Авторы книги «100 химических мифов» отдают должное Менделееву, его интуиции и уверенности в своей правоте. Ведь он описывал свойства неизвестных элементов, когда многие химики считали, что уже открыты почти все химические элементы! 1. Учебник по химии под авторством Менделеева. Известно, что Менделеев открыто критиковал семейство Нобелей и обвинял их в хищении российской нефти. 15. "Дедушкой русской химии" Менделеев называл своего учителя, профессора Петербургского главного педагогического института Александра Абрамовича Воскресенского.
Все открытия Менделеева
Изучая данную гипотезу, русский исследователь пришел к нескольким важным выводам. Так совершились открытия Менделеева в физике, главным из которых можно назвать появление уравнения идеального газа с универсальной газовой постоянной. Кроме того, Дмитрием Ивановичем была предложена собственная термодинамическая шкала температур. Всего Менделеев издал 54 труда, посвященных газам и жидкостям. Самыми известными в этом цикле стали «Опыт химической концепции мирового эфира» 1904 и «Попытка химического понимания мирового эфира» 1905. В своих работах ученый использовал вириалные изложения и тем самым заложил основы современных уравнений для реальных газов. Растворы Растворы интересовали Дмитрия Менделеева на протяжении всей его научной карьеры. Относительно этой темы исследователь не оставил полной теории, а ограничился несколькими принципиальными тезисами. Самыми важными моментами касательно растворов он считал их отношение к соединениям, химизм и химическое равновесие в растворах. Все открытия Менделеева проверялись им с помощью экспериментов. Некоторые из них касались температуры кипения растворов.
Благодаря детальному анализу темы, Менделеев в 1860 году пришел к выводу, что, переходя при кипении в пар, жидкость теряет теплоту испарения и поверхность натяжения вплоть до нулевого значения. Также учение Дмитрия Ивановича о растворах повлияло на становление теории растворов электролитов. Менделеев критично относился к появившейся в его время теории об электролитической диссоциации. Не отрицая саму концепцию, ученый указывал на необходимость ее доработки, что напрямую было связано с его работами о химических растворах. Вклад в воздухоплавание Дмитрий Менделеев, открытия и достижения которого охватывают самые разные сферы человеческих знаний, интересовался не только теоретическими предметами, но и прикладными изобретениями. Конец XIX века прошел под знаком повышенного интереса к зарождавшемуся воздухоплаванию. Разумеется, русский эрудит не мог не обратить внимания на этот символ будущего. В 1875 году он создал проект собственного стратостата. Теоретически аппарат мог подниматься даже в верхние атмосферные слои. На практике первый такой полет произошел только пятьдесят лет спустя.
Другим изобретением Менделеева стал работающий на двигателях аэростат. Воздухоплавание интересовало ученого не в последнюю очередь в связи с другими его работами, связанными с метеорологией и газами. В 1887 году Менделеев совершил экспериментальный полет на аэростате. Воздушному шару удалось покрыть расстояние в 100 километров на высоте почти 4 километров. За полет химик получил золотую медаль Академии аэростатической метеорологии Франции.
Освещал деятельность организации и химические открытия журнал Русского химического общества. Выпуски выходили в печать каждый месяц, кроме летних, то есть девять раз в год. Дмитрий Менделеев добился всемирного призвания еще при жизни, в его научный титул входило более ста наименований. Он имел огромный 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 Менделеев был избран почетным членом Московского университета и Императорского Московского технического училища сегодня — Московский государственный технический университет имени Н.
Ученого не стало в начале 1907 года.
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».
Стажировка в Германии продолжалась в течение двух лет, затем ученый вернулся в родной университет. Он работает над созданием учебника, который получит название «Органическая химия». За работу над учебным пособием его наградили Демидовской премией. В 30 лет Менделеев получает звание профессора, через два года он становится главой кафедры. Дмитрий Иванович успевает не только преподавать свой любимый предмет, но и работает над книгой «Основы химии». Профессор Менделеев Молодой профессор, которому в то время исполнилось только 35 лет, совершил великое открытие. В 1869 году он создал периодическую систему элементов, которую не переставал совершенствовать на протяжении всей своей жизни.
Анализ основных открытий ученого в области химии. Оценка влияния его работ на современное состояние химической науки. Роли в проекте: Исследователь, автор, редактор Ресурсы: Для реализации проекта потребуются научные статьи, биографические материалы, книги и публикации, связанные с научной деятельностью Дмитрия Менделеева.
Продукт: Исследование, посвященное научной деятельности Дмитрия Менделеева и его открытиям в области химии. Введение Описание темы работы, актуальности, целей, задач, тем содержашихся внутри работы. Контент доступен только автору оплаченного проекта Биография Дмитрия Менделеева Изучение жизни, образования, карьеры и значимых событий в жизни выдающегося русского химика Дмитрия Менделеева. Контент доступен только автору оплаченного проекта Периодическая таблица Менделеева Анализ структуры и принципов построения периодической таблицы химических элементов, созданной Дмитрием Менделеевым. Контент доступен только автору оплаченного проекта Открытия Дмитрия Менделеева в области химии Исследование основных открытий и достижений Дмитрия Менделеева, их влияние на развитие химии и научную мысль.
Как создавалась периодическая таблица элементов Менделеева
Бирон напишет: «Насколько мне известно, Д. Менделеев первый стал считать, что можно уже говорить о законе Авогадро , так как гипотеза , в виде которой закон был сначала сформулирован, оправдалась при экспериментальной проверке…» [63]. Опираясь на колоссальный [47] фактический материал в разделе «Удельные объёмы и состав кремнезёмных соединений», Д. Менделеев приходит к широкому обобщению. Не придерживаясь, в отличие от многих исследователей Г. Копп , И. Шрёдер и др.
Менделеев ищет не формальные количественные закономерности в объёмах, а старается установить связь между количественными соотношениями объёмов и совокупностью качественных характеристик вещества. Таким образом он приходит к выводу, что объём, подобно кристаллической форме, является критерием сходства и различия элементов и образуемых ими соединений, и делает шаг в направлении создания системы элементов, прямо указывая на то, что изучение объёмов «может служить на пользу естественной классификации минеральных и органических тел». Особый интерес представляет часть, именуемая «О составе кремнезёмных соединений». С исключительной глубиной и обстоятельностью Д. Менделеевым впервые изложен взгляд на природу силикатов как соединений, подобных сплавам оксидных систем. Учёным установлена связь между силикатами как соединениями типа MeO x SiO x и «неопределёнными» соединениями других типов, в частности, растворами, что выразилось правильной трактовкой стеклообразного состояния [13].
Именно с наблюдения процессов стеклоделия начался путь Д. Менделеева в науке. Возможно, именно этот факт сыграл определяющую роль в его выборе, во всяком случае, данная тема, непосредственно связанная с химией силикатов, в той или иной форме закономерно соприкасается со многими другими его изысканиями [62]. Место силикатов в природе лаконично, но с исчерпывающей ясностью определено Д. Менделеевым [64] : Как органическая материя обуславливается присутствием углерода и им изобилует, так и минеральное царство изобилует кремнезёмистыми соединениями [65]. Эта фраза указывает и на понимание учёным первостепенного утилитарного значения силикатных материалов, древнейших и самых распространённых в практике, и на сложность химии силикатов; поэтому интерес учёного к данному классу веществ, помимо известного практического значения, был связан с развитием важнейшего понятия химии — химическое соединение, с созданием систематики соединений, с решением вопроса о соотношении понятий: химическое соединение определённое и неопределённое — раствор.
Чтобы осознать важность и научное значения самой постановки вопроса, актуальность его и по прошествии более чем столетия, достаточно привести слова одного из специалистов в области химии силикатов, академика Михаила Михайловича Шульца , сказанные им на XIII Менделеевском съезде , прошедшем в дни 150-летнего юбилея Д. Изучение стекла помогло Д. Менделееву глубже понять природу кремнекислых соединений и на этом своеобразном веществе увидеть некоторые важные особенности химического соединения вообще [62]. Темам стеклоделия, химии силикатов и стеклообразного состояния Д. Менделеевым посвящено около 30 работ. Опыт химической концепции мирового эфира.
Нью-Йорк — Лондон — Бомбей. Попытка химического понимания мирового эфира. Менделеева связана, прежде всего, с поиском учёным физических причин периодичности. Так как свойства элементов находились в периодической зависимости от атомных весов, массы, исследователь мыслил возможность пролить свет на эту проблему, выясняя причины сил тяготения и посредством изучения свойств передающей их среды. Концепция « мирового эфира » имела в XIX веке большое влияние на возможное решение данной проблемы. Предполагалось, что «эфир», заполняющий межпланетное пространство, является средой, передающей свет, тепло и гравитацию.
Исследование сильно разреженных газов представлялось возможным средством к доказательству существования названной субстанции, когда свойства «обычного» вещества уже не способны бы были скрывать свойства «эфира». Одна из гипотез Д. Менделеева сводилась к тому, что специфическим состоянием газов воздуха при большом разрежении и мог оказаться «эфир» или некий газ с очень малым весом. Менделеевым написано на оттиске из «Основ химии», на периодической системе 1871 года: «Легче всех эфир, в миллионы раз»; а в рабочей тетради 1874 года учёный выражает ещё более ясно ход мысли: «При нулевом давлении у воздуха есть некоторая плотность, это и есть эфир! Тем не менее, среди его публикаций этого времени таких определённых соображений не высказано Д. В контексте предположений, связанных с поведением сильно разреженного газа инертного — «наилегчайшего химического элемента» в космическом пространстве, Д.
Менделеев опирается на сведения, полученные астрономом А. Белопольским : «Инспектор Главной Палаты мер и весов , обязательно снабдил меня следующими результатами новейших исследований, в том числе и г. А далее он прямо ссылается на эти данные в своих выводах [66] [67]. При всей гипотетической направленности исходных предпосылок этих исследований, основным и наиболее важным результатом в области физики, полученным благодаря им Д. Менделеевым, явился вывод уравнения идеального газа, содержащего универсальную газовую постоянную. Также очень важным, но несколько преждевременным, было предложенное Д.
Менделеевым введение термодинамической шкалы температур.
Создайте атом с большим количеством протонов, чем когда-либо прежде, и вы получите совершенно новый элемент. Каждый элемент имеет различные подвиды, известные как изотопы, различающиеся по количеству нейтронов в ядре. Разные изотопы элемента могут иметь совершенно разные периоды полураспада — то есть период времени, в течение которого половина атомов в образце распадается на более мелкие элементы. Периодическая таблица Менделеева, представленная Российскому химическому сообществу 6 марта 1869 года, содержала только 63 элемента. Поначалу ученые дополняли ее, выделяя элементы из природных материалов: например, изучая минералы и разделяя их на составные части. Но было очевидно, что это рано или поздно закончится. Все элементы за пределами урана элемент 92 должны быть созданы искусственно — они не существуют в значительных количествах в природе. Ученые открывают элементы за пределами урана, бомбардируя атомы нейтронами или маленькими атомными ядрами, или же просеивая «ядерные обломки» в результате испытаний термоядерного оружия. Но, чтобы сделать самые тяжелые элементы, исследователи используют новый подход — грубую силу: бомбардируют тяжелыми атомами цель — диск, который состоит из атомов другого элемента.
И, если ученым повезет, атомы в пучке и мишени сливаются, создавая новый атом с более тяжелым ядром, который, возможно, содержит больше протонов, чем любой другой известный. Исследователи используют эту стратегию для поиска элементов 119 и 120. Ученые хотят создать такие невиданные ранее атомы, чтобы проверить, как далеко заходит периодическая таблица, удовлетворить любопытство о силах, которые удерживают атомы вместе, и понять, какая странная химия может происходить с этими экстремально тяжелыми атомами. Такой процесс объединения двух легких элементов в новый, более тяжелый, происходит только на узкоспециализированных объектах в нескольких точках земного шара, включая лаборатории в России и Японии. Исследователи тщательно выбирают структуру пучка и цели в надежде создать атом желаемого элемента. Так были созданы четыре новейших элемента: нихоний элемент 113 , московий 115 , теннесин 117 и оганесон 118. Текущий вид таблицы Менделеева. Синим показаны сверхтяжелые элементы, красным — те, которые сейчас активно ищут. Например, для создания теннесина ученые объединили пучки кальция с мишенью из беркелия — когда, наконец, берклий прошел через таможню в России.
Методы исследования: Анализ источников, исторический метод, сравнительный анализ Научная новизна: Проект позволит рассмотреть влияние открытий Дмитрия Менделеева на развитие современной химии в новом контексте исторической науки. Идея проекта: Идея проекта заключается в исследовании и систематизации информации об открытиях и достижениях Дмитрия Менделеева в контексте развития химии. Цель проекта: Целью проекта является рассмотрение научной деятельности Дмитрия Менделеева, а также его значимых открытий и их влияние на развитие науки. Проблема: Проект решает проблему недостатка систематизированной информации о научных открытиях Дмитрия Менделеева и их влиянии на развитие химической науки. Целевая аудитория: Студенты, преподаватели, ученые, интересующиеся историей химии и научной деятельностью Дмитрия Менделеева. Задачи проекта: 1. Изучение биографии и академической деятельности Дмитрия Менделеева. Анализ основных открытий ученого в области химии.
В 2015 году, после того как другие эксперименты подтвердили открытие, элемент 117, теннесин, занял свое место в таблице Менделеева. Реактор в Ок-Ридже, в котором и был получен берклий для отправки в Россию. Ученые надеются продлить периодическую таблицу еще дальше, за пределы теннесина и трех других недавно открытых элементов 113, 115 и 118 , которые попали в седьмую строку таблицы. Создание следующих элементов потребует кардинально новых технологий синтеза с использованием сверхмощных пучков ионов — электрически заряженных атомов. Не говоря уже о проблемах доставки большего количества радиоактивных материалов через границы. Вопросы, связанные с пределами таблицы Менделеева, слишком заманчивы, чтобы не прилагать усилий для ответа на них. Тем не менее, «мы до сих пор не можем ответить на вопрос: какой самый тяжелый элемент может существовать? На дальнем краю таблицы Менделеева элементы распадаются практически в момент их формирования, что дает очень мало времени для изучения их свойств. На самом деле, ученые до сих пор мало что знают о последних новооткрытых элементах. Таким образом, в то время как некоторые ученые охотятся за никогда ранее не получаемыми элементами, другие хотят узнать больше о новичках в таблице и странном поведении, которое могут демонстрировать эти сверхтяжелые элементы. Для таких огромных атомов химия может работать иначе, так как ядра, сердца в центре каждого атома, «распирает» от сотен протонов и нейтронов. Вокруг них кружатся огромные стаи электронов, некоторые из которых движутся со скоростью, близкой к скорости света. Такие экстремальные условия могут иметь серьезные последствия — например, они могут спутать привычный порядок периодической таблицы, в которой элементы в каждом столбце являются близкими родственниками, которые ведут себя схожим образом. Владислав Щеглов осматривает емкости с берклием после их доставки в Россию. Ученые продолжают открывать эти сверхтяжелые элементы в поисках того, что поэтично назвали «островом стабильности». Ожидается, что атомы с определенным количеством протонов и нейтронов будут жить дольше, чем их соседи, и сохраняться, возможно, часами, а не долями секунды. Такой остров даст ученым достаточно времени, чтобы более внимательно изучить эти элементы и понять их свойства. Первые проблески этого загадочного острова были обнаружены, но не ясно, как высадиться на его берегах.
Дмитрий Иванович Менделеев
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.
А потому естественно, что когда одно условие, по-видимому, постоянное форма частиц , допускает возможность неизменной атомности, другое, изменяющееся химическая энергия соединения , своим влиянием изменяет предел, а следовательно, и самое атомность» Бекетов, 1869, с.
Увеличивается атомный радиус. Усиливаются основные свойства гидроксидов и кислотные свойства водородных соединений неметаллов. В пределах периодов слева направо свойства элементов меняются следующим образом: Металлические свойства ослабевают, неметаллические усиливаются. Уменьшается атомный радиус. Возрастает электроотрицательность. Элементы Периодической таблицы Менделеева По положению элемента в периоде можно определить его принадлежность к металлам или неметаллам.
Металлы расположены в левом нижнем углу таблицы, неметаллы — в правом верхнем углу. Между ними находятся полуметаллы. Все периоды, кроме первого, начинается щелочным металлом. Каждый период заканчивается инертным газом. Щелочные металлы Первая группа главная подгруппа элементов IA — щелочные металлы. Это серебристые вещества кроме цезия, он золотистый , настолько мягкие, что их можно резать ножом. Поскольку на их внешнем электронном слое находится только один электрон, они очень легко вступают в реакции.
Плотность щелочных металлов меньше плотности воды, поэтому они в ней не тонут, а бурно реагируют с образованием щёлочи и водорода. Реакция идёт настолько энергично, что водород может даже загореться или взорваться. Эти металлы настолько активно реагируют с кислородом в воздухе, что их приходится хранить под слоем керосина а литий — под слоем вазелина. Щелочноземельные металлы Вторая группа главная подгруппа IIА представлена щелочноземельными металлами с двумя электронами на внешнем энергетическом уровне атома. Бериллий и магний часто не относят к щелочноземельным металлам. Они тоже имеют серебристый оттенок и легко взаимодействуют с другими элементами, хотя и не так охотно, как металлы из первой группы главной подгруппы. Температура плавления щелочноземельных металлов выше, чем у щелочных.
Ионы магния и кальция обусловливают жёсткость воды. Лантаноиды и актиноиды В третьей группе побочной подгруппе IIIB шестого и седьмого периодов находятся сразу несколько металлов, сходных по строению внешнего энергетического уровня и близких по химическим свойствам. У этих элементов электроны начинают заполнять третий по счёту от внешнего электронного слоя уровень. Это лантаноиды и актиноиды. Для удобства их помещают под основной таблицей. Все они, кроме урана, практически не встречаются в природе и синтезируются искусственно. Переходные металлы Элементы побочных подгрупп, кроме лантаноидов и актиноидов, называют переходными металлами.
Они вполне укладываются в привычные представления о металлах — твёрдые за исключением жидкой ртути , плотные, обладают характерным блеском, хорошо проводят тепло и электричество. Валентные электроны их атомов находятся на внешнем и предвнешнем энергетических уровнях. Неметаллы Правый верхний угол таблицы до инертных газов занимают неметаллы.
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.
Кедров писал, что создание таблицы элементов — смелый и основанный на интуиции акт, то есть настоящее творчество. Сторонники менее распространенной версии рождения периодического закона полагают, что 17 февраля 1869 года можно называть датой великого открытия лишь символически, поскольку один этот день нельзя считать даже днем завершения работы над ним. Историк науки Игорь Дмитриев убедительно показывает, что методологические принципы, которые разрабатывались Менделеевым начиная с его студенческих исследований изоморфизма, были будто сразу «заточены» на поиск некоей общей системы признаков веществ. Опираясь на анализ рукописей и опубликованных работ Менделеева, Дмитриев обнаружил, что Менделеев подошел к универсальной классификации элементов, открытию ее концептуального ядра на несколько недель раньше отмечаемой всеми даты, в конце 1868-го — начале 1869 года.
Самая трудная часть работы — собственно осмысление всего массива химической информации в то время не всегда точной с точки зрения учения о периодичности — заняла еще год и девять месяцев. Дмитрий Иванович и сам хорошо понимал, что вся тяжесть работы впереди. В тексте, который он передал для оглашения на заседании Химического общества, сказано: «Сам вижу, что эта попытка не окончательна, но в ней, мне кажется, уже ясно выражается применимость выставляемого мною начала ко всей совокупности элементов, пай здесь: количество. В классическом труде «Основы химии» Менделеев впервые изложил неорганическую химию на основе своего периодического закона litfund.
Мало кому известно, что он был не только выдающимся химиком, но и выдающимся экономистом, метрологом, инженером, наконец, выдающимся организатором науки, образования и промышленности. 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.
А ничего хорошего. 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.
Неизвестный Менделеев: сыровар, шпион и соперник Нобеля
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. А потому естественно, что когда одно условие, по-видимому, постоянное форма частиц , допускает возможность неизменной атомности, другое, изменяющееся химическая энергия соединения , своим влиянием изменяет предел, а следовательно, и самое атомность» Бекетов, 1869, с. Другое сообщение, которое могло заинтересовать Менделеева, было сделано на том же съезде А. Его идея состояла в том, что деление элементов на металлические и неметаллические относительно, высшие кислородные соединения таких типичных металлов, как марганец и хром, обладают кислотными свойствами, что сближает их с высшими оксидами йода, селена и т. А потому, если прав Бекетов, сходство, скажем, перхлората и перманганата калия, как и сходство высших оксидов марганца и хлора, обусловлено не влиянием кислорода, но сходством самих элементов, т.
Менделеев прекрасно понимал значимость сделанного им открытия. Но предстояло еще убедить в этом других, для чего следовало прежде всего познакомить отечественных и, что особенно важно, зарубежных химиков с открытым им законом и созданной на его основе системой элементов. Это было важно и с приоритетной точки зрения. Как известно, в день создания «Опыта» Менделеев, который «не скучал изучать все ветви сельского хозяйства», должен был ехать в Тверскую губернию обследовать артельные сыроварни Н. Верещагина Архив Д.
Менделеева, т. Открытие Периодического закона вынудило его отложить поездку на 12 дней, чтобы закончить статью «Соотношение свойств с атомным весом элементов». Рукопись он передал Н. А сам 1 марта ст. Меншуткин был делопроизводителем и редактором журнала РХО.
В1860-х гг. Меншуткин просьбу Менделеева исполнил и 6 марта ст. Собрания Общества начинались в восемь вечера и обычно продолжались часа два. В тот вечер было заслушано десять докладов, в основном по органической химии. Вряд ли у Меншуткина было более 10 минут на сообщение о системе Менделеева.
В протоколе Общества сказано: «За отсутствием Д. Менделеева обсуждение этого сообщения отложено до следующего заседания» ЖРХО, 1869, с. Следующее собрание состоялось 3 апреля того же года, но вопрос о классификации элементов ни тогда, ни позднее даже не поднимался. В литературе часто дискутируется вопрос: почему Менделеев сам не выступил с докладом о своем открытии? Ответы давались разные.
На мой взгляд, главная причина, по которой Менделеев не решился сам докладывать коллегам о своем открытии, состояла в неразрешенности многих важных вопросов. В 1869 г. Возможно, была и другая причина «неторопливости» Менделеева в обнародовании своего открытия.
Несмотря на свою занятость наукой, Менделеев много времени уделял общественной деятельности. Этот великий человек обладал нестандартным мышлением, был настоящим трудоголиком. Детство Дмитрий Иванович родился в Тобольске 8 февраля 1834 года. Он был последним, семнадцатым или четырнадцатым по счету, ребенком своих родителей. О точном количестве детей в семействе Менделеевых источники информации дают разные сведения. Достоверно известно только то, что восьмерым младенцам не удалось прожить и года, а некоторые из них были так слабы и нежизнеспособны, что родители не успели даже дать им имени. Еще одна сестра великого химика, Мария, скончалась в 15 лет. Отец семейства, Иван Павлович, имел чин надворного советника, был директором окружных училищ, директором Тобольской гимназии. Он происходил из рода священнослужителей, в свое время окончил Тверскую семинарию, Главный педагогический институт. Многие исследователи биографии великого химика задаются вопросом, каким образом сын священника Павла Соколова стал называться Иваном Менделеевым. Нужно сказать, что это было обычной практикой того времени. По окончанию семинарии выпускники получали другие фамилии, отличные от тех, которые были даны им при рождении. Семинарист Иван Соколов во время учебы прославился способностью совершать удачные обмены материальными благами в среде своих сверстников. По этой причине он и получил говорящую фамилию — умеющий «мену делать», Менделеев. Мать будущего ученого, Мария Дмитриевна, в девичестве носила фамилию Корнильевой. Эта женщина была представительницей старинного рода сибирских купцов и промышленников. Родители даже не пытались дать ей образование, но девушка, пользуясь тем, что ее братья учились в гимназии, самостоятельно прошла курс обучения. Учебники братьев, их поддержка дали возможность девушке стать образованной, расширили ее кругозор. Дмитрий Менделеев в молодости Эта дама умело вела домашнее хозяйство, занималась воспитанием детей. Среди своих родных и знакомых она слыла очень умной и интеллигентной женщиной. 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.
Известно, что Менделеев открыто критиковал семейство Нобелей и обвинял их в хищении российской нефти. На тот момент основатель премии Альфред Нобель уже умер, и, так как у него не было детей, все наследство получил его племянник Эмануэль Нобель, управлявший в конце XIX века крупнейшей нефтяной компанией «Товарищество братьев Нобель». Эмануэль, наверное, знал о неприязни Менделеева, и, имея небольшое влияние в нобелевских кругах, мог повлиять и на судьбу премии. Но это лишь догадки, так как до сих пор многие современные ученые в течение нескольких лет пытаются получить премию. Вероятность получения Нобелевки с первого раза не так высока, как кажется. Дмитрий Менделеев выдвигался на премию три года подряд — в 1905, 1906 и 1907 годах, но в первые два года удача обходила его стороной. Лишь в 1907 году комитет выдвинул его кандидатуру, но было поздно. Дело в том, что премию можно вручать только ныне живущему ученому, а Дмитрий Иванович 20 января 1907 года скончался. Менделеев торговал чемоданами Еще один креативный миф — Менделеев умел изготавливать чемоданы и торговал ими в Гостином дворе в Санкт-Петербурге. Эту легенду об ученом распустила светская дама Ольга Эрастовна Озаровская, которая тоже опубликовала свои воспоминания о Менделееве. Не секрет, что последние 15 лет своей жизни знаменитый химик проработал в Главной палате мер и весов, где трудилась Озаровская. Воспоминания о Менделееве у нее были очень размытыми, так как в палате она работала в молодости и недолго. Так, Ольга Эрастовна рассказывала, что Менделеев был на все руки мастер и даже умел изготавливать чемоданы. К тому же он их не только делал, но еще и торговал ими… в Гостином дворе.
Он придумал вертикальные столбцы и вставил по семь элементов в каждый. Также ученый определил, что похожие элементы часто попадают в одни и те же горизонтальные ряды. Позже немец Лотар Майер опубликовал научный труд, в котором рассматривал объемы, занимаемые весовыми количествами элемента, численно равными их атомным весам. Он первым предложил термин «периодичность». И наконец, фундаментальный вклад в развитие науки — создание периодической системы химических элементов и формулировка Периодического закона Менделеева. К этой задаче российский ученый подошел вплотную: в 1867-1868 годах он подготовил первое издание учебника «Основы химии», где обобщал все химические свойства всех известных тогда элементов. Спустя три года Менделеев предложил новый вариант Периодической системы, уже в известном нам виде. Особенностью этого исследования было то, что в этой системе ученый предугадал открытие новых элементов. По мнению Менделеева, в одном столбце должны находиться элементы с одинаковой валентностью, поэтому он решил в своей таблице оставить пустые клетки, при этом тщательно изучая динамику возрастания атомных весов. Потом он соотносил это с валентностями в типических соединениях и химическими свойствами элементов. Интересный факт: сперва коллеги Менделеева с недоверием отнеслись к его теории о недостающих элементах, но в течение 15 лет новые элементы — галлий, скандий и германий — были открыты, их свойства в точности отвечали признакам, описанным Менделеевым. После этого сомнений в значимости Периодической системы у скептиков не осталось. Легенды и мифы о Менделееве Миф 1. Таблица Менделеева ученому приснилась Историю о том, что Периодическая система элементов привиделась химику во сне, слышал чуть ли не каждый изучающий химию школьник. Эта легенда появилась благодаря товарищу Менделеева Александру Иностранцеву, русскому геологу и профессору Петербургского университета. Сам Менделеев такого не подтверждал: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг... Миф 2. Изобретение 40-градусной водки Есть мнение, что Дмитрий Иванович Менделеев изобрел традиционную русскую водку.
Менделеев Дмитрий
| Скончался великий русский ученый Дмитрий Менделеев (02.02.1907) | Дми́трий Ива́нович Менделе́ев — русский учёный-энциклопедист: химик, физикохимик, физик, метролог, экономист, технолог, геолог, метеоролог, нефтяник, педагог, воздухоплаватель. |
| 7 основных открытий Менделеева | Во времена открытия Периодического закона Менделеева ещё не было известно о строении атомов. |
| От ледоколов до периодической системы: Главархив — о достижениях Дмитрия Менделеева | Дмитрий Иванович Менделеев был и гениальным химиком, и первоклассным физиком, и плодотворным исследователем в области гидродинамики, метеорологии, геологии, в различных отделах химической технологии и других сопредельных с химией и физикой дисциплинах. |
| Вы точно человек? | Практически сразу Менделеев добился права читать лекции по органической химии в Петербургском университете и работать в лаборатории, став приват-доцентом. |
| От ледоколов до периодической системы: Главархив — о достижениях Дмитрия Менделеева | Заведуя кафедрой общей химии физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета, Дмитрий Иванович Менделеев активно занимался проблемами совершенствования естественнонаучного образования в России. |
Система, перевернувшая науку
Дмитрий Иванович Менделеев родился 8 февраля 1834 года в Тобольске в семье Ивана Павловича Менделеева — директора Тобольской гимназии и училищ Тобольского округа. Дмитрий был в семье последним, семнадцатым ребёнком. Из семнадцати детей восемь умерли ещё в младенчестве, а одна из дочерей умерла в возрасте 15 лет в 1826 году в Саратове. Дмитрия воспитывала его мать Мария Дмитриевна Менделеева, урождённая Корнильева , поскольку его отец вскоре после его рождения умер. Заметив особые способности младшего сына, мать сумела найти в себе силы навсегда покинуть родную Сибирь, уехав из Тобольска, чтобы дать Дмитрию возможность получить высшее образование. В год окончания Дмитрием Менделеевым гимназии его мать вместе с ним и младшей дочерью Елизаветой выехала в Москву, чтобы определить сына в Московский университет. Но из-за бюрократических формальностей Дмитрия не приняли на учёбу. Спустя два года, через несколько недель после зачисления Дмитрия студентом Главного педагогического института в Санкт-Петербурге, Мария Менделеева скончалась. В 1855 году Дмитрий Менделеев с золотой медалью окончил отделение естественных наук физико-математического факультета Главного педагогического института в Санкт-Петербурге.
В том же, 1855, году Дмитрий Менделеев был назначен старшим учителем естественных наук Симферопольской мужской гимназии. С 1855 по 1856 год Дмитрий Менделеев был старшим учителем в гимназических классах при Ришельевском лицее в Одессе. В 1856 году он блестяще защитил диссертацию «на право чтения лекций» — «Строение кремнезёмных соединений», с успехом прочёл вступительную лекцию «Строение силикатных соединений». Отдельным изданием в Санкт-Петербурге вышла в свет кандидатская диссертация Дмитрия Менделеева «Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы к составу».
Также известно, что периодическая таблица, разработанная Менделеевым больше в рамках химии, явилась готовой систематизацией типов атомов для новых разделов физики. Прислала Фото: Наталья Гребнева Открытие критической температуры Ещё одно немалое достижение Менделеева — это открытие «температуры абсолютного кипения жидкостей», то есть критической температуры. Критическую температуру Менделеев открыл в 1860 году, устроив в своем доме лаборатории, с помощью которой он исследовал поверхностное натяжение жидкостей при различных температурах. Сама под собой в термодинамике «критическая температура» подразумевает значение температуры в критической точке, то есть при температуре выше критической точки газ невозможно сконденсировать ни при каком давлении.
Прислала Фото: wikimedia. Это уравнении называется уравнением Клайперона-Менделеева, именно потому что вклад в открытие уравнения внесли оба этих ученых.
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. В то время бериллий считали аналогом алюминия. Но, сопоставив химические свойства, переместил бериллий ближе к магнию. Можно сказать, что ученый таким образом высказал сомнение в общепринятом значении атомной массы бериллия. Он изменил ее на 9,4. А формулу оксида бериллия по аналогии с оксидом магния переделал из Be2O3 в BeO.
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.
Менделеева расположены по рядам в соответствии с возрастанием их массы, а длина рядов подобрана так, чтобы находящиеся в них элементы имели схожие свойства. Например, благородные газы, такие как радон, ксенон, криптон, аргон, неон и гелий, с трудом вступают в реакции с другими элементами, а также имеют низкую химическую активность, из-за чего расположены в крайнем правом столбце.
А элементы левого столбца калий, натрий, литий и т. Говоря проще, внутри каждого столбца элементы имеют подобные свойства, варьирующиеся при переходе от одного столбца к другому. В своем первоначальном варианте периодическая система понималась только как отражение существующего в природе порядка, и никаких объяснений, почему все должно обстоять именно так, не было.
И лишь когда появилась квантовая механика, истинный смысл порядка элементов в таблице стал понятен. Это произошло, когда доктор Алан Айткен наводил порядок в кладовке химического факультета. Факультет переехал в новое помещение в 1968 году, и с тех пор оборудование, реактивы и бумаги пылились в подсобном помещении.
Таблица лежала в кладовке среди кучи разных лабораторных принадлежностей. В какой-то момент Айткен обнаружил свернутые в трубку лекционные материалы по химии, а в них — копию Периодической таблицы химических элементов, возраст которой оценивался в 133—140 лет. Найденная таблица аннотирована на немецком языке, слева внизу идет надпись Verlag v.
Другая надпись — Lith. Выяснить, в каком году была напечатана таблица, помогли поиски в университетском архиве. Нашлись данные о покупке таблицы профессором Томасом Пурди — пособие было куплено в октябре 1888 года.
Тогда оно стоило 3 немецкие марки. Восстановление плаката заняло немало времени: поверхность пришлось очистить от грязи и мусора, отделить таблицу от подкладки, на которой та была закреплена, обработать специальными растворами для выравнивания кислотно-щелочного баланса и устранить разрывы с помощью специальной бумаги из бруссонетии бумажной и пасты из пшеничного крахмала. Теперь таблица находится в специальном хранилище университета, где для нее созданы подходящие условия.
На самом же факультете осталась ее полномасштабная копия.
Вы точно человек?
Как Менделеев открыл периодический закон химических элементов? В 1869—1871 годах выходят в свет «Основы химии» (в пяти частях) Д.И. Менделеева — первое стройное изложение курса неорганической химии. Значимые открытия Дмитрия Ивановича Менделеева, повлиявшие на развитие химической науки по всему миру, навсегда внесли имя русского учёного в список величайших учёных планеты. 29. Дмитрий Менделеев открыл «температуру абсолютного кипения» жидкостей, нашёл общее уравнение состояния идеального газа, сконструировал прибор для определения плотности жидкости, написал «Основы химии» — свой классический труд и первое в мире. Русский ученый Дмитрий Менделеев большинству людей известен таблицей химических элементов. Но мало кто знает, что перед этим он открыл закон, который лег в ее основу. 8 февраля исполняется 190 лет со дня рождения Дмитрия Менделеева, русского ученого, которого даже в родной стране знают в основном лишь как создателя Периодической системы химических элементов, хотя химия была лишь частью его обширных интересов.
20 интересных фактов из жизни Дмитрия Менделеева
Открытие Менделеевым таблицы химических элементов стало настоящей революцией в науке. Но история этого открытия до сих пор окутана легендами, мифами и легендами. Об открытии закона сообщил друг Менделеева профессор химии Меншуткин. Между тем, еев включил эфир в свою таблицы периодических элементов не случайно, ибо еще в 1905 году в Санкт-Петербурге была опубликована его работа «Попытка химического понимания мирового эфира», в которой этот талантливый русский ученый писал. Освещал деятельность организации и химические открытия журнал Русского химического общества.
Не только таблица элементов: 6 научных приборов, изобретенных Менделеевым
В 1962 году была учреждена Золотая медаль имени Менделеева, которая является одной из престижных наград за открытия в области химии. Известно, что Менделеев открыто критиковал семейство Нобелей и обвинял их в хищении российской нефти. В 1869–1871 годах Менделеев несколькими частями опубликовал пособие «Основы химии» — это пособие стало первым систематизированным изложением общей (то есть неорганической) химии.
Пять главных достижений Дмитрия Менделеева
Российское научное сообщество хоть и понимало значимость открытий Менделеева, но все же не смогло оценить их по достоинству. Так, Академия наук, ссылаясь на то, что работ по химии у Дмитрия Ивановича совсем немного, на выборах предпочла ему ученого Бейльштейна. Работая над учебным пособием «Основы химии», Менделеев задумался над природой химических элементов. Русский ученый Дмитрий Менделеев большинству людей известен таблицей химических элементов. Но мало кто знает, что перед этим он открыл закон, который лег в ее основу. 1 марта 1869 года русский ученый-энциклопедист Дмитрий Иванович Менделеев открыл периодический закон и составил систему химических элементов. Почему закон и таблица называются периодическими, как ученый пришел к открытию и формулировке закона? Менделеев, открытия в области химии которого затмевают его успехи в гуманитарных науках, все свои экономические исследования вел с вполне практичной целью помощи России. В 1856-м Менделеев защищает диссертацию по химии на тему «Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы к составу», а в 1857-м получает место приват-доцента кафедры химии Санкт-Петербургского университета.