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 честь открытия Периодической системы элементов принадлежит Менделееву не из-за приоритета публикации, действительная причина состоит в том, как Менделеев построил свою таблицу и какие сделал выводы на ее основе. Свой курс химии Менделеев мог с полным правом назвать «Основами химии», так как именно он привод в нем всю совокупность химических знаний, опирающуюся на учение о химических элементах, к стройной системе, служащей ей твердым основанием. Менделеев, открытия в области химии которого затмевают его успехи в гуманитарных науках, все свои экономические исследования вел с вполне практичной целью помощи России.
Дмитрий Иванович Менделеев и его вклад в науку
Ретроградный лагнеша и хозяин 8-го дома Солнце в лагне наделили Дмитрия Ивановича независимым и неординарным характером. Марс, хозяин 4-го, дома родины, и 11-го дома, дома признания, вступает в паривартхана-йогу с Юпитером, хозяином 12-го дома, и поражен Раху и Кету. Возможно поэтому Дмитрию Менделееву два раза отказывали при избрании в члены Российской академии наук. На это Менделеев отшучивался и повторял: «Нет пророка в своем отечестве». Однако при этом он был членом десятков престижнейших научных обществ всего мира. Менделееву были вручены медали Коплея эта награда сравнима с Нобелевской премией, введенной позже , медали Деви и Фарадея. Иностранные учёные выдвигали Дмитрия Ивановича Менделеева на Нобелевскую премию в 1905, 1906 и 1907 годах, а соотечественники — никогда.
Серьезная научная деятельность началась с дашей Юпитера 1860-1876 , потом была успешная даша лагнеши Сатурна, который расположен в 9-м доме 1876-1895 и даша Меркурия, хозяина 9-го дома с 1895 года до смерти от воспаления легких в 1907 в дашу Меркурий-Раху. Гениальное открытие Есть легенда, что Менделеев увидел свою Периодическую таблицу во сне. Он рассказывал, как однажды застал Менделеева в крайне уставшем и изможденном состоянии. Дмитрий Иванович прилег отдохнуть днем и заснул, а когда проснулся, тут же на клочке бумаги записал итоговый вариант таблицы. Иностранцев говорил, что Менделеев во сне отчетливо увидел свою таблицу, где элементы оказались расставлены, как нужно. Известно так же, что 1 марта Менделеев должен был по делам службы уехать из Петербурга, однако он отложил поездку, так как работал над оформлением своего открытия и в тот же день сдал его в печать.
Сам же Менделеев к этой легенде относился скептически и говорил: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг… готово». В научной среде к этому факту относятся с недоверием, полагая, что это как-то умаляет величие открытия. Однако с точки зрения ведической философии, у Знания, которое так любил гениальный ученый и служению которому посвятил всю свою жизнь, есть источник — Господь; знание нисходит и проявляется в нашем сердце по Его воле. История великих открытий, которые во многом опередили свое время, знает подобные случаи мистических озарений, например, история открытий великого индийского математика Рамануджана. До открытия Менделеева науке было известно 63 химических элемента, и ученые всего мира не раз предпринимали попытки объединить все существовавшие элементы в единую концепцию. Элементы предлагали разместить в порядке возрастания атомной массы и разбить на группы по сходству химических свойств.
В 1863 году свою теорию — «Закон октав» — изложил перед научным сообществом химик и музыкант Джон Александр Ньюленд. Он предложил схему размещения химических элементов, схожую с той, что открыл Менделеев, но работа ученого не была принята всерьез научным сообществом из-за того, что автор увлекся поисками гармонии и связью музыки с химией. Дмитрий Иванович знал о всех исследованиях в этой области, и сам много работал над периодизацией химических элементов.
Глинку, М. Сохранились сведения, что одним из учителей Дмитрия Ивановича в гимназии был известный впоследствии поэт П. Ершов автор знаменитого «Конька-Горбунька». Высшее образование будущий ученый получил в Санкт-Петербурге, в Главном педагогическом институте. Его мать сделала все, чтобы сына зачислили на первый курс этого учебного заведения. Семья и дети Менделеев был женат дважды. Первая жена, Физа Лещева, была падчерицей П.
Ершова, а вторая, Анна Попова, была младше ученого на 26 лет. От двух браков родилось 7 детей. Одна из его дочерей, Любовь Менделеева, была женой известного русского поэта Серебряного века А. Научная деятельность В 1855 году Менделеев закончил институт с золотой медалью и начал преподавать. Сначала он работал в Симферопольской гимназии где познакомился с Н.
Мария Дмитриевна рано осталась вдовой. Её супруг сначала полностью ослеп, и этот стресс очень негативно отразился на его здоровье. Дмитрию было только десять лет, когда Иван Павлович ушел из жизни. Огромная семья осталась без единственного кормильца, и Мария Дмитриевна решила перебраться с детьми в село Аремзянское. Там она стала управляющей на стекольном заводе, который принадлежал ее брату. Финансовое положение семьи постепенно выправилось, благодаря ее заработку и пенсии, назначенной ей за мужа. Образование Во время учебы в гимназии 1841-1849 гг. Дмитрий Менделеев не проявил особых способностей ни по одному предмету. Преподаватели не раз намекали его матери, что мальчик так и останется в числе отстающих учеников. Единственное, что интересовало Дмитрия — это работа стекольного завода. Он с любопытством наблюдал за производственными процессами, пытался вникнуть в технологию. Мария Дмитриевна сделала вывод, что ее сын может в будущем стать успешным предпринимателем и решила всячески способствовать развитию его способностей. Дмитрий Менделеев. Студенческие годы В 1848 году пожар уничтожил стекольный завод, и семья снова осталась без основного дохода. Наконец, мать решилась на переезд в Москву, так как мечтала, чтобы ее младший сын получил образование в одном из ведущих вузов. В 1850 году Дмитрий стал студентом отделения естественных наук физико-математического факультета Главного пединститута. Уже на первом курсе юношу постигла тяжелая утрата — ушла из жизни его мать, Мария Дмитриевна. Менделееву повезло учиться у таких маститых преподавателей, как Э. Ленц, Н. Остроградский и др. Во время учебы в полной мере раскрылись феноменальные способности Дмитрия, которые были ярко продемонстрированы в его первых научных работах, а также в статье «Об изоморфизме». Институт был окончен с золотой медалью, и Дмитрий Иванович получил распределение в Симферополь. Там он начал свою педагогическую деятельность старшим учителем городской гимназии. В начале Крымской войны он переехал в Одессу и устроился преподавателем в местный лицей. Спустя год исполнилась заветная мечта молодого человека — он стал студентом Петербургского университета. После защиты магистерской диссертации Менделеев получил должность преподавателя химии, а после защиты докторской, — стал доцентом Петербургского университета. Помимо чтения лекций Дмитрий Иванович занимался написанием научных статей о газе и металлургическом производстве. Научная деятельность, открытия и достижения В 1859 году Менделеев отправился в научную командировку в Германию. В университете города Гейдельберг он продолжил научную деятельность: оборудовал лабораторию для исследований, занялся написанием научных трудов, посвященных, в основном, капиллярным жидкостям, силам сцепления и т. К этому периоду принадлежит открытие ученым понятия критической температуры. После двухлетней стажировки Менделеев вернулся в Россию и принялся за работу над будущим учебником «Органическая химия». Этот труд был высоко оценен в научных кругах, а сам автор учебного пособия награжден Демидовской премией. В 1864 году тридцатилетний Менделеев стал профессором, а еще через два года — возглавил кафедру неорганической химии. Преподавательскую деятельность он успешно сочетал с работой над систематизацией материалов, которые впоследствии легли в основу руководства «Основы химии». Музей-усадьба Д. Менделеева в Боблово Московская обл. Этот фундаментальный закон имел колоссальное значение для науки. Благодаря неограниченному научному кругозору, Менделееву удалось создать единую концепцию о природе химических элементов. В отличие от своих предшественников Д. Менделеев изложил суть открытого им закона несколько по-иному. Он установил, что изменения свойств химических элементов происходят периодически, то есть время от времени и зависят от роста их атомного веса. Наглядным выражением Периодического закона стала Периодическая таблица химических элементов. В ней все элементы расположены упорядоченно, согласно их атомному числу, электронной конфигурации и химическим свойствам. Таблица состоит из горизонтальных строк и вертикальных столбцов, именуемых соответственно периодами и группами. Таблица 1869 года содержала 60 химических элементов, но она постоянно увеличивалась и пополнялась за счет все новых и новых открытий и на сегодняшний день насчитывает 118 химических элементов. Еще одним монументальным исследованием Д.
Вес атома x газа должен быть менее 0,038, чтобы газ этот мог свободно вырываться из земной атмосферы в пространство. Газы с большим атомным весом, следовательно, не только водород и гелий, но и газ y короний? Менделеев помещает в брошюре таблицу элементов, которая включает эти два предполагаемых элемента х и у рис. А в конце статьи он все же подчеркивает их гипотетичность: «Я и смотрю на свою далекую от полноты попытку понять природу мирового эфира с реально химической стороны не более, как на выражение суммы накопившихся у меня впечатлений, вырывающихся исключительно лишь по той причине, что мне не хочется, чтобы мысли, навеваемые действительностью, пропадали. Вероятно, что подобные же мысли приходили многим, но, пока они не изложены, они легко и часто исчезают и не развиваются, не влекут за собой постепенного накопления достоверного, которое одно сохраняется. Если в них есть хоть часть природной правды, которую мы все ищем, попытка моя не напрасна, ее разработают, дополнят и поправят, а если моя мысль неверна в основаниях, ее изложение, после того или иного вида опровержения, предохранит других от повторения. Другого пути для медленного, но прочного движения вперед я не знаю». Осторожность и самокритичность Менделеева типична для великого ученого. Но, допустив это, мы бы усложнили еще более рассмотрение предмета, а потому, ради упрощения, я говорю далее лишь об однородном предельном газе, могущем представлять собою свойства, принадлежащие эфиру». Рассмотрение иных возможных элементов из числа более легких, чем гелий, но тяжелейших, чем водород, вовсе не касается предмета этой статьи. Быть может, галоид с атомным весом около 3 найдется в природе». Располагая элементы по группам и рядам периодической системы и видя, что, кроме групп I —VIII, для аналогов аргона должно признать нулевую группу, можно полагать, что есть и нулевой ряд элементов, более легких, чем водород и даже в ряде водорода элемент нулевой группы. Элемент же нулевого ряда и нулевой группы должен быть во много раз легче водорода по весу атома; назовем этот вес x. Чрезвычайно малая плотность газа, т. Такие же воображаемые свойства должно иметь и вещество «эфира». Читателю, знакомому с теорией строения атома, не надо объяснять, что элементов с массой менее чем у водорода не существует, как и эфира. Поделиться: Разные разности Память обезьян похожа на человеческую Наука постоянно добывает все новые и новые факты, подтверждающие сходство людей и обезьян и намекающие на то, что, как минимум, общий предок у человека и обезьяны был. И речь идет не о внешнем сходстве, а о более тонких вещах — о работе мозга. Камни боли Недавно в МГУ разработали оптическую методику, позволяющую определить состав камней в живой почке пациента. Это важно для литотрипсии — процедуры, при которой камни дробятся с помощью лазерного инфракрасного излучения непосредственно в почках. Не удивительно. До конца XIX века во многих странах женщины вообще не имели права подавать заявки на патенты, поэтому частенько оформляли их на мужей.
Менделеев Дмитрий Иванович
Открытие Менделеевым таблицы химических элементов стало настоящей революцией в науке. Но история этого открытия до сих пор окутана легендами, мифами и легендами. О сервисе Прессе Авторские права Связаться с нами Авторам Рекламодателям Разработчикам. 10 основных вкладов Дмитрия Менделеева в науку, включая периодическую таблицу Менделеева, предсказание элементов и другие достижения в химии. Менделеев указывает, что и гелий, и аргон обладают выраженной химической «недеятельностью», то есть, не вступают в химические соединения с другими известными элементами. 1. Учебник по химии под авторством Менделеева.
Упорядочить хаос изобретения и открытия Менделеева
Известно, что Менделеев открыто критиковал семейство Нобелей и обвинял их в хищении российской нефти. Вскоре работа Менделеева была опубликована в «Журнале Русского физико-химического общества», и сообщение об открытии на немецком языке появилось в журнале «Zeitschrift für Chemie». В 1955 году заслуги Менделеева были увековечены: сто первый открытый химический элемент называется «Менделевий». Об открытии закона сообщил друг Менделеева профессор химии Меншуткин.
Как создавалась периодическая таблица элементов Менделеева
Вся забота о семье легла на плечи супруги его, Марии Дмитриевны. Менделеевы переехали в село Аремзянское, где находилась небольшая стекольная фабрика, принадлежавшая брату Марии Дмитриевны — Василию Дмитриевичу, постоянно проживавшему в Москве, славившемуся щедростью и хлебосольством. Он передал сестре право управлять фабрикой, что в те времена вовсе было невиданным: женщине ли руководить мужиками? Но Мария Дмитриевна так сумела поставить дело, что и поставщики ей стали доверять, и купцы не осмеливались обманывать, и крестьяне зауважали всей душой. Да и как иначе: госпожа не только наладила производство, но и школу для крестьянских детей в селе построила, и храм. Вечерами Мария Дмитриевна нередко садилась за фортепиано, причем послушать ее приходили не одни лишь друзья, но и просто соседи: для всех дом Менделеевых был гостеприимно открыт. Чаяниями матери удалось собрать прекрасную домашнюю библиотеку, основу которой составили томики русских и зарубежных классиков.
Дети в семье Менделеевых умели читать с четырех-пяти лет, и любимым автором у всех был Александр Сергеевич Пушкин. Ну а сама Мария Дмитриевна, когда выпадало свободное время, с благоговением читала книги духовные. Первую из них читала назад тому лет двадцать в Тамбове, но теперь, поверяя и прочитывая все тексты Библии, я как бы снова нахожу в сем неисчерпаемый источник радостей и утешения для ума и сердца. Мой день, после обыкновенных занятий моих по обязанностям семейным и по делам фабрики, проходит без скуки. Старость и слабость здоровья, защищая меня от притязаний общественных обычаев, не стесняют моей свободы жить согласно с целью, для которой мы сотворены. Вавилонское столпотворение гордого ума оставлено неоконченным, потому что мечты воображения, смешанные, разошлись в разные стороны, а существенное показывает путь к той истине, от коей для собственного нашего блага мы не должны удаляться.
Время и опыт давно ознакомили меня с верою и укрепили твердым упованием на Бога, но вера и надежда неразлучны с любовью, а чтоб научиться любить по-христиански, надо научиться терпеть все оскорбления, все противности безропотно. Сей-то любви учит нас мать их святая Премудрость, но мы заглушаем голос ее шумными голосами нашей гордости, самолюбия и тщеславия». В 1841 году вся семья Менделеевых перебралась в Тобольск: приспел срок Дмитрию поступать в гимназию. Гимназические годы пролетели незаметно. Более всего полюбились ему математика и физика. В 1849 году Дмитрий Менделеев оканчивает гимназию, и Мария Дмитриевна, распродав имущество, уезжает с ним в Москву, мечтая о поступлении сына в университет.
Но по существовавшим тогда в Российской империи правилам окончивший гимназию в Тобольске мог поступать только в Казанский университет. После годичного пребывания в Москве Менделеевы приехали в Санкт-Петербург, и вскоре Дмитрий был принят в Главный педагогический институт, тот самый, который когда-то окончил его отец. В год поступления Дмитрия в институт умерла Мария Дмитриевна. Похоронили ее на Волковом кладбище. 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, ибо понимала, сколь часто диалектика обманывает, сколь многое еще должно узнать и как при помощи науки, без насилия, любовно, но твердо устраняются предрассудки и ошибки, а достигаются: охрана добытой истины, свобода дальнейшего развития, общее благо и внутреннее благополучие.
Заветы матери считаю священными. Теперь, после смерти матери, институт стал для Дмитрия единственным его родным домом. Располагался институт в здании Двенадцати коллегий, там же, где и знаменитый Санкт-Петербургский университет. Да и преподавательский состав ничуть не уступал университетскому, в нем преподавали выдающиеся ученые: математику — М. Остроградский, физику — Э. Ленц, астрономию — А.
Савич, химию — А. Воскресенский, минералогию — М. Куторга, ботанику — Ф. Рупрехт, зоологию — Ф. Менделеев очень быстро втянулся в учебу, привык и к институтскому распорядку, довольно суровому поперву. Юный пыл тут не погасал, а разгорался, ему давали всю возможность направляться к делу науки, и она захватывала многих людей уже на всю жизнь».
Все бы хорошо, одно плохо: сразу по поступлении в институт у Дмитрия, как он сам говорил, «приключилось кровохарканье, которое длилось во все остальное время там пребывания». Однажды, лежа в институтской клинике, случайно услышал врачебный себе приговор: «Ну, этот уже не поднимется». Тот после недолгого осмотра посоветовал ехать в Крым в ту пору туда отправляли безнадежных чахоточных больных да заодно, на всякий случай, если удастся, проконсультироваться у знаменитого хирурга Н. В Крыму уже третий год шла война. С поля боя в симферопольский госпиталь поступали сотни тяжелораненых, Пирогов буквально не отходил от операционного стола с утра и до позднего вечера. Попасть к нему никак не удавалось.
Делать было, в общем-то, нечего, и Дмитрий Иванович каким-то чудом сумел встретиться с Пироговым. Тот внимательно выслушал пациента, осмотрел его и так и эдак, а напоследок сказал: «Нате-ка вам, батенька, письмо вашего Здекауера. Сберегите его, да когда-нибудь ему и верните. И от меня поклон передайте. Вы нас обоих переживете». Слова великого врача оказались вещими: Менделеев на десять лет пережил Здекауера, на двадцать шесть — самого Пирогова.
Он читает курс лекций в университете, занимается научными исследованиями. И вместе с тем мечтает продолжить образование в одной из европейских стран. Давыдову, — не могу ли я быть причислен к тем, которые будут иметь счастье быть отправленным за границу. Уже одна возможность надежды волнует во мне всю кровь… Оказалось, что не с чем поработать окрепшим силам тела и духа, не могут и укрепиться эти силы, когда требуют и не находят они свежей пищи, твердой почвы. С какою радостью снова поступил бы я в институт, где впервые испытал я сладость трудового приобретения. Просьба Менделеева не остается без внимания: в 1859 году ему предоставляют командировку за границу.
Сначала он хотел было поехать во Францию, в Париж, но в конце концов остановил свой выбор на Гейдельберге Германия. Здесь, устроив небольшую лабораторию, он проводил свои опыты, исследуя расширение жидкостей и температуру абсолютного кипения. Здесь опубликовал и результаты своих опытных наблюдений в ведущих научных журналах. Спустя всего год он даст отчет о проделанной работе попечителю Петербургского учебного округа: «Главный предмет моих занятий есть физическая химия. Еще Ньютон был убежден, что причина химических реакций лежит в простом молекулярном притяжении, обусловливающем сцепление и подобном явлениям механики. Блеск чисто химических открытий сделал современную химию совершенно специальною наукою, оторвав ее от физики и механики, но несомненно должно настать время, когда химическое сродство будет рассматриваться как механическое явление, подобно тому как настало уже для нас время считать свет и теплоту подобными же явлениями.
Я выбрал своею специальностью те вопросы, решение которых может приблизить это время, потому особенно, что подобные занятия при их новизне представляют и множество частных интересов на каждом шагу. Мне совершенно неожиданно удалось в ней достичь общего результата, посредством которого этот совершенно до сих пор неизвестный вопрос можно считать решенным». В милом сердцу Гейдельберге Д. Менделеев сблизился с И. Сеченовым, впоследствии выдающимся физиологом, автором классического труда «Рефлексы головного мозга», и А. Бородиным, славу которому принесли не только открытия в области химии, но и новаторские свершения в музыке, создание таких героико-эпических произведений, как опера «Князь Игорь», «Богатырская симфония».
Дружба их продлилась многие годы. Потом часовенка, подошли, кругом всё сосны и сосны, мох, камни. Прямо от Конь-камня лестница, и пашней пошли в скит. Часовенка там и какой-то деревянный крест, от которого отрезывают, чтобы лечиться, кусочки.
Но, чтобы сделать самые тяжелые элементы, исследователи используют новый подход — грубую силу: бомбардируют тяжелыми атомами цель — диск, который состоит из атомов другого элемента. И, если ученым повезет, атомы в пучке и мишени сливаются, создавая новый атом с более тяжелым ядром, который, возможно, содержит больше протонов, чем любой другой известный.
Исследователи используют эту стратегию для поиска элементов 119 и 120. Ученые хотят создать такие невиданные ранее атомы, чтобы проверить, как далеко заходит периодическая таблица, удовлетворить любопытство о силах, которые удерживают атомы вместе, и понять, какая странная химия может происходить с этими экстремально тяжелыми атомами. Такой процесс объединения двух легких элементов в новый, более тяжелый, происходит только на узкоспециализированных объектах в нескольких точках земного шара, включая лаборатории в России и Японии. Исследователи тщательно выбирают структуру пучка и цели в надежде создать атом желаемого элемента. Так были созданы четыре новейших элемента: нихоний элемент 113 , московий 115 , теннесин 117 и оганесон 118. Текущий вид таблицы Менделеева.
Синим показаны сверхтяжелые элементы, красным — те, которые сейчас активно ищут. Например, для создания теннесина ученые объединили пучки кальция с мишенью из беркелия — когда, наконец, берклий прошел через таможню в России. Объединение имеет смысл, если учесть количество протонов в каждом ядре. В кальции 20 протонов, а в беркелии — 97, что в сумме составляет 117 протонов: количество, найденное в ядре теннесина. Объедините кальций со следующим элементом в таблице, калифорнием, и вы получите элемент 118, оганесон. Использование пучков кальция — в частности, стабильного изотопа кальция с общим числом протонов и нейтронов, равным 48, известного как кальций-48 — было очень успешным.
Но для создания сверхтяжелых ядер потребовались бы все более экзотические материалы. Калифорний и берклий, использовавшиеся в предыдущих работах, настолько редки, что целевые материалы приходилось изготавливать в Ок-Ридже, где исследователи «варят» материалы в ядерном реакторе в течение нескольких месяцев и тщательно обрабатывают выходящий высокоактивный продукт. Вся эта работа может производить только миллиграммы материала. Чтобы обнаружить элемент 119 с использованием пучка кальция-48, исследователям понадобится мишень из эйнштейния элемент 99 , который встречается еще реже калифорния и берклия.
Менделеева, сопоставляя в высшей степени убедительные результаты его труда с работами других исследователей, искавших подобные закономерности [59] : Никто из учёных, занимавшихся до Менделеева или одновременно с ним исследованиями соотношений между атомными весами и свойствами элементов, не смог сформулировать эту закономерность так ясно, как это сделал он. В частности, это относится к Дж. Ньюлендсу и Л. Предсказание ещё не известных элементов, их свойств и свойств их соединений является исключительно заслугой Д. Наилучшим образом он смог применить свой метод горизонтальной, вертикальной и диагональной интерполяции в открытой им периодической системе для предсказания свойств. Развивая в 1869—1871 годах идеи периодичности, Д. Менделеев ввёл понятие о месте элемента в периодической системе как совокупности его свойств в сопоставлении со свойствами других элементов. На этой основе, в частности, опираясь на результаты изучения последовательности изменения стеклообразующих оксидов , исправил значения атомных масс 9 элементов теллура , бериллия , индия , урана и др. В статье, датированной 29 ноября 1870 года 11 декабря 1870 года предсказал существование, вычислил атомные массы и описал свойства трёх ещё не открытых тогда элементов — «экаалюминия» открыт в 1875 году Полем Эмилем Лекоком де Буабодраном и назван галлием , «экабора» открыт в 1879 году шведским химиком Ларсом Фредериком Нильсоном и назван скандием и «экасилиция» открыт в 1886 году немецким химиком Клеменсом Александром Винклером и назван германием [60]. Затем предсказал существование ещё восьми элементов, в том числе «двителлура» — полония открыт в 1898 году , «экаиода» — астата открыт в 1942 — 1943 годах , «экамарганца» — технеция открыт в 1937 году , «двимарганца» — рения открыт в 1925 году , «экацезия» — франция открыт в 1939 году. В 1900 году Дмитрий Иванович Менделеев и Уильям Рамзай пришли к выводу о необходимости включения в периодическую систему элементов особой, нулевой группы благородных газов. Химия силикатов и стеклообразного состояния[ править править код ] Обложка первой публикации Д. Менделеева «Химический анализ ортита из Финляндии». Менделеева, не выразившись результатами масштабов естествознания в целом, тем не менее, как и всё в его исследовательской практике, будучи неотъемлемой частью и вехой на пути к ним, а в отдельных случаях — их фундаментом, чрезвычайно важен и для понимания развития этих исследований. Как станет видно из дальнейшего, он тесным образом связан с основополагающими компонентами мировоззрения учёного, охватывающими сферы от изоморфизма и «основ химии» до базиса периодического закона, от постижения природы растворов до взглядов, касающихся вопросов строения веществ [13]. Первые работы Д. Менделеева в 1854 году представляют собой химические анализы силикатов. Это были исследования « ортита из Финляндии» и « пироксена из Рускиалы в Финляндии», о третьем анализе минеральной глинистой породы — умбры — имеются сведения только в сообщении Степана Семёновича Куторги в Русском географическом обществе. К вопросам аналитической химии силикатов , Д. Менделеев возвращался в связи с магистерскими экзаменами — письменный ответ касается анализа силиката, содержащего литий. Этот небольшой цикл работ послужил возникновению интереса у исследователя к изоморфизму: состав ортита учёный сравнивает с составами других сходных минералов и приходит к выводу, что такое сопоставление позволяет построить изменяющийся по химическому составу изоморфный ряд [62]. В мае 1856 года Д. Менделеев, вернувшись в Санкт-Петербург из Одессы, подготовил диссертационную работу под обобщённым названием «Удельные объёмы» — многоплановое исследование, своеобразную трилогию, посвящённую актуальным вопросам химии середины XIX века. Большой объём работы около 20 печатных листов не позволил издать её полностью. Опубликована была только первая часть, озаглавленная, как и вся диссертация «Удельные объёмы»; из второй части позднее был напечатан только фрагмент в виде статьи «О связи некоторых физических свойств тел с химическими реакциями»; третья же часть при жизни Д. Менделеева не была полностью опубликована — в сокращённом виде она была представлена в 1864 году в четвёртом выпуске «Технической энциклопедии», посвящённой стекольному производству. Через взаимосвязь освещаемых в работе вопросов Д. Менделеев последовательно приближался к постановке и решению наиболее существенных в его научном творчестве проблем: выявлению закономерностей при классификации элементов, построению системы, характеризующей соединения через их состав, строение и свойства, создание предпосылок формирования зрелой теории растворов [13]. Весы, сконструированные Д. Менделеевым для взвешивания газообразных и твёрдых веществ В первой части этого труда Д. Менделеева — детального критического анализа литературы, посвящённой вопросу, им высказана оригинальная мысль о связи молекулярного веса и объёма газообразных тел. Учёный вывел формулу расчёта молекулярного веса газа, то есть впервые была дана формулировка закона Авогадро-Жерара. Позднее выдающийся русский физикохимик Е. Бирон напишет: «Насколько мне известно, Д. Менделеев первый стал считать, что можно уже говорить о законе Авогадро , так как гипотеза , в виде которой закон был сначала сформулирован, оправдалась при экспериментальной проверке…» [63]. Опираясь на колоссальный [47] фактический материал в разделе «Удельные объёмы и состав кремнезёмных соединений», Д. Менделеев приходит к широкому обобщению. Не придерживаясь, в отличие от многих исследователей Г. Копп , И. Шрёдер и др. Менделеев ищет не формальные количественные закономерности в объёмах, а старается установить связь между количественными соотношениями объёмов и совокупностью качественных характеристик вещества. Таким образом он приходит к выводу, что объём, подобно кристаллической форме, является критерием сходства и различия элементов и образуемых ими соединений, и делает шаг в направлении создания системы элементов, прямо указывая на то, что изучение объёмов «может служить на пользу естественной классификации минеральных и органических тел». Особый интерес представляет часть, именуемая «О составе кремнезёмных соединений». С исключительной глубиной и обстоятельностью Д.
Наиболее известны среди них Лотар Мейер 1830—1895 , работавший в Германии, и английский химик Джон Ньюлендс 1837—1898. О них я расскажу чуть позже, а сейчас особо следует упомянуть итальянского химика Станислао Канниццаро 1828—1910. Его судьба очень непроста. Получив образование в университетах Палермо и Пизы, он принял участие в народном восстании на Сицилии, после подавления которого был осуждён на смертную казнь. Некоторое время Канниццаро прожил в эмиграции и только после этого начал работу в ряде итальянских университетов. В 1871 году он был избран в итальянский Сенат, позднее стал его вице-президентом. Как член совета народного просвещения, курировал научное образование в Италии. Главной научной заслугой Канниццаро стала предложенная им система основных химических понятий. Именно он установил наиболее точные для того времени величины атомных весов, что в дальнейшем, очевидно, способствовало открытию Периодического закона химических элементов. Свою теорию Канниццаро изложил в брошюре, которую лично раздал участникам Международного химического конгресса в Карлсруэ в 1860 году, среди которых были Д. Менделеев и уже упомянутый Юлиус Лотар Мейер. В связи с этим нужно напомнить, что Юлиус Лотар Мейер — немецкий химик, иностранный член-корреспондент Петербургской академии наук с 1890 года — по-своему стремился навести порядок в системе химических элементов. На его родине, в городе Фарель Нижняя Саксония , установлен мемориал с тремя скульптурными портретами: Мейера, Менделеева и Канниццаро. В 1864 году Мейер опубликовал таблицу, содержавшую 28 элементов, размещённых в шесть столбцов согласно их валентностям. Очевидно, что эта таблица указывает на близость свойств ограниченного числа химических элементов, расположенных в вертикальных столбцах. Именно с этой целью и было ограничено их число. Менделеев писал, что таблица Л. Мейера представляла собой только простое сопоставление элементов по валентности, считавшейся их коренным свойством. Понятно, что валентность не является единственной постоянной для отдельно взятого элемента, поэтому такая таблица не могла претендовать на полноценное описание элементов и не отражала присущий их распределению периодический закон. Лишь спустя полгода после первого варианта таблицы Менделеева, в 1870 году, Мейер опубликовал работу «Природа элементов как функция их атомного веса», содержавшую новую таблицу и график зависимости атомного объёма элемента от атомного веса. Примерно одновременно с публикацией Мейером таблицы химических элементов в соответствии с их валентностью английский химик Джон Ньюлендс предложил свой вариант периодической системы элементов. Началось с того, что в начале 1864 года Ньюлендс прочитал статью, в которой утверждалось, что атомные веса большинства элементов с большей или меньшей точностью кратны восьми. Мнение автора было ошибочным, однако Ньюлендс решил продолжить исследования в этой области. Он составил таблицу, в которой расположил все известные элементы в порядке увеличения их атомных весов. В статье, датированной 20 августа 1864 года, он отметил, что «в этом ряду наблюдается периодическое появление химически сходных элементов». Пронумеровав элементы и сопоставив их свойства, Ньюлендс сделал вывод: «Разность в номерах наименьшего члена группы и следующего за ним равна семи; иначе говоря, восьмой элемент, начиная с данного элемента, является своего рода повторением первого, подобно восьмой ноте октавы в музыке…» Эта мистическая музыкальная гармония в конечном счёте скомпрометировала всю работу, которая внешне несколько напоминала Периодическую таблицу Менделеева. Спустя год, 18 августа 1865-го, Ньюлендс опубликовал новую таблицу элементов, назвав её «законом октав». История сохранила лишь ехидное замечание профессора физики Лондонского университетского колледжа Джорджа Фостера: «Не пробовал ли докладчик располагать элементы в порядке начальных букв их названий и не обнаружил ли при этом каких-либо закономерностей? Ньюлендс её получил «за открытие Периодического закона химических элементов», хотя пятью годами ранее, в 1882-м, этой награды были удостоены Д. Менделеев и Л. Мейер «За открытие периодических соотношений атомных весов». Награждение Ньюлендса выглядело несколько сомнительным, хотя неоспоримой заслугой английского учёного является то, что он действительно впервые констатировал факт периодического изменения свойств химических элементов, нашедший отражение в «законе октав». По высказыванию Д. Менделеева, «…в этих трудах видны некоторые зародыши Периодического закона». Теперь несколько примеров того, как связана Периодическая система с геологией и, прежде всего, с науками о веществе земных оболочек. Всем понятно, что минералогия, постоянно обогащая представления о минералах и соответственно о химических элементах, содержащихся в их составе, способствовала созданию Периодической системы. Сама же система сразу указала на ряд узких мест в научных представлениях о химических элементах. Одним из первых результатов её использования был пересмотр атомных весов урана и редкоземельных элементов, а также их перевод из двухвалентных аналогов кальция в группу трёхвалентных элементов. В наши дни значение этой коррекции становится всё более очевидным. Потребление редкоземельных элементов только в России составляет более двух тысяч тонн в год. Периодическая таблица строилась не только на основе атомных весов. В ней также были учтены и свойства химических элементов. Благодаря этому Менделеев смог предсказать экаалюминий галлий и экасилиций германий. Оба элемента были вскоре открыты — в 1876 и 1886 годах соответственно. Они также очень важны в полупроводниковых технологиях, в связи с чем потребность в них весьма велика. Наконец, следует упомянуть, что ещё при жизни Менделеева было открыто семейство благородных газов. Это открытие отчётливо позволило отойти от аналогии периодов с музыкальными октавами и указало на выделение в таблице октетов химических элементов с повторением близких свойств на девятом элементе. Стоит добавить, что помимо использования этих элементов в технике они рассматриваются как важнейшие компоненты глубинных оболочек газовых гигантов. Дополнения в таблицу связаны не только с открытиями новых химических элементов.
Дмитрий Иванович Менделеев и его открытие
Но на самом деле Менделеев открыл глубокую математическую карту природы, поскольку его таблица отражала значение квантовой механики, математических правил, управляющих атомной архитектурой. Дми́трий Ива́нович Менделе́ев — русский учёный-энциклопедист: химик, физикохимик, физик, метролог, экономист, технолог, геолог, метеоролог, нефтяник, педагог, воздухоплаватель. Работая над трудом «Основы химии», Д. И. Менделеев открыл в феврале 1869 года один из фундаментальных законов природы — периодический закон химических элементов. Известно, что Менделеев открыто критиковал семейство Нобелей и обвинял их в хищении российской нефти.