Жизнь менделеева реферат по химии: Реферат «Жизнь и деятельность Менделеева»

Содержание

Реферат : Д.И.Менделеев жизнь, научная карьера,периодический закон » Белая Калитва

ЖИЗНЬ И НАУЧНАЯ КАРЬЕРА УЧЕНОГО

Имя Дмитрия Ивановича Менделеева сейчас известно не только ученым , но и любому школьнику. И хотя список научных открытий и разработок этого ученого необозримо веливсе мы знаем его в первую очередь как автора переодического закона химических элементов.
Менделеев родился в 1834 г. в Тобольске в семье директора местной гимназии, которую впоследствии окончил и он сам. В 1850 г. Менделеев поступил в Петербургский педагогический институт на естественное отделение физико- математического факультета. Учебу окончил в 1855 г. с золотой медалью.Через’ год он с блеском защищает магистерскую диссертацию, а еще через время — диссертацию на звание приват-доцента. На должности доцента Петербургского университета он проработал семь лет, после чего в 1864 г. его избрали профессором кафедры химии Петербургского практического технологического института.

[sms]

В Петербургском университете Менделеев читал лекции по органической химии . Во время своей работы там он был на 2 года (1859-1861) командирован за границу. На Международном съезде химиков в Карлсруэ (1860) Менделеев принимал активное участие в формировании единой системы атомных масс и химических формул .
Вернувшись в Россию, Менделеев публикует работу «Органическая химия». Этот труд стал первым русским учебником органической химии; автор был удостоен премии Петербургской академии наук.

Очередным научным достижением Д. И. Менделеева стала защита докторской диссертации по химии. После этого он переходит на должность ординарного профессора Петербургского университета. Находясь на этой должности и работая на кафедре общей и неорганической химии, Менделеев приступает к работе над вторым фундаментальным трудом — «Основы химии». Эта работа позволила ему тщательнейшим образом систематизировать все имевшиеся на то время факты. Неудивительно, что периодический закон был открыт Менделеевым именно во время работы над «Основами химии».

Во время сотрудничества Менделеева с Петербургским университетом это ,учебное заведение, без преувеличения, становится центром химической науки в России. Стоит только отметить, что при содействии Дмитрия Ивановича сотрудниками этого университета стали выдающиеся учёные А.М.Бутлеров и Н.А.Меншуткин.Стараниями Д. И. Менделеева в 1868 г. было создано Русское химическое общество, которое в настоящее время известно как Химическое общество имени Д. И. Менделеева.

Открытия и заслуги ученого были признаны не только в России, но и во всех государствах, уровень развития науки в которых был очень высок. Менделеев был признан почетным членом пяти русских университетов и многих академий Европы. Старейшие университеты Европы присвоили ему почетные ученые степени.
Однако признание Менделеева было далеко не полным. Несмотря на ходатайство таких выдающихся химиков, как Н. Н. Зинин и А. М. Бутлеров, кандидатуру Менделеева не утвердили ни на звание члена Петербургской академии наук, ни на должность адъюнкта этой академии.
Сотрудничество Менделеева с Петербургским университетом вынужденно прекратилось в 1890 г., после конфликта ученого с министром народного просвещения. Спустя некоторое время Менделеев становится ученым хранителем Депо образцовых гирь и весов. В настоящее время это учреждение носит название Института метрологии имени Д. И. Менделеева. На этой должности Менделеев оставался до своей смерти (1907).

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Основу своей глубокой исследтельской деятельности Д. И. Менделеев заложил еще в студенческие годы, когда всерьез заинтересовался соотношением между кристаллической формой различных соединений и их химическим составом. Первая работа, отразившая результаты исследований Менделеева в этой области, была посвящена изоморфизму и рассматривала его в связи с соотношением кристаллической структуры и состава вещества. Следующим шагом в исследованиях стала диссертация на звание магистра на тему «Удельные объемы». В этом исследовании Менделееву удалось доказать, что химическая активность элемента зависит от размера его атома. Это был первый шаг к фундаментальной классификации элементов, которую Менделеев предложит несколькими годами позже,. — периодической системе элементов.

Попытки классифицировать элементы по некоторым общим параметрам предпринимались задолго до Менделеева. Сам он впервые обратился к этой проблеме в 1869 г., опубликовав свой первый вариант таблицы элементов под названием «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве». К 1871 г. Менделеев подытожил результаты своих исследований в труде «Периодическая законность для химических элементов», хотя, как показали его работы, проникся этой идеей уже давно — его фундаментальное издание «Основы химии» представляет основы неорганической химии с позиций периодического закона.

До Менделеева попытки классифицировать элементы базировались на аналогии в химическом поведении элементов. Впервые классифицировать элементы, учитывая их атомную массу, попытался Деберейнер (1780-1849) в первой половине XIX в. После него другие ученые строили свои разработки, опираясь на его идею.

Можно сказать, что Менделеев избрал для себя принципиально иной путь. Он оставил в стороне химические свойства элементов и все свое внимание обратил на единственно важное, по его мнению, свойство атома — атомную массу.Менделеев первый предположил, что именно из этой характеристики атома рождаются все его свойства. Ему пришлось внести ряд коррективов в факты , которыми оперировали химики того времени (например, уточнить атомные массы некоторых элементов или даже изменить их). Как впоследствии показал опыт ,Менделеев практически во всем оказался прав. Окончательно правоту Менделеева и истинность предложенного им периодического закона доказала возможность предсказывать существование новых элементов, опираясь на периодическую систему элементов.
Открытие периодического закона — самое известное достижение Meнделеева. Однако этому гениальному ученому принадлежит целый ряд важн исследований и открытий. Обратимся к наиболее важным из них.

Д. И. Менделеев живо интересовался природой различных раство водно-спиртовым растворам даже посвятил диссертацию. На основании полученных фактов он предложил теорию, описывающую происходящие в paстворах процессы и объясняющую свойства растворов, назвав ее гидратной теорией. До Менделеева растворы считались механическими смесями, компоненты которых не взаимодействуют между собой. Менделеев первым предположил что между растворителем и растворенным веществом происходит химическое взаимодействие, и экспериментально подтвердил это. Так, необъяснимое до гидратной теории явление уменьшения объема раствора по сравнению с сумарным объемом растворителя и растворенного вещества в рамках гидратной теории было объяснено химическим взаимодействием между молекулами спирта и воды.

Большой вклад Менделеев внес и в химию газов. Он уточнил закон Бойля — Мариотта и вывел объединенный газовый закон (уравнение Менделеева- Клапейрона) независимо от Клапейрона.
Последние годы жизни Д. И. Менделеев посвятил метрологии. В этой области им была создана физическая теория весов, не потерявшая своей актуальности и до сих пор. Кроме этого, им были разработаны точнейшие приемы взвешивания и усовершенствованы некоторые детали весов. в
Научное наследие Менделеева составляют более 400 печатных работ . Его вклад в развитие науки поистине огромен — практически никому из учёных не удавалось принести в мир столько открытий, сколько смог Д. И. Менделеев.

ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН
Периодическое изменение свойств элементов — ключевое понятие для Менделеева. Его методика преподавания и изучения химии строилась именно на этом.
Впервые заинтересоваться проблемой классификации элементов молодому ученому пришлось в 1867 г., когда его пригласили прочитать курс лекций в Петербургском университете. Для молодого Менделеева это была огромная честь, но и огромная ответственность. И вот, изучив труды многих выдающихся ученых, он обнаружил, что накопленные ими знания хаотичны и не представляется возможным систематизировать их. Не было ни единых правил для описания соединений, ни единого мнения относительно свойств элементов. Кроме того, количество известных веществ постоянно увеличивалось, внося дополнительное смятение в ряды химиков.

С точки зрения Менделеева, его курс преподавания химии должен был рассмотреть все известные элементы и соединения, в которые они входят, а также предусмотреть возможность появления новых соединений. Другими словами, должен быть составлен четкий план изучения.
Однако сразу вслед за этим благим намерением возникла новая сложность — какое свойство или характеристику элемента выбрать для построения системы? Рассматривая свойства элементов, Менделеев был вынужден отказатсья от многих из них. Некоторую путаницу вносило и то, что аллотропные модификации элемента рассматривались как разные вещества.
Менделеев обращался и к физическим свойствам простых веществ, однако и здесь его ожидало разочарование. Плотность, проводимость, температуры кипения и плавления , оптические и магнитные свойства вещества не были достаточно красноречивы для того , чтобы можно было увидеть единую закономерность, которой подчинялись бы все элементы.

Наконец Менделеев обратился к массе атома — наиболее важной, по его мнению, характеристике атома. В результате этого эксперемента и был открыт переодический закон . Первые наброски системы были сделаны Менделеевым в 1869 г. В статье, посвященной периодическому закону, Менделеев уже тогда привел всеэтогоовные его положения. Однако в течение еще многих лет ученый совершенствовал свое открытие, уточняя и дополняя периодическую систему.
К 1877 г. периодическая система приобрела вид почти такой, какой привычен нам сегодня, но без инертных газов (VIII группа).

Многих интересовал вопрос — почему никому до Менделеева не пришло в голочву объединить элементы по такому простому и всем известному принципу, как увеличение массы атома? Сам Менделеев считал, что ошибкой других ученых, занимавшихся классификацией химических элементов, было то, что они рассматривали элементы, свойства которых были похожи. Вот как писал об этом ученый в Известиях Немецкого химического общества в 1871 г. : «В сопоставлении несходных элементов заключается, по-моему, основной признак, отличающий мою систему от системы моих предшественников. За немногими исключениями я принял те же группы аналогичных элементов, что и мои предшественники, но поставил целью изучить закономерность во взаимоотношении групп. Тем самым я пришел к вышеупомянутому общему принципу , который приложим ко всем элементам и охватывает многие прежде высказанные аналогии, но допускает еще и такие следствия, которые ранее были невозможны».

Но всему тому, что нам сейчас очевидно, предшествовали долгие годы поиска истины. История учит, что перед вткрытием фундаментального закона совершается ряд открытий более частного характера. Прежде чем совершится открытие, должен состояться долгий, кропотливый и сознательный поиск единого принципа, позволяющего сблизить явления, соотнести величины и т.д.
Огромная работа, вершиной которой стало создание периодической системы, берет свое начало в XVII в., когда Бойль закрепил в сознании ученых идею об элементе-веществе (в противоположность элементам-стихиям, существовавшим с древних времен). шла скорее о поиске новых простых веществ, однако, описывая дост науки того времени, все пользуются поня «элемент».

В начале XIX в. Фарадей сделал небывалое предложение ученым -вместо поиска новых металлов попытаться предположить, каково строение уже известных элементов. Достойной поддержки эта идея не встретила, произошло это только спустя полтора столетия, в течение которых жили и работали такие выдающиеся личности, как Ньютон, Ломоносов, Пристли, Лавуазье и другие.
Попытку классификации элементов по их атомным массам и некоторым другим свойствам предпринял Деберейнер в 1829 г. Ему принадлежит идея»триад» — групп по три элемента, обладающих аналогичными свойствами.Однако он слишком увлекся формой (в каждой группе было только три элемента) поэтому не заметил очевидных сходств в четверке элементов: фосфор,мышьяк, сурьма и висмут.
В 1850 г. Петтенкофер попытался объединить элементы по массам ииииих эквевалентов. Эта система была более близка к истинному положению элементов.

После Петтенкофера подобные попытки предпринимали Ньюландс ( располагал элементы в «октавы» — по восемь, опираясь на повторимость свойств элементов), Шанкуртуа (разместил элементы в периоды) и Лотар Мейер (использовал атомную массу как главный принцип классификации элементов) Недостатком работ этих ученых было то, что продвигались вперед с опаской, не решались поверить предчувствиям, облекали свои работы в полумистические толкования о стихиях.

В творчестве Менделеева же преобладал рационализм. Однако это было не сухое следование букве собственноручно открытого закона. Скорее, это был свободный полет творческой мысли учёного , твёрдо поверевшего в гармоничность и стройность законов природы. Не секрет, что массы атомов многих элементов не соответствовали их месту в периодической таблице. Однако Менделеев помешал их именно туда, веря, что химик, определявший атомную массу , мог ошибаться, а природа, наделившая элемент некоторыми свойствами, всегда права Вот как писал об этом сам Менделеев: «Законы природы исключений не терпят и этим явно отличаются от правил и правильностей, подобных,например грамматическим. .. Надобно что-либо одно — или считать периодический верным до конца, или его отвергнуть… По моему мнению, стоило новую точку опоры, представляемую периодическим законом, или утвердить, или отвергнуть, опыт ее везде оправдал, где ни прилагались к тому усилия. Тогда точка опоры стала общею».[/sms]

Менделеев Дмитрий | Читать биографии известных личностей РФ для школьников и студентов

Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907) – русский ученый-энциклопедист. В 1869 г. открыл периодический закон химических элементов — один из основных законов естествознания. Он оставил свыше 500 печатных трудов, среди которых классические «Основы химии» — первое стройное изложение неорганической химии. Также Д.И. Менделеев является автором фундаментальных исследований по физике, метрологии, воздухоплаванию, метеорологии, сельскому хозяйству, экономике, народному просвещению, тесно связанных с потребностями экономического развития России. Организатор и первый директор Главной палаты мер и весов.

Дмитрий Иванович Менделеев родился 8 февраля 1834 г. в Тобольске в семье Ивана Павловича Менделеева, в то время занимавшего должность директора Тобольской гимназии и училищ Тобольского округа. Дмитрий был в семье последним, семнадцатым ребёнком. В 1841-1849 гг. учился в Тобольской гимназии.

Высшее образование Менделеев получил на отделении естественных наук физико-математического факультета Главного педагогического института в Петербурге, курс которого окончил в 1855 г. с золотой медалью. В 1856 г. в Петербургском университете защитил в магистерскую диссертацию и с 1857 г. в качестве доцента читал там же курс органической химии. В 1859-1861 гг. он был в научной командировке в Гейдельберге, где подружился со многими находившимися там учёными, в том числе с А.П. Бородиным и И.М. Сеченовым. Там он работал в своей небольшой домашней лаборатории, а также в лаборатории Р. Бунзена в Гейдельбергском университете. В 1861 г. опубликовал учебник «Органическая химия», удостоенный Петербургской Академией Наук Демидовской премии.

В 1862 г. Менделеев женился на падчерице знаменитого автора «Конька-Горбунка» Петра Павловича Ершова Феозвой Никитичной Лещевой, уроженкой Тобольска. В этом браке у него родилось трое детей, но одна дочь умерла в младенчестве. В 1865 г. ученый приобрел имение Боблово в Московской губернии, где занимался агрохимией и сельским хозяйством. Ф.Н. Лещева с детьми большую часть времени проживала именно там.

В 1864-1866 гг. Д.И. Менделеев был профессором Петербургского технологического института. В 1865 г. защитил докторскую диссертацию «О соединении спирта с водой» и тогда же был утверждён профессором Петербургского университета. Преподавал Менделеев и в других высших учебных заведениях. Принимал активное участие в общественной жизни, выступая в печати с требованиями о разрешении чтений публичных лекций, протестовал против циркуляров, ограничивающих права студентов, обсуждал новый университетский устав.

Открытие Менделеевым периодического закона датируется 1 марта 1869 г., когда он составил таблицу, озаглавленную «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве». Оно явилось результатом долголетних поисков. Он составил несколько вариантов периодической системы и на её основе исправил атомные веса некоторых известных элементов, предсказал существование и свойства ещё неизвестных элементов. На первых порах сама система, внесённые исправления и прогнозы Менделеева были встречены сдержанно. Но после открытия предсказанных им элементов (галлий, германий, скандий), периодический закон стал получать признание. Периодическая система явилась своего рода путеводной картой при изучении неорганической химии и в исследовательской работе в этой области.

В 1868 г. Менделеев стал одним из организаторов Русского химического общества.

В конце 1870-х гг. Дмитрий Менделеев страстно влюбился в Анну Ивановну Попову, дочь донского казака из Урюпинска. Во втором браке у Д. И. Менделеева родилось четверо детей. Д.И. Менделеев был тестем русского поэта Александра Блока, женатого на его дочери Любови.

С 1876 г. Дмитрий Менделеев — член-корреспондент Петербургской АН, в 1880 г. выдвигался в академики, но был забаллотирован, что вызвало резкий общественный протест.

В 1890 г. Менделеев будучи профессором Петербургского университета, ушел в отставку в знак протеста против притеснения студенчества. Почти насильно оторванный от науки, Дмитрий Менделеев посвящает все свои силы практическим задачам.

При его участии, в 1890 г. создается проект нового таможенного тарифа, в котором последовательно проводится покровительственная система, а в 1891 г. выходит в свет замечательная книга: «Толковый тариф», представляющая комментарий к этому проекту и вместе с тем глубоко продуманный обзор промышленности, с указанием на ее нужды и будущие перспективы. В 1891 году Морское и военное министерство поручают Менделееву разработку вопроса о бездымном порохе, и он (после заграничной командировки) в 1892 г. блестящим образом выполняет эту задачу. Предложенный им «пироколлодий» оказался превосходным типом бездымного пороха, притом универсальным и легко приспособляемым ко всякому огнестрельному оружию.

С 1891 г. Менделеев принимает деятельное участие в «Энциклопедическом словаре» Брокгауза-Ефрона, в качестве редактора химико-технического и фабрично-заводского отдела и автора многих статей служащих украшением этого издания. В 1900-1902 гг. Дмитрий Менделеев редактирует «Библиотеку промышленности» (изд. Брокгауза-Ефрона), где ему принадлежит выпуск «Учение о промышленности». С 1904 г. стали выходить «Заветные мысли» — историко-философский и социально-экономический трактат Менделеева, в котором содержится как бы его завещание потомству, итоги пережитого и передуманного по различным вопросам, касающимся экономической, государственной и общественной жизни России.

Дмитрий Иванович Менделеев умер 20 января 1907 г. от воспаления легких. Его похороны, принятые на счет государства, были настоящим национальным трауром. Отделение химии Русского Физико-Химического Общества учредило в честь Менделеева две премии за лучшие работы по химии. Библиотека Менделеева, вместе с обстановкой его кабинета, приобретена Петроградским университетом и хранится в особом помещении, когда-то составлявшем часть его квартиры.

Дмитрий Менделеев — Периодическая таблица, факты и смерть

(1834-1907)

Кем был Дмитрий Менделеев?

Получив научное образование в России и Германии, Дмитрий Менделеев стал профессором и занимался исследованиями в области химии. Менделеев наиболее известен своим открытием периодического закона, который он ввел в 1869 году, и формулировкой периодической таблицы элементов. Он умер в Санкт-Петербурге, Россия, 2 февраля 1907 года.

Молодежь и образование

Дмитрий Иванович Менделеев родился 8 февраля 1834 года в сибирском городе Тобольске в России. Его отец, Иван Павлович Менделеев, ослеп примерно в то время, когда родился его последний сын, и умер в 1847 году. Мать ученого, Мария Дмитриевна Корнилева, работала управляющей стекольного завода, чтобы прокормить себя и своих детей. Когда в 1848 году фабрика сгорела, семья переехала в Петербург.

Менделеев учился в Главном педагогическом институте в Санкт-Петербурге и окончил его в 1855 году. После преподавания в русских городах Симферополе и Одессе он вернулся в Санкт-Петербург, чтобы получить степень магистра. Менделеев продолжил обучение за границей, проучившись два года в Гейдельбергском университете.

Открытие периодического закона

Будучи профессором, Менделеев преподавал сначала в Санкт-Петербургском технологическом институте, а затем в Санкт-Петербургском университете, где он оставался до 1890 года. предмет неорганической химии, он составил один из своих собственных, Принципы химии .

Во время исследования и написания этой книги в 1860-х годах Менделеев сделал открытие, которое привело к его самому известному достижению. Он заметил определенные повторяющиеся закономерности между различными группами элементов и, используя имеющиеся знания о химических и физических свойствах элементов, смог установить дополнительные связи. Он систематически расположил десятки известных элементов по атомному весу в виде сетки; следуя этой системе, он мог даже предсказать свойства еще неизвестных элементов. В 1869 г.Менделеев официально представил свое открытие периодического закона Русскому химическому обществу.

Поначалу у системы Менделеева было очень мало сторонников в международном научном сообществе. Постепенно он получил признание в течение следующих двух десятилетий с открытием трех новых элементов, которые обладали качествами его более ранних предсказаний. В Лондоне в 1889 г. Менделеев представил резюме своего собрания исследований в лекции под названием «Периодический закон химических элементов». Его диаграмма, известная как периодическая таблица элементов, используется до сих пор.

Другие достижения и деятельность

Помимо теоретических работ в области химии, Менделеев был известен своими более практическими научными исследованиями, часто приносившими пользу народному хозяйству. Он занимался исследованиями в области добычи нефти в России, угольной промышленности и передовых методов ведения сельского хозяйства, а также выступал в качестве правительственного консультанта по самым разным вопросам, от новых видов пороха до национальных тарифов.

Менделеев продолжал заниматься научной деятельностью после ухода с преподавательской должности в 189 г.0. Он написал множество статей для новой Энциклопедии Брокгауза , а в 1893 году он был назначен директором новой Центральной палаты мер и весов России. Он также курировал несколько переизданий The Principles of Chemistry .

Менделеев был дважды женат: на Феозве Никитичне Лещевой в 1862 г. и на Анне Ивановой Поповой в 1882 г. Всего у него было шестеро детей от этих двух браков.

Последующие годы и наследие

В последние годы своей карьеры Менделеев получил международное признание за свой вклад в область химии. Он получил почетные награды Оксфорда и Кембриджа, а также медаль Лондонского королевского общества.

Смерть

Менделеев умер 2 февраля 1907 года. На его похоронах в Санкт-Петербурге его ученики несли большую копию таблицы Менделеева как дань уважения его работе.

Год рождения: 1834
Дата рождения: 8 февраля 1834
Город рождения: Тобольск
Страна рождения: Россия
Пол: Мужской
Наиболее известен: российский химик Дмитрий Менделеев открыл периодический закон и создал периодическую таблицу элементов.
Industries

Science and Medicine

Astrological Sign: Aquarius
Schools

University of St. Petersburg
Main Pedagogical Institute
University of Heidelberg

Interesting Facts

В 1955 году элемент менделевий (Md) был назван в честь русского ученого Дмитрия Менделеева, создателя периодической таблицы элементов.

Год смерти: 1907
Дата смерти: 2 февраля 1907 года
Город смерти: Санкт-Петербург
Страна смерти: Россия

Мы стремимся к точности и справедливости. Если вы видите что-то не так, свяжитесь с нами!

Название статьи: Дмитрий Менделеев Биография
Автор: Biography.com Editors
Название веб-сайта: The Biography.com Website
Url: https://www.biography.com/scientists/dmitri-mendeleyev
Доступ Дата:
Издатель: A&E; Телевизионные сети
Последнее обновление: 26 октября 2021 г.
Оригинал Дата публикации: 2 апреля 2014 г.

В этом мире нет ничего, что я боялся бы сказать.

Элемент порядка | Институт истории науки

В середине 19-го века в большей части Европы, Великобритании и США прогрессом назывались технология, торговля и человеческая свобода. Еще не объединенные германские государства становились конкурентами традиционных научных центров Франции и Великобритании. Даже Россия начала поддаваться ветру перемен, несмотря на то, что она была автократическим, в основном аграрным обществом, где крепостные были привязаны к земле, которую они обрабатывали, а государственная цензура была нормой.

В это время двое молодых людей начали свой профессиональный путь. В 1850 году подросток из Сибири начал изучать химию в Санкт-Петербурге, столице России. В 1860-е годы ныне городской провинциал стал чиновником в царском правительстве. Он был преданным учителем, осознавая отсутствие хороших учебников на русском языке. В 35 лет, чтобы облегчить жизнь своим ученикам, он написал учебник по химии на своем родном языке, который содержал простую таблицу с классификацией элементов.

Тем временем другой человек, немец, изучал медицину в Швейцарии, а затем химию в германских землях под руководством двух великих ученых этого региона: Роберта Бунзена и Густава Кирхгофа. Он тоже стал учителем, переключаясь между различными немецкими университетами, и написал учебники по химии, первый из которых содержал простую таблицу с классификацией элементов.

Дмитрий Менделеев и его знаменитая таблица Менделеева.

Коллекция Эдгара Фахса Смита, Кислакский центр специальных коллекций, редких книг и рукописей, Пенсильванский университет; Институт истории науки

Оба мужчины сейчас важные имена в истории науки: Дмитрий Менделеев и Юлий Лотар Мейер. Каждый человек создал периодическую систему элементов. И хотя первая версия его таблицы Мейера появилась в 1864 году, а Менделеева — только в 1869 году, именно Менделеев стал широко известен как единственный родитель периодической таблицы. Но это не история о несправедливости, о человеке, который так и не получил должного. Вместо этого он раскрывает изменяющуюся природу химии. Далее следует рассказ, который подрывает наши представления о том, кто и что делает великого ученого, и опирается как на язык, так и на науку.

Два химика

В возрасте 15 лет Менделеев приехал из Тобольска, старой столицы Сибири, самого необычного места для знакомства с начинающим химиком. Его мать, ища возможности для своего умного сына, отвезла его в Санкт-Петербург для получения образования, где он занимался науками, особенно химией. После жалких двух лет преподавания незаинтересованным старшеклассникам в Крыму Менделеев добился получения субсидируемой государством постдокторской должности, которая привела его в Гейдельберг.

Мейер, в отличие от Менделеева, происходил из семьи, склонной к науке. Мейер работал садовником, когда мигрень вынудила его на время бросить школу. После этого он пошел стандартным путем для немцев, намеревающихся стать профессорами, лишь немного отклоняясь в широте своих химических интересов и в количестве мест, где он учился: Цюрих для общей химии и германские земли для физиологической химии, физической химии, и физика.

Образование Мейера дало ему больше теоретических рассуждений, чем обычно для химика, определенно больше, чем испытал Менделеев, но для стороннего наблюдателя он следовал странствующей и немного скучной университетской жизни человека, утвердившегося в качестве профессора в Германии. Менделеев, однако, пошел далеко не по предсказуемому пути профессора химии. Он был вынужден найти себе место среди давно сложившейся элиты Санкт-Петербурга, где и провел остаток своей жизни. Менделеев преподавал химию, много публиковался, умел общаться с общественностью и зарекомендовал себя как универсальный интеллектуал по научным темам, включая нефтедобычу, сельское хозяйство и даже сыроделие. О Менделееве известно гораздо больше, чем о Мейере (у первого сохранились все его записи, записи и письма, относящиеся к первым намекам на возможности его периодической системы).

Царская эмансипация крепостных в 1861 году привела к быстрой урбанизации и началу промышленной революции, когда бывшие крепостные, составлявшие 80% населения России, перебрались в города в поисках экономических возможностей. Россия ощущала первые толчки сейсмического культурного сдвига, который ускорит ее переход от сельскохозяйственной страны к индустриальной. Эти изменения открыли возможности для человека менделеевского темперамента и способностей. Менделеев преподавал в Санкт-Петербургском университете, но он также консультировал государство по таким связанным с наукой темам, как тарифы на ввозимые химикаты, детали для химических заводов и растущая нефтяная промышленность. Наряду с этими экономическими преобразованиями произошли и политические, которые привели к частичной либерализации — хотя и не демократизации — государства. Цензура прессы была ослаблена, университеты реформированы, а образование расширилось, чтобы создать техническую элиту, которая построит заводы, которые модернизируют Россию, оставшуюся под контролем царя.

И эта система понравилась Менделееву. «Он хотел, чтобы царь твердо держал власть», — говорит историк Михаил Д. Гордин, автор книги «Хорошо упорядоченное дело: Дмитрий Менделеев и тень периодической таблицы» . «Он был за прогресс, за модернизацию, за либерализацию экономики. Он не был сторонником демократии. Он видел зачатки парламента в 1905 году, и он ему не понравился». Менделеев хотел, чтобы Россия экономически конкурировала с Англией и Германией, или, как он выразился в последние годы своей жизни, «догнала и перегнала».

Юлий Лотар Мейер и его не очень известная периодическая таблица.

Йельский университет, Медицинская библиотека Харви Кушинга/Джона Хэя Уитни; Коллекция Эдгара Фахса Смита, Кислакский центр специальных коллекций, редких книг и рукописей, Пенсильванский университет

Политехнический институт Карлсруэ. Он поделился своими медицинскими навыками с новорождённой нацией, создав временный госпиталь для раненых на войне. Как и Менделеев, он видел свой мир политически и экономически преобразованным, но, в отличие от Менделеева, он никогда не был частью общественной жизни. «Он был классическим университетским профессором, — говорит Гордин. «Он преподавал большие курсы, консультировал многих студентов, писал учебники и жил очень буржуазной жизнью».

В то время как жизнь Мейера, возможно, следовала за жизнью буржуазного профессора, в мире химии он был чудаком: он размышлял, в том числе о физической реальности атома и о том, как материя была построена и связана. Несмотря на это, замечает Гордин, если бы вы спросили почти любого химика XIX века, кто из двоих был в большей степени химиком-химиком, это был бы Мейер: «Он все делает правильно. Он немного фанкает в теории и имеет много предположений, но он знает, как их дисциплинировать и контролировать».

В 1860-х годах интересы обоих мужчин объединились вокруг периодического поведения многих известных элементов. Сегодня мы понимаем периодическую таблицу как высказывание чего-то фундаментального о материи. Каждая строка таблицы перемещается слева направо по мере заполнения электронных оболочек; каждый элемент имеет на один протон больше, чем предыдущий. Но в 1860-х годах электроны еще предстояло открыть, и лишь немногие химики, такие как Мейер, были достаточно опрометчивы, чтобы рассуждать о физической реальности атома.

Составление периодической таблицы

Системы для упорядочивания элементов появлялись шесть раз в течение 1860-х годов. Еще до того, как были созданы таблицы, люди находили отношения между элементами, такие как определенные триады, в которых атомный вес среднего элемента является средним значением атомного веса по обе стороны. И химикам того времени было ясно, что некоторые элементы относятся к природным семействам, например, галогены — фтор, хлор, бром и йод.

Все системы располагают элементы в порядке возрастания атомного веса, поэтому они группируются в 1860-х годах. До этого времени у химиков не было точных атомных весов; некоторые были в два раза тяжелее или вдвое легче, чем то, что мы сейчас признаем за их истинный вес. Например, считалось, что уран весит порядка 120 вместо 240. Только после первой крупной международной химической конференции, состоявшейся в Карлсруэ в 1860 году, на которой присутствовали Мейер и Менделеев, химики стандартизировали атомные веса. Как только это произошло, химикам стало намного проще упорядочивать элементы.

Французский горный инженер Александр-Эмиль Бегуйе де Шанкуртуа создал самую первую систему элементов в 1862 году. Вместо привычной теперь сетки он использовал спираль и назвал свою систему теллурическим винтом: Бегуйе де Шанкуртуа нарисовал диагональную линию на листе миллиметровой бумаги и расположил элементы вдоль линии, увеличивая атомный вес, затем обернул этот лист вокруг цилиндра. Проведение вертикальной линии вниз по листу связывает элементы с аналогичными свойствами. «Были экспериментальные ошибки, и не все элементы располагались на одной прямой, но это очень интересная система», — говорит Гордин. «Но никого это не волновало; никто даже не помнил, чем он занимался до 1870-х годов, когда возник спор о приоритете периодической таблицы».

В 1864 году Мейер опубликовал первое издание Die modernen Theorien der Chemie и включил в него таблицу из 28 элементов, упорядоченных по возрастанию атомного веса и разделенных на шесть семейств по валентности. Так, например, сера располагалась чуть ниже кислорода в колонке валентность-2 (валентность определяла, как элементы соединялись друг с другом). Олово было помещено ниже кремния в столбце валентности-4, хотя Мейер интригующе оставил зазор между кремнием и оловом, как будто для теневого элемента. «Отличительное качество Мейера для большинства историков и химиков заключается в том, что у него были пробелы [в его периодической системе] и он предпочитал не предсказывать», — говорит Гордин. «И, следовательно, он почему-то потерпел неудачу, потому что предсказание — это, очевидно, то, что вы должны делать, когда у вас есть пробелы в системе». Но в 1860-х годах заполнение пробелов вовсе не было очевидным ходом.

Менделеев также столкнулся с пробелами при составлении своей первой таблицы в 1869 году — если быть точным, с тремя пробелами, каждый из которых он заполнил вопросительным знаком и грубой оценкой атомного веса, прежде чем перейти к следующему элементу. Менделеев рассматривал свою систему как обобщение материи, а не как революционное изобретение. Это позволило химикам, особенно обучающим студентов, упорядочивать большие объемы информации на небольшом пространстве. По сути, это был учебный инструмент, не связанный с теорией. Менделеев первоначально разработал таблицу для своего учебника Основы химии ( Основы химии ). Когда в марте 1869 года пришло время представить его Русскому химическому обществу, Менделеев уехал в деревню инспектировать сыроваров, оставив друга знакомить мир со своим столом.

В статье, опубликованной в русском химическом журнале в следующем месяце, Менделеев сравнил свою систему с другими, о которых он знал. Он считал, что его система предлагает восемь преимуществ по сравнению с конкурирующими системами; возможность обнаружения неизвестных тел была лишь незначительной и занимала предпоследнее место в списке. Только в 1870 году он начал предлагать подробные предсказания — свои эка-элементы — для заполнения трех пробелов в 63 известных тогда элементах.

Теоретическая смелость Мейера позволила ему рассуждать о реальных физических атомах, но не предсказывать существование нового элемента. Хотя он и не сбрасывал со счетов существование новых элементов, он, как и другие ученые, не видел причин предполагать, что любой пробел должен быть заполнен неизвестным или даже непознаваемым элементом. Химики того времени понимали свою работу как объяснение уже существующих веществ. С другой стороны, Менделеев, заполняющий пробелы, долгие годы отказывался верить в существование атома, ненавидел идею радиоактивности с момента ее открытия в 189 г.5, и отверг электрон после того, как Дж. Дж. Томсон нашел его в 1897 году. Кроме того, некоторые из его предсказаний относительно элементов оказались неверными, в том числе одно для элемента, который он назвал ньютонием (см. врезку).

Вопрос о том, кто первым «открыл» периодическую таблицу, зависит от того, что люди думают об открытии. Гордин говорит: «Дело не в том, что «я первым нашел эту кофейную чашку». Важно то, какие отношения [которые предсказывает наша текущая таблица Менделеева] имеют наибольшее значение». Мейер оставил пробелы. Но Менделеев был тем, кто сказал, что эти пробелы должны быть заполнены. Это странное предположение, говорит Гордин, потому что никто не знал об электронах, протонах и нейтронах.

Пропущенный шаг

В 1869 году цензура разрешила издание первого химического журнала на русском языке: Журнал Русского химического общества . Но цензура была не единственной причиной отсутствия российских научных журналов. В то время во всей России было около 200 академических ученых-физиков; В Берлине, который вскоре станет научной столицей Германии, их было в несколько раз больше.

Менделеев написал свой учебник, в котором была его таблица, на русском языке и предназначался для русских студентов. Мало кто из российских профессиональных химиков и ни один химик за пределами России не стал бы ее читать. Но Менделеев тоже опубликовал свою таблицу в первом томе 9-го тома.0017 Journal of the Russian Chemical Society , описывая его как прекрасное учебное пособие с дополнительным преимуществом нескольких интересных предсказаний.

«Менделеев хотел публиковаться на русском языке, потому что он был патриотом и потому что ему так было удобнее», — говорит Гордин. «В то же время он знал, что никакого кредита за границей ему не получить, а кредит за границей был очень полезен для кредита дома». В это время итальянский язык исчез как язык науки, уступив место английскому, французскому и немецкому языкам. Русские, ищущие научного признания за пределами своих границ, как правило, публиковались на немецком или, реже, на французском языке. Гордин говорит: «Ни один химик в Европе — Италии, Франции, Германии, Скандинавии или Великобритании — не читал по-русски. Так что, если вы опубликовали его на русском языке, он был функционально неопубликован. Никто не узнает; это не повлияет».

Менделеев говорил по-немецки, но писал на этом языке сбивчиво. После того, как он сократил свою 10-страничную статью до одностраничного резюме, он отдал ее местному двуязычному профессору для перевода на немецкий язык. Профессор передал его аспиранту, который быстро перевел реферат; она была опубликована в 1869 году в небольшом немецком журнале под названием Zeitschrift für Chemie und Pharmacie , излюбленном русскими химиками. Любой немец, желавший следить за тем, чем занимаются русские химики, читал этот журнал.

Менделеев понимал необходимость быстроты издательского дела; Пришедшая секунда мало что значит для присвоения чести. К сожалению, переводчик упустил то, что мы теперь считаем центральным утверждением Менделеева. «В переводе небольшая ошибка, — говорит Гордин. «Вместо того, чтобы сказать, что если расположить элементы по их атомному весу, то происходит периодическое изменение их свойств, как это говорил Менделеев по-русски, в немецком варианте говорится: «Идет постепенное или ступенчатое [ stufenweise ] изменение свойства». Есть очень простой однозначный перевод слова, Periodheski по-русски на Periodische по-немецки, но переводчик не счел это слово таким уж важным».

Мейер читал реферат Менделеева на немецком языке, и когда в 1870 году он опубликовал свою полную периодическую систему в Liebigs Annalen der Chemie , тогда, возможно, самом значимом в мире журнале по химии, он обильно цитировал Менделеева. Мейер добавил, что Менделеев почти достиг своей цели, но не понял, что система является периодической.

Гордин переосмысливает реакцию и ответную реакцию: «Менделеев говорит: «Но я сказал, что это было периодично», а Мейер говорит: «Нет, не было. Вы сказали, что это stufenweise; вы сказали, что это было постепенно». Менделеев продолжает: «О, это был немецкий реферат. Это был не русский оригинал. Вы бы посмотрели оригинал». А Мейер говорит: «Я не должен читать по-русски. Это слишком много, чтобы ожидать от меня. Я уже должен читать по-итальянски, по-французски, по-английски и по-шведски!»

Разница в одном слове, переход от «периодического» к «ступенчатому» вызвала жаркий спор между двумя мужчинами, который длился большую часть 1870-х годов и широко комментировался в химических журналах по всей Европе. Менделеев знал, что ему нужно убедить немцев, которые к тому времени были выдающимися химиками. В 1871 году он опубликовал полную версию своей работы — с подробными предсказаниями трех новых элементов — в Liebigs Annalen . Битва разгорелась в журнале нового химического общества Германии, Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft .

Менделеев твердо стоял на своем, отказываясь отдать должное Мейеру. «Претензии Мейера к кредиту были скромными, — говорит Гордин. «Он хотел получить признание за участие в процессе создания периодической системы. Менделеев хотел похвалы за создание системы; он не думал, что должен делиться этим с кем-либо. И очень сложно утверждать это, потому что было так много предшественников».

Русский триумф

В своей борьбе с Мейером Менделеев утверждал, что его периодическая система независима и более совершенна, чем чья-либо другая. И он взял то, что никто другой не сделал, свои предсказания, и подчеркнул их, сделав ставку на приоритет того, что он называл своими эка-элементами: эка-алюминием, эка-бором и эка-кремнием, которые заполняли пробелы рядом с алюминий, бор и кремний. Экаалюминий был открыт в 1875 г. и назван галлием; в 1879 г.экабор был открыт и назван скандием; а эка-кремний был открыт в 1886 году и назван германием. Менделеев ожидал, что его предсказания сбудутся в какой-то неопределенной дате будущего, если повезет, пока он еще жив. Когда сбылось первое его предсказание, Менделеев, по словам Гордина, был удивлен не меньше других.

Но простого предсказания новых элементов было недостаточно; Менделееву пришлось убедить людей в том, что предсказание является важным критерием при определении победителя гонки. К 1880-м годам он убедил мир в том, что предсказание сделало периодическую систему уникальным химическим инструментом. Тем не менее, химики часто приписывали Мейеру и Менделееву общую заслугу в создании периодической системы, причем каждый из них открывал ее независимо. Мейер и Менделеев вместе получили медаль Дэви Королевского общества в 1882 году. В учебниках по химии, изданных на рубеже 20-го века, которые включали периодическую таблицу, часто упоминались Мейер, а также Менделеев как создатели периодической системы.

Приоритетный бой закончился только смертью. После смерти Мейера в 1895 году Менделеев, умерший в 1907 году, продолжал писать о споре о приоритете, заявляя о единоличном владении периодической системой, и без Мейера мало кто мог возражать против него. Растущее экономическое значение Советского Союза в 1930-е годы способствовало дальнейшему изменению баланса, равно как и нацистская чистка немецкой науки и изгнание евреев, социалистов и других нежелательных ученых. К 1950-м годам Советский Союз уступал только Соединенным Штатам по количеству и качеству работ в области химии, а советские химические журналы называли периодическую таблицу Менделеевской системой химических элементов. Менделеев стал бесспорным отцом периодической таблицы.

Менделеев после таблицы Менделеева
Периодическая таблица стала по-настоящему центральной в химии только после Первой мировой войны, по крайней мере частично, благодаря возникновению атома Бора с его центральным протонным ядром, окруженным вращающимися по орбите электронами. Впервые периодическая система смогла объяснить, почему элементы обладают такими свойствами. По иронии судьбы, учитывая эту более позднюю важность электрона для периодической таблицы, Менделеев отверг существование электронов. Он также скептически относился к благородным газам, когда они были обнаружены в 189 г.0, потому что они не образовывали связей с другими элементами и поэтому не имели места в его таблице. Менделеев принял благородные газы только как способ объяснить радиоактивность, которую он отверг, потому что считал материю неизменной.
После разработки своей периодической системы Менделеев занялся газовой физикой в поисках эфира и его состава. Эфир был святым Граалем физических наук во второй половине XIX века, и почти все ученые признавали его существование. Поскольку предполагалось, что эфир имеет массу, Менделеев решил найти его и поместить в свою периодическую таблицу среди благородных газов. Мало того, что эфир имел бы место на его столе, он также мог бы использовать его, чтобы гарантировать, что атом останется целым — нет необходимости в радиоактивности или надоедливых электронах. Любой предполагаемый распад атомов можно было бы объяснить испусканием эфира, который, по расчетам Менделеева, в миллион раз легче водорода.

No related posts.