Короткое сообщение о менделееве. Д
Дмитрий Иванович Менделеев родился 8 февраля 1834 года, в Тобольскe в семье директора гимназии. После окончания Тобольской гимназии был принят на отделение естественных наук физико-математического факультета Главного педагогического института в Петербурге.
Нуждаясь материально, Менделеев давал уроки, занимался литературным трудом. В 1855 году окончил институт с золотой медалью, но из-за расстроенного здоровья был вынужден уехать на юг преподавателем гимназии при Ришельевском лицее. Поправившись, Менделеев в 1856 году защитил в Петербурге магистерскую диссертацию и стал читать курс органической химии в Петербургском университете.
В 1859-1861 годах находился в командировке в Гейдельберге «для усовершенствования в науках». Вернувшись, Менделеев написал «Органическую химию» — первый русский учебник по этой дисциплине, который был удостоен Демидовской премии.
В 1865 году Менделеев защитил докторскую диссертацию, в которой заложил основы нового учения о растворах, и стал профессором Петербургского университета. Преподавал Менделеев и в других высших учебных заведениях.
В 1865 году ученый приобрел имение Боблово в Московской губернии, где занимался агрохимией и сельским хозяйством. В 1869 году Менделеев открыл периодический закон химических элементов и к 1871 году написал классический труд «Основы химии». В 1880 году Менделеев был выдвинут в академики, но был забаллотирован, что вызвало общественное негодование. В 1890 году он покинул университет в знак протеста против притеснения студенчества.
В 1890-1895 годах Менделеев был консультантом Научно-технической лаборатории Морского министерства; в 1892 году наладил производство изобретенного им бездымного пороха. Организатор и первый директор (1893-1907) Главной палаты мер и весов.
Менделеев возглавлял большую экспедицию по изучению промышленности Урала, участвовал в работе Всемирной выставки в Париже в 1900 году, разрабатывал программу экономического преобразования России. Уже при жизни пользовался мировой славой.
Менделеев оставил свыше 500 печатных трудов. Он является автором фундаментальных исследований по химии, химической технологии, физике, метрологии, воздухоплаванию, метеорологии, сельскому хозяйству, экономике, народному просвещению и др., тесно связанных с потребностями развития производительных сил России.
Помимо открытия периодического закона химических элементов и написания «Основ химии» (первого стройного изложения неорганической химии) ученый заложил основы теории растворов, предложил промышленный способ фракционного разделения нефти, изобрел вид бездымного пороха, пропагандировал использование минеральных удобрений, орошение засушливых земель.
Илья Репин «Портрет Дмитрия Менделеева в мантии профессора Эдинбургского университета», 1885
Выдающийся ученый Дмитрий Иванович Менделеев совершил эпохальные открытия, которые принесли всемирную славу российской науке
Дмитрий Менделеев родился 8 февраля 1834 года в сибирском городе Тобольске.
Он был семнадцатым ребенком в семье. По отцовской линии предки Менделеева были священниками, они служили на севере современной Тверской области, в окрестностях города Удомля.
Отец Иван Павлович как представитель духовного сословия учился в духовном училище, здесь по существовавшей тогда традиции, получил фамилию Менделеев. В священники Иван Павлович не пошел, а решил стать народным учителем. Ко времени рождения последнего сына Дмитрия, он занимал должность директора Тобольской классической гимназии.
Когда глава семьи ослеп, вся забота о детях легла на плечи матери Марии Дмитриевны, урожденной Корнильевой, женщине выдающегося ума и энергии. Помимо пенсии, средства для существования семьи давала прибыль с небольшого стекольного заводика.
На всю жизнь Менделеев сохранил благодарную память о матери. Он предварил один из своих научных трудов предисловием:
«Это исследование посвящается памяти матери ее последышем. Она могла его возрастить только своим трудом, ведя заводское дело; воспитывала примером, исправляла любовью и, чтобы отдать науке, вывезла из Сибири, тратя последние средства и силы. Умирая, завещала: избегать латинского самообольщения, настаивать в труде, а не в словах и терпеливо искать божескую или научную правду...»
Менделеевы жили более чем скромно, но все дети в семье получили прекрасное образование. Дмитрий Иванович окончил Тобольскую гимназию, а затем в 1850 году поступил на отделение естественных наук физико-математического факультета Главного Педагогического института в Петербурге.
Примечательно, что на первом курсе по всем предметам, кроме математики, Менделеев получил неудовлетворительные оценки, но потом будущий ученый выправил ситуацию, и институт окончил с золотой медалью.
Два года преподавал естественные науки сначала в Симферопольской гимназии, а затем в Ришельёвском лицее Одессы. В 1856 году защитил магистерскую диссертацию в Петербургском университете и в 1857 году утвержден приват-доцентом.
В январе 1859 году Менделеев был отправлен в двухгодичную зарубежную командировку. В знаменитом Гейдельбергском университете (Германия) работали такие известные естествоиспытатели как Роберт Бунзен, Густав Кирхгоф и Герман Гельмгольц. В арендуемой квартире Менделеев организовал собственную лабораторию. Часы досуга проводил в кругу молодых русских ученых Сергея Боткина, Ивана Сеченова, Александра Бородина и других, также проходивших здесь обучение.
В 1861 году Менделеев возвращается в Санкт-Петербург, где возобновляет чтение лекций по органической химии в университете и издает первый русский учебник «Органическая химия», переиздававшийся только при жизни Менделеева 8 раз (последнее издание - в 1947 году).
В тридцатилетнем возрасте Дмитрий Иванович становится профессором Петербургского технологического института, в 1865 защищает знаменитую диссертацию «Рассуждение о соединениях спирта с водой». В России эта работа принесла ему, пожалуй, не меньшую славу, чем открытие Периодического закона. Надо сказать, что впоследствии к ней присоединился миф, будто Менделеев определил оптимальную крепость водки, хотя на самом деле, в работе об этом ни слова.
В 1867 году в университете Менделеев получает кафедру неорганической химии, и с этого момента наступает тридцатилетний период расцвета его научного творчества. Полный перечень открытий и научных заслуг Дмитрия Ивановича необъятен, но наиболее важные его достижения известны всему миру.
1869 год стал для ученого триумфальным - на заседании Русского химического общества он прочитал доклад «Соотношение свойств с атомным весом элементов» о периодической системе элементов, которую дорабатывает в течение двух лет. Честь открытия фундаментального закона природы - Периодического закона принадлежит русскому ученому.
В 1871 году, используя принцип, положенный в основу своей системы, он предсказывает существование неизвестных тогда элементов экаалюминия, экабора и экасилиция. Позднее эти элементы были открыты и названы галлием (1875), скандием (1879) и германием (1886).
Творческое наследие Дмитрия Менделеева чрезвычайно обширно, он автор более 500 научных трудов во многих отраслях науки: химии, химической технологии, физике, метрологии, воздухоплаванию, метеорологии, сельскому хозяйству, народному просвещению.
Дмитрий Менделеев в своем кабинете (Главная палата мер и весов, Санкт-Петербург), 1897 год.
Большинство трудов Менделеева помимо фундаментального научного значения имело и важный, новаторский прикладной характер. Он заложил основы теории растворов, предложил способ фракционного разделения нефти, изобрел разновидность бездымного пороха, работал над производством и внедрением минеральных удобрений, пропагандировал орошение засушливых земель.
Менделеев уделяет много внимания российской нефтяной промышленности; в 1876 году по поручению правительства предпринимает поездку в Америку для ознакомления с постановкой там нефтяного дела, неоднократно посещает с той же целью кавказские месторождения.
В 1888 году Менделеев изучает экономическое состояние Донецкого каменноугольного района, выясняет огромное его значение для России и предлагает ряд мер для рационального использования «будущей силы, покоящейся на берегах Донца».
Дмитрий Иванович Менделеев был патриотом России и человеком высоких нравственных качеств. В 1870 годы он выступал с публичным разоблачением распространившегося тогда в России спиритизма, доказывал, что спириты и медиумы пытаются помирить «сказку с наукой».
Дмитрий Иванович пользовался большим авторитетом у студентов. В 1890 году участники студенческих волнений обратились к нему с просьбой стать посредником в переговорах с министром образования графом Деляновым. Министр отказался от диалога, что послужило поводом к новой вспышке беспорядков. В результате Менделеев подал в отставку и покинул университет.
С этого момента Менделеев переходит к общественной и практической деятельности. Он принимает участие в создании Русского химического общества (1863; ныне носит имя Д.И. Менделеева) и становится его президентом; создает Главную Палату мер и весов (1893) и становится ее первым хранителем.
Менделеев был членом более 90 академий наук, научных обществ, университетов разных стран. Будучи ученым энциклопедических знаний и уникального кругозора, Дмитрий Иванович стоял в одном ряду с величайшими естествоиспытателями всех времен. В 1964 году имя Менделеева было занесено на доску почета Бриджпортского университета в США наряду с именами Эвклида, Архимеда, Коперника, Галилея, Ньютона и Лавуазье.
Скончался Дмитрий Иванович 20 января 1907 года в Петербурге. Проникновенными словами отозвался на кончину великого ученого публицист Михаил Меньшиков: «Есть люди, со смертью которых как бы умирает часть России».
http://rusplt.ru/special/hero/
Каких только проблем не коснулся ученый: тончайшие химические исследования и сыроварение, пульсирующий насос и действие удобрений, температура верхних слоев атмосферы и наиболее удобные конструкции керосиновых ламп. Он летал на воздушном шаре и интересовался проблемами мореходства и судостроения, занимался выработкой таможенного тарифа, работал в Главной палате мер и весов. Менделеев писал о мировом эфире и о картине Куинджи, о ледоколе "Ермак" и о разработке донецких углей…
Сохранилось письмо Дмитрия Ивановича, адресованное министру финансов С. Ю. Витте. Письмо написано за несколько месяцев до смерти автора и не отправлено адресату. Вот что ученый говорит о себе, подводя итоги прожитой жизни: "Начав (1855) с учительства в Симферопольской гимназии, я выслужил 48 лет Родине и Науке. Плоды моих трудов, прежде всего, в научной известности, составляю щей гордость - не одну мою личную, но и общую русскую, так как все главнейшие научные академии, начиная с Лондонской, Римской, Бельгийской, Парижской, Берлинской и Бостонской, избрали меня своим сочленом, как и многие ученые общества России, Западной Европы и Америки, всего более 50-ти обществ и учреждений.
Лучшее время жизни и ее главную силу взяло преподавательство во 2-ом кадетском корпусе, в Инженерной академии, в Институте путей сообщения, в Технологическом институте и в Университете. Из тысяч моих учеников много теперь повсюду видных деятелей, профессоров, администраторов, и, встречая их, всегда слышал, что доброе в них семя полагал, а не простую отбывал повинность.
Третья служба моя Родине наименее видна, хотя заботит меня с юных лет до сих пор. Эта служба, по мере сил и возможности, на пользу роста русской промышленности, начиная с сельскохозяйственной, в которой лично действовал, показав на деле возможность и выгодность еще в 60-х годах интенсивного хозяйства и организовав первые у нас опытные исследования по разведению хлебов. Личные усилия убедили меня, однако, очень скоро в том, что с одним земледелием Россия не двинется к надобным ей прогрессу, богатству и силе, останется страною бедною, что настоятельнее всего рост других видов промышленности: горного дела, фабрик, заводов, путей сообщения и торговли. Мои, так сказать, теоретические усилия начались с настойчивой пропаганды в пользу возможности развития - при определенных условиях - выработки бакинской нефти в эпоху, когда к нам ввозились миллионы пудов американского керосина".
"Сам удивляюсь - чего только я не делывал на своей научной жизни. И сделано, думаю, неплохо", - заметил как-то ученый.
Составители двухтомника использовали воспоминания людей, близко знавших Дмитрия Ивановича. "Если в какой-нибудь специальности достигнешь сути дела, - говорил Менделеев своей племяннице, - взберешься по лестнице всех предварительных знаний, а потом самостоятельно поработаешь сам, то и достигнешь того, что все легко будет даваться и сущность всякой науки будет легко усваивать".
Вступление
1. Биография
2. Открытие периодического закона и его роль
2.1 Предпосылки
2.2 Открытие периодического закона
2.3 Периодический закон и строение атома
2.4 Периодическая система химических элементов и строение атома
2.5 Роль открытия
3. Работы в области органической химии
4. Изучение природных богатств страны
5. Гидратная теория растворов
6. Ученый – борец за передовую науку
Заключение
Список использованных
источников
Вступление
Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева – основа современной химии. Да и остальные открытия ученого по сей день не потеряли своего значения.
Дмитрий Иванович Менделеев – один из самых выдающихся ученых. Его исследования, открытия, изыскания оказали огромное влияние на развитие многих наук (химии, в частности) и образования. Д.И. Менделеев обладал всеми качествами талантливого ученого: даром научного предвидения, научной интуицией, умением обобщать, анализировать, делать верные выводы, постоянным стремлением к познанию неведомого. И что самое главное: ученый не считал науку обособленной. Д.И. Менделеев полагал, что научные открытия, в первую очередь, должны иметь практическое значение.
Именем ученого названы города, заводы, учебные заведения, научно-исследовательские институты. В честь Д.И. Менделеева в России утверждена золотая медаль – она присуждается за выдающиеся работы по химии. Имя ученого присвоено Российскому химическому обществу. Даже элементу с порядковым номером 101 было дано название менделевий, в честь Дмитрия Ивановича.
Научное и педагогическое наследие Д.И. Менделеева огромно – полное собрание сочинений составляет 25 томов! Круг интересов ученого был весьма разнообразен, его интересовали порой совершенно противоположные отрасли знания.
Человек,
считающий себя образованным, просто обязан знать, какой ценный вклад внес в
российскую (да и в мировую) науку такой редчайший гений, как Д.И. Менделеев.
1. Биография
«Д.И. Менделеев был великий, гениальный человек и, как большинство великих людей, великий труженик. А трудился он, действительно, не жалея себя».
В. И. Тищенко. Воспоминания о Д.И. Менделееве. «Природа», № 3, 127–136 (1937).
Д.И. Менделеев принадлежал к поколению деятелей передовой русской науки и культуры второй половины XIX столетия, к поколению, которое выросло под идейным влиянием русских революционных демократов. Это был период активной борьбы передовых людей общества за развитие национальной экономики, науки и культуры, за просвещение народа и улучшение его благосостояния.
Современники Д.И. Менделеева и его друзья – русские ученые, инженеры, писатели, композиторы и художники – дали высокие образцы научного, технического и художественного творчества, продемонстрировав перед всем миром величие и силу русского народа. Среди них имя Д.И. Менделеева занимает одно из самых видных мест.
Д.И. Менделеев – великий русский гений – сочетал мощь и глубину теоретического мышления с большим размахом практической деятельности. Научная деятельность его охватывает многочисленные отрасли знания. Из 431 опубликованной работы, исключая статьи и заметки в периодической прессе, 40 посвящено химии, 106 физикохимии, 99 физике, 22 географии, 99 технике и промышленности, 36 экономическим и общественным вопросам и 29 другим темам. Приблизительно две трети трудов и статей Д.И. Менделеева посвящены научным и техническим вопросам и одна треть учебным пособиям, литературным и обзорным работам. Главнейшей заслугой Д.И. Менделеева было открытие периодического закона и создание периодической системы химических элементов, которые обессмертили его имя в мировой науке. Этот закон и периодическая система – основа всего дальнейшего развития учения об атомах и элементах, они являются фундаментом химии и физики наших дней.
Д.И. Менделеев родился 8 февраля (27 января ст. ст.) 1834 г. в глухом сибирском городе Тобольске – месте ссылки жертв царского террора. Здесь отбывали ссылку декабристы и другие передовые люди России, которые оказывали прогрессивно-демократическое влияние на общественность города. Это не могло не сказаться и на формировании взглядов Д.И. Менделеева, детство которого прошло в родном городе. Он был семнадцатым ребенком в семье директора Тобольской гимназии И. П. Менделеева. Своим воспитанием и образованием Д.И. Менделеев целиком обязан матери Марии Дмитриевне (урожд. Корнильевой), на плечи которой со времени смерти отца (он ослеп и вскоре умер в 1847 г.) легла вся забота о благополучии и воспитании детей.
Начальное образование Д.И. Менделеев получил в Тобольской гимназии, которую окончил в возрасте 15 лет.
Желая, чтобы сын учился в одном из столичных учебных заведений, мать Д.И. Менделеева с помощью друзей покойного отца устроила сына в Главный педагогический институт Петербурга, на физико-математический факультет. Уже в студенческие годы Д.И. Менделеев проявил исключительные способности, трудолюбие и настойчивость в достижении поставленной цели. Выполненные им курсовые работы были серьезными исследованиями, и одну из них опубликовали.
По окончании института в 1855 г. по совету врачей в связи с плохим состоянием здоровья Д.И. Менделеев был направлен в Симферопольскую гимназию, где пробыл недолго, так как перешел на работу в Одесскую гимназию. Здесь наряду с педагогической деятельностью он подготовился к экзаменам на ученую степень магистра и написал магистерскую диссертацию – «Удельные объемы». В октябре 1856 г. он успешно защитил ее в Петербургском университете, а через несколько недель – вторую диссертацию на право чтения лекций, что дало ему возможность перейти на работу в Петербургский университет. В 1857 г. в возрасте 23 лет Д.И. Менделеев получил доцентский курс «Теоретическая и историческая часть химии», а с осени 1857 г. приступил к чтению курса органической химии. Таким образом, после двух лет пребывания в университете Д.И. Менделееву поручают чтение самостоятельного курса. В 1859 г. Петербургский университет предоставляет ему, как одному из выдающихся преподавателей, заграничную командировку «для усовершенствования в науках».
После краткого путешествия по Европе Д.И. Менделеев выбрал для работы небольшой немецкий город Гейдельберг, где трудился известный химик Р. В. Бунзен.
На свои скромные командировочные суммы он устроил в своей квартире небольшую лабораторию, где провел в течение двух лет кропотливое исследование по определению поверхностного натяжения жидкостей при различных температурах. Здесь ему удалось сделать крупное открытие – установить существование «температуры абсолютного кипения», которая 10 лет спустя была вновь открыта англичанином Т. Эндрюсом и названа им «критической температурой».
Работая в Гейдельберге, Д.И. Менделеев возглавил кружок из молодых русских ученых, также приехавших за границу «для совершенствования в науках». В кружок входили такие выдающиеся впоследствии ученые, как А.П. Бородин, И.М. Сеченов, А.С. Фаминцын, А.М. Бутлеров, А.О. Ковалевский, и др. Кружок, возглавляемый Д.И. Менделеевым, сыграл большую роль в развитии у его участников научной смелости, новаторства, стремления работать на благо народа, для процветания Родины.
По возвращении в Петербург Д.И. Менделеев полностью отдается научной, педагогической и общественной деятельности. В 1863 г. он получил место профессора Петербургского технологического института, а в 1866 г. – Петербургского университета, где читал лекции по органической, неорганической и технической химии. Кроме того, он состоял преподавателем Владимирских женских курсов и принимал активное участие в организации Бестужевских женских курсов. В 1865 г. Д.И. Менделеев защитил докторскую диссертацию на тему «О соединениях спирта с водой».
Многочисленные труды Д.И. Менделеева и его гениальное и бессмертное открытие периодического закона, получили широкое признание со стороны ученых всего мира. Его приглашают в Лондон для прочтения фарадеевской лекции. Он избирается почетным членом Американской, Ирландской и Югославской Академии наук, а также Дублинского королевского общества, действительным членом Лондонского и Эдинбургского королевского общества, Римской, Бельгийской, Датской, Чешской, Краковской и других Академий наук; почетным доктором Кембриджского, Оксфордского, Геттингенского и других университетов; почетным членом нескольких десятков иностранных обществ.
Однако
вследствие борьбы реакционной, так называемой «немецкой школы» за ведущее место
в Академии наук Д.И. Менделеев в 1880 г. был забаллотирован при избрании
академиков Российской Академии. Этот возмутительный факт вызвал многочисленные
протесты общественных и научных кругов России, но из-за засилья иностранцев в
Академии наук и поддержки их со стороны правительственных кругов эта вопиющая несправедливость
не была исправлена.
2. Открытие периодического закона и его роль
2.1 Предпосылки
Конечно, начиная рассказывать об открытиях гениального ученого, нельзя не осветить главное открытие Д.И. Менделеева – Периодический закон.
Ко времени открытия Периодического закона было известно 63 химических элемента, описаны состав и свойства их многочисленных химических соединений.
Многие ученые пытались классифицировать химические элементы. Одним из них был выдающийся шведский химик Й. Я. Берцелиус. Он разделил все элементы на металлы и неметаллы на основе различий в свойствах образованных ими простых веществ и соединений. Он определил, что металлам соответствуют основные оксиды и основания, а неметаллам – кислотные оксиды и кислоты. Но групп было всего две, они были велики и включали значительно отличающиеся друг от друга элементы. Наличие амфотерных оксидов и гидроксидов у некоторых металлов вносило путаницу. Классификация была неудачной.
Многие ученые предполагали периодичность свойств элементов и зависимость их от атомных масс, но грамотную и систематическую классификацию предложить не смогли.
Очередной предпосылкой открытия Периодического закона послужили решения международного съезда химиков в г. Карлсруэ в 1860 г., когда окончательно утвердилось атомно-молекулярное учение, были приняты первые единые определения понятий молекулы и атома, а также атомного веса, который теперь называется относительной атомной массой. Именно это понятие как неизменную характеристику атомов химических элементов Д.И. Менделеев положил в основу своей классификации. Предшественники ученого сравнивали между собой только сходные элементы, а поэтому не смогли открыть Периодический закон.
Рассмотренные выше предпосылки можно назвать объективными, то есть не зависящими от личности ученого, так как они были обусловлены историческим развитием химии как науки.
Но без
личностных качеств великого химика, которые составляют последнюю, субъективную
предпосылку открытия Периодического закона, вряд ли он бы открыт в 1869 г.
Энциклопедичность знаний, научная интуиция, умение обобщать, постоянное
стремление к познанию неведомого, дар научного предвидения Д.И. Менделеева
сыграли свою немалую роль в открытии Периодического закона.
2.2 Открытие
периодического закона
В основу своей работы по классификации химических элементов Д.И. Менделеев положил два их основных и постоянных признака: величину атомной массы и свойства. Он выписал на карточки все известные сведения об открытых и изученных в то время химических элементах и их соединениях. Сопоставляя эти сведения, ученый составил естественные группы сходных по свойствам элементов, сравнение которых между собой показало, что даже элементы несходных групп имеют объединяющие их признаки. Например, близки по значениям атомные массы фтора и натрия, хлора и калия (инертные газы еще не были известны), следовательно, щелочные металлы и галогены можно поставить рядом, выстраивая химические элементы в порядке возрастания атомных масс. Так Д.И. Менделеев объединил естественные группы химических элементов в единую систему. При этом он обнаружил, что свойства элементов изменяются в пределах определенных их совокупностей линейно (монотонно возрастают или убывают), а затем повторяются периодически, то есть через определенное число элементов встречаются сходные. Ученый выделил периоды, в которых свойства химических элементов и образованных ими веществ закономерно изменяются.
На основании этих наблюдений Д.И. Менделеев сформулировал Периодический закон, который в соответствии с принятой в настоящее время терминологией звучит так: «Свойства химических элементов и образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от их относительных атомных масс».
Периодический
закон и Периодическая система богаты периодическими закономерностями: кроме
упоминаемой горизонтальной (по периодам) периодичности есть также периодичность
вертикальная (по группам) и диагональная. Именно учет всех видов периодичности
позволил Д.И. Менделееву не только предсказать, описать свойства веществ,
образованных еще не открытыми химическими элементами, но и указать путь их
открытия, природные источники (руды и соединения), из которых могли быть
получены соответствующие простые вещества.
2.3 Периодический
закон и строение атома
Формулировка закона, данная Д.И. Менделеевым, не могла быть точной и полной с современной точки зрения, так как она соответствовала состоянию науки на тот период времени, когда не было известно строение атома. Поэтому новые научные открытия вступили с ней в противоречие.
Так, были открыты изотопы – разновидности атомов одного и того же химического элемента, имеющие одинаковый заряд ядра, но разные массовые числа. Очевидно, что ядра изотопов одного химического элемента имеют одинаковое число протонов, но различаются числом содержащихся в них нейтронов.
Изотопы известны для всех химических элементов. В природе большинство их существует в виде смеси изотопов. Относительная атомная масса элемента равна среднему значению относительных атомных масс всех его природных изотопов с учетом их распространенности. В таблице Периодической системы под символами химических элементов приведены средние значения их относительных атомных масс.
Наличие изотопов доказывает, что свойства химических элементов определяются не столько их атомной массой, как предполагал Д.И. Менделеев, сколько зарядом атомных ядер. Этим и объясняется положение в Периодической системе нескольких пар элементов, размещенных с нарушением принципа возрастания относительных атомных масс. В том-то и гениальность, проявление научной интуиции великого русского химика, что он в этих случаях предпочел расположить элементы по сходству в свойствах, предугадал истинный порядок размещения химических элементов по возрастанию зарядов их атомных ядер, хотя о строении их атома ничего не знал.
Открытие
изотопов позволило дать другое, современное определение Периодического закона:
«Свойства химических элементов и образуемых ими веществ находятся в
периодической зависимости от зарядов их атомных ядер».
2.4 Периодическая
система химических элементов и строение атома
Таблица Периодической системы химических элементов графически отображает Периодический закон. Каждое число в ней характеризует какую-либо особенность в строении атомов:
а) Порядковый (атомный) номер химического элемента указывает на заряд его атомного ядра, то есть на число протонов, содержащихся в нем, а так как атом электронейтрален, то и на число электронов, находящихся вокруг атомного ядра;
б) Номер периода соответствует числу энергетических уровней (электронных слоев) в атомах элементов данного периода;
в) Номер группы соответствует числу электронов на внешнем уровне для элементов главных подгрупп и максимальному числу валентных электронов для побочных подгрупп.
В свете строения атома можно объяснить причины изменения свойств химических элементов и образованных ими веществ. В периоде с увеличением зарядов атомных ядер элементов (слева направо) металлические свойства ослабевают, а неметаллические усиливаются. В группах (главная подгруппа) с увеличением зарядов атомных ядер элементов (сверху вниз) металлические свойства усиливаются, а неметаллические ослабевают.
Природа каждого химического элемента, то есть определенные, присущие только ему свойства атомов, простых веществ, соединений, зависит прежде всего от заряда ядра его атомов. Заряд обусловливает и строение электронной оболочки атома. Но величины зарядов ядер атомов химических элементов в Периодической системе Д.И. Менделеева изменяются монотонно, поэтому прямой причиной периодического изменения свойств элементов это явление быть не может. Оказывается, причина периодичности – изменение строения внешних электронных слоев атома.
Таким образом,
из вышесказанного можно сделать вывод: свойства химических элементов и
образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от строения
внешних электронных слоев атомов.
2.5 Роль
открытия
Д.И. Менделеев писал: «До периодического закона элементы представляли лишь отрывочные случайные явления природы; не было повода ждать каких-либо новых, а вновь находимые были полной неожиданной новинкой. Периодическая закономерность первая дала возможность видеть не открытые еще элементы в такой дали, до которой невооруженное этой закономерностью зрение до тех пор не достигало».
С открытием Периодического закона химия перестала быть описательной наукой – она получила инструмент научного предвидения. Этот закон и его графическое отображение – таблица периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева – выполнили все три важнейшие функции теоретического знания: обобщающую, объясняющую и прогностическую. На их основе ученые:
а) Систематизировали и обобщили все сведения о химических элементах и образуемых ими веществах;
б) Дали обоснование различным видам периодической зависимости, существующим в мире химических элементов, объяснив их на основе строения атомов элементов.
На основе закона и таблицы Д.И. Менделеева были предсказаны и открыты благородные газы. И сейчас этот закон служит путеводной звездой для открытия или искусственного создания новых химических элементов.
Открытие Периодического закона и создание таблицы Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеевым стимулировало поиск причин взаимосвязи элементов, способствовало выявлению сложной структуры атома и развитию учения о строении атома. Это учение, в свою очередь, позволило вскрыть физический смысл Периодического закона и объяснить расположение элементов в Периодической системе. Оно привело к открытию атомной энергии и использованию ее для нужд человечества.
Таким
образом, Периодический закон и система открыли новую эру в химии и физике,
явились исходным пунктом для новых изысканий и открытий. Также периодический
закон сыграл большое значение и как основной закон природы в развитии
материалистической философии.
3. Работы
в области органической химии
Д.И. Менделеев относится к числу выдающихся химиков-органиков второй половины XIX столетия. Работая над учебным курсом органической химии, он обнаружил отсутствие в русской литературе учебника по этому предмету. К этому периоду относится создание Д.И. Менделеевым учебника по органической химии. В учебнике, получившем широкое признание на родине и за рубежом, современная наука дана с учетом работ русских ученых. Книга была удостоена Демидовской премии. К. А. Тимирязев так отзывается о ней: «Его превосходный по ясности и простоте изложения учебник, «Органическая химия», не имел себе подобного в европейской литературе, и, кто знает, насколько именно эта книга способствовала тому, что в этом, главным образом, направлении двинулось вперед ближайшее поколение молодых русских химиков».
Д.И. Менделеев выполняет оригинальные работы в области органических соединений. Так, в 1861 г. появилась его статья «О пределах органических соединений», а в 1862 г. он издал работу по вопросам технологии органических соединений – «Оптическая сахарометрия».
В 1861 г. публикуется докторская диссертация Д.И. Менделеева «О соединении спирта с водой», которая явилась оригинальным исследованием не только в области органической, но и физической химии.
В области органической химии Д.И. Менделеев работал не меньше 10 лет (в начале своей научной деятельности). Это были исследования по получению олефинов.
Д.И. Менделеев занимался также изомерами бензола. Эта проблема, при полной неизвестности ароматического кольца, в то время была чрезвычайно трудной. Исследуя каменноугольное масло, ему удалось выделить большую порцию жидкости, кипевшей от 95 до 98 °С , но при многократно повторяемой перегонке оказалось, что она содержит только смесь бензола и толуола. На основании этих опытов Д.И. Менделеев выразил сомнение в существовании пара- бензола.
Работая с глицерином, ученый находит, что безводный чистый глицерин имеет плотность 1,262, почти нерастворим в эфире и перегоняется при 290 С. Д.И. Менделеев указывает, что общим свойством спиртов является то, что они при действии муравьинокислых солей, вероятно, будут превращаться в углеводороды. Изучая простые эфиры, Д.И. Менделеев интересуется химической прочностью их молекул, для этого нагревает эфиры с водой в запаянных трубках до 160 °С, и приходит к заключению, что смесь чистого эфира с водой не превращается в спирт даже при нагревании. Он указывает также, что при расщеплении сложных эфиров образуются различные кислоты.
С большим
интересом ученый также изучал эфирные масла, исследуя степень насыщенности их
водородом.
4. Изучение
природных богатств страны
Исследования Д.И. Менделеева по органической химии связаны с его работами в области нефтяной, химической и угольной промышленности. Он изучал элементарные анализы различных видов топлива и разрабатывал научно обоснованные методы расчета состава и количества продуктов горения и определения теплотворной способности различных топлив. Эти работы оказали огромное влияние на изучение процессов горения не только в России, но и за рубежом.
Д.И. Менделеев развитие каменноугольной промышленности неразрывно связывал с металлургией, он считал, что железное дело должно быть во главе металлургии, так как без него немыслимы фабрики, земледелие и общее развитие.
Д.И. Менделеев считал, что человек должен активно вмешиваться в химический режим почвы. Он приобрел под Москвой небольшое имение, в котором вел многопольное хозяйство с рациональным внесением минеральных удобрений. Изучать его опыт приезжали профессора из Сельскохозяйственной академии.
Однако наибольшее внимание ученый уделял нефти, занимающей первое место среди природных богатств России. Исследованиями нефти интересовались многие ученые и инженеры-современники Д.И. Менделеева. Например, известны труды В. В. Марковникова и В. Н. Оглобина по определению состава нефтей, в результате которых был открыт новый тип углеводородов – нафтеновых или полиметиленовых. Но работы Д.И. Менделеева отличались от работ предшественников и современников широтой взглядов и целеустремленностью. Он связывал научные исследования с развитием нефтяной промышленности, изучал Бакинские нефтяные промыслы, работу первых нефтеперерабатывающих заводов и методы добычи и переработки нефти. Вскоре ученый разрабатывает способ непрерывной перегонки нефти, который был принят промышленностью.
Д.И. Менделеев впервые высказал идею о происхождении нефти: нефть образовалась не из остатков органических веществ, а является продуктом взаимодействия водяных паров, проникших внутрь земли, с высоко нагретыми карбидами металлов. Правда, в настоящее время эта теория большинством ученых не признается. В своих работах Д.И. Менделеев обращает внимание на огромное значение строительства нефтепроводов, которые могут перестроить экономику нефтяной промышленности, а также на географию их размещения и техническое оснащение.
Интересуясь
промышленными и экономическими вопросами, Д.И. Менделеев одновременно занимался
научными исследованиями нефти. Он проводит эксперименты по определению
коэффициентов теплового расширения нефти, масел и выполняет интересные с
теоретической и практической стороны работы по очистке нефтяных продуктов химическими
реагентами.
5. Гидратная
теория растворов
Работы Д.И. Менделеева по органической химии представляют большой интерес и в свое время сыграли определенную роль в развитии как теории, так и практики исследований органических соединений.
При тщательном изучении свойств водных растворов серной кислоты, водных растворов спиртов и других систем Д.И. Менделеев впервые установил значение химического взаимодействия между молекулами компонентов в растворах.
Ученый рассматривал растворы как неустойчивые химические соединения постоянного состава, находящиеся в состоянии частичной диссоциации. Этими исследованиями было положено начало создания химической теории растворов в противовес физическим теориям, хотя Д.И. Менделеев учитывал и физические факторы в процессе растворения. Но все же он процесс растворения рассматривал прежде всего как химический процесс.
Работы Д.И. Менделеева по растворам охватывают период почти в полстолетия. В этих исследованиях ученый выдвигает идею о химическом характере растворения. При этом отмечает, что в растворе образуется соединение между растворяемым веществом и растворителем. Состав этих веществ зависит от изменения температуры и концентрации. Такие соединения он назвал гидратами в случаях водных растворителей, а в более общей форме – сольватами.
Все последующее развитие теории электролитической диссоциации показало, что эта теория может развиваться только на основе гидратной теории Д.И. Менделеева.
С работой о растворах тесно связано и другое открытие Д.И. Менделеева – критическая температура. Известно было, что, повышая давление и понижая температуру, можно приводить некоторые газы в жидкое состояние. В семидесятых годах Д.И.Менделеев открыл, что для каждого газа имеется предел – критическая температура, выше которой газ не может быть сжижен. Он назвал эту критическую температуру абсолютной температурой кипения.
Сам ученый
считал свои исследования в данной области одними из наиболее значимых.
6. Ученый
– борец за передовую науку
По своим философским воззрениям Д.И. Менделеев был убежденным сторонником материализма. Он верил в безграничную силу человеческого разума и безграничность познания природы. Ученый, как и М. В.Ломоносов, отстаивал передовую, материалистическую науку, ее широкое распространение в народе, боролся против агностицизма, отрицавшего возможность познания человеком материального мира и законов его развития, доказывая, что для человеческого познания в природе не существует непознаваемых вещей. Теория, эксперимент и практика дают возможность людям проникнуть в «самую сущность вещей».
Задачей естествознания он считал борьбу со всеми формами проявления идеализма, мистикой, мракобесием и религиозными суевериями. Ученый прекрасно понимал, какой вред приносят передовой науке религиозные суеверия.
Как ученый и гражданин Д.И. Менделеев понимал, что в подъеме культурной жизни народа решающую роль призвано сыграть образование. Педагогическая деятельность Д.И. Менделеева не ограничивается преподаванием химических дисциплин в университете (1857 – 1890), Технологическом институте (1864 – 1872) и других учебных заведениях. Он принимал активное участие в обсуждении вопросов среднего, технического и высшего образования. А также таких проблем, как подготовка учительских кадров (проект училища наставников).
Самого Д.И. Менделеева как преподавателя студенты уважали, хотя и признавали, что экзаменует тот строго. Слушать лекции ученого ходили не только студенты физико-математического факультета, но и других; аудитории были переполнены.
В 1890 г. Д.И. Менделеев с пониманием отнесся к требованиям революционно настроенных студентов и передал их петицию министру народного просвещения, после чего вынужден был оставить университет, кафедру и лабораторию, которыми руководил более 20 лет.
Д.И. Менделеев верил в могущество науки, в победу всего прогрессивного. Он был революционером в науке. Борясь за экономическую и культурную независимость родины, он принимал активное участие в изучении природных богатств страны, способствовал развитию различных отраслей отечественной промышленности. С этой деятельностью связаны его большие работы в области метрологии (науки об измерениях).
Помимо всего этого, русский гений был истинным ценителем прекрасного. Как вспоминает его дочь О.Д. Менделеева-Трирогова, он «любил читать Жюль Верна, А. Дюма. Часто читал нам, детям, русские былины и А.С. Пушкина». У Д.И. Менделеева были оригиналы картин Шишкина, Репина, Крамского, Куинджи и др. Его жена А.И. Менделеева вспоминает: «Дмитрий Иванович всегда был как будто в состоянии душевного горения. Я не видела у него никогда ни одного момента апатии. Это был постоянный поток мыслей, чувств, побуждений, который крушил на своем пути все препятствия». Также из воспоминаний родных известно, что у Д.И. Менделеева было своеобразное хобби: он любил клеить чемоданы, столики, рамки и дарить их родным и друзьям.
Последние
пятнадцать лет своей жизни Д.И. Менделеев работал в Главной палате мер и весов.
Здесь им было выполнено большое число научных исследований по метрологии, в
частности усовершенствование весов, определение плотности воды и воздуха, опыты
по определению ускорения сил тяжести, составлены таблицы плотностей
спиртоводных растворов. Работы по метрологии, начатые Д.И. Менделеевым, успешно
продолжались советскими учеными. Имя великого русского ученого Д.И. Менделеева
золотыми буквами вписано в историю науки. Русский народ высоко чтит память
славного сына нашей страны. Его имя присвоено многим учебным заведениям,
промышленным предприятиям и научным обществам.
Заключение
Дмитрий Иванович Менделеев – великий русский ученый, один из основоположников современной химии. Создатель естественной классификации химических элементов – Периодической системы элементов, явившейся выражением Периодического закона химических элементов. Создал фундаментальный труд – учебник «Основы химии», в котором впервые вся неорганическая химия изложена на основе Периодического закона. К числу крупнейших работ Д.И. Менделеева относятся исследования в области физико-химической природы растворов, состояния газов, теплотворной способности топлива. В своих трудах много внимания он уделял развитию отечественной промышленности, химизации сельского хозяйства. Ученый проводил исследования в области химической технологии, физики, метрологии, воздухоплавания, сельского хозяйства, экономики, просвещения, а также в других областях науки и техники, тесно связанных с потребностями развития производительных сил России.
Д.И. Менделеев явился организатором и первым директором Главной палаты мер и весов, в которой проработал последние годы жизни.
За выдающиеся
заслуги в науке Д.И. Менделеев был избран почетным членом многих зарубежных
академий наук, был почетным доктором ряда университетов и почетным членом
многочисленных научных обществ.
Список использованных источников
1. Балезин, С.А. Выдающиеся русские ученые-химики/ С.А. Балезин, С.Д. Бесков. – 2-е изд., перераб. - М.: Просвещение, 1972.
2. Габриелян, О.С. Химия: Учеб. для общеобразоват. учр.: 11 кл./ О.С. Габриелян, Г.Г. Лысова. – 2-е изд., испр. – М.: Дрофа, 2002.
3. Гузей, Л.С. Химия: Учеб. для общеобразоват. учр.: 8 кл./ Л.С. Гузей, В.В. Сорокин, Р.П. Суровцева. – М.: Дрофа, 1995.
4. Д.И. Менделеев в воспоминаниях современников/ Сост. А.А. Макареня, И. Н. Филимонова. – М.: Атомиздат, 1969.
5. Книга для чтения по неорганической химии: Ч. 1.: Пособие для уч-ся/ Сост. В.А. Крицман. – 2-е изд., доп. – М.: Просвещение, 1983.
6. Сомин, Л.Е. Увлекательная химия: Пособие для учителей: Из опыта работы/ Л. Е. Сомин. – М.: Просвещение, 1978.
>Биографии известных людей
Краткая биография Дмитрия Менделеева
Дмитрий Иванович Менделеев – выдающийся русский ученый, химик, физик, метеоролог, педагог, создатель периодической системы химических элементов. Менделеев родился 8 февраля 1834 года в Тобольске в семье директора гимназии. Дедушка Дмитрия по отцовской линии был священником. Мать Менделеева была родом из семьи сибирских купцов и промышленников. Она сыграла немалую роль в образовании и становлении сына. Заметив его особые способности, покинула родную Сибирь, чтобы определить Дмитрия в университет.
Окончив гимназию, Менделеев поступил на физико-математический факультет в Главном педагогическом институте Петербурга, который закончил с золотой медалью. В 1855 году он уже преподавал в гимназиях Одессы и Симферополя. По возвращении в Петербург ученый защитил диссертацию и стал читать лекции по органической химии. С 1859 по 1861 год он находился в Германии, где усовершенствовал свои научные знания. Вернувшись на родину, издал первый учебник по органической химии, за что был удостоен Демидовской премии. Через несколько лет ученый защитил докторскую диссертацию об изучении растворов. Величайшее открытие в истории химии произошло в 1869 году, когда Менделеев вывел периодический закон химических элементов. Свои знания о любимой науке он обобщил в книге «Основы химии» (1871).
Много времени и сил Дмитрий Иванович отдавал преподавательской деятельности. Он был профессором в Петербургском университете, а также вел курсы во многих других учебных заведениях. Многие ученики Менделеева стали видными деятелями, профессорами и администраторами. Вскоре он покинул университет из-за притеснения студенчества. В начале 1890-х годов Менделеев стал консультантом научно-технической лаборатории при Морском министерстве. Там он наладил производство бездымного пороха, который сам и изобрел. Великий ученый скончался 2 февраля 1907 года в Петербурге, не дожив нескольких дней до своего 73-летия. За свою жизнь Менделеев был женат дважды и имел трое детей от первого брака и четверо – от второго. На одной из его дочерей был женат русский поэт А. Блок.
Менделеев Дмитрий Иванович, биография и личность которого, хотя бы в самых общих чертах, знакомы каждому нашему соотечественнику, является одним из самых видных деятелей науки в русской истории. Именно о жизнеописании этого ученого пойдет речь в настоящей статье.
Дмитрия Ивановича: ранние годы
Будущий создатель таблицы химических элементов родился в феврале 1834 г. Ему
довелось появиться на свет в семье директора престижной гимназии из города Тобольска. Кроме нашего героя, родители будущего химика имели еще семнадцать детей. Впрочем, восемь из них умерли еще в раннем возрасте. Свое обучение Дима начал в гимназии родного города. После ее окончания он поступает в Петербургский университет на физико-математический факультет. В двадцать один год молодой человек оканчивает университет, будучи награжденным за успехи в учебе.
Биография Менделеева: начало карьеры
После окончания обучения Менделеев не сразу начал плотно заниматься изучением химии. Некоторое время молодой человек пытается проявить себя в литературном деле. Собственно, этому способствовала сама золотая эпоха русской поэзии, в которую ему довелось жить. Параллельно он занимался частным преподаванием. Но вскоре из-за проблем с собственным здоровьем Дмитрию Ивановичу пришлось переехать в Одессу. В этом южном городе он устраивается преподавателем в гимназию, содержащуюся при Ришельевском лицее.
Однако уже спустя год Менделеев возвращается в столицу, где защищает диссертацию магистра, которая дала ему право читать курс органической химии в Alma mater. В 1859 году молодой ученый был отправлен на двухлетнюю стажировку в немецкий город Гейдельберг. Уже по возвращении в Россию Дмитрий Иванович пишет первый в учебник по органической химии.
Биография Менделеева: расцвет деятельности и признание
Достаточно молодой на тот момент ученый в 1865 году защищает В этой работе были уже тогда заложены основы нового подхода к изучению органических растворов. После защиты он занимает должность профессора Петербургского университета. Параллельно читает лекции и в ряде других столичных вузов. В том же 1865 году Менделеев приобрел имение в небольшом поселении Боблово, расположенном в Московской губернии. Там он с большим энтузиазмом берется за проведение исследований в области агрохимии и сельского хозяйства.
В 1869 году Дмитрий Иванович совершает то самое научное открытие, благодаря которому он сегодня известен в России и в остальном мире - он впервые сумел сформулировать и упорядочить периодическую таблицу химических элементов. Спустя два года, в 1871-м, из-под пера ученого выходит впоследствии ставшая классической монография «Основы химии». В последующие годы Дмитрий Иванович занимается преподаванием и научными изысканиями, коими столь богата его биография. Менделеева в 1880 г. выдвигали в академики, однако кандидатура так и не прошла. Это событие вызвало бурное негодование в обществе. Научную кафедру университета, где трудился более тридцати лет, Дмитрий Иванович покидает в 1890 году в знак протест против массовых притеснений прав и свобод студентов.
Дмитрий Менделеев. Биография: последние годы
На закате жизни всеми признанный ученый работал некоторое время на должности консультанта в Морском министерстве. Позднее он даже стал организатором первой в истории России палаты мер и весов, а также ее первым директором. Именно здесь он трудился до самой своей смерти. Известного русского ученого не стало 2 февраля 1907 года.