В последующие годы Менделеев совершенствовал открытую им систему. Как ученый-химик, Менделеев работал над изучением силикатов, инертных газов, растворов химических элементов. русский ученый, химик, создатель периодической системы элементов, профессор Санкт-Петербургского университета. 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. Свой курс химии Менделеев мог с полным правом назвать «Основами химии», так как именно он привод в нем всю совокупность химических знаний, опирающуюся на учение о химических элементах, к стройной системе, служащей ей твердым основанием.
Упорядочить хаос изобретения и открытия Менделеева
Основным и важнейшим их итогом стало открытие Менделеевым универсальной газовой постоянной, которая является неотъемлемой частью уравнения идеального газа, известного каждому физику и химику. 6 марта 1869 года профессор Императорского Санкт-петербургского университета Дмитрий Менделеев представил членам Русского химического общества открытую им периодическую систему элементов. Но на самом деле Менделеев открыл глубокую математическую карту природы, поскольку его таблица отражала значение квантовой механики, математических правил, управляющих атомной архитектурой.
Не только таблица элементов: 6 научных приборов, изобретенных Менделеевым
Дмитрий Иванович Менделеев — чем известен, биография, открытия, работы и цитаты — РУВИКИ: Интернет-энциклопедия. Сам Менделеев вспоминал: «Писать начал, когда стал после Воскресенского читать неорганическую химию в Университете и когда, перебрав все книги, не нашел, что следует рекомендовать студентам. Менделеев, открытия в области химии которого затмевают его успехи в гуманитарных науках, все свои экономические исследования вел с вполне практичной целью помощи России. Заведуя кафедрой общей химии физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета, Дмитрий Иванович Менделеев активно занимался проблемами совершенствования естественнонаучного образования в России. 13. Только 10% работ Менделеева были посвящены химии, остальные же посвящены геологии, метрологии, экономике и физике.
Менделеев: химик, физик, метеоролог, педагог
8 февраля исполняется 190 лет со дня рождения Дмитрия Менделеева, русского ученого, которого даже в родной стране знают в основном лишь как создателя Периодической системы химических элементов, хотя химия была лишь частью его обширных интересов. В Петербургском университете Дмитрий Иванович Менделеев работал вплоть до 1890 года, и именно с этим периодом связано самое важное его открытие — создание Периодической таблицы химических элементов. русский ученый, химик, создатель периодической системы элементов, профессор Санкт-Петербургского университета. Во времена открытия Периодического закона Менделеева ещё не было известно о строении атомов.
Не только таблица элементов: 6 научных приборов, изобретенных Менделеевым
Прислала Фото: wikimedia. Это уравнении называется уравнением Клайперона-Менделеева, именно потому что вклад в открытие уравнения внесли оба этих ученых. Если уравнение Клапейрона содержало неуниверсальную газовую постоянную, значение которой необходимо было измерять для каждого газа, то Менделеев нашел коэффициент пропорциональности того, чего он назвал универсальной газовой постоянной. Главная палата мер и весов являлась центральным учреждением Министерства финансов и заведовала поверочной частью в Российской империи и подчиненным отделу торговли.
Задачей этой Палаты, которую открыл Менделеев, было «сохранение единообразия, верности и взаимного соответствия мер и весов», как говорилось в Положении о мерах на 1899 год. Ныне Главная палата мер и весов — это Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии имени Д.
Попытка химического понимания мирового эфира.
Менделеева связана, прежде всего, с поиском учёным физических причин периодичности. Так как свойства элементов находились в периодической зависимости от атомных весов, массы, исследователь мыслил возможность пролить свет на эту проблему, выясняя причины сил тяготения и посредством изучения свойств передающей их среды. Концепция « мирового эфира » имела в XIX веке большое влияние на возможное решение данной проблемы.
Предполагалось, что «эфир», заполняющий межпланетное пространство, является средой, передающей свет, тепло и гравитацию. Исследование сильно разреженных газов представлялось возможным средством к доказательству существования названной субстанции, когда свойства «обычного» вещества уже не способны бы были скрывать свойства «эфира». Одна из гипотез Д.
Менделеева сводилась к тому, что специфическим состоянием газов воздуха при большом разрежении и мог оказаться «эфир» или некий газ с очень малым весом. Менделеевым написано на оттиске из «Основ химии», на периодической системе 1871 года: «Легче всех эфир, в миллионы раз»; а в рабочей тетради 1874 года учёный выражает ещё более ясно ход мысли: «При нулевом давлении у воздуха есть некоторая плотность, это и есть эфир! Тем не менее, среди его публикаций этого времени таких определённых соображений не высказано Д.
В контексте предположений, связанных с поведением сильно разреженного газа инертного — «наилегчайшего химического элемента» в космическом пространстве, Д. Менделеев опирается на сведения, полученные астрономом А. 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 [66] [67]. 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 [11].
Учение о растворах [ править править код ] В 1905 году Д. Тут моё богатство. Оно не отнято у кого-нибудь, а произведено мною…» Н.
На портрете Ярошенко у Менделеева три ноги. Во время позирования Менделеев изменил позу, а Ярошенко забыл[ источник не указан 2889 дней ] закрасить ступню На протяжении всей своей 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». 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. 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 [11] [68]. Комиссия для рассмотрения медиумических явлений.
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 1834 физиком Б. Клапейроном уравнение Клапейрона — Менделеева. В 1877 году Менделеев выдвинул гипотезу происхождения нефти из карбидов тяжёлых металлов, которая, правда, на сегодня большинством ученых не принимается; предложил принцип дробной перегонки при переработке нефти. Выдвинул 1880 идею подземной газификации углей. Занимался вопросами химизации сельского хозяйства , пропагандировал использование минеральных удобрений, орошение засушливых земель. Совместно с И. Чельцовым принимал участие в 1890—1892 годах 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. Студенческая работа Д.
Гелиоцентрическая система мира, закон всемирного тяготения, теория относительности сами по себе не увеличивают продолжительность жизни, в отличие от пенициллина. Но подлинное величие — в медленном постижении масштаба. Ньютон и Коперник, Эйнштейн и Менделеев не старались изменить мир — они старались получше понять его устройство.
Фото: commons. Рукопись «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве». Человечество в целом очень справедливое и благодарное образование. Мудрец брадатый В числе биографических фильмов, выпущенных в СССР в короткий период конца 1940-х — начала 1950-х годов — фильмов, предельно одинаковых с точки зрения фабулы, постановочных и актерских приемов, общей интонации, — ученым было посвящено шесть. Выбор заглавных героев для них, в общем, неслучаен. Иван Павлов — не просто крупнейшая научная величина, но и человек, поддержавший советскую власть. Попов — изобретатель радио, символ пресловутого «приоритета русской науки», Мичурин — священная корова тогдашних лжеученых во главе с Лысенко, Пирогов — борец с «засильем немцев», Миклухо-Маклай и Пржевальский — путешественники и жертвы британских империалистических козней. В Британии нашли старейшую в мире таблицу Менделеева О Менделееве фильм не сняли — возможно, просто не успели: «биографический период» в советском кино закончился со смертью Сталина.
Система, перевернувшая науку
Решение было совсем рядом… Вот что писал Менделеев, в воспоминаниях: «…во сне мне совершенно явственно представилась таблица. Я тут же проснулся и набросал увиденную во сне таблицу на первом же подвернувшемся под руку клочке бумаги». Впрочем, все это может быть лишь шуткой гениального ученого. Ясно одно: периодическая таблица вряд ли могла присниться человеку, который был далек от ее поисков. Мало кто верил тогда, что это станет одним из величайших научных открытий. Более того, знавшие об изысканиях Менделеева серьезные химики считали его усилия странным и даже нелепым увлечением! Вот что писал по этому поводу его бывший учитель Бунзен: «Да оставьте Вы меня в покое с этими догадками! Такие правильности Вы найдете и между числами биржевого листка». В 1955 году заслуги Менделеева были увековечены: сто первый открытый химический элемент называется «Менделевий». Таблица постоянно обновляется.
Сегодня в ней уже 118 элементов. Сырный бизнес Интересно, что эпохальный доклад об открытии периодического закона Менделеев делал не сам, а поручил своему коллеге. Чем же таким важным был занят профессор в то время? А он, представьте себе, ставил опыты с молочными продуктами: готовил масло и делал сыр из молока от коровы по кличке Нянька. Дело было в первом фермерском хозяйстве России. Дмитрий Иванович видел у сырного бизнеса большие перспективы и к делу подошел, густо замешав новое увлечение на научной основе. Ученый обратил внимание, что по сравнению с Европой, почти во всех крестьянских хозяйствах России не налажена переработка молока. В поездках по селам Менделеев пришел к выводу: если семьи объединятся в кооперацию, выгода будет втрое больше. В одной из деревень неподалеку от Боблово Менделеев открыл школу молочного хозяйства, при которой действовала собственная сыроварня.
Сам Дмитрий Иванович даже изобрел собственный уникальный рецепт сыра. Ученый умел хранить секреты. И чьим достоянием стал тот продукт — история умалчивает. Упоминания о нем нигде не встречается. Сыр «по-менделеевски» — продукт эксклюзивный, он не пошел «в серию». У профессора была иная задача — распространить идеи нового промысла и внедрить особые технологии. Как сказали бы современные предприниматели — масштабировать бизнес. Многое из задуманного удалось осуществить. К 1913 году страна производила около 100 сортов продукта, часть — на экспорт в Европу.
Отборный камамбер, гауда, честер — русские сыровары отправляли за границу по 20 000 тонн эксклюзивной продукции в год. На большом воздушном шаре В 1887 году известный русский художник Илья Репин, приехав в Боблово в гости к Менделееву, застал своего друга и всю его семью в страшной суете. Оказывается, следующим утром Дмитрий Иванович собрался в рискованное путешествие на воздушном шаре, чтобы наблюдать солнечное затмение. Пропустить такое событие Репин не мог и вызвался лететь вместе с ним — чтобы делать наброски «с натуры». Но утром выяснилось: из-за погодных условий аэростат сможет поднять в воздух только одного. Это было рискованное мероприятие. И Менделеев рискнул. Шар с ученым в корзине стремительно поднимался и вскоре скрылся из виду в низкой облачности. В этот момент началось затмение.
Во время полета аэростат преодолел расстояние около 100 километров и приземлился в имении Салтыкова-Щедрина.
Его мать приложила немало усилий, чтобы юноша продолжил образование. В 1850 году поступает в Главный московский педагогический институт, где когда-то учился его отец. В возрасте двадцати одного Менделеев года блестяще выдержал выпускные экзамены, а его дипломная работа о явлении изоморфизма признана кандидатской диссертацией. В 1857 году стал приват-доцентом при Санкт-Петербургском Университете. Затем в течении двух лет проходил стажировку в различных университетах Франции и Германии. В 1859 году сконструировал пикнометр, прибор для определения плотности жидкости. Через год открыл критическую температуру абсолютного кипения жидкостей.
В 1863 году вышел его учебник «Органическая химия», который удостоен Демидовской премии. В 1865 году Менделеев защитил докторскую диссертацию, в которой заложил основы нового учения о растворах, и стал профессором Санкт-Петербургского университета. Менделеев «реформировал» водку и научно доказал, что составление водки, то есть соединение хлебного спирта с водою, должно происходить не путем простого слияния объемов, а точным отвешиванием определенной части спирта. Также обратил внимание на связь с появлением разного качества у разных водно-спиртовых смесей. Оказалось, что физические, биохимические и физиологические качества этих смесей также весьма различны, что побудило ученого искать идеальное соотношение объема и веса частей спирта и воды в водке. Этот менделеевский состав водки и оказался запатентован Правительством России как русская национальная водка «Московская особая».
Физике Менделеев посвятил 22,9 процента трудов, такая же доля работ по промышленности, еще 8,6 процента трудов было посвящено экономике, по пять процентов географии и сельскому хозяйству. Дело в том, что Иван вместе с тремя своими братьями поступили в духовную семинарию, а особенность заключалась в том, что после ее окончания духовные наставники могли дать им другие фамилии. В итоге Соколовым остался только Тимофей.
Старший брат стал Покровским в честь церковного прихода, младший оказался Тихомандрицким в честь села , а Иван Павлович получил фамилию Менделеев. Сам Дмитрий Иванович писал: «Фамилия Менделеев дана отцу, когда он что-то выменял, как соседский помещик Менделеев менял лошадей и скотину. Учитель по созвучию "мену делать" вписал и отца под фамилией Менделеев». Но это только одна из версий. Возможно, соседский помещик имел отношение к семье, и по другой версии он был крестным отцом Ивану Павловичу, что и сказалось при выборе фамилии. Впрочем, никаких подтверждений этой связи не было. Будучи консультантом научно-технической лаборатории Морского министерства, в 1892 году Дмитрий Иванович изобрел универсальный вариант бездымного пороха «пироколлодий». Многие считали, что он украл европейскую формулу. В действительности российский ученый ее во многом превзошел.
Правда, так вышло, что сотрудники американского военного ведомства раздобыли рецептуру Менделеева и запатентовали ее у себя. В 1899 году Менделеев совершил большую поездку на Урал для выяснения застоя железной промышленности. Итогом стала книга «Уральская железная промышленность в 1899 году», где ученый наметил обширный план подъема экономики края путем превращения Урала в сложный многосторонний промышленный комплекс на основе рационального размещения промышленных производств и использования природного сырья и предложил «сочетать» уральские руды с углями Кузнецкого и Карагандинского бассейнов. Эта идея была претворена в жизнь уже в советское время. Рабочий кабинет Дмитрия Ивановича Менделеева. 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.
Его прогнозы для экакремния близко соответствовали германию открытому в 1886 году по атомной массе 72 предсказано, 72,3 фактически и плотности. Он также верно предсказал плотность германиевых соединений с кислородом и хлором. Таблица Менделеева стала пророческой. Казалось, что в конце этой игры этот пасьян из элементов раскроет тайны Вселенной. При этом сам Менделеев был мастером в использовании своей же таблицы.
Успешные предсказания Менделеева принесли ему легендарный статус мастера химического волшебства. Но сегодня историки спорят о том, закрепило ли открытие предсказанных элементов принятие его периодического закона. Принятие закона могло быть в большей степени связано с его способностью объяснять установленные химические связи. В любом случае, прогностическая точность Менделеева, безусловно, привлекла внимание к достоинствам его таблицы. К 1890-м годам химики широко признали его закон как веху в химическом познании. В 1900-м году будущий нобелевский лауреат по химии Уильям Рамсей назвал это «величайшим обобщением, которое когда-либо проводилось в химии».
И Менделеев сделал это, сам не понимая как. Математическая карта Во многих случаях в истории науки великие предсказания, основанные на новых уравнениях, оказывались верными. Каким-то образом математика раскрывает некоторые природные секреты, прежде чем экспериментаторы их обнаружат. Один из примеров — антиматерия, другой — расширение Вселенной. В случае Менделеева, предсказания новых элементов возникли без какой-либо творческой математики. Но на самом деле Менделеев открыл глубокую математическую карту природы, поскольку его таблица отражала значение квантовой механики , математических правил, управляющих атомной архитектурой.
В своей книге Менделеев отметил, что «внутренние различия материи, которую составляют атомы», могут быть ответственны за периодически повторяющиеся свойства элементов. Но он не придерживался этой линии мышления. По сути, многие годы он размышлял о том, насколько важна атомная теория для его таблицы. Но другие смогли прочитать внутреннее послание таблицы. В 1888 году немецкий химик Йоханнес Вислицен объявил, что периодичность свойств элементов, упорядоченных по массе, указывает на то, что атомы состоят из регулярных групп более мелких частиц. Таким образом, в некотором смысле таблица Менделеева действительно предвидела и предоставила доказательства сложную внутреннюю структуру атомов, в то время как никто не имел ни малейшего представления о том, как на самом деле выглядел атом или имел ли он какую-нибудь внутреннюю структуру вовсе.
К моменту смерти Менделеева в 1907 году ученые знали, что атомы делятся на части: электроны, переносящие отрицательный электрический заряд , плюс некоторый положительно заряженный компонент, делающий атомы электрически нейтральными. Ключом к тому, как эти части выстраиваются, стало открытие 1911 года, когда физик Эрнест Резерфорд, работающий в Манчестерском университете в Англии, обнаружил атомное ядро. Вскоре после этого Генри Мозли, работавший с Резерфордом, продемонстрировал, что количество положительного заряда в ядре число протонов, которое он содержит, или его «атомное число» определяет правильный порядок элементов в периодической таблице. Генри Мозли. Атомная масса была тесно связана с атомным числом Мозли — достаточно тесно, чтобы упорядочение элементов по массе только в нескольких местах отличалось от упорядочения по числу. Менделеев настаивал на том, что эти массы были неправильными и нуждались в повторном измерении, и в некоторых случаях оказался прав.
Осталось несколько расхождений, но атомное число Мозли прекрасно легло в таблицу. Примерно в то же время датский физик Нильс Бор понял, что квантовая теория определяет расположение электронов, окружающих ядро, и что самые дальние электроны определяют химические свойства элемента.