываем о главном открытии гениального русского ученого Дмитрия Ивановича Менделеева. Периодический закон Дмитрия Ивановича Менделеева — один из фундаментальных законов природы, который увязывает зависимость свойств химических элементов и простых веществ с их атомными массами.
Дмитрий Иванович Менделеев
В 1875 году он предложил проект стратостата объемом около 3600 кубических метров с герметической гондолой, предполагая использовать его для подъема в стратосферу. Эта идея была осуществлена лишь в 1924 году, но в 1878 году, находясь во Франции, Менделеев поднимался на привязанном аэростате Жиффара, а в 1887 году совершил подъем на воздушном шаре близ Клина. Он поднялся на высоту три километра и пролетел 100 километров. Его монография «О сопротивлении жидкости и о воздухоплавании» имела большое значение и для кораблестроения. Кстати, именно Менделеев первый предложил использовать Северный морской путь и обосновал его экономическую целесообразность.
Он же и принял участие в проектировании первого в мире ледокола арктического класса. Судно получило имя «Ермак», было построено на верфи британского подрядчика к 1898 году, прошло Первую мировую и Великую Отечественную войны и водило караваны по Севморпути вплоть до начала 1960-х годов. Еще одним увлечением ученого, помимо науки, можно назвать изготовление чемоданов. Заниматься он начал этим еще в молодости: когда из-за войны в Симферополе была закрыта гимназия, Менделеев начал делать чемоданы.
Это его так увлекло, что на протяжении всей жизни Дмитрий Иванович делал дорожные сумки. Ученый придумал особый клей, который делал изделия крепкими. И даже купец Мамонтов бравировал, что покупает их у «самого чемоданных дел мастера Менделеева». Впрочем, чемоданы были развлечением, а вот к сельскому хозяйству Дмитрий Иванович подошел весьма серьезно — и как химик, и как ученый, и как экономист.
А серьезно заниматься этой темой начал в 1865 году, когда приобрел небольшое имение Боблово недалеко от Клина. Он ввел здесь многополье и травосеяние, применял удобрения и широко использовал сельскохозяйственные машины, развил животноводство. В Боблово он проводил полевые опыты, испытывал действие разнообразных удобрений, делал анализ почв. Фото: РИА Новости Помнят Менделеева и как главного теоретика российской нефтяной промышленности на этапе ее становления.
Он исследовал происхождение, состав и свойства нефти, разрабатывал методы обработки и перегонки сырой нефти и ее отдельных фракций, обследовал нефтепромыслы юга России и США в правительственной командировке в 1876 году, а также трудился над множеством смежных вопросов: от обеспечения пожаробезопасности нефтепромыслов до таких регуляторных проблем, как налогообложение отрасли и господдержка строительства новых нефтезаводов. Он работал вместе с известным государственным деятелем Сергеем Витте, который даже присвоил Дмитрию Ивановичу статус тайного советника. За 10 лет Менделеев принял участие в огромном количестве промышленных решений», — подчеркнул Денис Байгозин. Он активно участвовал в работе различных совещаний и съездов, на которых решались вопросы экономического развития России.
Им были написаны «Толковый тариф», «Учение о промышленности», «Заветные мысли», «К познанию России» и многие другие труды.
Ниже я вернусь к этой статье, так как в ней Менделеев высказывает провидческие идеи о природе элементарных частиц. В 1868 году видный американский ученый Норман Локьер, основатель журнала «Nature», открыл в солнечном спектре новый элемент с ранее не известными эмиссионными линиями, который назвал «гелием». В версиях таблицы Менделеева ни от 1869, ни от 1871 года приведена выше гелий не указан, так как Дмитрий Иванович не представлял, в какую группу его отнести. Все вещества на Солнце существуют в форме ионизированного газа, поэтому по одной лишь спектральной линии было сложно понять, что представляет собой гелий при комнатной температуре. Но в вышеупомянутой статье Менделеев уже упоминает как о свойствах гелия в 1881 году выделен Луиджи Пальмьери из газа вулканических фумарол, позже получен шведскими химиками в количестве, достаточном для установления атомного веса , так и о свойствах аргона - обнаружен Уильямом Рамзаем в 1894 году в ходе последовательного вымораживания воздуха. Менделеев указывает, что и гелий, и аргон обладают выраженной химической «недеятельностью», то есть, не вступают в химические соединения с другими известными элементами. Не вполне понимая устройство атома, Менделеев допускал, что гелий является не началом восьмой группы благородные газы с целиком заполненной внешней электронной оболочкой , а окончанием нулевого периода, за которым следует водород. Открытие Локьера стимулировало и других ученых направить спектроскоп в небо и искать там новые элементы, явно «иной» природы, нежели «земли» и металлы, которые в конце XIX века открывались при помощи минералогии. Непонимание природы электронных оболочек электрон был открыт только в 1898 году , а также непонимание того, из чего именно складывается атомный вес «неделимого» атома привело к нескольким заметным псевдооткрытиям.
Наиболее известным из них является «элемент» короний. Линии этого «элемента» были обнаружены в 1869 году в солнечной короне Уильямом Харкнессом и Чарльзом Янгом. К 1887 году научное сообщество опровергло «мнения скептиков» относительно того, что обнаруженный элемент является сильно ионизированными атомами железа в действительности это были именно запредельно ионизированные атомы железа — и он был назван «коронием». Более того, в 1898 году итальянский ученый Рафаэлло Насини даже заявил, что выделил короний из фумарол Везувия — таким образом, продолжая указывать на его сходство с гелием. Менделеев ухватился за идею корония, так как, казалось, вот и начал достраиваться нулевой период таблицы. В конце 1860-х — начале 1870-х он полагал, что гелий должен быть легче водорода и иметь дробный атомный вес. Но, когда атомный вес гелия был уточнен 4,00 , Менделеев допустил, что короний является благородным газом, который расположен над гелием, и масса его составляет около 0,4 от массы водорода. Также Менделеев предположил, что левее корония должен находиться и другой химически нейтральный элемент с дробной массой около 0,17 , который он назвал «ньютонием»: …я прибавляю в последнем видоизменении распределения элементов по группам и рядам не только нулевую группу, но и нулевой ряд, и на место в нулевой группе и в нулевом ряде помещён элемент x мне бы хотелось предварительно назвать его «ньютонием» — в честь бессмертного Ньютона , который и решаюсь считать, во-первых, наилегчайшим из всех элементов, как по плотности, так и по атомному весу, во-вторых, наибыстрее движущимся газом, в-третьих, наименее способным к образованию с какими-либо другими атомами или частицами определенных сколько-либо прочных соединений, и, в-четвертых, — элементом, всюду распространённым и всё проникающим, как мировой эфир. Вот как выглядела периодическая система в приложении к этой статье, экземпляр 1905 года извините за качество : Здесь рамзаевские благородные газы находятся по левому, а не по правому краю таблицы.
Значимость этих проблем настолько очевидна, что постоянное информационно-пропагандистское обеспечение нашей деятельности представляет собой интересный эксперимент проверки существенных финансовых и административных условий. Равным образом консультация с широким активом требуют от нас анализа новых предложений. Не следует, однако забывать, что сложившаяся структура организации представляет собой интересный эксперимент проверки форм развития. Подробнее Метролог Можно быть талантливым ученым, но негодным педагогом, можно быть отличным педагогом и никудышным лектором. Дмитрий Иванович Менделеев удивительным образом совмещал в себе эти три великих дара. К концу 90-х годов 19 века Главная палата мер и весов представляла собой один из крупнейших метрологических центров Европы с прекрасно оснащенными лабораториями, одна из них, лаборатория по определению массы тел, считалась лучшей в мире.
Теперь её основная часть готова к работе. Сложная работа, требует серьёзной технической подготовки, но потихонечку идёт», — поделился Оганесян. Ошибка в тексте?
110 лет со дня смерти ученого Дмитрия Ивановича Менделеева
Вот как они изменяются в пределах группы сверху вниз : Металлические свойства усиливаются, неметаллические ослабевают. Увеличивается атомный радиус. Усиливаются основные свойства гидроксидов и кислотные свойства водородных соединений неметаллов. В пределах периодов слева направо свойства элементов меняются следующим образом: Металлические свойства ослабевают, неметаллические усиливаются. Уменьшается атомный радиус. Возрастает электроотрицательность. Элементы Периодической таблицы Менделеева По положению элемента в периоде можно определить его принадлежность к металлам или неметаллам. Металлы расположены в левом нижнем углу таблицы, неметаллы — в правом верхнем углу. Между ними находятся полуметаллы. Все периоды, кроме первого, начинается щелочным металлом.
Каждый период заканчивается инертным газом. Щелочные металлы Первая группа главная подгруппа элементов IA — щелочные металлы. Это серебристые вещества кроме цезия, он золотистый , настолько мягкие, что их можно резать ножом. Поскольку на их внешнем электронном слое находится только один электрон, они очень легко вступают в реакции. Плотность щелочных металлов меньше плотности воды, поэтому они в ней не тонут, а бурно реагируют с образованием щёлочи и водорода. Реакция идёт настолько энергично, что водород может даже загореться или взорваться. Эти металлы настолько активно реагируют с кислородом в воздухе, что их приходится хранить под слоем керосина а литий — под слоем вазелина. Щелочноземельные металлы Вторая группа главная подгруппа IIА представлена щелочноземельными металлами с двумя электронами на внешнем энергетическом уровне атома. Бериллий и магний часто не относят к щелочноземельным металлам.
Они тоже имеют серебристый оттенок и легко взаимодействуют с другими элементами, хотя и не так охотно, как металлы из первой группы главной подгруппы. Температура плавления щелочноземельных металлов выше, чем у щелочных. Ионы магния и кальция обусловливают жёсткость воды. Лантаноиды и актиноиды В третьей группе побочной подгруппе IIIB шестого и седьмого периодов находятся сразу несколько металлов, сходных по строению внешнего энергетического уровня и близких по химическим свойствам. У этих элементов электроны начинают заполнять третий по счёту от внешнего электронного слоя уровень. Это лантаноиды и актиноиды. Для удобства их помещают под основной таблицей. Все они, кроме урана, практически не встречаются в природе и синтезируются искусственно. Переходные металлы Элементы побочных подгрупп, кроме лантаноидов и актиноидов, называют переходными металлами.
Они вполне укладываются в привычные представления о металлах — твёрдые за исключением жидкой ртути , плотные, обладают характерным блеском, хорошо проводят тепло и электричество. Валентные электроны их атомов находятся на внешнем и предвнешнем энергетических уровнях.
Зинина — вел Федор Николаевич Пургольд 1843—1882. Собрания общества начинались в 20 часов и обычно продолжались часа два. В тот вечер было заслушано 10 докладов, в основном по органической химии. Вряд ли у Н. Меншуткина было более 10 минут на сообщение о системе Менделеева. В протоколе общества сказано: «За отсутствием Д.
Менделеева обсуждение этого сообщения отложено до следующего заседания». Следующее собрание состоялось 3 апреля 1869 года под председательством Ф. Савченкова, но вопрос о классификации элементов ни тогда, ни позднее даже не поднимался. В литературе часто дискутируется вопрос: почему Менделеев сам не выступил с докладом о своем открытии? Ответы давались разные. Если не считать сказок про то, что Менделеев 6 марта сам доложил в РХО о своем открытии, то обращает на себя внимание самая увеселительная версия событий, которую предложили Д. Чернавские: «Этот день 17 февраля 1869 года. Нужно было сделать много разных дел и, в частности, написать заключение к «Началам химии» авторы даже не удосужились узнать правильное название книги Менделеева.
Сроки сдачи рукописи прошли, издатель был суров и на отсрочку не соглашался. Менделеев вернулся домой поздно, так и не доделав половины дел. Осознав это, Дмитрий Иванович заплакал о чем свидетельствуют следы слез на дневнике. Затем, поняв, что выхода нет, решил, что лучшим заключением к «Началам» будет таблица элементов… и создал ее» Чернавский Д. К онтологии научного творчества. Создал, заметим, не во сне, как полагают некоторые, а в слезах. Видимо, главная причина, по которой Менделеев не решился докладывать коллегам о своем открытии, состояла в неразрешенности многих важных вопросов. Возможно, была и другая причина «неторопливости» Менделеева более или менее детализированно изложить свое открытие.
Но с синтезом 119-го и 120-го элементов и им уже не справиться, потому что пришло время бомбардировать трансураны более тяжелыми частицами — титаном, хромом, а интенсивность потока ионов на старых машинах явно недостаточна. Совсем скоро в ОИЯИ запустят на полную мощность новый исследовательский комплекс — Фабрику сверхтяжелых элементов. У изохронного циклотрона ДЦ 280 интенсивность пучков ионов больше в 10—20 раз, работать комплекс будет практически круглосуточно, то есть производительность фабрики почти в 100 раз больше, чем у установок сейчас. Это важно, ведь для доказательства открытия нового элемента нужно наработать хотя бы несколько атомов. Помимо ускорителя фабрика оснащена сепараторами для разделения продуктов реакции и системой доставки ядер к детекторам, химическим модулям и другим установкам. Газонаполненный сепаратор. На его мишень выводится пучок ионов из ускорителя. В результате столкновения образуются новые ядра, которые летят дальше вместе с пучком. Сепаратор нужен для того, чтобы направить пучок в одно место, а тяжелые ядра — в другое. Линзы фокусируют продукты реакции на детектор.
По свойствам распада можно понять, что же, собственно говоря, распалось — может, новый элемент таблицы Менделеева? Сейчас на фабрике идут пусконаладочные работы, затем Ростехнадзор и ФМБА проведут тесты и выдадут лицензию на эксплуатацию. Осенью должны начаться эксперименты для синтеза 119-го элемента. Именем Менделеева Имя ученого носит не только периодическая таблица и один из ее элементов, но и город в Татарстане, несколько российских поселков, станция Московского метрополитена, вузы. Крупнейший в стране центр обработки данных, сооружаемый близ Калининской АЭС, тоже получил название «Менделеев». Мы просто не могли проигнорировать факт связи Удомельской земли с семьей, которая произвела на свет гения мирового масштаба. И дело даже не в маркетинге. С одной стороны, это символично, с другой — и проект ЦОДа достаточно масштабный и, полагаю, достоин имени нашего великого соотечественника», — говорит заместитель генерального директора «Росэнергоатома», директор по экономике и финансам Сергей Мигалин. Любимый вопрос журналистов к специалистам по синтезу новых элементов: зачем все это нужно? Во-первых, это интересно.
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 [13]. Весы, сконструированные Д.
Менделеевым для взвешивания газообразных и твёрдых веществ В первой части этого труда Д. Менделеева — детального критического анализа литературы, посвящённой вопросу, им высказана оригинальная мысль о связи молекулярного веса и объёма газообразных тел. Учёный вывел формулу расчёта молекулярного веса газа, то есть впервые была дана формулировка закона Авогадро-Жерара. Позднее выдающийся русский физикохимик Е. Бирон напишет: «Насколько мне известно, Д. Менделеев первый стал считать, что можно уже говорить о законе Авогадро , так как гипотеза , в виде которой закон был сначала сформулирован, оправдалась при экспериментальной проверке…» [63]. Опираясь на колоссальный [47] фактический материал в разделе «Удельные объёмы и состав кремнезёмных соединений», Д.
Менделеев приходит к широкому обобщению. Не придерживаясь, в отличие от многих исследователей Г. Копп , И. Шрёдер и др. Менделеев ищет не формальные количественные закономерности в объёмах, а старается установить связь между количественными соотношениями объёмов и совокупностью качественных характеристик вещества. Таким образом он приходит к выводу, что объём, подобно кристаллической форме, является критерием сходства и различия элементов и образуемых ими соединений, и делает шаг в направлении создания системы элементов, прямо указывая на то, что изучение объёмов «может служить на пользу естественной классификации минеральных и органических тел». Особый интерес представляет часть, именуемая «О составе кремнезёмных соединений».
С исключительной глубиной и обстоятельностью Д. Менделеевым впервые изложен взгляд на природу силикатов как соединений, подобных сплавам оксидных систем. Учёным установлена связь между силикатами как соединениями типа MeO x SiO x и «неопределёнными» соединениями других типов, в частности, растворами, что выразилось правильной трактовкой стеклообразного состояния [13]. Именно с наблюдения процессов стеклоделия начался путь Д. Менделеева в науке. Возможно, именно этот факт сыграл определяющую роль в его выборе, во всяком случае, данная тема, непосредственно связанная с химией силикатов, в той или иной форме закономерно соприкасается со многими другими его изысканиями [62]. Место силикатов в природе лаконично, но с исчерпывающей ясностью определено Д.
Менделеевым [64] : Как органическая материя обуславливается присутствием углерода и им изобилует, так и минеральное царство изобилует кремнезёмистыми соединениями [65]. Эта фраза указывает и на понимание учёным первостепенного утилитарного значения силикатных материалов, древнейших и самых распространённых в практике, и на сложность химии силикатов; поэтому интерес учёного к данному классу веществ, помимо известного практического значения, был связан с развитием важнейшего понятия химии — химическое соединение, с созданием систематики соединений, с решением вопроса о соотношении понятий: химическое соединение определённое и неопределённое — раствор. Чтобы осознать важность и научное значения самой постановки вопроса, актуальность его и по прошествии более чем столетия, достаточно привести слова одного из специалистов в области химии силикатов, академика Михаила Михайловича Шульца , сказанные им на XIII Менделеевском съезде , прошедшем в дни 150-летнего юбилея Д. Изучение стекла помогло Д. Менделееву глубже понять природу кремнекислых соединений и на этом своеобразном веществе увидеть некоторые важные особенности химического соединения вообще [62]. Темам стеклоделия, химии силикатов и стеклообразного состояния Д. Менделеевым посвящено около 30 работ.
Опыт химической концепции мирового эфира. Нью-Йорк — Лондон — Бомбей. Попытка химического понимания мирового эфира. Менделеева связана, прежде всего, с поиском учёным физических причин периодичности. Так как свойства элементов находились в периодической зависимости от атомных весов, массы, исследователь мыслил возможность пролить свет на эту проблему, выясняя причины сил тяготения и посредством изучения свойств передающей их среды. Концепция « мирового эфира » имела в XIX веке большое влияние на возможное решение данной проблемы. Предполагалось, что «эфир», заполняющий межпланетное пространство, является средой, передающей свет, тепло и гравитацию.
Исследование сильно разреженных газов представлялось возможным средством к доказательству существования названной субстанции, когда свойства «обычного» вещества уже не способны бы были скрывать свойства «эфира». Одна из гипотез Д.
Российский ученый рассказал о новом элементе таблицы Менделеева
Открытие Менделеева К XIX веку наука обогатилась множеством новых знаний о химических элементах, которых к тому времени было открыто больше 60. Российский ученый Юрий Оганесян, получивший премию ЮНЕСКО им. Д. И. Менделеева на церемонии в понедельник вечером в Париже, выразил мнение, что данная премия стала наградой не только для него, но и для всех, кто работал вместе с ним над открытиями. 10 основных вкладов Дмитрия Менделеева в науку, включая периодическую таблицу Менделеева, предсказание элементов и другие достижения в химии. Все самое интересное и актуальное по теме "Менделеев Дмитрий". Сделать профессии химиков, инженеров более популярными, воспитать "юных Менделеевых" — ключевая задача, которую мы ставим в ходе открытия фестиваля "Год Менделеева"».
Российские ученые в 2022 году попробуют синтезировать новые элементы таблицы Менделеева
История открытия Периодического закона и создания Периодической системы сложна и запутана, поэтому дальше я изложу лишь общий путь Менделеева к главному достижению его жизни. Эта публикация1 скромная попытка прикоснуться к оценке личности Д. И. Менделеева, к анализу его научного творчества и различных сторон его жизни. «Для высшей школы наследие Менделеева – это не только научные открытия. Суть открытия Менделеева в том, что с ростом атомной массы химические свойства элементов меняются не монотонно, а периодически. Сделать профессии химиков, инженеров более популярными, воспитать "юных Менделеевых" — ключевая задача, которую мы ставим в ходе открытия фестиваля "Год Менделеева"».