Менделеев дмитрий иванович. Мысли менделеева о структуре атома. Три службы Родине

МЕНДЕЛЕЕВ

МЕНДЕЛЕЕВ Дмитрий Иванович (1834-1907), учёный-энциклопедист, педагог, член-корреспондент Петербургской АН (1876). В 1880 выдвигался в академики, но не был избран, что вызвало резкий общественный протест; профессор Санкт-Петербургского университета (1865-90), ушёл в отставку в знак протеста против притеснения студенчества. Открыл (1869) один из осн. законов естествознания - закон периодической зависимости свойств химических элементов от их атомных масс. Автор св. 500 печатных трудов, среди которых классические "Основы химии" (ч. 1-2, 1869-71, 13 изд., 1947) - первое стройное изложение неорганической химии. Фундаментальные исследования по химии, химической технологии, физике, метрологии, воздухоплаванию, метеорологии, а также по вопросам сельского хозяйства, экономики, народного просвещения и др. Заложил основы теории растворов, предложил промышленный способ фракционного разделения нефти, изобрёл вид бездымного пороха, пропагандировал использование минеральных удобрений, орошение засушливых земель. Один из инициаторов создания Русского химического общества (1868; ныне Российское химическое общество им. Менделеева). Организатор и первый директор (1893) Главной палаты мер и весов (ныне НИИ метрологии им. Менделеева).

Источник: Энциклопедия "Русская цивилизация"

Смотреть что такое "МЕНДЕЛЕЕВ" в других словарях:

МЕНДЕЛЕЕВ - Дмитрий Иванович (1834 1907), величайший из русских химиков, родился в Тобольске, в семье директора Тобольской гимназии, девятнадцатым ребенком. В детстве его воспитанием и образованием руководила его мать, к poii он очень многим обязан. По… … Большая медицинская энциклопедия

Менделеев, Василий Дмитриевич В Википедии есть статьи о других людях с фамилией Менделеев. Менделеев, Василий Дмитриевич Дата рождения … Википедия

Менделеев Д. И. Дмитрий Иванович pyc. химик, открывший периодич. закон хим. элементов (1869), чл. корр. Петерб. AH (1876). Окончил Гл. педагогич. ин т в Петербурге (1855). Работал в Петерб. ун те (1857 90), 1890 95 консультант науч. техн … Геологическая энциклопедия

- (Дмитрий Иванович) проф., род. в Тобольске, 27 января1834 г.). Отец его, Иван Павлович, директор тобольской гимназии, вскореослеп и умер. Менделеев, десятилетним мальчиком, остался на попечениисвоей матери, Марии Дмитриевны, урожденной… … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

МЕНДЕЛЕЕВ - Дмитрий Иванович (1834 1907), рус. учёный и обществ. деятель, проф. (1865), чл. корр. Петерб. АН (1876). В трудах по экономике, просвещению, проблемам народонас. и др., связанных с развитием производит. сил России, М. наметил программу освоения… … Демографический энциклопедический словарь

Менделеев - Менделеев, Василий Дмитриевич Менделеев, Дмитрий Иванович … Морской биографический словарь

Дмитрий Иванович (1834 1907), российский ученый, педагог, общественный деятель. Открыл (1869) периодический закон. Оставил свыше 500 печатных трудов, среди которых классический Основы химии (1 издание, 1869 71; 13 издание, 1947). Автор… … Современная энциклопедия

Менделеев, Дмитрий И. (1834 1907). Начало научной деятельности Менделеева относится к 1854 г., когда он, еще будучи студентом, опубликовал несколько работ по химии. В 1856 г. Д. И. начал читать лекции по органической и теоретической химии в… … 1000 биографий

Дмитрий Иванович (1834 1907), русский химик, разработавший ПЕРИОДИЧЕСКУЮ ТАБЛИЦУ. Обнаружил, что химические элементы, имеющие сходные свойства, находятся на одинаковых интервалах, если элементы расположить в порядке возрастания их ОТНОСИТЕЛЬНОЙ… … Научно-технический энциклопедический словарь

Запрос «Менделеев» перенаправляется сюда. Cм. также другие значения. Дмитрий Иванович Менделеев Дмитрий Иванович Соколов Д. И. Менделеев в своём кабинете (Главная палата мер и весов, Санкт Петербург). Дата рождения: 27 января (… Википедия

(1834-1907) - великий русский химик, создатель периодической системы химических элементов. Много сделал для развития промышленности в России, впервые выдвинул идею подземной газификации каменного угля, впоследствии высоко оценённую Лениным. Революционер в науке, Менделеев боролся за связь теории с практикой, за применение науки к потребностям промышленного развития России. Как. философ Менделеев считал себя «реалистом». «Реализм» Менделеева - это в основном материализм, сочетающийся со стихийной диалектикой. «...Ныне без самобытного движения немыслима ни одна малейшая доля вещества... движение стало понятием, неразрывно связанным с понятием материи...» (Менделеев). Менделеев боролся против спиритизма и (см.). 19 февраля 1869 г. Менделеев открыл периодический закон химических элементов, составивший основу его периодической системы.

Этот закон гласит, что свойства простых тел а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов. Устанавливая связь между качественной и количественной характеристикой элементов, между химизмом них атомным весом, Менделеев развил химическую атомистику (см.) и фактически применил к химическим элементам закон о переходе количественных изменений в качественные. Располагая элементы в порядке возрастания атомных весов, Менделеев заметил, что через определённое число элементов свойства повторяются. Поэтому сходные элементы Менделеев поместил один под другим. В системе Менделеева раскрывается всеобщая закономерная связь между всеми элементами и их взаимообусловленность. В таблице элементов, составленной Менделеевым, оказались пустые места; заполнить их должны были не открытые ещё элементы.

Менделеев теоретически вычислил важнейшие свойства последних, выводя их как средние из свойств соседних элементов. Предсказанные Менделеевым элементы были открыты Лекок де-Буабодраном (1875), Нильсоном (1880), Випклером (1886) и названы галлием, скандием и германием. Их свойства почти в точности совпали с предсказанными Менделеевым: так, атомный вес германия равен 72,6, а предполагался равным 72. Менделеев, применив бессознательно диалектический закон о переходе количественных изменений в качественные, совершил научный подвиг.
Доказав на практике достоверность человеческих знаний о законах объективного мира, Менделеев нанёс сокрушительный удар но агностицизму; вместе с тем раскрытие объективной закономерности химических элементов способствовало изгнанию случайности из химии. Без периодического закона, пишет Менделеев, открытие новых элементов «...было делом одного наблюдения... И от-того-то только слепой случай и особая прозорливость и наблюдательность вели к открытию новых элементов...

Закон периодичности открывает в этом последнем.отношении новый путь...». Приоритет Менделеева в открытии периодического закона необоснованно оспаривался рядом иностранных химиков. Защищая роль русской науки в этом великом открытии, Менделеев показал, что все эти химики выступили позднее. Например, Л. Мейер, претендовавший на это открытие, вообще не считал периодический закон объективным законом природы и не рисковал исходя из него делать теоретические предсказания и выводы; к тому же, будучи механистом, Л.Мейеручитывал лишь внешнюю, чисто количественную сторону взаимоотношений между элементами, игнорируя их качественную сторону, следовательно, самую суть периодического закона.

В области физики Менделееву принадлежит открытие «критической температуры», устраняющее прежний метафизический разрыв между жидкостями и газами, и внесение поправок в закон Бойля- Мариотта, показывающих относительный характер этого закона. Эти открытия Менделеева были оценены Энгельсом в его труде «Анти-Дюринг».

В XX в. развитие взглядов на строение материи, прежде всего теория электронного строения атомов, опиралось полностью на периодическую систему Менделеева. Если перенумеровать последовательно элементы, расположенные но системе Менделеева, то порядковый номер каждого элемента будет равен положительному заряду ядра его атома; химические же свойства зависят преимущественно от группировки электронов вокруг ядра. При увеличении заряда ядра на единицу и соответственном увеличении числа электронов в оболочке атома типы электронных группировок повторяются, обусловливая периодичность в изменении свойств атомов. Поэтому в новейшей формулировке закон Менделеева гласит, что свойства элементов находятся в периодической зависимости от порядкового номера или заряда ядра атома. Масса атома тесно связана с зарядом ядра; поэтому Менделеев и смог открыть свой закон, пользуясь атомными весами. Система Менделеева отражает не только связи, но и реальные процессы превращения химических элементов и их соединений.

Ядерные реакции и радиоактивный распад атомов выражаются как сдвиги (с места на место) в системе Менделеева («закон сдвига»). Деление ядер тяжёлых элементов (урана и др.) также происходит в соответствии с периодическим законом Менделеева; этот закон помогает в настоящее время овладевать способами использования атомной энергии. Эволюция, вещества на звёздах и распределение химических соединений в процессе развития Земли выражено системой Менделеева. Закон Менделеева, являясь, таким образом, законом развития вещества в области неорганической природы, играет огромную роль в обосновании диалектико-материалистического взгляда на природу. Менделеев по праву считается основателем современного учения о веществе, об атомах и элементах. Главное произведение Менделеева - «Основы химии».

Представляем вашему вниманию очередной материал нашей серии «Жизнь замечательных умов».

На очередном заседании Русского химического общества, проходившем 6 марта 1869 года, Дмитрий Иванович Менделеев не присутствовал. Его совершенно неожиданно вызвали на один из недавно открытых химических заводов. Поэтому его доклад «Соотношение свойств с атомным весом элементов» прочитал его друг, первый редактор журнала РХО Николай Александрович Меншуткин. Собравшиеся ученые спокойно выслушали докладчика, вежливо похлопали ему и не спеша разошлись. Все было так, как будто ничего не произошло, и мир после этого доклада остался таким же, каким и был до него.

Сейчас даже школьники знают, что Менделеев увидел свою периодическую таблицу во сне . И нельзя сказать, что эта информация не соответствует истине. По крайней мере, сам ученый рассказывал о том, как после трех суток мучительных рассуждений он забылся сном. И вдруг: «Ясно вижу во сне таблицу, где элементы расставлены, как нужно. Проснулся, тотчас записал на клочке бумаги и заснул опять. Только в одном месте впоследствии оказалась нужной поправка». Позже, когда значение сделанного открытия стало ясно всем образованным людям, падкие на сенсации журналисты растрезвонили об этом по всему миру. Вот, дескать, как получаются великие теории: лег человек, заснул, что-то там себе увидел и проснулся уже великим открывателем. Наконец, в ответ на очередную просьбу рассказать, как это так можно разглядеть такую полезную вещь, как «Периодическая таблица» в сновидении, на этот раз — от репортера «Петербургского листка», ученый не выдержал, взорвался: «…Не пятак за строчку (стандартный газетный гонорар, - В.Ч.)! Не так, как вы! Я над ней, может, двадцать пять лет думал, а вы полагаете: сидел, и вдруг пятак за строчку, пятак за строчку, и готово… !»

Эта история о внезапном «сонном прозрении» была лишь одной из немногих легенд, какие народная, писательская и газетная молва связали с именем великого ученого. Всего же их была великая масса.

Хотя Дмитрий Иванович и родился в культурной семье с древними традициями, фамилию его древней назвать никак нельзя. Дед его, сельский приходской священник Павел Максимович был Соколовым. И только один из четверых сыновей, Тимофей, остался на его фамилии, остальным троим, по обычаям духовенства того времени, после окончания семинарии фамилии были даны другие. Первый, Александр, по названию села, где служил отец, стал Тихомандрицким, второй, Василий, по названию прихода — Покровским, а третьему, Ивану, дали фамилию соседей и постоянных прихожан Соколовых — помещиков Менделеевых. Окончив духовную школу Иван пошел по светской линии, отучился на филологическом отделении Санкт-Петербургского Главного педагогического института, ставшего позже Государственным университетом, после чего был определен «учителем философии, изящных искусств и политической экономии» в Тобольск. Уже там он женился на купеческой дочке Марии Дмитриевне Корнильевой, родившей ему 17 детей. Семнадцатым, «последышем», 27 января 1834 года как раз и стал Дмитрий. Хотя, если считать по-другому, то он был девятым, поскольку восемь умерли в младенчестве.

К тому времени семья Менделеевых достигла пика своего экономического благополучия: Иван Павлович был уже директором Тобольской гимназии и училищ Тобольского округа. Но благополучие это рухнуло моментально. В том же 1834 году отец Дмитрия из-за катаракты ослеп и ушел на пенсию, размер которой был крайне невелик.

Тут, как нельзя кстати, пригодилась предпринимательская хватка матери Менделеева, доставшаяся ей от отца. Она перевезла семью в село Аремзянское, где у ее брата был небольшой стекольный завод. Брат постоянно проживал в Москве, а заботы по управлению предприятием целиком доверил Марии. В 1841 году Митю отдали в Тобольскую гимназию. С этим периодом связана еще одна широко известная легенда, которой часто утешаются двоечники. Всем известно, что Митю Менделеева, в будущем — гениального ученого, в гимназии оставляли на второй год. Это было действительно так, только вот оставляли его не из-за плохой успеваемости, а потому, что отдали его туда не в 8 лет, как было положено, а в 7. Как раз с тем условием, что он будет учиться в первом классе два года кряду.

В 1847 году Иван Павлович умер, и дальше все заботы по обеспечению немаленькой семьи легли целиком на плечи Марии Дмитриевне. Всем детям она постаралась дать по возможности хорошее образование, а когда последний, Дима, окончил гимназию, завершила все свои «стекольные дела», продала все, что было в Тобольске и вместе с сыном и младшей дочерью переехала в Санкт-Петербург. Где по ее настойчивому ходатайству Дмитрия зачислили в тот же Педагогический институт, который заканчивал отец, только на физико-математический факультет. Однако большее предпочтение молодой студент отдавал, как можно уже догадаться, химии и минералогии, преподавали которые известные профессора «дедушка русской химии» Александр Воскресенский и Степан Куторга. Под их руководством он в 1854 году опубликовал первую свою серьезную работу «Химический анализ ортита из Финляндии».

Через год Менделеев окончил институт с золотой медалью, получил титул «Старший учитель» и уехал преподавать из холодного Петербурга в теплую Одессу , где год проработал в Ришельевском лицее. Однако здесь он не столько преподавал, сколько занимался магистерской диссертацией на тему «Строение кремнезёмных соединений», которую и защитил уже в 1856 году. Диссертация имела успех, по результатам защиты Менделеев получил ученую степень магистра и должность приват-доцента при Петербургском университете.

В 1859 году «для усовершенствования в науках» молодой перспективный химик был командирован в немецкий Гейдельберг, где два года изучал взаимосвязь химических и физических свойств веществ. В этой области ему удалось, в частности, доказать, что существует максимальная температура, при которой любые вещества могут находиться только в газообразном состоянии. Возвратившись в Петербург он вскоре написал и издал замечательный учебник по органической химии, принесший ему немалую известность в просвещенных кругах.

Весной 1863 года он женился на падчерице известного писателя, автора «Конька-Горбунка» Петра Ершова, кстати, преподававшего ему в гимназии литературу, Феозве Никитичне Лещевой. Она была на 6 лет старше супруга и принесла ему трех детей. Тогда же ему за «Органическую химию» была присуждена очень даже приличная Демидовская премия, а чуть позже он заступил на должность штатного доцента кафедры органической химии Петербургского университета с солидным окладом 1200 рублей в год. При этом он одновременно получил место профессора и - уже как профессор - квартиру при институте. Таким образом, все материальные проблемы, терзавшие молодые семьи, были в основном сняты и ученый мог с чистым сердцем отдаться химическим исследованиям.

Больше года он занимался изучением спиртоводной смеси и в итоге пришел к выводу, что самую большую плотность имеет раствор, в котором на три молекулы H2O приходится одна C2H5OH. В 1865 году он защитил докторскую диссертацию на тему «Рассуждение о соединении спирта с водою». Из нее органически вытекает еще одна легенда, утверждающая, что именно Менделеев изобрел русскую водку . В легенде даже говорится, что «в своей диссертации Дмитрий Иванович убедительно доказал, что оптимальной крепостью «живительной воды» является 38 градусов, которые царское правительство округлило до 40». Но сколько бы мы эту диссертацию не перечитывали, ни одного слова о любимом в народе напитке мы в ней не найдем. На самом деле, крепость 40 градусов российское правительство установило для удобства расчета акцизов, взимавшихся с каждого градуса, еще в 1843 году, когда Менделееву едва исполнилось 9 лет. А 38 градусов были нижним пределом, за которыми начинались штрафные санкции за недоброкачественную продукцию.

Вскоре после защиты Менделеев уже стал ординарным профессором Университета. Вот тогда-то, работая над новым учебником по неорганической химии, он и задумался над тем, как связаны атомный вес химических элементов и прочие их свойства. Для ясности он завел на каждый элемент отдельную карточку, на которую заносил о нем краткую информацию. Пачку этих карточек ученый все время носил с собой и часто перебирал их, раскладывая наподобие хитрого карточного пасьянса. Который у него и сложился к февралю 1869 года.

Правда, сложился не совсем. Некоторые элементы не вполне соответствовали месту, на которое их укладывал ученый. Кроме того, в получившейся таблице были три «дырки». Которые Менделеев «заполнил» тремя выдуманными элементами - «эка-бором», «эка-кремнием» и «эка-алюминием». Все это позволило некоторым его коллегам обвинить химика в подтасовках и подтягивании науки под свою «смехотворную теорию». Созданная Менделеевым «Периодическая система» по-настоящему «выстрелила» только в 1875 году, когда французский химик Лекок де Буабодран сообщил об открытии им нового элемента - галлия с удельным весом 4,7. Менделеев заметил тогда, что этот элемент почти идеально подходит на место «эка-алюминия», с той только разницей, что у последнего рассчитанный вес был в районе 5,9. Ученый сообщил об этом французскому коллеге, тот провел более точные эксперименты и выяснил, что реальный вес галлия - 5,94. После этого имена обоих химиков прогремели по всему миру, а ученые бросились лихорадочно уточнять старые данные, которые все больше соответствовали тому, что давала таблица, и искать предсказанные элементы. В 1879 году был открыт «эка-бор» - «скандий», а в 1885 и «эка-кремний», - «германий». Все эти элементы в точности соответствовали тому, что для них было предсказано новой теорией. Которая к тому времени уже стала общепризнанной.

Но, на фоне такого впечатляющего научного успеха, личная жизнь ученого терпела все более явное фиаско. Отношения с женой, и до того бывшие неважными, к концу 1870-х годов у Дмитрия Ивановича окончательно расстроились. Зато на старом пепелище разгорелось пламя настоящего любовного пожара. Виною которому была часто бывавшая в доме дочь казака из Урюпинска Анна Ивановна Попова. К ее чести стоит сказать, что дама вовсе не стремилась разрушать ячейку общества. Как только Анна поняла, насколько далеко зашли чувства Дмитрия, она попыталась все свернуть, для чего просто уехала из Петербурга в Италию. Однако все было слишком серьезно и, узнав о бегстве возлюбленной, ученый быстро собрал вещи и бросился в погоню. Уже через месяц он привез Анну Ивановну обратно в Петербург, а вскоре они создали новую семью . За более чем 20 лет супружества Анна принесла мужу еще четверых детей.

Не стоит думать, что Менделеев занимался одной лишь химией. Напротив, сейчас сложно найти область, в которой он не проявил бы себя блестящим специалистом. В Императорской Академии Наук он числился по разделу «физический». Среди российских нефтяников он считался самым главным специалистом, предложившим проекты первых нефтепроводов и нефтекачалок. В 1879 году он разработал технологические схемы для первого российского завода по производству машинного масла.

В 1875 Менделеев рассчитал проект стратостата с герметичной кабиной для подъема в верхние слои атмосферы. А летом 1887 года он сам, в качестве аэронавта, поднялся над облаками в корзине наполненного водородом воздушного шара, дабы наблюдать солнечное затмение. Это был настоящий подвиг, ибо ученый до того вообще не имел опыта воздухоплавания. Управлять шаром должен был профессиональный пилот, Александр Кованько, однако накануне прошел дождь, шар намок, отяжелел и не мог поднять двух человек. После чего ученый и высадил Кованько из гондолы, заявив, что управится с шаром сам. Под его управлением аэростат поднялся на высоту почти 4 километра и пролетел более 100 километров, после чего Менделеев совершил вполне удачную посадку. Сам он писал об этом случае: «...Немалую роль в моём решении играло... то соображение, что о нас, профессорах и вообще учёных, обыкновенно думают повсюду, что мы говорим, советуем, но практическим делом владеть не умеем, что и нам, как щедринским генералам, всегда нужен мужик, для того чтобы делать дело, а иначе у нас всё из рук валится. Мне хотелось демонстрировать, что это мнение, быть может, справедливое в каких-то других отношениях, несправедливо в отношении к естествоиспытателям, которые всю жизнь проводят в лаборатории, на экскурсиях и вообще в исследованиях природы. Мы непременно должны уметь владеть практикой, и мне казалось, что это полезно демонстрировать так, чтобы всем стала когда-нибудь известна правда вместо предрассудка. Здесь же для этого представлялся отличный случай». За этот полет ученый был удостоен особой медали от Академии аэростатической метеорологии.

В середине 1870-х Дмитрий Менделеев состоял в комиссии по рассмотрению медиумных явлений. Сейчас бы ее назвали «комиссией по борьбе с лженаукой». Вместе с другими известными учеными он достаточно успешно разоблачал махинации самых различных медиумов.

В конце 1870-х ученый увлекся судостроением и составил проект «опытового бассейна для испытания судов». А в конце 1890-х его включили в состав комиссии по постройке первого в мире арктического ледокола. Ледокольное судно «Ермак» было спущено на воду в 1898 году.

Став в 1892 году ученым-хранителем Главной палаты мер и весов, он сконструировал сверхточные весы для взвешивания газообразных и твёрдых веществ. Как замечательный экономист он в конце столетия консультировал министра финансов графа Витте по вопросу акцизов и нового таможенного права . В своих работах, посвященных демографии, Менделеев писал: «Высшая цель политики яснее всего выражается в выработке условий для размножения людского». Кстати, по его подсчетам, к середине XX века население России должно было составлять 800 миллионов человек.

Наконец, еще одна распространенная легенда утверждает, что Менделеев был мастером чемоданного дела и в свободное время любил сотворить пару новых чемоданов. И хотя ни одного чемодана нам от него не осталось, однако у этой легенды есть какое-никакое, а основание. Дело в том, что в молодости, в пору, когда с работой и с деньгами было туговато, он и вправду научился азам переплетного и картонажного мастерства и часто сам делал для собственных нужд папки и переплеты. Смастерил даже как-то, уже будучи серьезным ученым, маленькую, но прочную картонную скамеечку, сохранившуюся доныне. Материалы для этого ученый покупал в Гостином дворе. Тут-то он однажды и услышал за спиной приглушенный диалог: «Кто этот почтенный господин?» — «Неужели не знаете? Это же известный чемоданных дел мастер Менделеев». Ученый имел неосторожность рассказать об этом анекдоте друзьям, те поведали знакомым, и байка про «великого чемоданного мастера», в несколько измененном виде, пошла гулять по страницам газет и по умам обывателей.

А вот последняя легенда - о том, что великому химику не дали нобелевскую премию из-за конфликта с семейством Нобелей - может оказаться правдой , хотя никаких документальных свидетельство этого у нас нет. Ученый выдвигался на премию три года подряд - в 1905, 1906 и 1907 годах. В первый раз его обошел немецкий химик-органик Адольф Байер.

В 1906 году нобелевский комитет уже присудил Менделееву премию, но Шведская королевская академия наук отменила это решение. И вот тут, вполне возможно, сказалось лоббирование племянника бездетного Альфреда Нобеля и главного его наследника, Эмануэля, возглавлявшего тогда крупнейшую российскую нефтяную корпорацию «Товарищество братьев Нобель». Известно, что Менделеев открыто критиковал Нобелей и обвинял их в хищническом отношении к российской нефти. Поэтому, чисто теоретически, Эмануэль, имевший в нобелевских кругах определенный вес, мог влиять на судьбу премии. Однако это представляется маловероятным: не таким злопамятным был русский швед Эмануэль Нобель. И ему мы не в последнюю очередь обязаны самим существованием премии. Поскольку завещание, в котором о ней говорилось, составлено было дядюшкой с грубейшими нарушениями и вполне могло быть Эмануэлем опротестовано в свою пользу. Однако молодой Нобель его признал, чем чуть было не поставил семейную компанию, в которой Альфреду принадлежала треть активов, на грань разорения.

Наконец, было принято твердое решение о присуждении в 1907 году «нобелевки» русскому химику. Однако, по завещанию, вручить ее можно было только ныне живущему ученому. А Дмитрий Иванович Менделеев 20 января 1907 года скончался.

Его именем сегодня названы город, поселки, железнодорожные станции, станции метро, вулкан, горный пик, ледник, лунный кратер, астероид, его имя носят институты, школы, научные и ненаучные организации, общества, съезды, журналы, заводы и фабрики. А в 1955 году американские ученые внесли его имя и в созданную им «Периодическую таблицу». Открытый ими 101 элемент Альфред Гиорсо, Беруэлл Харви, Грегори Чоппин и Стенли Томпсон решили назвать в честь легендарного русского ученого «Менделеевий».

Менделеев Дмитрий Иванович – русский ученый, гениальный химик, физик, исследователь в области метрологии, гидродинамики, геологии, глубокий знаток промышленности, приборостроитель, экономист, воздухоплаватель, педагог, общественный деятель и оригинальный мыслитель.

Детство и юность

Великий ученый родился в 1834 году, 8 февраля, в Тобольске. Отец Иван Павлович был директором окружных училищ и Тобольской гимназии, происходил из рода священника Павла Максимовича Соколова, русского по национальности.

Фамилию Иван поменял в детстве, будучи учащимся Тверской семинарии. Предположительно, это было сделано в честь его крестного отца, помещика Менделеева. Позднее неоднократно затрагивался вопрос о национальной принадлежности фамилии ученого. По одним сведениям, она свидетельствовала о еврейских корнях, по другим – о немецких. Сам Дмитрий Менделеев рассказывал о том, что фамилию присвоил Ивану его педагог из семинарии. Юноша произвел удачный обмен и тем прославился среди однокашников. По двум словам – «мену делать» – Иван Павлович был вписан в учебную ведомость.

Мать Мария Дмитриевна (в девичестве Корнильева) занималась воспитанием детей и домашним хозяйством, имела репутацию интеллигентной и умной женщины. Дмитрий был в семье самым младшим, последним из четырнадцати детей (по другой информации – последним из семнадцати детей). В 10-летнем возрасте мальчик лишился отца, который ослеп и вскоре умер.

Во время учебы в гимназии способностей Дмитрий не проявил, сложнее всего ему давалась латынь. Любовь к науке прививала мать, она же участвовала в формировании его характера. Мария Дмитриевна увезла сына учиться в Петербург.

В 1850 году в Петербурге юноша поступает в Главный пединститут на отделение естественных наук физмата. Его преподавателями были профессора Э. Х. Ленц, А. А. Воскресенский и Н. В. Остроградский.

Во время учебы в институте (1850-1855 годы) Менделеев демонстрирует незаурядные способности. Будучи студентом, он публикует статью «Об изоморфизме» и ряд химических анализов.

Наука

В 1855-м Дмитрий получает диплом с золотой медалью и направление в Симферополь. Здесь он работает старшим учителем гимназии. С началом Крымской войны Менделеев перебирается в Одессу и получает должность преподавателя в лицее.

В 1856-м он снова в Петербурге. Учится в университете, защищает диссертацию, преподает химию. Осенью защищает еще одну диссертацию и назначается приват-доцентом университета.

В 1859-м Менделеева отправляют в командировку в Германию. Работает в университете Гейдельберга, обустраивает лабораторию, исследует капиллярные жидкости. Здесь им были написаны статьи «О температуре абсолютного кипения» и «О расширении жидкостей», открыто явление «критическая температура».

В 1861-м ученый возвращается в Петербург. Создает учебник «Органическая химия», за что удостаивается Демидовской премии. В 1864-м он уже профессор, а спустя два года возглавляет кафедру, преподает и работает над «Основами химии».

В 1869-м представляет периодическую систему элементов, совершенствованию которой посвятил всю жизнь. В таблице Менделеев представил атомную массу девяти элементов, позднее добавил в свод группу благородных газов и оставил место для элементов, которые еще предстояло открыть. В 90-е годы Дмитрий Менделеев внес свой вклад в открытие явления радиоактивности. Периодический закон включал в себя доказательства связи свойств элементов и их атомного объема. Теперь рядом с каждой таблицей химических элементов находится фото первооткрывателя.

В 1865–1887 годах разрабатывает гидратную теорию растворов. В 1872-м начинает изучать упругость газов, спустя два года выводит уравнение идеального газа. Среди достижений Менделеева этого периода – создание схемы дробной перегонки нефтепродуктов, применение цистерн и трубопровода. При содействии Дмитрия Ивановича сжигание черного золота в топках полностью прекратилось. Фраза ученого «Сжигать нефть - все равно, что топить печку ассигнациями» стала афоризмом.

Еще одной сферой деятельности ученого стали географические исследования. В 1875 году Дмитрий Иванович побывал на Парижском международном географическом конгрессе, где представил на суд свое изобретение – дифференциальный барометр-высотомер. В 1887 году ученый участвовал в путешествии на аэростате в верхние слои атмосферы для наблюдения полного солнечного затмения.

В 1890-м ссора с высокопоставленным чиновником стала причиной ухода Менделеева из университета. В 1892-м химик изобретает методику получения бездымного пороха. Одновременно с этим его назначают хранителем Депо образцовых мер и весов. Здесь он возобновляет прототипы фунта и аршина, занимается вычислениями по сравнению русских и английских эталонов мер.

По инициативе Менделеева в 1899 году факультативно вводится метрическая система мер. В 1905, 1906 и 1907 годах ученого выдвигают кандидатом на Нобелевскую премию. В 1906-м году Нобелевским комитетом премия присуждается Менделееву, но Королевская академия наук Швеции это решение не подтвердила.

Менделеев, являющийся автором более чем полутора тысяч трудов, имел огромный научный авторитет в мире. За свои заслуги ученый был удостоен многочисленных научных званий, российских и зарубежных наград, был почетным членом ряда научных обществ на родине и за границей.

Личная жизнь

В юности с Дмитрием случился неприятный случай. Ухаживания за девушкой Соней, с которой тот был знаком с детства, закончились помолвкой. Но изнеженная красавица к венцу так и не пошла. Накануне свадьбы, когда подготовка уже шла полным ходом, выходить замуж Сонечка отказалась. Девушка посчитала, что нет смысла что-то менять, если жизнь и так хороша.

Дмитрий болезненно переживал разрыв с невестой, но жизнь шла своим чередом. От тяжких дум его отвлекла поездка за границу, чтение лекций и верные друзья. Возобновив отношения с Феозвой Никитичной Лещевой, с которой был знаком ранее, стал с ней встречаться. Девушка была старше Дмитрия на 6 лет, но выглядела молодо, поэтому разница в возрасте была незаметной.

В 1862-м они стали мужем и женой. Первая дочь Маша родилась в 1863 году, но прожила только несколько месяцев. В 1865-м родился сын Володя, спустя три года – дочь Оля. К детям Дмитрий Иванович был привязан, но времени им уделял мало, так как жизнь была посвящена научной деятельности. В браке, заключенном по принципу «стерпится-слюбится», он не был счастлив.

В 1877-м Дмитрий знакомится с Анной Ивановной Поповой, которая стала для него человеком, способным в трудную минуту поддержать умным словом. Девушка оказалась творчески одаренным человеком: училась в консерватории игре на фортепиано, позже в Академии художеств.

Дмитрий Иванович устраивал у себя молодежные «пятницы», где и познакомился с Анной. «Пятницы» трансформировались в литературно-художественные «среды», завсегдатаями которых были талантливые художники и профессора. Среди них были , Николай Вагнер, Николай Бекетов и другие.

Женитьба Дмитрия и Анны состоялась в 1881 году. Вскоре у них родилась дочь Люба, сын Иван появился в 1883-м, близнецы Василий и Мария – в 1886-м. Во втором браке личная жизнь ученого сложилась счастливо. Позднее зятем Дмитрия Ивановича стал поэт , женившись на дочери ученого Любови.

Смерть

В начале 1907 года в Палате мер и весов проходила встреча Дмитрия Менделеева и нового министра промышленности Дмитрия Философова. После обхода палаты ученый заболел простудой, которая вызвала воспаление легких. Но даже будучи сильно больным, Дмитрий продолжал работу над рукописью «К познанию России», последними написанными им словами в которой стала фраза:

«В заключение считаю необходимым, хоть в самых общих чертах, высказать…».

Смерть наступила в пять часов утра 2 февраля по причине паралича сердца. Могила Дмитрия Менделеева находится на Волковом кладбище Санкт-Петербурга.

Память Дмитрия Менделеева увековечена рядом монументов, документальных фильмов, книгой «Дмитрий Менделеев. Автор великого закона».

С именем Дмитрия Менделеева связано множество интересных фактов биографии. Помимо деятельности ученого, Дмитрий Иванович занимался промышленной разведкой. В 70-е годы в США начался расцвет нефтяной промышленности, появились технологии, которые удешевили производство нефтепродуктов. Российские производители стали терпеть убытки на международном рынке из-за неспособности конкурировать по цене.
В 1876 году по ходатайству министерства финансов России и «Русского технического общества», сотрудничавшего с военным ведомством, Менделеев отправился за океан на выставку технических новинок. На месте химик изучил новаторские принципы изготовления керосина и других нефтепродуктов. А по заказанным отчетам железнодорожных служб Европы Дмитрий Иванович попытался расшифровать метод изготовления бездымного пороха, что ему и удалось.

У Менделеева было хобби – изготавливать чемоданы. Ученый шил себе одежду.
Ученому приписывают изобретение водки и самогонного аппарата. Но на самом деле Дмитрий Иванович в теме докторской диссертации «Рассуждение о соединении спирта с водою» изучил вопрос уменьшения объема смешиваемых жидкостей. В работе ученого не было и слова о водке. А стандарт в 40° был установлен в царской России еще в 1843 году.
Придумал герметические отсеки для пассажиров и пилотов.
Существует легенда, что открытие периодической системы Менделеева произошло во сне, но это миф, созданный самим ученым.
Сам скручивал папиросы, используя дорогой табак. Говорил, что никогда не бросит курить.

Открытия

Создал управляемый аэростат, который стал неоценимым вкладом в воздухоплавание.
Разработал периодическую таблицу химических элементов, ставшую графическим выражением закона, установленного Менделеевым в ходе работы над «Основами химии».
Создал пикнометр – прибор, способный определять плотность жидкости.
Открыл критическую температуру кипения жидкостей.
Создал уравнение состояния идеального газа, устанавливающее зависимость между абсолютной температурой идеального газа, давлением и молярным объемом.
Открыл Главную палату мер и весов – центральное учреждение Министерства финансов, заведовавшее поверочной частью Российской империи, подчинявшееся отделу торговли.

Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева на основе представлений о строении атома.

1. формулировка периодического закона

Д. И. Менделеева в свете теории строения атома.

Открытие периодического закона и разработка периодической системы химических элементов Д. И. Менделеевым явились вершиной развития химии в XIX веке. Обширная сумма знаний о свойствах 63 элементов, известных к тому времени, была приведена в стройный порядок.

Д. И. Менделеев считал, что основной характеристикой элементов являются их атомные веса, и в 1869 г. впервые сформулировал периодический закон.

Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов.

Весь ряд элементов, расположенных в порядке возрастания атомных масс, Менделеев разбил на периоды, внутри которых свойства элементов изменяются последовательно, разместив периоды так, чтобы выделить сходные элементы.

Однако, несмотря на огромную значимость такого вывода, периодический закон и система Менделеева представляли лишь гениальное обобщение фактов, а их физический смысл долгое время оставался непонятным. Лишь в результате развития физики XX века - открытия электрона, радиоактивности, разработки теории строения атома - молодой, талантливый английский физик Г. Мозле установил, что величина зарядов ядер атомов последовательно возрастает от элемента к элементу на единицу. Этим открытием Мозле подтвердил гениальную догадку Менделеева, который втрех местах периодической таблицы отошел от возрастающей последовательности атомных весов.

Так, при ее составлении Менделеев поставил 27 Со перед 28 Ni, 52 Ti перед 5 J, 18 Аг перед 19 К, несмотря на то, что это противоречило формулировке периодического закона, то есть расположению элементов в порядке увеличения их атомных весов.

Согласно закону Мозле заряды ядер данных элементов соответствовали положению их в таблице.

В связи с открытием закона Мозле современная формулировка периодического закона следующая:

свойство элементов, а так же формы и свойства их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра их атомов.

Связь периодического закона и периодической системы со строением атомов.

Итак, главной характеристикой атома является не атомная масса, а величина положительного заряда ядра. Это более общая точная характеристика атома, а значит, и элемента. От величины положительного заряда ядра атома зависят все свойства Элемента и его положение в периодической системе. Таким образом, порядковый номер химического элемента численно совпадает с зарядом ядра его атома. Периодическая система элементов является графическим изображением периодического закона и отражает строение атомов элементов.

Теория строения атома объясняет периодическое изменение свойств элементов. Возрастание положительного заряда атомных ядер от 1-до 110 приводит к периодическому повторению у атомов элементов строения внешнего энергетического уровня. А поскольку от числа электронов на внешнем уровне в основном зависят свойства элементов; то и они периодически повторяются. В этом физический смысл периодического закона.

В качестве примера рассмотрим изменение свойств у первых и последних элементов периодов. Каждый период в периодической системе начинается элементами атомы, которых на внешнем уровне имеют один s-электрон (незавершенные внешние уровни) и потому проявляют сходные свойства - легко отдают валентные электроны, что обуславливает их металлический характер. Это щелочные металлы - Li, Na, К, Rb, Cs.

Заканчивается период элементами, атомы которых на внешнем уровне содержат 2 (s 2) электрона (в первом периоде) или 8 (s 1 p 6) электронов (во всех последующих), то есть имеют завершенный внешний уровень. Это благородные газы Не, Ne, Ar, Kr, Xe, имеющие инертные свойства.

Именно вследствие сходства строения внешнего энергетического уровня похожи их физические и химические свойства.

В каждом периоде с возрастанием порядкового номера элементов металлические свойства постепенно ослабевают и возрастают неметаллические, заканчивается период инертным газом. В каждом периоде с возрастанием порядкового номера элементов металлические свойства постепенно ослабевают и возрастают неметаллические, заканчивается период инертным газом.

В свете учения о строении атома становится понятным разделение всех элементов на семь периодов, сделанное Д. И. Менделеевым. Номер периода соответствует числу энергетических уровней атома, то есть положение элементов в периодической системе обусловлено строением их атомов. В зависимости от того, какой подуровень заполняется электронами, все элементы делят на четыре типа.

1. s-элементы. Заполняется s-подуровень внешнего уровня (s 1 - s 2). Сюда относятся первые два элемента каждого периода.

2. р-элементы. Заполняется р-подуровень внешнего уровня (р 1 -- p 6)- Сюда относятся последние шесть элементов каждого периода, начиная со второго.

3. d-элементы. Заполняется d-подуровень последнего уровня (d1 - d 10), а на последнем (внешнем) уровне остается 1 или 2 электрона. К ним относятся элементы вставных декад (10) больших периодов, начиная с 4-го, расположенные между s- и p-элементами (их также называют переходными элементами).

4. f-элементы. Заполняется f-подуровень глубинного (треть его снаружи) уровня (f 1 -f 14), а строение внешнего электронного уровня остается неизменным. Это лантаноиды и актиноиды, находящиеся в шестом и седьмом периодах.

Таким образом, число элементов в периодах (2-8-18-32) соответствует максимально возможному числу электронов на соответствующих энергетических уровнях: на первом - два, на втором - восемь, на третьем - восемнадцать, а на четвертом - тридцать два электрона. Деление групп на подгруппы (главную и побочную) основано на различии в заполнении электронами энергетических уровней. Главную подгруппу составляют s - и p-элементы, а побочную подгруппу - d-элементы. В каждой группе объединены элементы, атомы которых имеют сходное строение внешнего энергетического уровня. При этом атомы элементов главных подгрупп содержат на внешних (последних) уровнях число электронов, равное номеру группы. Это так называемые - валентные электроны.

У элементов побочных подгрупп валентными являются электроны не только внешних, но и предпоследних (вторых снаружи) уровней, в чем и состоит основное различие в свойствах элементов главных и побочных подгрупп.

Отсюда следует, что номер группы, как правило, указывает число электронов, которые могут участвовать в образовании химических связей. В этом заключается физический смысл номера группы.

С позиций теории строения атома легко объясняется возрастание металлических свойств элементов в каждой группе с ростом заряда ядра атома. Сравнивая, например, распределение электронов по уровням в атомах 9 F (1s 2 2s 2 2р 5) и 53J (1s 2 2s 2 2р 6 3s 2 Зр 6 3d 10 4s 2 4р 6 4 d 10 5s 2 5p 5) можно отметить, что у них по 7 электронов на внешнем уровне, что указывает на сходство свойств. Однако внешние электроны в атоме йода находятся дальше от ядра и поэтому слабее удерживаются. По этой причине атомы йода могут отдавать электроны или, иными словами, проявлять металлические свойства, что нехарактерно для фтора.

Итак, строение атомов обуславливает две закономерности:

а) изменение свойств элементов по горизонтали - в периоде слева направо ослабляются металлические и усиливаются неметаллические свойства;

б) изменение свойств элементов по вертикали - в группе с ростом порядкового номера усиливаются металлические свойства и ослабевают неметаллические.

Таким образом: по мере возрастания заряда ядра атомов химических элементов периодически изменяется строение их электронных оболочек, что является причиной периодического изменения их свойств.

3. Структура периодической Системы Д. И. Менделеева.

Периодическая система Д. И. Менделеева подразделяется на семь периодов – горизонтальных последовательностей элементов, расположенных по возрастанию порядкового номера, и восемь групп – последовательностей элементов обладающих однотипной электронной конфигурацией атомов и сходными химическими свойствами.

Первые три периода называются малыми, остальные – большими. Первый период включает два элемента, второй и третий периоды – по восемь, четвёртый и пятый – по восемнадцать, шестой – тридцать два, седьмой (незавершённый) – двадцать один элемент.

Каждый период (исключая первый) начинается щелочным металлом и заканчивается благородным газом.

Элементы 2 и 3 периодов называются типическими.

Малые периоды состоят из одного ряда, большие – из двух рядов: чётного (верхнего) и нечётного (нижнего). В чётных рядах больших периодов расположены металлы, и свойства элементов слева направо изменяются слабо. В нечётных рядах больших периодов свойства элементов изменяются слева направо, как у элементов 2 и 3 периодов.

В периодической системе для каждого элемента указывается его символ и порядковый номер, название элемента и его относительная атомная масса. Координатами положения элемента в системе является номер периода и номер группы.

Элементы с порядковыми номерами 58-71, именуемыми лантаноидами, и элементы с номерами 90-103 - актиноиды – помещаются отдельно внизу таблицы.

Группы элементов, обозначаемые римскими цифрами, делятся на главные и побочные подгруппы. Главные подгруппы содержат 5 элементов (или более). В побочные подгруппы входят элементы периодов, начиная с четвёртого.

Химические свойства элементов обуславливаются строением их атома, а точнее строением электронной оболочки атомов. Сопоставление строения электронных оболочек с положением элементов в периодической системе позволяет установить ряд важных закономерностей:

1. Номер периода равен общему числу энергетических уровней, заполняемых электронами, у атомов данного элемента.

2. В малых периодах и нечётных рядах больших периодов с ростом положительного заряда ядер возрастает число электронов на внешнем энергетическом уровне. С этим связано ослабление металлических и усиление неметаллических свойств элементов слева направо.

Номер группы, указывает число электронов, которые могут участвовать в образовании химических связей (валентных электронов).

В подгруппах с ростом положительного заряда ядер атомов элементов усиливаются их металлические и ослабляются неметаллические свойства.

Еще из раздела Химия:

Реферат: Ионные реакции в растворах. Солевой эффект (в ТАК)
Реферат: Самоорганизация ион-проводящих структур при протекании электрохимических процессов на фазовых переходах, включающих серосодержащие компоненты