Geum.ru

Д. И. Менделеев: биография. (1834 — 1907 гг.)

Вид материалаБиография

Содержание


Основная статья
1856 — 1862. Ранний период научной деятельности
Периодический закон
Кораблестроение. Освоение Крайнего Севера
Легенда об изобретении водки
Подобный материал:

МОУ «Гимназия № 2»








Менделеев Д.И.


Выполнила Горюнова Т.Ю.

Руководитель Хасанова М.И.


Торжок 2009

Д.И. Менделеев: биография.
(1834 — 1907 гг.)


Дмитрий Иванович Менделеев родился 27 января (8 февраля) 1834(18340208) года в селе Верхние Аремзяны неподалёку от Тобольска в семье Ивана Павловича Менделеева, в то время занимавшего должность директора Тобольской гимназии и училищ Тобольского округа. Дмитрий был в семье последним, семнадцатым ребёнком, из которых восемь умерли ещё в младенчестве (троим из них родители даже не успели дать имён).

Основная статья: Семья и родственники Д. И. Менделеева

Дмитрий Иванович был женат дважды. В 1862 г. сочетался браком с Феозвой Никитичной Лещевой, уроженкой Тобольска (Падчерица знаменитого автора «Конька-Горбунка» Петра Павловича Ершова). Супруга (Физа, нареченное имя) была старше его на 6 лет. В этом браке родились три ребёнка: дочь Мария (1863 г.) — она умерла в младенчестве, сын Володя (1865—1898) и дочь Ольга (1868—1950). В конце 1870 гг. Дмитрий Менделеев страстно влюбился в Анну Ивановну Попову, дочь донского казака из Урюпинска. Во втором браке у Д. И. Менделеева родилось четверо детей: Любовь, Иван и близнецы Мария и Василий. Д. И. Менделеев был тестем русского поэта Александра Блока, женатого на его дочери Любови.
 


Мать - Мария Дмитриевна Менделеева
 
Отец - Иван Павлович Менделеев






Здание Тобольской губернской гимназии, в которой учился Митя Менделеев

В 1849 г. Митя окончил Тобольскую гимназию. По правилам тех лет Дмитрий должен был продолжать свое образование в Казанском университете, к которому была приписана гимназия. Однако желание матери дать младшему сыну престижное столичное образование, было непреклонным, и в 1849 году семья отправилась в Москву. Из-за бюрократических препонов поступить в Московский университет Дмитрию не удалось, и в 1850 году Менделеевы переехали в Петербург. В конце лета 1850 года, после вступительных экзаменов, Дмитрий Менделеев был зачислен на физико-математический факультет Главного педагогического института.

Главный педагогический институт практически представлял собой отделение Петербургского университета и занимал часть его здания. Наряду с работами по химии в студенческие годы Д. И. Менделеев серьезно занимался минералогией, зоологией, ботаникой.

Здание С.-Петербургского университета. В этом здании учился в Главном педагогическом институте (1850-1855), преподавал (1857-1890) и жил (1866-1890) Д.И. Менделеев.

Его первой значительной исследовательской работой, выполненной под руководством профессора А.А. Воскресенского при выпуске из института, стала диссертация «Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы при различии в составе». Менделеев исследовал в ней способность некоторых веществ заменять друг друга в кристаллах, не меняя при этом формы кристаллической решетки. В этом явлении — изоморфизме, отчетливо прослеживались сходства в поведении различных элементов. Эта первая работа Д.И. Менделеева определила главное направление в его научном поиске, а после 15 лет упорной работы привела к открытию периодического закона и системы элементов. Впоследствии он писал: «Составление этой диссертации вовлекло меня более всего в изучение химических отношений. Этим она определила многое».

Дмитрий Менделеев, 1855 г.

В 1855 г. он окончил институт с золотой медалью и был направлен старшим учителем в Симферопольскую гимназию. Прибыв на место службы, он не смог приступить к работе. Шла Крымская война (1853—1856 гг.). Симферополь находился вблизи театра военных действий, и гимназия была закрыта.

Ему удалось получить место учителя гимназии при Ришельевском лицее в Одессе. Здесь Дмитрий Иванович не только активно включился в работу в качестве учителя математики и физики, а затем и других естественных наук, но и продолжил свои научные исследования. В Одессе Менделеев начал интенсивно готовиться к экзаменам и защите диссертации на звание магистра в Петербургском университете, диплом которого давал право заниматься наукой.

1856 — 1862. Ранний период научной деятельности


В 1857 г. Д.И. Менделеев блестяще защитил диссертацию на тему: «Удельные объемы». Сразу после защиты он получил должность приват-доцента на физико-математическом факультете Петербургского университета. После переезда в Петербург Д.И. Менделеев читает лекции по теоретической и органической химии в Петербургском университете и ведет практические занятия со студентами. Ученый проводит также исследования в области физической и органической химии. К этому времени относятся и его первые работы технологического характера.

В январе 1859 года Менделеев получил разрешение на заграничную командировку «для усовершенствования в науках». Он отправился в Германию, в Гейдельберг с собственной хорошо разработанной оригинальной программой научных исследований связи физических и химических свойств веществ. Особенно ученого занимал в это время вопрос о силах сцепления частиц. Изучал Менделеев это явление путем измерения поверхностного натяжения жидкостей при различных температурах. При этом ему удалось установить, что жидкость переходит в пар при определенной температуре, которую он назвал «абсолютной температурой кипения». Это было первое крупное научное открытие Менделеева. Позже, после исследований других ученых, для этого явления был установлен термин «критическая температура», но приоритет Менделеева в данном случае остается несомненным и общепризнанным и сегодня.

Пикнометр конструкции Д.И. Менделеева

Вместе с Д. И. Менделеевым в Гейдельберге работала группа молодых русских ученых, среди которых были будущий великий физиолог И. М. Сеченов, химик и композитор А. П. Бородин и др.

Молодые ученые. В середине А.П. Бородин и Д.И. Менделеев

Вернувшись в Петербург, Менделеев погрузился в активную педагогическую, исследовательскую и литературную работу. По предложению издательства «Общественная польза», он написал учебник по органической химии, ставший первым русским пособием по этой дисциплине. В ходе работы над учебником Менделеев сформулировал важнейшую теоретическую закономерность в области органической химии — учение о пределе. На основе понятия о рядах соединений разной предельности ученому удалось систематизировать большое число органических соединений различных классов. Учебник был отмечен 1-й премией Академии наук. В 1862 году Дмитрию Менделееву за него присудили Демидовскую премию, считавшуюся в ученом мире весьма почетной.

Медаль Демидовской премии

Творчество Д. И. Менделеева поражает своей широтой и многогранностью. В круг его интересов попадали вопросы как теоретические, так и практические, продиктованные временем. Д. И. Менделеев умел заниматься сразу несколькими проблемами. Работая в конце 60-х годов над ставшим классическим трудом «Основы химии», ученый пришел к открытию Периодического закона. В эти же годы он продолжает заниматься вопросами сельского хозяйства, в частности, его интересует развитие животноводства и промышленности по переработке сельскохозяйственных продуктов.




Д. И. Менделеев исследовал (в 1854—1856 годах) явления изоморфизма, раскрывающие отношения между кристаллической формой и химическим составом соединений, а также зависимость свойств элементов от величины их атомных объёмов.

Воздухоплавание

Занимаясь вопросами воздухоплавания, Д. И Менделеев, во-первых, продолжает свои исследования в области газов и метеорологии, во-вторых — развивает темы своих работ, вступающих в соприкосновение с темами сопротивления среды и кораблестроения.

В 1875 году он разработал проект стратостата объёмом около 3600 м³ с герметической гондолой, подразумевающий возможность подъёма в верхние слои атмосферы (первый такой полёт в стратосферу осуществлён был О. Пикаром только в 1924 году). Д. И. Менделеев также спроектировал управляемый аэростат с двигателями. В 1878 году учёный, находясь во Франции, совершил подъём на привязном аэростате А. Жиффара (на фр. — Henri Giffard). Великий ученый-энциклопедист, химик, физико-химик, физик, метролог, экономист, технолог, геолог, метеоролог, педагог, воздухоплаватель, уже при жизни пользовался мировой славой. Менделеев оставил после себя более 500 трудов, фундаментальных исследований по различным областям науки. Он всегда был увлечен разнообразными идеями и настойчиво претворял их в жизнь, мог одновременно работать в нескольких направлениях, всюду успевал, быстро, иногда почти в невероятно короткие сроки создавал крупные монографии или решал важные научные проблемы. Он организовал Палату мер и весов и стал ее первым директором, был профессором университета и действительным статским советником, ушел из университета в знак протеста, был избран членом 90 иностранных академий наук и забаллотирован при выборах в русскую. Академики сочли его труды недостаточно фундаментальными, слишком близкими к практическим нуждам. В качестве хобби Дмитрий Иванович делал чемоданы и сам себе шил одежду, считая готовую неудобной. Самым вредным человеческим качеством считал скромность, умело выбивал деньги из правительства для своей лаборатории и наблюдал солнечное затмение с воздушного шара. Он придумал теорию неорганического происхождения нефти и гидридов металлов - после почти столетнего пренебрежения к ней сейчас возвращаются геологи и химики. Периодическую систему он создал в 35 лет. Как учитель, Менделеев не создал и не оставил после себя школы, подобно А.М. Бутлерову; но целые поколения русских химиков могут считаться его учениками. Лекции Менделеева не отличались внешним блеском, но были увлекательны, и слушать его собирался весь университет. Он был знаком почти со всеми выдающимися художниками и писателями своего времени. Его единственная дочь Люба была женой А.Блока. У Менделеева почти не было друзей, со многими он открыто враждовал. Его главный оппонент, Лев Толстой, писал: "У него есть много интересных материалов, но выводы ужасающе глупы". Почти то же писал о Толстом и сам Менделеев: "Он гениален, но глуп".

Периодический закон



Д. И. Менделеев. Первый рукописный вариант периодического закона. 18 февраля 1869 года

Работая над трудом «Основы химии», Д. И. Менделеев открыл в феврале 1869 года один из фундаментальных законов природы — периодический закон химических элементов. Не давая представления о строении атома, периодический закон, тем не менее, вплотную подводит к этой проблеме, и решение её было найдено несомненно благодаря ему — именно этой системой руководствовались исследователи, увязывая факторы, выявленные им с интересовавшими их другими физическими характеристиками. В 1984 году академик В. И. Спицын пишет: «…Первые представления о строении атомов и природе химической валентности, разработанные в начале нашего столетия, основывались на закономерностях свойств элементов, установленных с помощью периодического закона».

Развивая в 1869—1871 годах идеи периодичности, Д. И. 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 (бериллия, индия, урана и др.). Предсказал в 1870 году существование, вычислил атомные массы и описал свойства трёх ещё не открытых тогда элементов — «экаалюминия» (открыт в 1875 году и назван галлием), «экабора» (открыт в 1879 году и назван скандием) и «экасилиция» (открыт в 1885 году и назван германием). Затем предсказал существование ещё восьми элементов, в том числе «двителлура» — полония (открыт в 1898 году), «экаиода» — астата (открыт в 1942—1943 годах), «двимарганца» — технеция (открыт в 1937 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.

Кораблестроение. Освоение Крайнего Севера


Являя собой развитие исследований газов и жидкостей, труды Д. И. Менделеева по сопротивлению среды и воздухоплаванию находят продолжение в работах, посвящённых кораблестроению и освоению арктического мореплавания.

Когда в конце 1870-х годов Д. И. Менделеев занимался изучением сопротивления среды, им была высказана мысль о постройке опытового бассейна для испытания судов. Но только в 1893 году по просьбе управляющего морским министерством Н. М. Чихачёва учёный составляет записку «О бассейне для испытания судовых моделей» и «Проект положения о бассейне», где трактует перспективу создания бассейна как часть научно-технической программы, подразумевающей не только решение задач судостроения военно-технического и торгового профиля, но и дающей возможность осуществления научных исследований.

Занимаясь изучением растворов, Д. И. Менделеев в конце 1880-х — начале 1890-х годов проявляет большой интерес к результатам исследований плотности морской воды, которые были получены С. О. Макаровым в кругосветном плавании на корвете «Витязь» в 1887—1889 годах. Эти ценнейшие данные чрезвычайно высоко оценивал Д. И. Менделеев, включивший их в сводную таблицу величин плотности воды при разных температурах, которую он приводит в своей статье «Изменение плотности воды при нагревании».

Продолжая взаимодействия с С. О. Макаровым, начатые при разработке порохов для морской артиллерии, Д. И. Менделеев включается в организацию ледокольной экспедиции в Северный Ледовит 1898 году Д. И. Менделеев и С. О. Макаров обратились к С. Ю. Витте с докладной запиской «Об исследовании Северного Полярного океана во время пробного плавания ледокола „Ермак“», излагавшей программу экспедиции, планировавшейся к проведению летом 1899 года, в осуществление астрономических, магнитных, метеорологических, гидрологических, химических и биологических исследований.

Модель строящегося ледокола в опытовом судостроительном бассейне Морского министерства была подвергнута испытаниям, включавшем помимо определения скорости и мощности гидродинамическую оценку винтов и исследование остойчивости, сопротивления нагрузкам поперечной качке, для ослабления воздействий которой было внесено ценное техническое усовершенствование, предложенное Д. И. Менделеевым, и впервые применённое в новом корабле.

В 1901—1902 годах Д. И. Менделеев создал проект арктического экспедиционного ледокола. Учёным разработан высокоширотный «промышленный» морской путь, подразумевавший прохождение судов вблизи Северного полюса.


Легенда об изобретении водки


Дмитрий Менделеев в 1865 году защитил докторскую диссертацию на тему «Рассуждение о соединении спирта с водою», нисколько с водкой не связанную. Менделеев, вопреки сложившейся легенде, водку не изобретал; она существовала задолго до него.

На этикетке «Русского стандарта» написано, что данная водка «соответствует стандарту русской водки высшего качества, утверждённому царской правительственной комиссией во главе с Д. И. Менделеевым в 1894 году». С именем Менделеева связывают выбор для водки крепости в 40°. Согласно информации «Музея Водки» в Санкт-Петербурге, Менделеев считал идеальной крепостью водки 38°, но это число было округлено до 40, для упрощения расчёта налога на алкоголь. Однако в трудах ученого отыскать обоснование этого выбора не удаётся. Его диссертация, посвящённая свойствам смесей спирта и воды, никак не выделяет 40° или 38°. В последующие 20 лет Менделеев вообще не занимался растворами и только в 1884 году, в разгар исследований по нефти, он вновь возвращается к проблеме гидратной теории.


Список литературы:

1. Д. И. Менделеев. Собрание сочинений. Том IX. Пороха. Л. — М.: Издательство АН СССР. 1954

2. Менделеев Д. И. Уральская железная промышленность в 1899 г. — Сочинения. Л.; М. 1949. Т. 12

3. Менделеев Д. И. Сочинения. М.; Л.: АН СССР. 1952. Т. 25

4. Сторонкин А. В., Добротин Р. Б. Краткий очерк учения Д. И. Менделеева о растворах. — Вестник ЛГУ № 2. 1955. С. 157—171

5. Семишин В. И. Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. М.: Химия. 1972

6. Спицын В. И. Периодический закон Д. И. Менделеева с точки зрения современных представлений о веществе — Д. И. Менделеев. 150 лет со дня рождения. 1834—1984. М.: Наука

7. Барзаковский В. П., Добротин Р. Б. Труды Д. И. Менделеева в области химии силикатов и стеклообразного состояния. М.; Л.: АН СССР. 1960

8. Л. Колдиц. О современном состоянии химии элементов, предсказанных Д. И. Менделеевым — Д. И. Менделеев. 150 лет со дня рождения. 1834—1984. М.: Наука