Периодическая система химических элементов (таблица Менделеева) – лишь одно из открытий великого русского ученого, отметил в эфире радио Sputnik историк Юрий Никифоров. Открытие Дмитрием Менделеевым периодической таблицы химических элементов в марте 1869 года стало настоящим прорывом в химии. Между тем, еев включил эфир в свою таблицы периодических элементов не случайно, ибо еще в 1905 году в Санкт-Петербурге была опубликована его работа «Попытка химического понимания мирового эфира», в которой этот талантливый русский ученый писал.
УВЛЕКАТЕЛЬНЫЕ ФАКТЫ ИЗ ЖИЗНИ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА
Несмотря на мировую значимость своего открытия и множество других изобретений в области химии, Д.И. Менделеев не смог получить на них ни одного патента. Ещё одно немалое достижение Менделеева – это открытие «температуры абсолютного кипения жидкостей», то есть критической температуры. Менделеев организует в Гейдельберге собственную лабораторию, где производит ряд выдающихся исследований по физической химии в числе которых изучение сил сцепления и расширения жидкостей. Открытый им периодический закон химических элементов стал фундаментом современной химии. «Для высшей школы наследие Менделеева – это не только научные открытия. В память Менделеева с 1907 г. проводятся Менделеевские съезды по общей и прикладной химии (21-й состоялся в 2019), ежегодные Менделеевские чтения в Санкт-Петербурге (с 1941).
Предсказания элементов: успехи и неудачи
Менделеев организует в Гейдельберге собственную лабораторию, где производит ряд выдающихся исследований по физической химии в числе которых изучение сил сцепления и расширения жидкостей. Периодический закон был открыт Д. И. Менделеевым в ходе работы над текстом учебника «Основы химии», когда он столкнулся с трудностями систематизации фактического материала. В процессе работы над учебником «Основы химии» Менделеев раздумывает о природе химических элементов, ищет принципы их систематизации. § Периодическая система Менделеева стала путеводной картой при изучении химии. «Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает!».
Несостоявшаяся Нобелевская премия Менделеева
Известно, что Менделеев открыто критиковал семейство Нобелей и обвинял их в хищении российской нефти. Это было самое главное в открытии Менделеева, позволявшее связать воедино все казавшиеся до этого разрозненными группы элементов. Освещал деятельность организации и химические открытия журнал Русского химического общества. Смотрите онлайн видео «Упорядочить хаос изобретения и открытия Менделеева» на канале «Минобрнауки России» в хорошем качестве, опубликованное 30 октября 2021 г. 15:00 длительностью 00:19:50 на видеохостинге RUTUBE. Открытие таблицы периодических химических элементов стало одной из важных вех в истории развития химии как науки.
УВЛЕКАТЕЛЬНЫЕ ФАКТЫ ИЗ ЖИЗНИ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА
Первоначально в таблицу входили всего 63 элемента, сейчас их уже больше ста. Корреспондент НТВ встретился с последователями Менделеева и узнал, над чем они трудятся сегодня. Химики против химиотерапии. Итогом экспериментов, идущих в лаборатории радиофармацевтической химии МГУ, должен стать новый препарат от рака.
Способный точечно атаковать опухоль, не убивая здоровые клетки. Это во всех смыслах ядерная медицина, задачи которой решают молодые ученые. И нам нужно догнать тот уровень, который есть в этом направлении за рубежом.
В этом году олимпиада длилась шесть дней и состояла из трех туров. Задания первого тура по сложности соответствовали программе специализированных химических классов старшей школы, во втором туре ребятам были предложены задачи более высокого уровня. На экспериментальном туре требовалось продемонстрировать умение выполнять химический анализ веществ и определять характеристики реакции денатурации белка. Международная Менделеевская олимпиада — один из важных этапов подготовки сборной команды Российской Федерации к участию в Международной химической олимпиаде, которая пройдет в июле этого года в городе Эр-Рияд, Саудовская Аравия.
Справочно Международная Менделеевская олимпиада по химии проводится с 1992 года и является правопреемницей Всесоюзной олимпиады школьников по химии. По итогам 57-й Международной Менделеевской олимпиады школьников по химии в 2023 году российская сборная завоевала семь золотых медалей, две серебряные и одну бронзовую и заняла первое место в общем командном зачете. Абсолютным победителем в личном зачете стал ученик 11-го класса из Республиканского лицея для одаренных детей Республика Мордовия Андрей Дубинский.
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.
Неметаллы Правый верхний угол таблицы до инертных газов занимают неметаллы. Неметаллы плохо проводят тепло и электричество и могут существовать в трёх агрегатных состояниях: твёрдом как углерод или кремний , жидком как бром и газообразном как кислород и азот. Водород может проявлять как металлические, так и неметаллические свойства, поэтому его относят как к первой, так и к седьмой группе Периодической системы. Подгруппа углерода Четвёртую группу главную подгруппу IVА называют подгруппой углерода. Углерод и кремний обладают всеми свойствами неметаллов, германий и олово занимают промежуточную позицию, а свинец имеет выраженные металлические свойства. Углерод образует несколько аллотропных модификаций — вариантов простых веществ, отличающихся по своему строению, а именно: графит, алмаз, фуллерит и другие. Большинство элементов подгруппы углерода — полупроводники проводят электричество за счёт примесей, но хуже, чем металлы. Графит, германий и кремний используют при изготовлении полупроводниковых элементов транзисторы, диоды, процессоры и так далее. Подгруппа азота Пятую группу главную подгруппу VA называют пниктогенами или подгруппой азота.
В ходе реакций эти элементы могут как отдавать электроны, так и принимать их, завершая внешний энергетический уровень. Физические свойства элементов подгруппы азота различны. Азот является бесцветным газом. Фосфор, мягкое вещество, образует несколько вариантов аллотропных модификаций — белый, красный и чёрный фосфор. Мышьяк — твёрдый полуметалл, способный проводить электрический ток. Висмут — блестящий серебристо-белый металл с радужным отливом.
В 1887 году Менделеев совершил экспериментальный полет на аэростате. Воздушному шару удалось покрыть расстояние в 100 километров на высоте почти 4 километров. За полет химик получил золотую медаль Академии аэростатической метеорологии Франции. В своей монографии о вопросах сопротивления среды Менделеев посвятил воздухоплаванию один из разделов, в котором подробно описал свои взгляды на эту тему.
Ученый интересовался разработками пионера авиации Александра Можайского. Освоение Севера и кораблестроение Прикладные открытия Менделеева, список которых можно продолжить таковыми в области кораблестроения, делались при сотрудничестве с исследовательскими географическими экспедициями. Так, Дмитрий Иванович первым предложил идею опытового бассейна — экспериментальной установки, необходимой для гидромеханических исследований судовых моделей. В реализации этой задумки ученому помог адмирал Степан Макаров. С одной стороны, бассейн нужен был для торговых и военно-технических целей, но в то же время он оказался полезным и для науки. Экспериментальную установку запустили в 1894 году. Помимо всего прочего, Менделеев сконструировал ранний прототип ледокола. Ученый был включен в комиссию, выбравшую проект для государственного ассигнования первого в мире такого корабля. Им стал ледокол «Ермак», спущенный на воду в 1898 году. Менделеев занимался исследованиями морской воды в том числе ее плотности.
Материал для изучения ему предоставлял все тот же адмирал Макаров, побывавший в кругосветном путешествии на «Витязе». Открытия Менделеева в географии, связанные с темой покорения Севера, были изложены ученым в более чем 36 напечатанных работах. Метрология Помимо остальных наук, Менделеева интересовала метрология — наука о средствах и методах измерения. Ученый работал над созданием новых способов взвешивания. Как химик он был сторонником химических методов измерения. Открытия Менделеева, список которых пополнялся год от года, были не только научными, но и буквальными — в 1893 году Дмитрий Иванович открыл Главную палату мер и весов России. Также он изобрел собственную конструкцию арретира и коромысла. Пироколлодийный порох В 1890 году Дмитрий Менделеев отправился в длительную заграничную командировку, целью которой было знакомство с иностранными лабораториями по разработке взрывчатых веществ. Ученый занялся данной тематикой с подачи государства. В морском министерстве ему предложили внести свой вклад в развитие русского порохового дела.
Инициатором командировки Менделеева был вице-адмирал Николай Чихачев. Менделеев считал, что в отечественном пороходелии больше всего необходимо развивать экономическую и промышленную стороны.
Подпишитесь на рассылку
Скажем, вы гоните что угодно для получения алкоголя: хоть табуретку, хоть помидоры. И Менделеев был первым, кому это удалось. Он получил абсолютный спирт. В сущности, ему выдали 12 ведер обычного спирта, а ученый получил из них стаканчик абсолюта, которым было удобно разбавлять и готовить разные смеси. Откуда появился стандарт водки в 40 градусов? Его ввел не Менделеев, а правительство еще в 1840-ых годах. Политики заметили, что водка по дороге от производителя к потребителю имеет тенденцию разбавляться, и не всегда естественным путем. Поэтому пропускную крепость сделали 40, а в розничной торговле — не ниже 38. И то только в центральном районе страны. Как напиток водка не интересовала Менделеева. Он ее терпеть не мог.
Как Менделеев открыл периодический закон химических элементов? В какой-то момент ученый захотел порекомендовать студентам учебники и понял, что советовать нечего. И решил написать сам. Менделеев начал работать над «Основами химии» и в ходе работы открыл периодический закон химических элементов. Существует версия, будто он открыл закон во сне. Это легенду изложил один из друзей химика, но не в 1869 году, когда был открыт закон, а в 1919, уже после смерти Дмитрия Ивановича. Менделеев открывает закон 17 февраля по старому стилю 1 марта по новому стилю , пишет статью, дает ее своему другу-химику Николаю Меншуткину и уезжает обследовать сыроварни Тверской губернии. А Меншуткин делает первое сообщение о периодическом законе 6 марта по новому стилю. Дело в том, что Менделеев не был доволен проделанной работой и считал, что она вся еще впереди. Реакция на опубликованную статью была нулевая.
Один из академиков сказал так: «Дмитрий Иванович, пора заняться делом». Какую научную задачу Менделеев считал важнее, чем открытие закона? Любой другой на его месте всю жизнь занимался бы законом, тем более, что есть чем заниматься, а Дмитрий Иванович спустя год и девять месяцев после открытия оставляет заметки в блокноте о насосах. Казалось бы, при чем они тут? Это для нас Менделеев — автор периодического закона, и это открытие представляется нам его высшим достижением. А для него оно было не более, чем ступенька. Это был русский человек во всем своем величии. Нам бы предвечные вопросы разрешить, как говорил один из братьев Карамазовых, а все остальное — пустяки. Какой у Менделеева был предвечный вопрос? Мировой эфир.
Еще в античности сложилось представление об этой тонкой материи, которая пронизывает все пространство и вселенную. Согласно представлениям 19 века мировой эфир отвечает за электричество, магнетизм, тяготение и химическое взаимодействие. Вот это задачка! Если Менделев получит мировой эфир, в его руках окажется разгадка всех тайн естествознания. У нас, как я люблю говорить, человек выбирает самую высокую гору, заходит со стороны самого непроходимого и поросшего лесом склона, и идет вперед. Гарантий, что доберется хотя бы до середины, — никаких. Но впечатлений по дороге — масса. Менделеев именно так и действовал. Идея у химика была проста: взять емкость, откачать оттуда полностью воздух, и останется эфир. А для этого нужны насосы, барометры, оборудование на 40 тысяч в год.
Колоссальные деньги. Где их взять? В итоге, Менделеев одновременно занялся эфиром и опытами для Императорского Русского Технического общества он изучал поведение газа в стволах орудия , чтобы иметь стабильный доход. И так продолжалось на протяжение семи лет, пока наконец люди из общества не поинтересовались, не выливаются ли их деньги в мировой эфир. Тогда Менделеев сказал, что это ограничение свободного научного творчества, и прекратил исследования в 1877 году. Но об этой задаче он продолжал думать на протяжение всей жизни.
Под руководством Менделеева в 1893—1898 гг. По настоянию Менделеева с 1899 г. Научные исследования Менделеева были неразрывно связаны с потребностями экономического развития страны. Особое внимание Менделеев уделял нефтяной, угольной, металлургической и химической промышленности, выступал за экономическую независимость России. Результаты докторской диссертации учёного были использованы для корректировки спиртометрических таблиц. Начиная с 1860-х гг. Менделеев занимался проблемами переработки нефти и на основании собственных исследований предложил принцип дробной перегонки. Настаивал на необходимости использования нефти не только как топлива, а прежде всего в виде сырья для химической промышленности. Предложил 1877 гипотезу неорганического происхождения нефти в результате взаимодействия карбидов железа с подземными водами при высоких температурах и давлениях. В 1888 г. В 1890—1892 гг. Чельцовым разработал технологию изготовления нового типа бездымного пороха. Менделеев неоднократно посещал Бакинские нефтепромыслы, Донецкие месторождения Дмитрий Менделеев. Толковый тариф, или Исследование о развитии промышленности России в связи с её общим таможенным тарифом 1891 года. Санкт-Петербург, 1892. Титульный лист. Дмитрий Менделеев. Участвовал в работе правительственных комитетов по налоговой и таможенной политике. При деятельном участии Менделеева был разработан проект нового таможенного тарифа ; в 1892 г. В своих экономических работах выступал с позиций протекционизма. Настаивал на необходимости хозяйственной самостоятельности России, обосновывал невыгодность экспорта сырья, необходимость развития отечественной перерабатывающей промышленности, строительства новых железных дорог, улучшения речного судоходства и освоения Северного морского пути. Изучал динамику и структуру народонаселения , статистику доходов и расходов городского и сельского населения России и других стран. Опубликовал ряд работ по агрохимии , в которых обосновывал возможность многократного повышения плодородия земли за счёт известкования кислых почв, применения минеральных и органических удобрений. Важнейшим условием процветания России Менделеев считал не только рост промышленности и рациональное использование природных ресурсов, но и развитие творческих сил народа, распространение просвещения и науки. В работах, посвящённых проблемам организации системы образования в России, указывал на необходимость доступности образования для всех сословий, его ориентации на практическую Основатели Русского химического общества. Основатели Русского химического общества. Особое значение Менделеев придавал подготовке учителей и профессоров; был талантливым лектором. Учениками или последователями Менделеева были Г. Густавсон, В. Кистяковский , В.
Организация периодической системы Химические элементы в таблице Д. Менделеева расположены по рядам, в соответствии с возрастанием их массы, а длина рядов подобрана так, чтобы находящиеся в них элементы имели схожие свойства. Например, благородные газы, такие как радон, ксенон, криптон, аргон, неон и гелий с трудом вступают в реакции с другими элементами, а также имеют низкую химическую активность, из-за чего расположены в крайнем правом столбце. А элементы левого столбца калий, натрий, литий и т. Говоря проще, внутри каждого столбца элементы имеют подобные свойства, варьирующиеся при переходе от одного столбца к другому. В своём первоначальном варианте периодическая система понималась только как отражение существующего в природе порядка, и никаких объяснений, почему всё должно обстоять именно так, не было. И лишь когда появилась квантовая механика, истинный смысл порядка элементов в таблице стал понятен. Уроки творческого процесса Говоря о том, какие уроки творческого процесса можно извлечь из всей истории создания периодической таблицы Д. Менделеева, можно привести в пример идеи английского исследователя в области творческого мышления Грэма Уоллеса и французского учёного Анри Пуанкаре. Приведём их вкратце. Согласно исследованиям Пуанкаре 1908 год и Грэма Уоллеса 1926 год , существует четыре основных стадии творческого мышления: Подготовка — этап формулирования основной задачи и первые попытки её решения; Инкубация — этап, во время которого происходит временное отвлечение от процесса, но работа над поиском решения задачи ведётся на подсознательном уровне; Озарение — этап, на котором находится интуитивное решение. Причём, найтись это решение может в абсолютно не имеющей к задаче ситуации; Проверка — этап испытаний и реализации решения, на котором происходит проверка этого решения и его возможное дальнейшее развитие. Как мы видим, в процессе создания своей таблицы Менделеев интуитивно следовал именно этим четырём этапам. Насколько это эффективно, можно судить по результатам, то есть по тому, что таблица была создана. А учитывая, что её создание стало огромным шагом вперёд не только для химической науки, но и для всего человечества, приведённые выше четыре этапа могут быть применимы как к реализации небольших проектов, так и к осуществлению глобальных замыслов. Главное помнить, что ни одно открытие, ни одно решение задачи не могут быть найдены сами по себе, как бы ни хотели мы увидеть их во сне и сколько бы ни спали.
Выходят его статьи о газовом топливе и о металлургии 1859 - Научная командировка в Германию. Менделеев организует в Гейдельберге собственную лабораторию, где производит ряд выдающихся исследований по физической химии в числе которых изучение сил сцепления и расширения жидкостей. Сделано открытие "температуры абсолютного кипения жидкостей", известной ныне под названием критической температуры 1860 - Менделеев принимает деятельное участие в первом международном съезде химиков в Карлсруэ 1861 - Возвращение в Петербург. Чтение лекций по органической химии в университете, преподавание во 2-м кадетском корпусе, в корпусе инженеров путей сообщения, в Военно-инженерном училище и в Военно-инженерной академии. В это период Менделеев составляет для студентов обширный курс "Органическая химия", удостоенный Демидовской премии. Выходят его работы по вопросам заводской, промышленной России. Поездка в Баку для ознакомления с процессами переработки нефти.