Дмитрий Менделеев, возглавлявший к тому моменту палату мер и весов, принимал активное участие в строительстве. Прекрасно образованные светские люди вечерами в доме Менделеевых вели философские разговоры, обсуждали политические новости и спорили о самых различных проблемах бытия. Ранние открытия Менделеева были связаны с еще одной химической и одновременно физической темой – исследованием газов. Дми́трий Ива́нович Менделе́ев — русский учёный-энциклопедист: химик, физикохимик, физик, метролог, экономист, технолог, геолог, метеоролог, нефтяник, педагог, воздухоплаватель.
Менделеев Дмитрий Иванович
- Менделееву и не снилось: системе химических элементов 150 лет
- Все открытия Менделеева
- Периодический закон
- Дмитрий Менделеев — биография
- Претенденты на лидерство
- Топ-5 открытий российской нaуки 2023 годa, которые могут изменить мир
Дмитрий Иванович Менделеев
Левкипп пришел к выводу: в конечном счете это приведет к исчезновению прежних свойств и появлению новых. Эту мысль за своим наставником стал развивать и Демокрит. Он придумал мельчайшим частицам название: «атомос», то есть «неделимые». Термин, который ввел философ, унаследовала и современная химия. Учение о том, что деление материи допустимо только до определенного предела, стало называться атомистикой, или атомистической теорией. Таким образом, Левкипп и Демокрит обрисовали важную мысль о том, что все состоит из атомов — невидимых и неделимых сфер материи бесконечного типа и числа. Попытка точных измерений Тщательным экспериментальным исследованиям физических и химических явлений дал жизнь ирландский химик XVII века Роберт Бойль — автор многих фундаментальных открытий. Вы о них точно слышали: - Бойль предпринял первые попытки точных измерений при описании изменения вещества в экспериментах по сжатию и расширению газов; - Именно Бойль установил, что воздух под давлением ртути умеет сжиматься, правда, не бесконечно такое свойство воздуха в 1651 году было названо упругостью. Открытая ученым обратная зависимость объема от давления получила название закона Бойля. Занимаясь изучением химических процессов, он ввел в науку понятие анализа состава тел и прославился своими взглядами на строение вещества. Как-то охарактеризовать невидимые атомы предложил английский естествоиспытатель Джон Дальтон.
Изучая составы химических соединений, он установил: Два элемента могут соединяться друг с другом в строго определенных соотношениях соотношение малых целых чисел и обобщил результаты своих исследований, сформулировав закон кратных отношений — важнейшее открытие в химии. Дальтон исследовал многие распространенные бинарные соединения гидриды и оксиды и сгруппировал первую таблицу относительных атомных весов. В попытке точно определить элементный состав различных соединений ученый провел не менее 2000 анализов и в итоге получил новую таблицу относительных атомных весов. К слову, во времена Берцелиуса было открыто уже 54 элемента. Метод, как их упорядочить и систематизировать, обнаружил Иоганн Деберейнер, объединивший элементы в группы. Он наблюдал за изменением их химических свойств и поведением атомного веса. Но впервые расположил их в порядке возрастания Джон Ньюлендс.
На первый взгляд, ничем. Но только на первый взгляд. И Менделеев это знал. Получается, что если присмотреться, то ванадий и фосфор равно как хром и сера, хлор и марганец не совсем «чужие» друг другу элементы. Между ними кое-какое сходство есть, но проявляется оно только в высших соединениях. Менделеев об этом знал и до 1869 г. Более того, об этом знали многие химики до него, но оставался вопрос: сходство высших соединений скажем, кислородных обусловлено сходством самих элементов, оказавшихся в особом, «предельном» состоянии, или же кислорода в них так много, что он «стирает» различия в природе самих элементов? Для Менделеева это был один из самых трудных вопросов. И ответ на него он искал около года, если не больше. Итак, вариант системы типа 3 , который вполне устраивает нас, для Дмитрия Ивановича в начале 1869 г. И главная причина его отказа от этого варианта состояла в отсутствии ясных и строгих критериев объединения в один столбец элементов, как тогда говорили, разных разрядов, или, если использовать современную терминологию, элементов главных и дополнительных подгрупп. При том что Менделеев понимал: свойства элементов определяются не только величиной и весом атома, но и «внутренними различиями материи, входящей в состав атомов», т. Но это понимание тогда оставалось лишь блестящей догадкой. Что делать дальше? В ситуации, когда критерии объединения элементов обоих «разрядов» в единую систему были еще не ясны, ему представилось более естественным разъединить элементы разных «разрядов». Именно поэтому, имея в руках вариант системы, по формальным признакам весьма близкий к тому, который впоследствии получил название «естественной системы» и который сейчас можно видеть в школьных и вузовских учебниках, Менделеев отказался размещать элементы «второго разряда» дополнительных подгрупп среди элементов первого, поскольку в этом случае «разорвалась бы естественность связи членов одного … ряда» т. Задача объединения элементов разных «разрядов» лишь на первый взгляд может показаться сравнительно несложной. Надо было перегруппировать шестьдесят с лишним элементов, а не просто выбросить треть их из системы. При этом надо было сохранить их расположение в порядке возрастания атомных весов и, по возможности, периодический характер изменения их свойств. Задача осложнялась тем, что Cu, Ag, Zn и Cd Менделеев поначалу относил к элементам первого разряда т. Может быть, тогда подойдет другая форма, которую потом станут называть «длинной» или «длиннопериодной» : Нет, такое расположение элементов Менделеева также не устраивало. Его смущало наличие разрыва в первых двух строках, ибо пустое место внутри естественной системы может служить указанием на существование не открытого еще элемента, а подозревать существование неизвестных элементов между, например, Be и B оснований не было. После долгих мучений Менделеев создал вариант системы, который с несвойственной ему скромностью назвал «Опытом системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве» далее сокр. На рукописном листке с «Опытом» он проставил дату: 17 февраля 1869 г. Составление «Опыта» и написание статьи «Соотношение свойств с атомным весом элементов» подвели черту под важным этапом работы Менделеева по созданию рациональной систематики элементов. Теперь он был уверен, что: — атомный вес является одним из важнейших параметров, определяющих коренные свойства элементов, и потому «распределение элементов по атомному их весу не противоречит естественному сходству, существующему между элементами, а напротив того, прямо на него указывает» Менделеев, 1869, с. Но полученный результат никак не мог считаться окончательным, поскольку «Опыт» при всех его достоинствах не обладал ни цельностью, ни должной естественностью. Так, переходные элементы «второго разряда» явно демонстрировали известные аналогии с элементами «первого», в «Опыте» же они оказывались всего лишь «навесом» над остовом системы. Отсюда сложное отношение Менделеева к своему созданию. Включив «Опыт» в первую часть «Основ» и в статью «Соотношение свойств» не считая отдельных листков с таблицей, отпечатанных для рассылки коллегам , Менделеев больше никогда его не публиковал. Только в статье «О месте церия в системе элементов», представленной Физико-математическому отделению СПб Академии наук академиком Н. Зининым и адъюнктом А. Бутлеровым на заседании 24 ноября 1870 г. Именно последняя и стала прообразом известной сегодня короткой формы системы, которую Менделеев уже в другой статье назвал «Естественной системой химических элементов» 1870. Графическое выражение Периодического закона, представленное в «Естественной системе», является более совершенным и зрелым. Оно было включено Менделеевым во вторую часть первого издания «Основ химии» 1871. К концу 1870 г. Дмитрий Иванович понял, что «предельные» высшие формы кислородных соединений и их свойства определяются не «самими свойствами кислорода» и не наличием «грани О4», т. Определенное влияние на размышления Менделеева о соотношении элементов разных разрядов могли оказать соображения, высказанные в 1869 г. Так, Н. Бекетов, выступая в 1869 г. Первые зависят от формы частичек, которая допускает присоединение только известного числа частичек другого тела; вторые, зависящие от химических свойств материи, выражаются по преимуществу количеством теплоты, отделяющейся при соединении. Чем более два элемента при своем соединении могут выделять теплоты, тем они способнее к соединению и тем прочнее происшедшее соединение. Потому мы можем себе представить, что непрочность возможного по аналогии соединения не позволит ему образоваться… Итак, по крайней мере два фактора имеют влияние на предел соединения, а следовательно, и на атомность элементов.
Однако ученые умы России да и всего мира отнеслись к его открытию с некоторым скепсисом. И кто знает, как все бы обернулось, если бы уже через несколько лет менделеевские открытия не получили подтверждения. С 1875 по 1886 годы различными химиками были описаны абсолютно новые элементы, существование которых благодаря своей таблице и предсказывал Менделеев. Француз Лекок де Буабодран обнаружил галлий, Нильсон — скандий, Венклер — германий. Таблица без имени Во многих странах Европы, в Соединенных Штатах Америки и в Канаде систему Менделеева чаще всего называют просто «Периодическая таблица», а ее автора и вовсе не упоминают. Дело в том, что эти государства не признают тот факт, что данное открытие первым сделал именно русский ученый. Одни уверены в том, что до Менделеева это совершали и другие химики. Вторые утверждают, что Дмитрий Иванович создал свою систему на основе предыдущих изысканий зарубежных исследователей. Эти споры не утихают до сих пор, поэтому для того, чтобы не вызывать ни у кого гнев, западные специалисты предпочитают иметь безымянную таблицу.
Подробнее Экономист Если рассматривать взгляды Менделеева как экономиста, то преобладающей в них была идея ускоренной индустриализации Российской империи. Он считал, что «число и качество потребностей» российского населения может происходить только через развитие несельскохозяйственных видов промышленности: «Другого выхода быть не может, если мы не станем превращаться из страны христианской цивилизации в страну среднеазиатского застоя». Универсальность научной и общественной деятельности для ученого того времени считалась делом обычным, но активность Дмитрия Ивановича не вписывалась ни в какие нормы и правила. Подробнее Педагог Основную задачу высшего образования Д. Менделеев видел в том, чтобы воспитывать научное мировоззрение студентов, научить их самостоятельно мыслить. Мнения современников о Менделееве-лекторе и преподавателе были полярно противоположными, хотя народу в аудиториях, где он читал курс химии, всегда собиралось много.
Периодическая система химических элементов: как это работает
Менделеев Дмитрий Иванович (1834–1907), российский химик, учёный-энциклопедист, педагог и общественный деятель; открыл один из фундаментальных. русский ученый, химик, создатель периодической системы элементов, профессор Санкт-Петербургского университета. 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. Но, возможно, именно открытие новых элементов Периодической таблицы Менделеева даст ключ к созданию Теории Всего, которая должна объединить существующие знания в естественных науках. Периодический закон Менделеева – 206 просмотров, продолжительность: 13:03 мин., нравится: 1. Смотреть бесплатно видеоальбом Светланы Владимировной в социальной сети Мой Мир. Когда откроют 119-й химический элемент таблицы Менделеева? «Технологически мы не очень далеки от открытия 119-го элемента, да и последующих.
25+ неожиданных фактов о жизни Дмитрия Менделеева, про которые не расскажут на уроках химии
Менделеева «Химический анализ ортита из Финляндии». Менделеева, не выразившись результатами масштабов естествознания в целом, тем не менее, как и всё в его исследовательской практике, будучи неотъемлемой частью и вехой на пути к ним, а в отдельных случаях — их фундаментом, чрезвычайно важен и для понимания развития этих исследований. Как станет видно из дальнейшего, он тесным образом связан с основополагающими компонентами мировоззрения учёного, охватывающими сферы от изоморфизма и «основ химии» до базиса периодического закона, от постижения природы растворов до взглядов, касающихся вопросов строения веществ [13]. Первые работы Д. Менделеева в 1854 году представляют собой химические анализы силикатов. Это были исследования « ортита из Финляндии» и « пироксена из Рускиалы в Финляндии», о третьем анализе минеральной глинистой породы — умбры — имеются сведения только в сообщении Степана Семёновича Куторги в Русском географическом обществе. К вопросам аналитической химии силикатов , Д. Менделеев возвращался в связи с магистерскими экзаменами — письменный ответ касается анализа силиката, содержащего литий. Этот небольшой цикл работ послужил возникновению интереса у исследователя к изоморфизму: состав ортита учёный сравнивает с составами других сходных минералов и приходит к выводу, что такое сопоставление позволяет построить изменяющийся по химическому составу изоморфный ряд [62]. В мае 1856 года Д. Менделеев, вернувшись в Санкт-Петербург из Одессы, подготовил диссертационную работу под обобщённым названием «Удельные объёмы» — многоплановое исследование, своеобразную трилогию, посвящённую актуальным вопросам химии середины XIX века.
Большой объём работы около 20 печатных листов не позволил издать её полностью. Опубликована была только первая часть, озаглавленная, как и вся диссертация «Удельные объёмы»; из второй части позднее был напечатан только фрагмент в виде статьи «О связи некоторых физических свойств тел с химическими реакциями»; третья же часть при жизни Д. Менделеева не была полностью опубликована — в сокращённом виде она была представлена в 1864 году в четвёртом выпуске «Технической энциклопедии», посвящённой стекольному производству. Через взаимосвязь освещаемых в работе вопросов Д. Менделеев последовательно приближался к постановке и решению наиболее существенных в его научном творчестве проблем: выявлению закономерностей при классификации элементов, построению системы, характеризующей соединения через их состав, строение и свойства, создание предпосылок формирования зрелой теории растворов [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.
Менделеева в мантии доктора права Эдинбургского университета. Написал «Основы химии» 1868—1871 — труд, многочисленные издания которого оказали влияние на химиков-неоргаников. История химии. Менделеев является автором фундаментальных исследований по химии , физике , метрологии , метеорологии , экономике , основополагающих трудов по воздухоплаванию , сельскому хозяйству , химической технологии , народному просвещению и других работ, тесно связанных с потребностями развития производительных сил России. Менделеев исследовал 1854—1856 явления изоморфизма , раскрывающие отношения между кристаллической формой и химическим составом соединений, а также зависимость свойств элементов от величины их атомных объёмов.
Открыл в 1860 году «температуру абсолютного кипения жидкостей», или критическую температуру. Сконструировал в 1859 году [48] — прибор для определения плотности жидкости. Создал в 1865—1887 годах гидратную теорию растворов. Развил идеи о существовании соединений переменного состава. Исследуя газы, нашёл в 1874 году общее уравнение состояния идеального газа, включающее, как частность, зависимость состояния газа от температуры, которую в 1834 году обнаружил физик Бенуа Поль Эмиль Клапейрон уравнение Клапейрона — Менделеева. В 1877 году выдвинул гипотезу происхождения нефти из карбидов тяжёлых металлов на сегодняшний день большинством учёных не принимается ; а также предложил принцип дробной перегонки при переработке нефти. Выдвинул в 1880 году идею подземной газификации углей. Занимался вопросами химизации сельского хозяйства, пропагандировал использование минеральных удобрений , орошение засушливых земель.
Совместно с Иваном Михайловичем Чельцовым принимал в 1890—1892 годах участие в разработке бездымного пороха. Автор 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 [49] , а друза горного хрусталя с его стола является одним из лучших экспонатов в витрине кварца. Рисунок этой друзы он поместил в первое издание «Общей химии» 1903 год. Студенческая работа Д. Менделеева была посвящена изоморфизму в минералах.
Менделеев написал 432 фундаментальные работы, из которых 40 — посвящены химии, 106 — физической химии, 99 — физике, 22 — географии, 99 — технике и промышленности, 37 — экономике и общественным вопросам, 29 — сельскому хозяйству, воспитанию, другим работам. Основная статья: Периодический закон Д. Рукопись «Опыта системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве». В результате этих размышлений 1 марта 17 февраля 1869 года был завершён самый первый целостный вариант Периодической системы химических элементов, который получил тогда название «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве» [50] , в котором элементы были расставлены по девятнадцати горизонтальным рядам рядам сходных элементов, ставших прообразами групп современной системы и по шести вертикальным столбцам прообразам будущих периодов. Эта дата знаменует собой открытие Менделеевым Периодического закона , но более верным считать эту дату началом открытия, поскольку требовалось его осмысление и затем достижение формулировки. Согласно окончательной хронологии первых публикаций Таблицы Менделеева [51] , впервые Таблица была опубликована 26-27 марта 14-15 марта 1869 года в 1-м издании учебника Менделеева «Основы Химии» ч. И уже после этого, осознав во время двухнедельной поездки по провинции великое значение своего открытия, Менделеев по возвращении в Петербург заказал в середине марта в типографии «Общественная польза» отдельные листки с этой таблицей, которые были напечатаны 29 марта 17 марта 1869 года специально для рассылки «многим химикам». Позднее, уже в начале мая 1869 года «Опыт системы элементов» был напечатан с химическим обоснованием в программной статье Менделеева «Соотношение свойств с атомным весом элементов» [52] журнал Русского химического общества.
Напечатанные листки достигли своей цели — в апреле 1869 года состоялась первая публикация Таблицы Менделеева в международной печати, согласно точной хронологии [51] , она вышла в свет 17 апреля 5 апреля 1869 года в лейпцигском «Журнале практической химии» [53] и стала достоянием мировой науки. В этой работе, датированной августом 1871 года, Менделеев приводит формулировку периодического закона, которая затем оставалась в силе на протяжении более сорока лет [54] : Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости от их атомного веса [55]. Оригинальный текст нем. Отдельные учёные в ряде стран, особенно в Германии, соавтором открытия считают Лотара Мейера. Существенное различие этих систем заключается в том, что таблица Л. Мейера — это один из вариантов классификации известных к тому времени химических элементов; выявленная Д. Менделеевым периодичность — это система, которая дала понимание закономерности , позволившей определить место в ней элементов, неизвестных в то время, предсказать не только существование, но и дать их характеристики [13] [57]. Не давая представления о строении атома, периодический закон, тем не менее, вплотную подводит к этой проблеме, и решение её было найдено несомненно благодаря ему — именно этой системой руководствовались исследователи, указывая факторы, выявленные им с интересовавшими их другими физическими характеристиками.
В 1984 году академик В. Спицын писал: «…Первые представления о строении атомов и природе химической валентности, разработанные в начале нашего столетия, основывались на закономерностях свойств элементов, установленных с помощью периодического закона» [58]. Немецкий учёный, главный редактор фундаментального пособия «Анорганикум» — объединённого курса неорганической, физической и аналитической химии, выдержавшего более десяти изданий, академик Л. Кольдиц так истолковывает особенности открытия Д. Менделеева, сопоставляя в высшей степени убедительные результаты его труда с работами других исследователей, искавших подобные закономерности [59] : Никто из учёных, занимавшихся до Менделеева или одновременно с ним исследованиями соотношений между атомными весами и свойствами элементов, не смог сформулировать эту закономерность так ясно, как это сделал он. В частности, это относится к Дж. Ньюлендсу и Л.
Одним из важнейших открытий Менделеева стала именно эта технология, причём он раскрыл её секрет очень оригинальным образом. Дмитрий Иванович просто изучил таможенные накладные стран, занимавшихся производством бездымного пороха, и установил список веществ, из которых его изготавливают, а об остальном он попросту догадался благодаря своим знаниям.
Конечно, не всё было так просто, ему потребовалось множество экспериментов, чтобы добиться желаемого, но в конце концов результат был достигнут. Пороходелием Дмитрий Менделеев был изобретён на протяжении нескольких лет, и посвятил этой теме 68 научных работ. Читайте также: Метеорологические исследования Воздушный шар, на котором совершил свой исторический полёт Дмитрий Менделеев Дмитрий Иванович всегда говорил, что учёный-естествоиспытатель должен не только заниматься сухой теорией, но и самолично подавать пример, иначе грош ему цена. Подтверждая собственные слова, он поднялся в небо на воздушном шаре экспериментальной конструкции, который тогда ещё был диковинкой, и в ходе этого полёта провёл множество замеров температуры воздуха на различной высоте, придя к выводам о зависимости температуры от высоты над уровнем моря. Это открытие Менделеева в дальнейшем легко в основу множества трудов по метеорологии, а сам отважный учёный преодолел на наполненном водородом воздушном шаре несколько сотен километров, прямо в воздухе устранив неисправность выпускного клапана, и совершил благополучную посадку в Московской области. Критическая температура В ходе многочисленных экспериментов Дмитрий Иванович Менделеев открыл «абсолютную температуру кипения жидкости», то есть такую температурную точку, при которой различия в физических свойствах пара и жидкости исчезают. На самом деле о критической температуре ещё в 1822 году догадался французский учёный-естествоиспытатель Шарль Каньяр де Ла-Тур, но открытие Менделеева никак с ним не связано — он пришёл к нему самостоятельно. Тем более что работа Ла-Тура в своё время прошла практически незамеченной, и не была известна широкому научному сообществу. Как бы то ни было, существование современной промышленности без этого открытия было бы невозможным.
Универсальная газовая постоянная Уравнение Менделеева — Клапейрона, или уравнение идеального газа Изучению газов и их свойств Дмитрий Иванович посвятил много лет и немало научных работ.
Одна из задач Десятилетия — рассказать, какими научными именами и достижениями может гордиться наша страна. В течение всего Десятилетия при поддержке государства будут проходить просветительские мероприятия с участием ведущих деятелей науки, запускаться образовательные платформы, конкурсы для всех желающих и многое другое.
История открытия таблицы Менделеева
Статья автора «Большая российская энциклопедия» в Дзене: 8 февраля исполняется 190 лет со дня рождения Дмитрия Менделеева. 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. Представитель ВНИИМ им. Д.И. Менделеева принял участие в работе консультационного комитета по единицам МБМВ. Менделеев принимает деятельное участие в первом международном съезде химиков в Карлсруэ 1861 - Возвращение в Петербург. «Никто из учёных, занимавшихся до Менделеева или одновременно с ним исследованиями соотношений между атомными весами и свойствами элементов, не смог сформулировать эту закономерность так ясно, как это сделал он.
УВЛЕКАТЕЛЬНЫЕ ФАКТЫ ИЗ ЖИЗНИ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА
В конце XIX века Дмитрий Менделеев попытался упорядочить атомы, сгруппировав их по массе и другим признакам в своей периодической таблице. Открытие Менделеевым периодического закона датируется 1 марта 1869 г., когда он составил таблицу, озаглавленную «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве». 119 с. Открытие Менделеевым периодического закона датируется 1 марта 1869 г., когда он составил таблицу.
Периодический закон Менделеева, суть и история открытия
Подводя итоги года, мы вспоминаем самые интересные факты и вымыслы, связанные с великими открытиями. Открытие Менделеевым таблицы химических элементов стало настоящей революцией в науке. Но история этого открытия до сих пор окутана легендами, мифами и легендами. Правда ли, что великому ученому приснился сон о том, как систематизировать знания о химических элементах? А верить ли слухам, что он торговал чемоданами в Гостином дворе в Санкт-Петербурге и придумал формулу спирта? Развенчивает стереотипы и подтверждает догадки, а также рассказывает об истории химии — старший преподаватель кафедры радиохимии СПбГУ Евгений Калинин. С чего начинается химия Основа всей современной химии — наши представления об атоме. Именно на уровне атома носителя свойств вещества человечество может объяснить фундаментальные свойства химических элементов — электронное строение атома, масса и заряд ядра, валентность, степени окисления и многое другое. Из школьной программы мы, конечно, помним, что: атом — мельчайшая частица, в состав которой входят отрицательно заряженные электроны» и «положительно заряженное» ядро. А ядро — это центр атома, который играет в его строении самую существенную роль и вокруг которого вращаются все электроны. Но изучена ли природа мельчайшей структурной единицы досконально?
Если подумать, мы в точности не знаем, как устроен атом и можем рассуждать о его строении лишь опосредованно, утверждает Евгений Калинин. Тем не менее, история химии изучает и описывает долгий процесс накопления научных знаний, начиная с древних времен. Например, еще греческие философы были рассуждали о важных вопросах о делимости материи. Первым стал рассуждать на эту тему Левкипп, учитель Демокрита. Атомизм Левкиппа-Демокрита Философа интересовало: можно ли каждую часть материи, которая обладает определенными свойствами, бесконечно делить на еще более мелкие части? Например, камень, расколотый пополам или растолченный в порошок, все равно останется тем же камнем. А что, если взять каждую его крупинку и раздробить на еще меньшие частички — до какого предела можно проводить такое деление и существует ли вообще такой предел?
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. У галлия они содержат 18 электронов, а у железа — только 13. Этот пример показывает, что Периодическая система позволяет многое понять в науке о рудных минералах.
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. Азот — основное вещество в составе атмосферы нашей планеты. Некоторые элементы подгруппы азота токсичны для человека фосфор, мышьяк, висмут. При этом азот и фосфор являются важными элементами почвенного питания растений, поэтому они входят в состав большинства удобрений. Азот и фосфор также участвуют в формировании важнейших молекул живых организмов — белков и нуклеиновых кислот. Подгруппа кислорода Халькогены или подгруппа кислорода — элементы шестой группы главной подгруппы VIA. Для завершения внешнего электронного уровня атомам этих элементов не хватает лишь двух электронов, поэтому они проявляют сильные окислительные неметаллические свойства. Однако, по мере продвижения от кислорода к полонию они ослабевают. Кислород образует две аллотропные модификации — кислород и озон — тот самый газ, который образует экран в атмосфере планеты, защищающий живые организмы от жёсткого космического излучения. Кислород и сера легко образуют прочные соединения с металлами — оксиды и сульфиды. В виде этих соединений металлы часто входят в состав руд. Галогены Седьмая группа главная подгруппа VIIA представлена галогенами — неметаллами с семью электронами на внешнем электронном слое атома.
Но именно периодическая таблица является самым известным открытием Менделеева. Широко распространён миф о том, что таблица якобы привиделась учёному во сне, причём этот миф появился ещё при его жизни. Сам Дмитрий Иванович его с негодованием отвергал и даже обижался, когда его спрашивали, правда ли это. Его до глубины души возмущало мнение людей, считавших, будто ему так легко досталось то, что было в действительности плодом многолетнего труда. Над своей таблицей он работал годами и оставил в ней места для элементов, которые на тот момент ещё не были открыты. Менделеев вычислил даже атомный вес элементов, о существовании которых лишь догадывался. Однако Дмитрий Иванович не был бы одним из величайших учёных в истории человечества, если бы его вклад в науку ограничился одной только этой таблицей. Всю жизнь он трудился на благо человечества и навсегда вписал своё имя в историю. Одной из важнейших заслуг Менделеева стала разработка технологии изготовления бездымного пороха. По сравнению с обыкновенным порохом бездымный обладает рядом преимуществ — он лучше сгорает и меньше пачкает ствол. Менделеев раскрыл секрет технологии очень оригинальным способом. Дмитрий Иванович просто изучил таможенные накладные стран, занимавшихся производством бездымного пороха, и установил список веществ, из которых его изготавливают, а об остальном он догадался. Конечно, не всё было так просто, учёному потребовалось множество экспериментов, чтобы добиться желаемого, но в конце концов результат был достигнут. Российская империя перестала втридорога закупать бездымный порох за рубежом. В ходе многочисленных опытов Дмитрий Иванович Менделеев открыл «абсолютную температуру кипения жидкости», то есть такую температурную точку, в которой различия в физических свойствах пара и жидкости исчезают. На самом деле существование критической температуры установил ещё в 1822 году французский учёный-естествоиспытатель Шарль Каньяр де Ла-Тур, но открытие Менделеева никак с ним не связано — Дмитрий Иванович пришёл к нему самостоятельно. Тем более что работа Ла-Тура в своё время прошла практически незамеченной и не была широко известна в научном сообществе. Как бы то ни было, существование современной промышленности без этого открытия было бы невозможным. Менделеевым было создано учение о растворах. В ту эпоху само понимание растворов, их свойств было во многом неправильным: сказывались века антинаучной алхимии.
Таблица Менделеева: история открытия, интересные факты и байки
Дмитрий Менделеев добился всемирного призвания еще при жизни, в его научный титул входило более ста наименований. 5 сентября 2018 г. в Университетской роще ТГУ состоялось торжественное открытие памятника основателям университета – В.М. Флоринскому и Д.И. Менделееву. Гениальному творению Дмитрия Менделеева, периодической системе химических элементов, исполнилось 150 лет. «Никто из учёных, занимавшихся до Менделеева или одновременно с ним исследованиями соотношений между атомными весами и свойствами элементов, не смог сформулировать эту закономерность так ясно, как это сделал он.
Подпишитесь на ежемесячную рассылку новостей и событий российской науки!
- Лента новостей
- 4 новых элемента внесли в периодическую таблицу Менделеева
- Все открытия Менделеева
- Атомный вес и прочее низкоуровневое устройство элементов
- Менделеев Дмитрий Иванович - Российский ученый - Биография
Опыт – сын ошибок трудных
- Дмитрий Иванович Менделеев: биография и открытия
- Менделеев Дмитрий Иванович - Российский ученый - Биография
- Последнее добавленное
- Столица Сибири
- Лента новостей
- 150 лет исполнилось величайшему открытию русского ученого Дмитрия Менделеева
Дмитрий Иванович Менделеев: биография и открытия
Периодический закон Менделеева привел к открытию сложности атомов, к открытию их составных частей и законов их взаимного расположения. История открытия Периодического закона и создания Периодической системы сложна и запутана, поэтому дальше я изложу лишь общий путь Менделеева к главному достижению его жизни. 8 ноября стало известно об официальном внесении четырех новых химических элементов в периодическую таблицу Менделеева. Однако, эта идея была негативно воспринята со стороны некоторых химиков, которые стали обвинять немецкого ученого в присвоении открытия Менделеева, уже давшего элементу имя «экасилиций». Российское научное сообщество хоть и понимало значимость открытий Менделеева, но все же не смогло оценить их по достоинству.
Дмитрий Иванович Менделеев: гений, прославивший науку во всех концах Земли
Строгого определения гениальности не существует, но в данном случае сомнений нет - он не просто решил проблему, над которой бились лучшие умы лучших научных школ Европы. Это тем удивительнее, что открыть Периодический закон на основании имевшихся тогда экспериментальных данных было совершенно невозможно, а он это непостижимым образом сделал. Про Дмитрия Ивановича рассказывают две легенды: что он придумал водку, и что Периодическая таблица привиделась ему во сне. Первая - обычная городская легенда с подсознательной попыткой опростить великого человека, сблизить его с выпивающим населением. А ссылка многочисленных авторов на докторскую диссертацию Менделеева "О соединении спирта с водой", в которой он якобы описал рецепт "правильной" водки, говорит лишь о том, что ни один из них не удосужился в эту работу заглянуть. В ней приведено множество данных о различных показателях таких растворов, но для самых разных концентраций спирта.
Вторая история - из того же ряда. Если Таблица приснилась, то и это сближает Менделеева с нами, простыми людьми. Может быть, ему что-то подобное и снилось. Может быть, ему что-то и снилось, вот только над решением этой загадки природы, по его собственному признанию, он "лет двадцать думал". Это некоторое преувеличение, потому что на момент открытия Менделееву только-только исполнилось 35 лет.
На самом же факультете осталась ее полномасштабная копия. Чуть позже, но в том же 2019 году, сотрудники Санкт-Петербургского университета сообщили о своей сенсационной находке — обнаруженная ими в Большой химической аудитории таблица оказалась на 12 лет старше. В университете рассказали, что таблица представляет собой демонстрационный вариант, изготовленный в 1876 году.
Она отличается от современных вариантов. Например, в ней нет VIII группы, в которую входят инертные благородные газы: на момент публикации они еще не были открыты. Одна из самых известных гласит, что Менделеев увидел свою таблицу во сне.
Сам Дмитрий Иванович об открытии периодического закона писал так: "Заподозрив о существовании взаимосвязи между элементами еще в студенческие годы, я не уставал обдумывать эту проблему со всех сторон, собирал материалы, сравнивал и сопоставлял цифры. Наконец настало время, когда проблема созрела, когда решение, казалось, вот-вот готово было сложиться в голове. Как это всегда бывало в моей жизни, предчувствие близкого разрешения мучившего меня вопроса привело меня в возбужденное состояние.
В течение нескольких недель я спал урывками, пытаясь найти тот магический принцип, который сразу привел бы в порядок всю груду накопленного за 15 лет материала. И вот в одно прекрасное утро, проведя бессонную ночь и отчаявшись найти решение, я, не раздеваясь, прилег на диван в кабинете и заснул. И 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". Эта история позже и легла в основу легенды о том, что таблица Менделееву приснилась. Самому ученому такая интерпретация не нравилась.
Научные открытия, сделанные во сне Впрочем, история знает и другие примеры, когда ученые мужи не только не отрицали, а даже подчеркивали, что сделали свои открытия во сне. Так, немецкому химику Фридриху Августу Кекуле приснилась формула бензольного кольца. Датчанин Нильс Бор во сне очутился на Солнце, а вокруг него на огромной скорости вращались планеты.
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.
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. Комаров , Д. Коновалов , Н. Курнаков , К. Тимирязев , В. Тищенко и другие российские учёные. Менделеев принимал участие в издании ряда энциклопедий и справочников в том числе Энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона. Один из основателей Русского химического общества 1868 , преобразованного в 1878 г. Награды В 1876 г.
Член и почётный член многих АН и научных обществ в том числе Лондонского королевского общества с 1892, Национальной академии деи Линчеи с 1893, Национальной АН США с 1903 , почётный профессор многих университетов. Награждён орденом Святого Александра Невского , орденом Святого Владимира 1-й степени, орденом Почётного легиона и многими другими наградами. Лондонское королевское общество присудило Менделееву в 1882 г. Золотую медаль Г. Дэви в знак признания работ по периодическому закону, одновременно с Ю. Мейером , в 1905 г. Копли, Лондонское химическое общество в 1889 г. Признание В честь Менделеева названы элемент 101 менделевий и минерал менделеевит. Имя Менделеева носят Российское химическое общество, Российский химико-технологический университет , Тобольский государственный педагогический институт, Всероссийский НИИ метрологии , подводный хребет в Северном Ледовитом океане, вулкан, ряд населённых пунктов и географических объектов и др.
Менделеева за лучшие работы по химии и химической технологии. Труды первого Менделеевского съезда по общей и прикладной химии. Санкт-Петербург, 1909.