Хотя другие ученые, такие как Ньюлендс, также отмечали периодичность элементов, заслуга открытия принадлежит Менделееву и Мейеру. Суть открытия Менделеева в том, что с ростом атомной массы химические свойства элементов меняются не монотонно, а периодически.
Менделеев. Творец «Периодической системы» и первого нефтепровода
1 марта 1869 года знаменует собой открытие Менделеевым периодического закона. Да, действительно, Менделеев был первым, кто «официально» заговорил о горячительном напитке. В конце XIX века Дмитрий Менделеев попытался упорядочить атомы, сгруппировав их по массе и другим признакам в своей периодической таблице. Своё открытие Менделеев совершил почти за 30 лет до того, как учёным удалось понять структуру атома. Великий русский ученый Дмитрий Менделеев не только создал периодическую таблицу элементов своего имени, но и заложил основы современной российской нефтяной промышленности.
Открытие Д. И. Менделеева
Следует заметить, что такое значение атомной массы бериллия было подтверждено только спустя десять лет. Так же смело Менделеев действовал и в остальных подобных случаях. Например, приписал урану атомную массу 240, вследствие чего элемент оказался последним в системе. Далее четко сформулировал понятия о группах элементов, малых и больших периодах. Один из вариантов современного вида периодической таблицы Д. Менделеева Пустые места в таблице Менделеева не смущали: он с легкостью оставлял их, считая, что эти элементы еще не открыты и неизвестны науке. Так, с учетом свойств соседствующих с пустотами в таблице элементов и их соединений талантливый химик предсказал и подробно описал три неизвестных элемента, назвав их именами аналогов — эка-бор будущий элемент скандий , эка-алюминий известный затем как галлий и эка-силиций получивший название германий. Доработкой таблицы занимался не только сам ее создатель. К ней приложили руку многие видные химики всех передовых стран. Варианты периодической системы отличались друг от друга порой разительно, однако всегда во главе угла стоял открытый Менделеевым закон периодического изменения свойств элементов.
Так, химик поместил элемент водород в первую группу сверху слева , некоторые ученые вообще не предоставляли водороду места в системе, другие рассматривали его как легкий аналог галогенов хлора, брома или йода , третьи размещали водород в середине первого периода, подразумевая, что этот элемент как бы принадлежит ко всем группам элементов. К слову, такая неоднозначная ситуация сохранилась и до сих пор. Закон и периодическая система даже сегодня продолжают свое развитие, которое порой отражается на ее внешнем виде, но не меняет при этом ее сути Вариант таблицы, опубликованной в «Основах химии» Менделеева за 1871 год, представлял классическую короткую форму периодической системы, являющейся в весьма высокой степени информативной — четко очерчены периоды и группы элементов, под их символами приведены формулы важнейших соединений. Здесь большинство атомных масс округлены до целых чисел, а также четко показаны пробелы, которые отвечают предсказанным элементам. Во времена Менделеева было известно мало редкоземельных элементов. Ученый поместил в таблицу только символ элемента церия, а положение остальных — иттрия, лантана, диспрозия, эрбия — он затем неоднократно менял, но прийти к однозначному выводу так и не смог. Несмотря на это, химик полагал, что за каждым редкоземельным элементом должно быть закреплено отдельное место в определенной группе периодической системы. Последним элементом в этом варианте таблицы был уран с атомной массой 240. Менделеев не спешил предсказывать существование элементов тяжелее урана.
Он считал, что если они и есть в природе, то их совсем немного. Так, в таблице после урана идут пять пустых мест, которые соответствуют трансурановым элементам с их вероятными атомными массами. Кроме этого, в таблице присутствуют и другие элементы, которые еще предстояло открыть: два аналога марганца с атомными массами 100 и 190 — будущие технеций и рений, аналоги цезия, бария, лантана и тантала — франций, радий, актиний и протактиний, аналоги теллура и йода — полоний и астат. В восьмом издании «Основ химии», которое вышло в 1906-м, была помещена другая, немного модифицированная таблица. В нее добавили так называемую нулевую группу, включающую новые элементы, открытые в конце XVIII века, — благородные, или инертные, газы. Их Менделеев предсказать не смог, более того, они стали целым испытанием для периодического закона и таблицы. Дело в том, что от данных элементов не удавалось получить каких-либо соединений, они просто не вступали в химическое взаимодействие с другими веществами. Доходило до того, что некоторые ученые отказывались признавать их элементами. Однако в итоге была выдвинута идея так называемой нулевой группы, что позволило включить данные элементы в таблицу.
Кроме них в таблицу попал еще радий — это говорит о том, что Менделеев окончательно признал явление радиоактивности и радиоактивных элементов. Открытие предсказанных элементов Интересна история открытия элементов, существование которых предрекал Менделеев исходя из периодической таблицы. По сути, относительно скорое их обнаружение и полное совпадение предсказанных свойств с реальными стало дополнительной причиной признания периодического закона, дальнейшего развития таблицы и поиска новых элементов. А началось все, как водится, с подачи Дмитрия Ивановича. Однажды осенью 1875 года, просматривая доклады Парижской академии наук, Менделеев обратил внимание на сообщение французского химика Поля-Эмиля Лекока де Буабодрана об открытии нового элемента, названного галлием в честь Франции, но по ее латинскому названию — Галлия. Интересно то, что символ страны — петух — по-французски пишется lecoq, а на латыни — gallus, поэтому, дав новому элементу имя галлий, Лекок неумышленно увековечил заодно и свою фамилию. Памятник Д.
Готовясь к лекциям, собирая материал для своего учебника "Основы химии", Д. Менделеев раздумывал над тем, как систематизировать материал таким образом, чтобы сведения о химических свойствах элементов не выглядели набором разрозненных фактов. Ориентиром в этой работе Д.
Менделееву послужили атомные массы элементов. После Всемирного конгресса химиков в 1860 году, в работе которого участвовал и Д. Менделеев, проблема правильного определения атомных весов была постоянно в центре внимания многих ведущих химиков мира, в том числе и Д. Работая над трудом «Основы химии», Д. Менделеев открыл в феврале 1869 года один из фундаментальных законов природы — периодический закон химических элементов.
Именно он установил наиболее точные для того времени величины атомных весов, что в дальнейшем, очевидно, способствовало открытию Периодического закона химических элементов. Свою теорию Канниццаро изложил в брошюре, которую лично раздал участникам Международного химического конгресса в Карлсруэ в 1860 году, среди которых были Д. Менделеев и уже упомянутый Юлиус Лотар Мейер. В связи с этим нужно напомнить, что Юлиус Лотар Мейер — немецкий химик, иностранный член-корреспондент Петербургской академии наук с 1890 года — по-своему стремился навести порядок в системе химических элементов. На его родине, в городе Фарель Нижняя Саксония , установлен мемориал с тремя скульптурными портретами: Мейера, Менделеева и Канниццаро. В 1864 году Мейер опубликовал таблицу, содержавшую 28 элементов, размещённых в шесть столбцов согласно их валентностям. Очевидно, что эта таблица указывает на близость свойств ограниченного числа химических элементов, расположенных в вертикальных столбцах. Именно с этой целью и было ограничено их число. Менделеев писал, что таблица Л. Мейера представляла собой только простое сопоставление элементов по валентности, считавшейся их коренным свойством. Понятно, что валентность не является единственной постоянной для отдельно взятого элемента, поэтому такая таблица не могла претендовать на полноценное описание элементов и не отражала присущий их распределению периодический закон. Лишь спустя полгода после первого варианта таблицы Менделеева, в 1870 году, Мейер опубликовал работу «Природа элементов как функция их атомного веса», содержавшую новую таблицу и график зависимости атомного объёма элемента от атомного веса. Примерно одновременно с публикацией Мейером таблицы химических элементов в соответствии с их валентностью английский химик Джон Ньюлендс предложил свой вариант периодической системы элементов. Началось с того, что в начале 1864 года Ньюлендс прочитал статью, в которой утверждалось, что атомные веса большинства элементов с большей или меньшей точностью кратны восьми. Мнение автора было ошибочным, однако Ньюлендс решил продолжить исследования в этой области. Он составил таблицу, в которой расположил все известные элементы в порядке увеличения их атомных весов. В статье, датированной 20 августа 1864 года, он отметил, что «в этом ряду наблюдается периодическое появление химически сходных элементов». Пронумеровав элементы и сопоставив их свойства, Ньюлендс сделал вывод: «Разность в номерах наименьшего члена группы и следующего за ним равна семи; иначе говоря, восьмой элемент, начиная с данного элемента, является своего рода повторением первого, подобно восьмой ноте октавы в музыке…» Эта мистическая музыкальная гармония в конечном счёте скомпрометировала всю работу, которая внешне несколько напоминала Периодическую таблицу Менделеева. Спустя год, 18 августа 1865-го, Ньюлендс опубликовал новую таблицу элементов, назвав её «законом октав». История сохранила лишь ехидное замечание профессора физики Лондонского университетского колледжа Джорджа Фостера: «Не пробовал ли докладчик располагать элементы в порядке начальных букв их названий и не обнаружил ли при этом каких-либо закономерностей? Ньюлендс её получил «за открытие Периодического закона химических элементов», хотя пятью годами ранее, в 1882-м, этой награды были удостоены Д. Менделеев и Л. Мейер «За открытие периодических соотношений атомных весов». Награждение Ньюлендса выглядело несколько сомнительным, хотя неоспоримой заслугой английского учёного является то, что он действительно впервые констатировал факт периодического изменения свойств химических элементов, нашедший отражение в «законе октав». По высказыванию Д. Менделеева, «…в этих трудах видны некоторые зародыши Периодического закона». Теперь несколько примеров того, как связана Периодическая система с геологией и, прежде всего, с науками о веществе земных оболочек. Всем понятно, что минералогия, постоянно обогащая представления о минералах и соответственно о химических элементах, содержащихся в их составе, способствовала созданию Периодической системы. Сама же система сразу указала на ряд узких мест в научных представлениях о химических элементах. Одним из первых результатов её использования был пересмотр атомных весов урана и редкоземельных элементов, а также их перевод из двухвалентных аналогов кальция в группу трёхвалентных элементов. В наши дни значение этой коррекции становится всё более очевидным. Потребление редкоземельных элементов только в России составляет более двух тысяч тонн в год. Периодическая таблица строилась не только на основе атомных весов. В ней также были учтены и свойства химических элементов. Благодаря этому Менделеев смог предсказать экаалюминий галлий и экасилиций германий. Оба элемента были вскоре открыты — в 1876 и 1886 годах соответственно. Они также очень важны в полупроводниковых технологиях, в связи с чем потребность в них весьма велика. Наконец, следует упомянуть, что ещё при жизни Менделеева было открыто семейство благородных газов. Это открытие отчётливо позволило отойти от аналогии периодов с музыкальными октавами и указало на выделение в таблице октетов химических элементов с повторением близких свойств на девятом элементе. Стоит добавить, что помимо использования этих элементов в технике они рассматриваются как важнейшие компоненты глубинных оболочек газовых гигантов. Дополнения в таблицу связаны не только с открытиями новых химических элементов. Нужно отметить, что в Периодической таблице не всегда положение элемента, определяемое его атомным весом, полностью соответствовало его химическим свойствам, которым Менделеев отдавал предпочтение. Так возник вопрос: есть ли у элемента более фундаментальное свойство, чем его атомный вес? В 1913 году, через шесть лет после кончины Дмитрия Ивановича Менделеева, молодой английский физик Генри Мозли ввёл представление об атомном номере элемента — положительном заряде атомного ядра. Выполненные Мозли расчёты атомных спектров в дальнейшем привели к открытию четырёх до этого неизвестных элементов: гафния, рения, технеция и прометия. Модель электронного строения атомов способствовала пониманию особенностей их поведения в геохимических процессах. В частности, когда немецкий минералог Гуго Штрунц открыл в 1958 году первый галлиевый минерал галлит CuGaS2, все стали думать, что галлий следует искать в широко известном халькопирите CuFeS2, поскольку оба минерала имеют однотипную структуру. Но это было абсолютно безуспешно. Причина состоит в том, что у железа в халькопирите и у галлия в галлите разные внешние электронные оболочки.
Ученый исследовал сжимаемость газов и термический коэффициент их расширения в широком интервале давлений. Научные работы Менделеева составляют лишь небольшую часть его творческого наследия. Наука и промышленность, сельское хозяйство, народное образование, общественные и государственные вопросы, мир искусства — все привлекало его внимание, и везде он «показывал свою могучую индивидуальность». В 1891 году морское и военное министерства поручают Менделееву разработку вопроса о бездымном порохе, и в 1892 году он блестящим образом выполняет эту задачу. Предложенный им «пироколлодий» оказался превосходным типом бездымного пороха, универсальным и легко приспособляемым к любому огнестрельному оружию. В 1893 году Менделеев был назначен управляющим только что преобразованной Главной палаты мер и весов, и на этом посту оставался до конца своей жизни. Там Менделеев организовал ряд работ по метрологии. В 1899 году ученый совершил поездку на уральские заводы, в результате появилась содержательная монография о состоянии уральской промышленности. 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. Менделеев выступал за промышленный путь развития России: «Я не был и не буду ни фабрикантом, ни заводчиком, ни торговцем, но я знаю, что без них, без придания им важного и существенного значения нельзя думать о прочном развитии благосостояния России». Менделеев многие годы боролся за экономическое развитие страны. Ему приходилось опровергать обвинения в том, что его деятельность по пропаганде идей индустриализации была обусловлена личной заинтересованностью. Заботясь о развитии отечественной промышленности, Менделеев не мог обойти проблемы охраны природы. В 1859 году 25-летний ученый опубликовал в первом номере московского журнала «Вестник промышленности» статью «О происхождении и уничтожении дыма», где указывает на большой вред, который наносят неочищенные отработанные газы. В 1888 году Менделеев разработал проект по расчистке Дона и Северского Донца, обсуждавшийся с представителями городских властей. В 1890-е он принял участие в издании энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона, где публикует ряд статей на темы сохранения природы и ресурсов. Широту работ Менделеева, посвященных сохранению природных ресурсов, характеризуют его исследования в области лесного хозяйства при поездке на Урал в 1899 году. Менделеев тщательно изучил прирост различных видов деревьев на громадной площади Уральского края и Тобольской губернии.
Пять главных достижений Дмитрия Менделеева
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. Ряд сельскохозяйственных опытов в Боблове. Министерство народного просвещения утверждает Дмитрия Ивановича профессором Петербургского университета. Поездка в Париж на "Всемирную выставку" и посещение ряда французских промышленных предприятий.
В его собрании сочинений из 25 томов 17 посвящены химии и семь — работам в других областях знания и практической деятельности.
Основу экспорта составляли поставки сырья. Рост новых предприятий тормозила технологическая неразвитость. Правительство обращалось к общественности с просьбой принять участие в разработке экономических вопросов, содействовало в организации торгово-промышленного движения «Какой я химик, я политэконом. Всего же у Дмитрия Ивановича около ста работ на экономические темы. При его жизни деятельность Менделеева-экономиста в российском обществе привлекала внимание и вызывала споры не меньше, чем его научные работы по химии в мировых научных кругах. Первое непосредственное знакомство Менделеева с делами промышленными пришлось на годы реформ Александра II. Экономика страны тоже требовала изменений.
Правительство обращалось к общественности с просьбой принять участие в разработке экономических вопросов, содействовало в организации торгово-промышленного движения. Обеспечить Россию собственным керосином Одним из зачинщиков, агитаторов привлечения ученых к делу развития промышленности был петербургский миллионер В. Кокорев, вложивший средства, нажитые на винных откупах, в строительство первого нефтеперегонного завода в Баку, который, однако, приносил ему порядка 200 тысяч рублей убытков в год. Нефтепромышленник разыскал 29-летнего приват-доцента Менделеева, только что издавшего свой первый учебник «Органическая химия», и уговорил его поехать в Баку изучать нефтяные промыслы с одной только просьбой: «Либо помогите устранить убытки, либо закройте завод». И вышло так, что через год предприятие дало чистый доход более чем в 200 тысяч рублей. Василий Александрович Кокорев — русский предприниматель и меценат Wikipedia В те годы Россия закупала в огромном количестве американский керосин. После присоединения Азербайджана к России правительство отдавало бакинские нефтяные колодцы на откупное содержание.
Нефтяные колодцы переходили из рук в руки, нефть добывалась примитивным способом и поставлялась на продажу в сыром виде, а попытки отдельных предпринимателей наладить переработку не могли составить конкуренцию американцам. В 1873 году в Петербурге собралась комиссия для рассмотрения вопроса о развитии нефтяного промысла. В эту комиссию Менделеев входит, будучи уже мировой знаменитостью после открытия периодического закона, и его мнение сыграло не последнюю роль в решении об отмене откупной системы нефтедобычи. На смену откупам был введен акциз на производство керосина. Однако меры эти казались Менделееву недостаточными. Дело в том, что принятая система акцизов не стимулировала технические инновации, а напротив, тормозила их внедрение. Министр финансов Николай Бунге откомандировал Менделеева в Америку для изучения постановки и ведения нефтяного дела, мечтая, что Соединенные Штаты и Россия разделят «в будущем между собою выгоды нефтяного промысла».
Именно в отсутствии поддержки со стороны государства он видел причины, «которые препятствовали нашей нефтяной промышленности, начавшейся прежде американской, занять надлежащее ей место». Отменить акцизы удалось лишь тогда, когда керосиновый кризис в США и Европе повлек за собой обрушение цен и на российском рынке. Успехи же менделеевских начинаний в нефтяной отрасли сказались в 1895 году, когда российский керосин вытеснил наконец американский. Нефтепромыслы в Баку Поддержать промышленность В 1882 году готовится первый в России торгово-промышленный съезд, который мог оказать влияние на формирование экономической программы Александра III, только что вступившего на престол. Менделеев пишет: «Царь, который позаботится устроить все условия для развития заводского и фабричного дела и для сбыта русских заводских и фабричных продуктов на запад и на восток, займет еще более славное место в истории России». На съезде он выступает с программой «Об условиях развития заводского дела», обращается к правительству с требованием организации льготного кредитования промышленных начинаний и петицией о необходимости создания министерства промышленности. Удивительно, что через полтора столетия после этой записки России приходится решать те же проблемы.
В статье о Всероссийской выставке 1896 года он писал: «Там впереди… усиление мирового значения России и торжество русского гения на пути промышленного прогресса, а вместе с тем богатство и могущество русского народа». Дмитрий Иванович считал важным поддерживать не только промышленность, но и промышленников. Как он писал, «я не был и не буду ни фабрикантом, ни заводчиком, ни торговцем, но я знаю, что без них, без придания им важного и существенного значения нельзя думать о прочном развитии благосостояния России». На службу индустриализации России великий ученый поставил не только свой гений естествоиспытателя и изобретателя, не только выдающиеся экономические познания, но и свое перо публициста и общественный авторитет. Он неоднократно обращался с письмами по вопросам промышленного развития страны к Александру III, Николаю II, многим высокопоставленным царским сановникам, собирался издавать газету, основной целью которой считал развитие начал протекционистской политики — ей он посвятил три письма Николаю II.
Для него было важно, чтобы никакие особенности здания не влияли на точность измерений. После 30 с лишним лет работы в Императорском университете, проведя множество опытов и исследований, Менделеев, наконец, занимает место в своем кабинете в учреждении образцовых мер и весов. Здесь он вплотную приступил к теме, которая сопровождала всю его научную жизнь — измерениям.
С самой ранней юности он всегда всё мерил и понимал, что метрологическая система в стране далека от совершенства. За 15 лет в палате мер и весов его труды переросли в самую настоящую метрологическую реформу. Менделеева: «Менделеев в первую очередь совершенствует эталоны длины и массы и создает ряд новых эталонов, которые требуют уже развития промышленности и науки.
Пироговым , потом в Ришельевском лицее в Одессе. В 1856 году он защитил диссертацию и получил степень магистра химии. С 1857 по 1890 работал в Императорском Санкт-Петербургском университете на кафедре химии. С 1859 по 1860 год преподавал и работал в Германии, в Гейдельбергском университете, где познакомился с такими учеными, как Р. Бунзен, Дж. С 1872 года, после получения звания профессора, он преподавал в Санкт-Петербургском технологическом институте, Николаевском инженерном училище, а также в Институте путей сообщения.
С 1876 года он член-корреспондент Академии наук. Открытие Периодического закона Ученым был открыт и сформулирован один из фундаментальных законов природы — периодический закон химических элементов. Необходимо отметить, что над своей системой Менделеев работал с 1869 по 1900 года и так и не был удовлетворен своим трудом до конца. Последние годы и смерть В последние годы жизни Менделеев много сделал для открытия первого университета в Сибири, основал Главную палату мер и весов, содействовал открытию в Киеве Политехнического института, создал первое в Российской империи Химическое общество. Умер ученый в 1907 году, в возрасте 72 лет. Похоронен на одном из кладбищ Санкт-Петербурга.
Дмитрий Иванович Менделеев: биография и открытия
Учёный открыл в 1860 году «температуру абсолютного кипения жидкостей», или критическую температуру. 1 марта 1869 года знаменует собой открытие Менделеевым периодического закона. В краткой биографии Менделеева Дмитрия Ивановича говорится о том, что часть своей жизни будущий ученый провел в Сибири, где в это же время отбывали ссылку декабристы. До 1904-го года Менделеев не мог выдвигаться на Нобелевскую премию, потому что у Нобеля в завещании первым пунктом было сказано – «За недавние открытия», а закон периодический был открыт в 1869 году, т.е. задолгл до этого решения.
Система, перевернувшая науку
Вот основные научные интересы его: — Величайшей заслугой было открытие в 1869 году Периодического закона химических элементов, одного из основных законов естествознания, и создание на его основе периодической системы элементов. Современная формулировка периодического закона звучит так: свойства элементов проявляющиеся в простых веществах и соединениях находятся в периодической зависимости от заряда ядер их атомов. На основе периодического закона Д. Менделеев исправил атомные веса некоторых, уже открытых, элементов и предсказал открытие и свойства ряда новых галлий, скандий, германий. Отметим, что имеющее важнейшее промышленное значение сжижение газов осуществимо только при его охлаждении ниже критической температуры.
Автор BrainApps На чтение 3 мин Просмотров 7к. Опубликовано 02. Российскому ученому удалось систематизировать знания о химических элементах и представить их в виде таблицы, которую и сейчас обязательно изучают школьники на уроках химии. Периодическая таблица стала фундаментом для бурного развития этой сложной и интересной науки, а история ее открытия окутана легендами и мифами. Для всех увлекающихся наукой будет интересно узнать правду о том, как Менделеев открыл таблицу периодических элементов. История таблицы Менделеева: как все начиналось Попытки классифицировать и систематизировать известные химические элементы предпринимались задолго до Дмитрия Менделеева. Свои системы элементов предлагали такие известные ученые, как Деберейнер, Ньюлендс, Мейер и другие.
Дмитрий Менд елеев добился все мирного призвания еще при жизни, в его научный титул входило более ста наименований. Он имел огро мн ый авторитет в научной области, являлся почетным доктором многих университетов и почетным членом академий наук и научных обществ ведущих стран мира. В 1880 году за «славную ученую деятельность» Дмитрий Мендел еев был избран по четным членом Московского ун иверситета и Императорск ого Московского технического училища сегодня — Московский гос ударственный технический университет имени Н. Ученого не стало в начале 1907 года. В его память Русское физико-химическое общество при Санкт-Петербургском университете организовало первый Менделеевский съезд по общей и прикладной химии.
Со времени открытия периодического закона прошло достаточно времени, однако даже сегодня никто не может однозначно утверждать, что все содержание таблицы элементов осознано до конца. Менделеев среди профессоров, преподавателей и студентов физикоматематического факультета Санкт-Петербургского университета Открытие периодического закона В 1865 году автор знаменитого учебника по органической химии пришел к заключению, что возникла острая необходимость создать новый учебник, но уже по неорганической химии. В нем Менделеев планировал отразить современный уровень развития науки. К этой идее он подошел со всей ответственностью — вместе с материалом стал одновременно собирать и анализировать данные о химических элементах. Нужно сказать, что сегодня эта задача не составила бы большого труда, но в то время, когда не существовало никакой системы расположения элементов, это была работа не из легких. Все элементы и их соединения представляли собой своеобразный «темный лес», в котором не составляло труда заблудиться. Ученый решил сделать картонные карточки и написать на каждой название элемента, его атомную массу, формулы соединений и основные свойства. Но без строгой систематизации в итоге получился своеобразный каталог известных к тому времени элементов, в котором мог разобраться лишь его создатель. Набросок периодической системы элементов По легенде, которая более похожа на правду, периодическую таблицу элементов, которая позволила превратить весь собранный материал в стройную базу данных, Менделеев увидел во сне. Ему приснилось, в каком порядке необходимо расположить имеющиеся у него карточки согласно фундаментальному закону природы. На тот момент ученый был весьма близок к открытию таблицы, ведь он годами пытался систематизировать данные, так что рано или поздно это должно было случиться. Мозг химика и днем, и ночью работал в одном направлении. Поэтому озарение скорее закономерно, чем случайно. С того дня, когда за простыми рядами символов химических элементов Менделеев увидел проявление закона природы, его уже не занимали другие вопросы: все отошло на задний план. Менделеев также создавал приборы, которые использовал в своих исследованиях. Вот только некоторые из них: пикнометр для определения плотности жидких веществ, весы для взвешивания твердых и газообразных веществ, дифференциальный барометр 1 марта 1869 года, закончив рукопись учебника, в котором находилась таблица элементов, Менделеев сдал его в печать и сразу же уехал в командировку. Этот день считается датой открытия периодического закона химических элементов. Однако именно тогда ученый лишь завершил разработку таблицы, которая на самом деле была прообразом той периодической системы, о которой мы знаем со школьной скамьи. Об открытии закона сообщил друг Менделеева профессор химии Меншуткин. Это произошло 6 марта 1869 года на заседании Русского химического общества. Интересен тот факт, что русские химики вначале даже не поняли, о чем идет речь и какое великое достижение имеется в виду. Однако для дальнейшего развития таблицы и закона было достаточно того, что значение этого открытия осознал сам Дмитрий Иванович. Таких листов Менделеев исписал многие тысячи Термин «периодический закон» Менделеев впервые употребил в 1870-м, а спустя год дал окончательную формулировку. Закон звучал так: «Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел стоят в периодической зависимости от их атомного веса». Существует и альтернативная формулировка: «Измеримые физические и химические свойства элементов и их соединений стоят в периодической зависимости от атомных весов элементов». Графическим выражением данного закона является разработанная Менделеевым таблица элементов, которая вскоре стала также называться периодической. Вот так обосновывает ее название сам ученый: «Было бы правильнее назвать мою систему периодической, поскольку она вытекает из периодического закона, что естественно». На склоне лет ученый так оценит свое открытие: «Это лучший свод моих взглядов и соображений о периодичности элементов... Это главная причина моей научной известности, потому что многое оправдалось гораздо позднее». Окончательная доработка периодической таблицы В течение последующих двух лет после первого упоминания о таблице элементов Менделеев сформулировал и заложил основы учения о периодичности. Параллельно с этим шли «шлифовка» и упорядочивание элементов в таблице, так как распределение иногда казалось Дмитрию Ивановичу несовершенным. По его мнению, атомные массы во многих случаях были определены неточно. В результате такой ошибки некоторые элементы занимали не те места в таблице, и это подтверждалось свойствами их соединений. Руководствуясь законом периодичности и химико-физическими свойствами соединений, Менделеев изменил атомные массы этих элементов и поставил их в один ряд с теми, у которых были сходные свойства. Так, вначале он поместил карточку с бериллием, атомная масса которого считалась равной 14, рядом с алюминием атомная масса 27,4.
От ледоколов до периодической системы: Главархив — о достижениях Дмитрия 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. Менделеев исследовал (в 1854—1856 годах) явления изоморфизма, раскрывающие отношения между кристаллической формой и химическим составом соединений, а также зависимость свойств элементов от величины их атомных объёмов. Дмитрий Иванович Менделеев — чем известен, биография, открытия, работы и цитаты — РУВИКИ: Интернет-энциклопедия.
25+ неожиданных фактов о жизни Дмитрия Менделеева, про которые не расскажут на уроках химии
| Дмитрий Иванович Менделеев: биография и открытия | Эта первая работа Д.И. Менделеева определила главное направление в его научном поиске, а после 15 лет упорной работы привела к открытию периодического закона и системы элементов. |
| В поисках мирового эфира: чему посвятил жизнь Дмитрий Менделеев | Периодический закон был открыт Менделеевым в ходе работы над текстом учебника «Основы химии», когда он столкнулся с трудностями систематизации фактического материала. |
Менделеев. Творец «Периодической системы» и первого нефтепровода
Дмитрию было только 10 лет, когда его отец скончался. Сначала он полностью потерял зрение. После перенесенного стресса его здоровье сильно пошатнулось, и он умер. Потеря единственного кормильца стала большой трагедией для огромной семьи. Несмотря на горе, Мария Дмитриевна продолжала твердой рукой вести хозяйство и воспитывать детей. Эта женщина с сильным характером оказывала большое влияние на своего младшего сына.
Еще до кончины отца семье Менделеевых пришлось переехать в село Аремзянское, где у брата Марии Дмитриевны, который жил в Москве, был небольшой стекольный заводик. Энергичная женщина стала управляющей этого предприятия. Небольшой пенсии супруга и жалования, которое получала Мария Дмитриевна, было достаточно для содержания огромного семейства. Когда младший Менделеев стал гимназистом, Мария Дмитриевна выслушивала немало претензий от педагогов по поводу отсутствия способностей к учебе у ее сына. Он не проявлял интереса ни к одному из предметов, особенно тяжело давалась мальчику латынь.
Зато ему нравилось наблюдать за стекольным заводом. Здесь подросток получал первые впечатления от организации работ на промышленном предприятии. Внимательная, умная мать сделала вывод, что в ее семье растет будущий предприниматель, и решила развивать способности сына в этом направлении. Когда мальчику было 14 лет, на стекольном заводе случился пожар, спасти предприятие не удалось. Семья потеряла большую часть своих доходов.
После долгих раздумий Мария Дмитриевна приняла решение переехать в Москву, чтобы устроить младшего сына в университет. Два года ушло на завершение всех дел в Сибири, после мать уехала в столицу с двумя младшими детьми — Лизой и Дмитрием. Это произошло в 1850 году, Дмитрий поступил учиться на отделение естественных наук физмата Главного пединститута. Через несколько месяцев после этого события Мария Дмитриевна скончалась. Преподавателями Менделеева были знаменитые профессора Н.
Остроградский, Э. Ленц, А. На протяжении пяти лет своей студенческой жизни молодой человек полностью раскрыл свои незаурядные способности. Уже в это время он активно занимается научной работой, становится автором опубликованной статьи «Об изоморфизме». Научная деятельность По окончанию института способному выпускнику был вручен диплом с золотой медалью и направление на службу в Симферополь.
Дмитрий Иванович занял должность старшего учителя местной гимназии. Когда началась Крымская война, учитель перебрался на новое место жительства. Теперь он работает преподавателем лицея в Одессе, и мечтает о продолжении учебы в университете. Карьера лицейского преподавателя была недолгой, уже через год Дмитрий становится студентом Петербургского университета. Он защитил диссертацию, стал работать в должности преподавателя химии.
После защиты следующей диссертации молодого ученого назначили приват-доцентом университета. Менделееву было 25 лет, когда его откомандировали в Германию. Здесь он работает в Гейдельбергском университете, занимается обустройством лаборатории, исследованием капиллярных жидкостей. Ученый проводит много опытов, на основании практических исследований пишет научные труды — «О расширении жидкостей», «О температуре абсолютного кипения». В этот же период ему удалось открыть явление, названное «критической температурой».
Но, несмотря на это, таблица всё же была создана, а элементы систематизированы. Легенда о сне Менделеева Многие слышали историю, что Д. Менделееву его таблица приснилась. Эта версия активно распространялась вышеупомянутым соратником Менделеева А. Иностранцевым в качестве забавной истории, которой он развлекал своих студентов. Он говорил, что Дмитрий Иванович лёг спать и во сне отчётливо увидел свою таблицу, в которой все химические элементы были расставлены в нужном порядке. Но реальные предпосылки для истории со сном всё же были: как уже упоминалось, Менделеев работал над таблицей без сна и отдыха, и Иностранцев однажды застал его уставшим и вымотанным. Днём Менделеев решил немного передохнуть, а некоторое время спустя, резко проснулся, сразу же взял листок бумаги и изобразил на нём уже готовую таблицу. Но сам учёный опровергал всю эту историю со сном, говоря: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг… готово».
Так что легенда о сне может быть и очень привлекательна, но создание таблицы стало возможным только благодаря упорному труду. Дальнейшая работа В период с 1869 по 1871 годы Менделеев развивал идеи периодичности, к которым склонялось научное сообщество. И одним из важных этапов данного процесса стало понимание того, что любой элемент в системе должно располагать, исходя из совокупности его свойств в сравнении со свойствами остальных элементов. Основываясь на этом, а также опираясь на результаты исследований в изменении стеклообразующих оксидов, химику удалось внести поправки в значения атомных масс некоторых элементов, среди которых были уран, индий, бериллий и другие. Пустые клетки, остававшиеся в таблице, Менделеев, конечно же, хотел скорее заполнить, и в 1870 году предсказал, что в скором времени будут открыты неизвестные науке химические элементы, атомные массы и свойства которых он сумел вычислить. Первыми из них стали галлий открыт в 1875 году , скандий открыт в 1879 году и германий открыт в 1885 году. Затем прогнозы продолжили реализовываться, и были открыты ещё восемь новых элементов, среди которых: полоний 1898 год , рений 1925 год , технеций 1937 год , франций 1939 год и астат 1942-1943 годы.
К 1940 году ученые уже знали все древние устойчивые атомы Земли — от водорода до урана, элемента с номером 92 — и заполнили все пустые клеточки, оставленные Менделеевым. Но на этом они не остановились. За ураном лежал целый мир элементов — нестабильных, радиоактивных, которые не могли просуществовать миллиарды лет с момента своего образования. Чтобы исследовать этот мир, его сначала нужно было создать. Первые шаги на этом пути изменили не только периодическую таблицу. В 1940 году, после того как Гленн Сиборг и его коллеги по Калифорнийскому университету в Беркли получили элемент номер 94, плутоний, их быстро взяли на работу в проект «Манхэттен» — Флеров был прав. Приняв участие в создании плутониевой бомбы — той, что потом сбросили на Нагасаки, — Сиборг вернулся в Беркли и продолжил создавать новые элементы с мирным практическим применением америций, например, используется в дымовых детекторах или без практического использования вовсе. К 1955 году его команде удалось синтезировать еще 6 искусственных элементов и добраться до 101-го элемента, которому Сиборг дал имя «менделевий». Какое-то время казалось, что таблица Менделеева закончится именно здесь, на фамилии ее создателя. Протоны в атомном ядре всегда пытаются разорвать его на части, поскольку их позитивные электрические заряды отталкивают друг друга, но нейтроны, электрически нейтральные частицы, которых больше, чем протонов, удерживают ядро от разрушения. Однако их связывающая сила работает лишь на очень близком расстоянии. С увеличением атомного номера ядра силы отталкивания растут быстрее сил притяжения. Поэтому в периодической таблице должна быть последняя клеточка, соответствующая максимальному размеру ядра, после которого атом не сможет сохранять стабильность даже на кратчайшее время, словно своего рода химическая муха-поденка. После получения менделевия, период полураспада которого составляет 51,5 суток, казалось, что ученые подобрались к этому пределу вплотную. Но исследователи из Беркли продолжали работу, соперничая с возглавляемой Флеровым Лабораторией ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований в Дубне. С 1965-го по 1974 год Беркли объявлял о создании элементов с номерами 102, 103, 104, 105 и 106 — но то же самое уже сделали и в Дубне. Эти «поденки» жили всего по нескольку секунд. О том, кто первым произвел тот или иной элемент, шли ожесточенные споры — дело было в разгар холодной войны.
Это смело исправленное значение атомной массы бериллия подтвердилось только через десять лет. Точно так же он помещает теллур 127,6 перед йодом 126,9 , чтобы теллур попал в один столбец с элементами аналогичной валентности 2 , а йод — своей 1. Николай Александрович Меншуткин — русский химик. В марте 1869 г. В тот же вечер Менделеев отправляет переписанную набело таблицу в типографию — ему нужно разослать ее многим людям. Еще через пару дней он передает написанную по этому поводу статью Николаю Меншуткину — для публикации в журнале Русского химического общества и для доклада от его имени на заседании общества, которое состоится 6 марта, когда автор будет ездить по сыроварням Тверской губернии. Меншуткин выступит, но сообщение не вызовет ажиотажа — скорее наоборот. Так, известный химик Николай Зинин недовольно выскажется в том духе, что пора бы Дмитрию Ивановичу заняться наконец настоящими химическими исследованиями. Русский приоритет В мире до сих пор обсуждается вопрос, признанный в России давно решенным, о приоритете в открытии таблицы. Но Дмитрий Иванович многого не знал о попытках его предшественников расположить химические элементы по возрастанию их атомных масс. Например, он не имел почти никакой информации о работах француза де Шанкуртуа, англичанина Ньюлендса и немца Мейера. Немецкий врач и химик Лотар Мейер был очень близок к открытию периодического закона. Вокруг имен Мейера и Менделеева в свое время разгорелась весьма острая дискуссия: кто же из них первым открыл этот закон? В 1864 году в книге «Современные теории химии» Мейер привел таблицу, где элементы были расположены в порядке увеличения их атомной массы. Но в эту таблицу Мейер поместил всего 27 элементов, меньше половины известных в то время. Расположение остальных оставалось неясным; что делать с ними, Мейер не знал. Он даже не пояснил, что означали прочерки, и структура таблицы осталась неопределенной. Только в 1870 году, после опубликования Менделеевым периодического закона и периодической системы, появилась статья Мейера, в которой он рассмотрел общую схему размещения химических элементов. Юлиус Лотар Мейер — немецкий химик, иностранный член-корреспондент Петербургской академии наук с 1890 года Wikipedia Сам Мейер вначале признавал приоритет Менделеева в открытии периодического закона. Однако позднее, в 1880 году, он опубликовал статью с претензией на свое первенство. Менделеев по этому поводу заметил: «Лотар Мейер раньше меня не имел в виду периодического закона, а после меня нового ничего к нему не прибавил». Однако честь открытия Периодической системы элементов принадлежит Менделееву не из-за приоритета публикации, действительная причина состоит в том, как Менделеев построил свою таблицу и какие сделал выводы на ее основе. Для того чтобы выполнялось требование, согласно которому в столбцах должны находиться элементы с одинаковой валентностью, Менделеев в одном или двух случаях был вынужден поместить элемент с несколько большим весом перед элементом с несколько меньшим весом… Поскольку этого оказалось недостаточно, Менделеев счел также необходимым оставить в своей таблице пустые места пробелы. Причем наличие таких пробелов он объяснил не несовершенством таблицы, а тем, что соответствующие элементы пока еще не открыты. В усовершенствованном варианте таблицы 1871 год существовало много пробелов, в частности, не заполнены были клетки, отвечающие аналогам бора, алюминия и кремния. Менделеев был настолько уверен в своей правоте, что пришел к заключению о существовании соответствующих этим клеткам элементов и подробно описал их свойства. Он назвал их экабор, экаалюминий и экакремний «эка» на санскрите означает «одно и то же». Таблица Мейера 1864 года Wikipedia Первое подтверждение предположений Менделеева последует в 1875 году, когда француз Поль Эмиль Лекок де Буабодран откроет новый элемент и назовет его галлием. Свойства галлия полностью совпадут с менделеевским экаалюминием. В 1879 году швед Ларс Фредерик Нильсон обнаружит скандий экабор. В 1886 году немец Клеменс Александр Винклер предъявит миру германий экакремний. Несмотря на то что все три химика дадут новым элементам названия, связанные с историей или географией своих стран, их открытия навсегда будут вписаны в биографию Менделеева и в историю русской науки. По версии академика, известного историка и философа науки Бонифатия Кедрова, именно свойственное менделеевской натуре крайнее нервное напряжение вкупе с множеством неотложных дел, в частности со срывом сроков сдачи в типографию заключения к «Основам химии» издатель был педант и на отсрочку не соглашался , стало условием открытия периодического закона. В спокойном состоянии Менделеев, возможно, не решился бы опубликовать столь нелогичную таблицу.