Сделать профессии химиков, инженеров более популярными, воспитать "юных Менделеевых" — ключевая задача, которую мы ставим в ходе открытия фестиваля "Год Менделеева"». Значимые открытия Дмитрия Ивановича Менделеева, повлиявшие на развитие химической науки по всему миру, навсегда внесли имя русского учёного в список величайших учёных планеты. Ещё одно немалое достижение Менделеева – это открытие «температуры абсолютного кипения жидкостей», то есть критической температуры.
Как создавалась периодическая таблица элементов Менделеева
Периодическая таблица элементов (так называемая таблица Менделеева) на момент открытия помогла лучше систематизировать химические элементы. Интересуется Менделеев географическими открытиями и даже готовит доклад для парижского географического конгресса с предложением изобретенного им прибора: дифференциального барометра-высотометра. молодого в сущности человека - и следовало бы помещать в кабинетах химии. Дмитрий Менделеев — один из самых значимых ученых в мировой истории. Разработанная им периодическая система химических элементов стала величайшим открытием XIX века и была признана фундаментальным законом мироздания. Одним из главных достижений Дмитрия Ивановича Менделеева было создание периодической таблицы химических элементов.
Периодический закон Менделеева, суть и история открытия
Дмитрий Иванович Менделеев родился (27 января) 8 февраля 1834 года в селе Верхние Аремзяны недалеко от Тобольска, в семье директора гимназии и попечителя училищ. была открыта знакомая каждому Таблица Менделеева. В конце XIX века Дмитрий Менделеев попытался упорядочить атомы, сгруппировав их по массе и другим признакам в своей периодической таблице. была открыта знакомая каждому Таблица Менделеева.
Периодическая система Менделеева: история и создание
| О Д.И. Менделееве | 150 лет назад российский ученый Дмитрий Менделеев создал Периодическую систему химических элементов. Что подтолкнуло его к открытию и к чему оно привело, рассказывает «». |
| Дмитрий Менделеев - биография, жизнь и открытия химика | Ещё одно немалое достижение Менделеева – это открытие «температуры абсолютного кипения жидкостей», то есть критической температуры. |
| Дмитрий Менделеев и его удивительное открытие | В последние годы жизни Менделеев много сделал для открытия первого университета в Сибири, основал Главную палату мер и весов, содействовал открытию в Киеве Политехнического института, создал первое в Российской империи Химическое общество. |
| День рождения Менделеева: 10 главных открытий ученого | 1 марта 1869 года знаменует собой открытие Менделеевым периодического закона. В годовщину появления этого принципа вспоминаем детали жизни ученого. |
| Все открытия Менделеева | Периодического закона химических элементов. |
Периодическая система Менделеева: история и создание
В 23 года он стал доцентом Петербургского университета, где читал теоретическую и органическую химию. В 1859 году Менделеев был отправлен в двухгодичную командировку за границу, в Гейдельберг, где он сделал значительное экспериментальное открытие: установил существование «температуры абсолютного кипения», при достижении которой в определенных условиях жидкость мгновенно превращается в пар. В 1861 году Менделеев возвращается в Санкт-Петербург, где возобновляет чтение лекций по органической химии в университете и публикует работы, целиком посвященные органической химии. Менделеев оказывается одним из первых теоретиков в области органической химии в России. Он выпускает учебник «Органическая химия» — первый отечественный учебник, в котором идеей, объединяющей всю совокупность органических соединений, является теория пределов, оригинально и всесторонне развитая.
Первое издание быстро разошлось, и в следующем году учебник был переиздан. За свой труд ученый удостоился Демидовской премии — высшей научной награды России того времени. В 1863 году физико-математический факультет Петербургского университета избрал его профессором на кафедру технологии, но из-за отсутствия у него степени магистра технологии его утвердили в должности только в 1865 году. До этого, в 1864 году, Менделеев был избран также профессором Петербургского технологического института.
В 1865 году Менделеев защитил диссертацию «О соединениях спирта с водой» на степень доктора химии. Менделеев, вопреки сложившейся легенде, водку не изобретал, она существовала задолго до него. В 1867 году ученый получил в университете кафедру неорганической общей химии, которую и занимал в течение 23 лет. Приступив к подготовке лекций, он обнаружил, что ни в России, ни за рубежом нет курса общей химии, достойного быть рекомендованным студентам.
Тогда он решил написать его сам. Эта фундаментальная работа, получившая название «Основы химии», выходила в течение нескольких лет отдельными выпусками. Первый выпуск был закончен сравнительно быстро — он появился уже летом 1868 году. Однако, работая над вторым выпуском, Менделеев столкнулся с большими затруднениями, связанными с систематизацией и последовательностью изложения материала, описывающего химические элементы.
Сначала Дмитрий Иванович хотел сгруппировать все описываемые им элементы по валентностям, но потом выбрал другой метод и объединил их в отдельные группы, исходя из сходства свойств и атомного веса.
Но поиск новых элементов продолжался учеными по всему миру. К середине XIX века было открыто 63 химических элемента и ученые всего мира не раз предпринимали попытки объединить все существовавшие вещества в единую концепцию. Элементы предлагали разместить в порядке возрастания атомной массы и разбить на группы по сходству химических свойств.
В 1863 году свою теорию представил химик и музыкант Джон Александр Ньюлендс, который предложил схему размещения химических элементов, схожую с той, что открыл Менделеев, но работа английского ученого не была принята всерьез научным сообществом из-за того, что автор увлекся поисками гармонии и связью музыки с химией. Благодаря кропотливому труду и сопоставлению химических элементов Менделеев смог обнаружить связь между элементами, в которой они могут быть одним целым, а их свойства являются не чем-то само собой разумеющимся, а представляют собой периодически повторяющееся явление. В результате размышлений Менделеева 1 марта 1869 года был завершен самый первый вариант Периодической системы химических элементов, который получил тогда название "Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве". Как выглядела первая таблица Менделеева В этом варианте элементы были расставлены по девятнадцати горизонтальным рядам рядам сходных элементов, ставших прообразами групп современной системы и по шести вертикальным столбцам прообразам будущих периодов.
В этой работе, датированной августом 1871 года, Дмитрий Менделеев приводит формулировку периодического закона, которая затем оставалась в силе на протяжении более сорока лет: "Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости от их атомного веса". Астафьев Почему таблица называется периодической Суть открытия Менделеева в том, что с ростом атомной массы химические свойства элементов меняются не монотонно, а периодически. После определенного количества разных по свойствам элементов свойства начинают повторяться. Так, калий похож на натрий, фтор — на хлор, а золото схоже с серебром и медью.
Появление новых элементов в таблице Менделеева Пользуясь периодической системой, Менделеев также предсказал открытие нескольких новых химических элементов и описал их химические и физические свойства. В дальнейшем расчеты ученого полностью подтвердились: галлий открыт в 1875 году , скандий открыт в 1879 году и германий открыт в 1885 году поразительно точно соответствовали тем свойствам, которые описал Менделеев. Затем прогнозы гениального химика продолжили реализовываться и были открыты еще восемь новых элементов, среди которых: полоний 1898 год , рений 1925 год , технеций 1937 год , франций 1939 год и астат 1942—1943 годы. Кстати, в 1900 году Дмитрий Менделеев и шотландский химик Уильям Рамзай пришли к мнению, что в таблицу должны быть включены и элементы нулевой группы — до 1962 года они назывались инертными, а после — благородными газами.
На сегодняшний день в Периодической системе химических элементов — 118 элементов. Последний, самый тяжелый из известных, — оганесон Og , названный так в честь своего первооткрывателя Юрия Цолаковича Оганесяна. Научный руководитель лаборатории ядерных реакций имени Г.
Пироговым , потом в Ришельевском лицее в Одессе. В 1856 году он защитил диссертацию и получил степень магистра химии. С 1857 по 1890 работал в Императорском Санкт-Петербургском университете на кафедре химии. С 1859 по 1860 год преподавал и работал в Германии, в Гейдельбергском университете, где познакомился с такими учеными, как Р. Бунзен, Дж. С 1872 года, после получения звания профессора, он преподавал в Санкт-Петербургском технологическом институте, Николаевском инженерном училище, а также в Институте путей сообщения. С 1876 года он член-корреспондент Академии наук. Открытие Периодического закона Ученым был открыт и сформулирован один из фундаментальных законов природы — периодический закон химических элементов. Необходимо отметить, что над своей системой Менделеев работал с 1869 по 1900 года и так и не был удовлетворен своим трудом до конца. Последние годы и смерть В последние годы жизни Менделеев много сделал для открытия первого университета в Сибири, основал Главную палату мер и весов, содействовал открытию в Киеве Политехнического института, создал первое в Российской империи Химическое общество. Умер ученый в 1907 году, в возрасте 72 лет. Похоронен на одном из кладбищ Санкт-Петербурга.
Как бы то ни было, существование современной промышленности без этого открытия было бы невозможным. Универсальная газовая постоянная Уравнение Менделеева — Клапейрона, или уравнение идеального газа Изучению газов и их свойств Дмитрий Иванович посвятил много лет и немало научных работ. Основным и важнейшим их итогом стало открытие Менделеевым универсальной газовой постоянной, которая является неотъемлемой частью уравнения идеального газа, известного каждому физику и химику. Это уравнение состояние ныне известно, как уравнение Менделеева — Клапейрона, так как оба этих учёных открыли его одновременно. В научном мире это довольно распространённая практика, когда одно открытие называют именами сразу нескольких человек. Что интересно, Бенуа Клапейрон, второй учёный, также являлся членом Петербургской Академии наук, хотя жил и работал он в Париже. Пикнометр Научный прибор пикнометр, одно из изобретений Менделеева Это прибор, который применяется для измерения плотности газообразных, жидких и твёрдых веществ, а заодно и одно из незаслуженно забытых, но важных изобретений Менделеева. Современные пикнометры основаны именно на изобретённом им приборе, просто благодаря новым технологиям они стали надёжнее и точнее, при этом принцип их работы не изменился. Историки утверждают также, что прототип пикнометра был изобретён ещё в XI веке арабским учёным Абу аль-Бируни, но об этом стало известно только в наше время. О существовании изобретения аль-Бируни в XIX веке никто даже не догадывался, так как оно к тому моменту было уже давно и прочно забыто. Сейчас он, кстати, очень высоко почитается, особенно на территории современного Узбекистана, где он некогда родился. Его имя носят улицы во множестве городов этой страны. Читайте также: 10 основных открытий Ломоносова Учение о растворах В ту эпоху само понимание растворов их свойств было во многом неправильным и искажённым, сказывались века антинаучной алхимии.
Современная формулировка периодического закона Д. И. Менделеева
Эти слова показывают, как Менделеев формировал «полюса» будущей системы и чем он предполагал заполнять пространство между ними. На этой последней трудности следует остановиться детальней. В варианте 2 в первых двух строчках элементы-аналоги стоят друг под другом, что естественно. Тогда Менделеев решил длинные строчки «сломать»: И что?
А ничего хорошего. На первый взгляд, ничем. Но только на первый взгляд.
И Менделеев это знал. Получается, что если присмотреться, то ванадий и фосфор равно как хром и сера, хлор и марганец не совсем «чужие» друг другу элементы. Между ними кое-какое сходство есть, но проявляется оно только в высших соединениях.
Менделеев об этом знал и до 1869 г. Более того, об этом знали многие химики до него, но оставался вопрос: сходство высших соединений скажем, кислородных обусловлено сходством самих элементов, оказавшихся в особом, «предельном» состоянии, или же кислорода в них так много, что он «стирает» различия в природе самих элементов? Для Менделеева это был один из самых трудных вопросов.
И ответ на него он искал около года, если не больше. Итак, вариант системы типа 3 , который вполне устраивает нас, для Дмитрия Ивановича в начале 1869 г. И главная причина его отказа от этого варианта состояла в отсутствии ясных и строгих критериев объединения в один столбец элементов, как тогда говорили, разных разрядов, или, если использовать современную терминологию, элементов главных и дополнительных подгрупп.
При том что Менделеев понимал: свойства элементов определяются не только величиной и весом атома, но и «внутренними различиями материи, входящей в состав атомов», т. Но это понимание тогда оставалось лишь блестящей догадкой. Что делать дальше?
В ситуации, когда критерии объединения элементов обоих «разрядов» в единую систему были еще не ясны, ему представилось более естественным разъединить элементы разных «разрядов». Именно поэтому, имея в руках вариант системы, по формальным признакам весьма близкий к тому, который впоследствии получил название «естественной системы» и который сейчас можно видеть в школьных и вузовских учебниках, Менделеев отказался размещать элементы «второго разряда» дополнительных подгрупп среди элементов первого, поскольку в этом случае «разорвалась бы естественность связи членов одного … ряда» т. Задача объединения элементов разных «разрядов» лишь на первый взгляд может показаться сравнительно несложной.
Надо было перегруппировать шестьдесят с лишним элементов, а не просто выбросить треть их из системы. При этом надо было сохранить их расположение в порядке возрастания атомных весов и, по возможности, периодический характер изменения их свойств. Задача осложнялась тем, что Cu, Ag, Zn и Cd Менделеев поначалу относил к элементам первого разряда т.
Может быть, тогда подойдет другая форма, которую потом станут называть «длинной» или «длиннопериодной» : Нет, такое расположение элементов Менделеева также не устраивало. Его смущало наличие разрыва в первых двух строках, ибо пустое место внутри естественной системы может служить указанием на существование не открытого еще элемента, а подозревать существование неизвестных элементов между, например, Be и B оснований не было. После долгих мучений Менделеев создал вариант системы, который с несвойственной ему скромностью назвал «Опытом системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве» далее сокр.
На рукописном листке с «Опытом» он проставил дату: 17 февраля 1869 г. Составление «Опыта» и написание статьи «Соотношение свойств с атомным весом элементов» подвели черту под важным этапом работы Менделеева по созданию рациональной систематики элементов. Теперь он был уверен, что: — атомный вес является одним из важнейших параметров, определяющих коренные свойства элементов, и потому «распределение элементов по атомному их весу не противоречит естественному сходству, существующему между элементами, а напротив того, прямо на него указывает» Менделеев, 1869, с.
Но полученный результат никак не мог считаться окончательным, поскольку «Опыт» при всех его достоинствах не обладал ни цельностью, ни должной естественностью. Так, переходные элементы «второго разряда» явно демонстрировали известные аналогии с элементами «первого», в «Опыте» же они оказывались всего лишь «навесом» над остовом системы. Отсюда сложное отношение Менделеева к своему созданию.
Включив «Опыт» в первую часть «Основ» и в статью «Соотношение свойств» не считая отдельных листков с таблицей, отпечатанных для рассылки коллегам , Менделеев больше никогда его не публиковал. Только в статье «О месте церия в системе элементов», представленной Физико-математическому отделению СПб Академии наук академиком Н. Зининым и адъюнктом А.
Бутлеровым на заседании 24 ноября 1870 г. Именно последняя и стала прообразом известной сегодня короткой формы системы, которую Менделеев уже в другой статье назвал «Естественной системой химических элементов» 1870. Графическое выражение Периодического закона, представленное в «Естественной системе», является более совершенным и зрелым.
Оно было включено Менделеевым во вторую часть первого издания «Основ химии» 1871. К концу 1870 г. Дмитрий Иванович понял, что «предельные» высшие формы кислородных соединений и их свойства определяются не «самими свойствами кислорода» и не наличием «грани О4», т.
Определенное влияние на размышления Менделеева о соотношении элементов разных разрядов могли оказать соображения, высказанные в 1869 г.
Между ними находятся полуметаллы. Все периоды, кроме первого, начинается щелочным металлом.
Каждый период заканчивается инертным газом. Щелочные металлы Первая группа главная подгруппа элементов IA — щелочные металлы. Это серебристые вещества кроме цезия, он золотистый , настолько мягкие, что их можно резать ножом.
Поскольку на их внешнем электронном слое находится только один электрон, они очень легко вступают в реакции. Плотность щелочных металлов меньше плотности воды, поэтому они в ней не тонут, а бурно реагируют с образованием щёлочи и водорода. Реакция идёт настолько энергично, что водород может даже загореться или взорваться.
Эти металлы настолько активно реагируют с кислородом в воздухе, что их приходится хранить под слоем керосина а литий — под слоем вазелина. Щелочноземельные металлы Вторая группа главная подгруппа IIА представлена щелочноземельными металлами с двумя электронами на внешнем энергетическом уровне атома. Бериллий и магний часто не относят к щелочноземельным металлам.
Они тоже имеют серебристый оттенок и легко взаимодействуют с другими элементами, хотя и не так охотно, как металлы из первой группы главной подгруппы. Температура плавления щелочноземельных металлов выше, чем у щелочных. Ионы магния и кальция обусловливают жёсткость воды.
Лантаноиды и актиноиды В третьей группе побочной подгруппе IIIB шестого и седьмого периодов находятся сразу несколько металлов, сходных по строению внешнего энергетического уровня и близких по химическим свойствам. У этих элементов электроны начинают заполнять третий по счёту от внешнего электронного слоя уровень. Это лантаноиды и актиноиды.
Для удобства их помещают под основной таблицей. Все они, кроме урана, практически не встречаются в природе и синтезируются искусственно. Переходные металлы Элементы побочных подгрупп, кроме лантаноидов и актиноидов, называют переходными металлами.
Они вполне укладываются в привычные представления о металлах — твёрдые за исключением жидкой ртути , плотные, обладают характерным блеском, хорошо проводят тепло и электричество. Валентные электроны их атомов находятся на внешнем и предвнешнем энергетических уровнях. Неметаллы Правый верхний угол таблицы до инертных газов занимают неметаллы.
Неметаллы плохо проводят тепло и электричество и могут существовать в трёх агрегатных состояниях: твёрдом как углерод или кремний , жидком как бром и газообразном как кислород и азот. Водород может проявлять как металлические, так и неметаллические свойства, поэтому его относят как к первой, так и к седьмой группе Периодической системы. Подгруппа углерода Четвёртую группу главную подгруппу IVА называют подгруппой углерода.
Углерод и кремний обладают всеми свойствами неметаллов, германий и олово занимают промежуточную позицию, а свинец имеет выраженные металлические свойства. Углерод образует несколько аллотропных модификаций — вариантов простых веществ, отличающихся по своему строению, а именно: графит, алмаз, фуллерит и другие. Большинство элементов подгруппы углерода — полупроводники проводят электричество за счёт примесей, но хуже, чем металлы.
Графит, германий и кремний используют при изготовлении полупроводниковых элементов транзисторы, диоды, процессоры и так далее.
На протяжении жизни учёный успешно занимался исследованием газов, пониманием расстворов, удельными объемами, однако, мировую известность ему принесло другое открытие. Подробнее Экономист Если рассматривать взгляды Менделеева как экономиста, то преобладающей в них была идея ускоренной индустриализации Российской империи. Он считал, что «число и качество потребностей» российского населения может происходить только через развитие несельскохозяйственных видов промышленности: «Другого выхода быть не может, если мы не станем превращаться из страны христианской цивилизации в страну среднеазиатского застоя». Универсальность научной и общественной деятельности для ученого того времени считалась делом обычным, но активность Дмитрия Ивановича не вписывалась ни в какие нормы и правила.
Подробнее Педагог Основную задачу высшего образования Д. Менделеев видел в том, чтобы воспитывать научное мировоззрение студентов, научить их самостоятельно мыслить.
В реальности в работах Менделеева никаких обоснований подобного выбора не существует. Вероятно, миф порождён тем, что знаменитый химик защитил докторскую диссертацию на тему «О соединении спирта с водою». А кроме того, он входил в комиссию «для изыскания способов к упорядочению производства и торгового обращения напитков, содержащих в себе алкоголь». Но никакого отношения к выбору стандарта Менделеев не имел. Отец российской «нефтянки» и нефтехимии Менделеев не был изобретателем трубопроводного транспорта первые нефтепроводы появились в США — он лишь популяризировал это новшество, довёл его до ума и грамотно применил к российским условиям. Но зато идея нефтеналивного судна танкера — это стопроцентное ноу-хау Менделеева. В том же 1863 году — одновременно с разработкой трубопроводной прокачки нефти — Менделеев пришёл к идее нефтеналивного судна. Дело в том, что в те годы доставка нефтепродуктов осуществлялась при помощи огромных деревянных бочек.
С учётом затрат на тару и на многократную перегрузку расходы на транспортировку нефти в несколько раз превышали стоимость самой добычи! А это делало российские нефтепродукты неконкурентоспособными даже на внутреннем рынке, не говоря уже о внешних. Нефть Баку. Wikimedia Commons Дмитрий Иванович прекрасно понимал невозможность дальнейшего развития российской «нефтянки» при сохранении прежних способов транспортировки. И тогда у учёного возникла смелая идея — перевозить нефтепродукты не в традиционных бочках, а сразу в трюмах специальных судов. И вскоре появились на свет первые русские танкеры. Конечно, по сравнению с современными танкерами те первые деревянные нефтеналивные суда выглядят, как детская игрушка. Но главное — это радикальный шаг вперёд! Не искать корабельную тару для нефти, а сам корабль превратить в большую нефтяную цистерну! И результат не заставил себя долго ждать.
Даже те — ещё весьма несовершенные — менделеевские нефтяные баржи позволили снизить затраты на транспортировку российской нефти в пять! Наша нефть впервые стала стоить дешевле американской! А значит, перед отечественной нефтяной промышленностью открылись не только внутренние, но и внешние рынки. Здесь и принцип непрерывной перегонки нефти ныне общепринятый , и исследования углеводородов русской нефти, особенностей её фракционного состава, обработки и так далее. Менделеев доказал, что остаток нефти после отгона бензина и керосина содержит превосходные смазочные масла.
Упорядочить хаос изобретения и открытия Менделеева
| Менделеев Дмитрий Иванович. Большая российская энциклопедия | Пришла пора трансурановых элементов — элементов, размещаемых в таблице Менделеева за ураном, 92-м элементом таблицы, открытым в 1789 году. |
| Когда была открыта периодическая система Менделеева: дата и интересные факты - | Основным и важнейшим их итогом стало открытие Менделеевым универсальной газовой постоянной, которая является неотъемлемой частью уравнения идеального газа, известного каждому физику и химику. |
| Дмитрий Менделеев • биография и творчество | В этой статье расскажет об истории открытия таблицы периодических элементов, интересных фактах, связанных с открытием новых элементов и народных байках, которые окружали Менделеева и созданную им таблицу химических элементов. |
| Когда была открыта периодическая система Менделеева: дата и интересные факты - | этой теме было посвящено внеурочное занятие цикла «Разговоры о важном». |
| Менделеев Дмитрий Иванович | Прикладные открытия Менделеева, список которых можно продолжить таковыми в области кораблестроения, делались при сотрудничестве с исследовательскими географическими экспедициями. |
В чем заключалось практическое значение открытия менделеева кратко
История открытия и формулировка периодического закона Менделеева. Дмитрий Менделеев — один из самых значимых ученых в мировой истории. Разработанная им периодическая система химических элементов стала величайшим открытием XIX века и была признана фундаментальным законом мироздания. Основным и важнейшим их итогом стало открытие Менделеевым универсальной газовой постоянной, которая является неотъемлемой частью уравнения идеального газа, известного каждому физику и химику. Менделевий (Md).