«Химия глазами Д. И. Менделеева»

Вид материала

Реферат

Содержание 3. Основные направления научной деятельности. 4. «Как Д.И. Менделеев стал химиком» (1834-1855 гг.). 5. «Главный предмет моих занятий есть физическая химия» 6. Докторская диссертация. 7. Периодический закон и периодическая система. Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядер их Так что же такое периодичность? 8. Исследования газов. 9. Вопросы нефтехимии. 10. Теория растворов. 11. Обзор биографии Д.И. Менделеева 1869-1907 гг. 13. Список литературы.

Подобный материал:

• Программа. Микитюк А. Д. Химия: Рабочая тетрадь: 8,9 кл. Бердоносов С. С., Менделеева, 321.26kb.
• Рабочая программа дисциплины (модуля) «математический анализ», 424.74kb.
• Рабочая программа дисциплины (модуля) «Уравнения математической физики», 266.58kb.
• Рабочая программа дисциплины (модуля) «Линейная алгебра и аналитическая геометрия», 275.82kb.
• Внеклассное мероприятие по химии для 8 класса «История про таблицу Менделеева», 85.5kb.
• Утверждаю, 65.11kb.
• Дмитрия Ивановича Менделеева стоит в первом ряду самых значимых и выдающихся людей., 89.99kb.
• Дмитрия Ивановича Менделеева стоит в первом ряду самых значимых и выдающихся людей., 59.45kb.
• Дмитрия Ивановича Менделеева стоит в первом ряду самых значимых и выдающихся людей., 128.23kb.
• Дмитрия Ивановича Менделеева стоит в первом ряду самых значимых и выдающихся людей., 106.51kb.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Нижегородский государственный университет имени Н.И. Лобачевского

Химический факультет

Кафедра высокомолекулярных соединений и коллоидной химии


История и современная

методология химической науки


Реферат на тему:

«Химия глазами Д. И. Менделеева»


Выполнил: студент

гр. 243 Ивлев Е.Е.

Научный руководитель:

д.х.н., профессор Емельянов Д.Н.


г. Нижний Новгород

2005 г.


Содержание

1. _{Аннотация………………………………………………………3}
   
2. _{Введение………………………………………………………..4}
   
3. _{Основные направления научной деятельности….......5-6}
   
4. _{«Как Д.И. Менделеев стал химиком» (1834-1855гг.) 7-8}
   
5. _{«Главный предмет моих занятий есть физическая химия» (1855-1863 гг.)…………………..……………….9-11}
   
6. _{Докторская диссертация………………………………..12-13}
   
7. _{Периодический закон и периодическая система…..14-18}
   
8. _{Исследования газов……………………………..………….19}
   
9. _{Вопросы нефтехимии……………………………………….20}
   
10. _{Теория растворов………………………………………….21}
    

<sub>11. Обзор биографии Д.И. Менделеева 1869-1907 гг.22-24

12. Заключение………………………….……………………..25

13. Литература</sub>……………………………..…………………..26


1. Аннотация.

Данный реферат составлен путем анализа многочисленных литературных данных нацеленных на изучение всех сторон научной биографии ученого. Кроме последней много внимания уделяется и личной биографии ученого: его воспитанию, родителям, семье. Материал изложен руководствуясь двумя основными принципами: хронологическим порядком и градацией научного мировоззрения ученого. Реферат написан лаконично, литературным языком, что делает его прочтение не только полезным, но и приятным.


2. Введение.


«Гениальный химик, первоклассный физик, плодотворный исследователь в области гидродинамики, метеорологии, геологии, в различных отделах химической технологии и других сопредельных с химией и физикой дисциплинах, глубокий знаток химической промышленности и промышленности вообще, особенно русской, оригинальный мыслитель в области учения о народном хозяйстве, государственный ум, которому, к сожалению, не суждено было стать государственным человеком, но который видел и понимал задачи и будущность России лучше представителей нашей официальной власти».

Л.А. Чугаев


Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907) – великий русский ученый-энциклопедист, химик, физик, технолог, геолог и даже метеоролог. Менделеев обладал удивительно ясным химическим мышлением, он всегда ясно представлял конечные цели своей творческой работы: предвидение и пользу. Он писал: «Ближайший предмет химии составляет изучение однородных веществ, из сложения которых составлены все тела мира, превращений их друг в друга и явлений, сопровождающих такие превращения».

История Менделеева, по истине великого нашего соотечественника, может стать отличным примером для тех, кто хочет посвятить свою жизнь науке. Занятия наукой даются лишь тем, кто знает историю своего ремесла. Новые открытия совершаются на базе уже накопленных знаний и умений предшествующих поколений. Именно поэтому вопрос об изучении истории научных открытий и их авторов актуален и сейчас. Я выбрал для подробного изучения историю Д.И. Менделеева потому, что он не только ученый мирового уровня, но и гордость России.

В изучении научной деятельности и научного наследия Д.И. Менделеева можно выделить три основных этапа, которые охватывают:

1. характеристики, данные его современниками при жизни ученого;

2. анализ итогов научной деятельности, научных заветов и научного метода Менделеева, проведенный его современниками и последователями (1907-1952 гг.);

3. разработку всех сторон научной биографии Менделеева, включающей неизбежный при этом анализ личного архива учёного (с 1952 г.)


3. Основные направления научной деятельности.

Из дневника Д.И. Менделеева, от 10 июля 1905 г.: «Всего более четыре предмета составили моё имя: периодический закон, исследование упругости газов, понимание растворов как ассоциаций и "Основы химии"»

На самом деле круг научных интересов Менделеева широк и разнообразен.

Научные работы относятся преимущественно к той дисциплине, которую называют общей химией, а также к физике, химической технологии, нефтехимии, экономике, сельскому хозяйству, географии, метеорологии. Приведем основные направления в хронологическом порядке.

- Исследовал (1854-1856 гг.) явления изоморфизма, раскрывающие отношения между кристаллической формой и химическим составом соединений, а также зависимость свойств элементов от величины их атомных объемов.

- Открыл (1860 г.) "температуру абсолютного кипения жидкостей", или критическую.

- Автор первого русского учебника "Органическая химия" (1861 г.).
- Работая над трудом "Основы химии", открыл (февраль 1869 г.) один из фундаментальных законов природы - Периодический закон химических элементов.

- Развил (1869-1871 гг.) идеи периодичности, ввел понятие о месте элемента в Периодической системе как совокупности его свойств в сопоставлении со свойствами других элементов. На этой основе исправил значения атомных масс многих элементов (бериллия, индия, урана и др.).
- Предсказал (1870 г.) существование, вычислил атомные массы и описал свойства трех еще не открытых элементов - "экаалюминия" (открыт в 1875 г. и назван галлием), "экабора" (открыт в 1879 г. и назван скандием) и "экасилиция" (открыт в 1885 г. и назван германием). Затем предсказал существование еще восьми элементов, в том числе "двителлура" - полония (открыт в 1898 г.), "экаиода" - астата (открыт в 1942-1943 гг.), "двимарганца" - технеция (открыт в 1937 г.), "экацезия" - Франция (открыт в 1939 г.).
- В 1900 г. Менделеев и У. Рамзай пришли к выводу о необходимости включения в Периодическую систему элементов особой, нулевой группы благородных газов. Помимо выявившейся необходимости исправления атомных масс элементов, уточнения формул оксидов и валентности элементов в соединениях, Периодический закон направил дальнейшие работы химиков и физиков на изучение строения атомов, установление причин периодичности и физического смысла закона.

- Менделеев систематически занимался изучением растворов и изоморфных смесей.

- Сконструировал (1859 г.) пикнометр - прибор для определения плотности жидкости.

- Создал (1865-1887 гг.) гидратную теорию растворов.

- Развил идеи о существовании соединений переменного состава.
- Исследуя газы, нашел (1874 г.) общее уравнение состояния идеального газа, включающее как частность зависимость состояния газа от температуры, обнаруженную (1834 г.) физиком Б. П. Э. Клапейроном (уравнение Клапейрона-Менделеева).

- Выдвинул (1877 г.) гипотезу происхождения нефти из карбидов тяжелых металлов; предложил принцип дробной перегонки при переработке нефтей.

- Выдвинул (1880 г.) идею подземной газификации углей.
-Занимался вопросами химизации сельского хозяйства.

- Совместно с И. М. Чельцовым принимал участие (1890-1892 гг.) в разработке бездымного пороха. Создал физическую теорию весов, разработал конструкции коромысла, точнейшие методы взвешивания.


4. «Как Д.И. Менделеев стал химиком» (1834-1855 гг.).


Д.И. Менделеев прожил 73 года (1834-1907 гг.). Будущий ученый был четырнадцатым, последним и самым любимым ребенком Марии Дмитриевны Корниловой и Ивана Павловича Менделеева, преподавателя словесности и директора Тобольской гимназии. Решающую роль в развитии способностей всегда играли уклад семьи и ранняя направленность, нацеленность на определенный род занятий.

Матери его пришлось налаживать производство стеклянной посуды на небольшом заводе в селе Аремзянка. Сам Менделеев впоследствии писал, что ему очень многое дало знакомство с природой, промышленными делами и людьми.

Он выделялся среди своих товарищей и братьев. Менделеев был начитан, порою шаловлив, порою очень серьезен; увлекался историей, географией, математикой и литературой.

Огромную роль в становлении Менделеева сыграла мать, которая ухаживала за слепшим в год рождения Мити мужем. Всю жизнь он хранил в памяти образ матери, посвятил ей не одну из своих научных работ.

Осенью 1841 г. Менделеев и его брат поступают в Тобольскую гимназию. В 1847 г. умирает отец, а через три месяца умирает сестра Аполлинария. В следующем году сгорел дотла завод. Матери пришлось вернуться в Тобольск. Весной 1849 Митя окончил гимназию и мать, оставшись с двумя сыновьями и дочерью, обнаружила, что необходимо оставить Тобольск и везти в университет Пашу и Митю. Они отправляются в Москву

В Московский университет Дмитрия не приняли потому, что по действовавшему тогда законодательству он мог поступать только в Казанский университет, к которому были приписаны и выпускники Тобольска. Они переезжают в С.Петербург. Дмитрий поступает на физико-математический факультет Петербургского педагогического института. Хотя в этот институт принимались абитуриенты из всех учебных округов, прием производился раз в два года. И как раз в 1850 г. приема не было. Первого мая 1850 г. он подал прошение и выдержал приемные испытания. Набрав всего 3.22 балла Митя был принят в институт. На испытаниях по математике и физике он получил соответственно 3 и 3+ баллов, а по нелюбимой латыни - 4 балла. Это долгожданное событие сняло с Марии Дмитриевны страшное напряжение.

Уже в сентябре 1850 г. она умирает, а вскоре и сестра Лиза, сам Менделеев серьезно заболевает. Чтобы прожить ему приходится подрабатывать репетиторством.

По подбору преподавателей Педагогическому институту не было равных. На его факультете преподавали академики Э.Х.Ленц (физика), Н.В.Остроградский (математика), Ф.Ф. Брандт (зоология), А.Н.Савич (астрономия) и университетские профессоры – А.А.Воскресенский (химия), С.С.Куторга (геология) и др.

Главную роль в становлении Менделеева сыграл А.А.Воскресенский. Основными интересами Менделеева-студента были науки естественные и точные, а также педагогика.

Первая кандидатская диссертация по теме «Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы к составу» была написана в 1854-1855 гг. и подана до окончания института. Она начиналась такими словами: «Законы минералогии, как и других естественных наук, относятся к трём категориям, определяющим предметы видимого мира, к форме, содержанию и свойствам. Законы форм подчиняются кристаллографии, законы свойств и содержания управляются законами физики и химии». Он дал такое определение изоморфизму: «Сходство кристаллических форм по причине одинаковости атомного строения и одинаковости объёма атомных атмосфер».

В автокомментарии к своим трудам Менделеев впоследствии писал: «В Главном Педагогическом институте требовалась при выходе диссертация на свою тему – я избрал изоморфизм, потому что заинтересовался тем, что нашел сам».

Магистерская диссертация «Удельные объемы» (1856 г.) – естественное продолжение работы по изоморфизму. Этому вопросу уделялось в науке того времени много внимания (А.Авогадро, Ш.Жерар, Г.Копп). Центральная проблема диссертации – обсуждение понятия «молекула». «Химическою частицей, - писал Менделеев, - называют часть тела или группу атомов, неразделимую большей частью химических и физических сил. Вес её находят из эквивалента, пая, объема газа, теплоемкости, изоморфизма и других физико-химических признаков».

Магистерская диссертация послужила началом дальнейших исследований в таких направлениях, как выявление специфики органических соединений, изучение связи характера химических реакций (а также их классификация) с физическими свойствами тел, выявление основных количественных характеристик атомов и молекул, определяющих их качественную химическую индивидуальность; в ней было рассмотрено понятие «химическое соединение» и сделана попытка классифицировать некоторые классы соединений и химические элементы в целом.


5. «Главный предмет моих занятий есть физическая химия»

(1855-1863 гг.).


После окончания с золотой медалью института Менделеев в связи с плохим состоянием здоровья был назначен в 1855 г. старшим учителем в Симферопольскую гимназию, откуда затем перевелся в гимназию при Ришельевском лицее, в Одессу. Осенью 1856 г., защитив магистерскую диссертацию в Петербургском университете, он вновь возвращается в столицу и вскоре назначается приват-доцентом университета и секретарем физико-математического факультета. Два года Менделеев читает курс Органическая химия. Новый физико-химический подход к изложению виден из программ, по которым он читает курс: «Понятие о мере и весе химически соединяющихся тел и общие теории химических соединений – атомистическая и электрохимическая…Соотношение других физических свойств с составом или стехиометрия физических свойств».

Будучи внештатным доцентом, Менделеев разворачивает значительные экспериментальные исследования в университете. Особенно пристальное внимание он уделяет работам о механической теории теплоты и по исследованию капиллярных явлений. Экспериментальные исследования в этой области Менделеев начал во время заграничной командировки 1859-1861 гг. В апреле 1859 г. он отправился из С.Петербурга в Германию. Он остановился в Гейдельберге, где надеялся получить место в лаборатории Р.Бунзена.

За первые три месяца он объехал не меньше десятка университетских городов. Выбор его остановился на Париже и Гейдельберге неслучайно. В Парижском - Ж.Дюма, Бертло, Вюрц, в Гейдельберге-Бунзен, Кирхгоф. Кариус. Но не сопоставление имен определило выбор, ему просто очень понравился Гейдельберг.

Менделеев верил, что дни, проведенные в лаборатории Гейдельбергского университета, рядом с прославленным химиком, будут ему полезны, но он ошибся. Бунзен, занятый своими опытами, встретил молодого русского коллегу вежливо, но сдержанно. А в лаборатории, где Менделееву выделили место, было все как нельзя более нескладно: в тесноте толпились студенты, не хватало посуды, реактивов. Менделеев тотчас понял, что здесь он лишь потеряет время. С видом глубочайшего сожаления сказал Бунзену, что он нездоров, поблагодарил за столь радушное гостеприимство и тут же съехал с университетской квартиры. А вскоре снова в путь. На этот раз - в Париж, к мсье Салерону - тому самому Салерону, лучше которого никто не мог делать химические приборы и инструменты. Менделееву нужны были самые точные из всех точных весов, потому что для его работы не годились другие.

Он вернулся в Гейдельберг, где снял крохотную комнатенку под лабораторию, и где его уже ждало обеспокоенное письмо попечителя Петербургского учебного округа - видно, дошли сообщения о выходке с Бунзеном. Менделеев ответил: «Главный предмет моих занятий есть физическая химия».

Он не спешил домой не потому, что не желал видеть город, уже давно ставший ему родным. Он не спешил потому, что в Гейдельберге ему хорошо работалось, он чувствовал себя свободным, независимым. И потому еще, что здесь он обрёл новых друзей.

Иван Сеченов, Александр Бородин, Дмитрий Менделеев - они были тогда молоды, их имена еще не звучали так громко, но каждый из них уже был известен своими работами. Все трое с увлечением занимались химией. Сеченов проникал в химию газообмена в живых тканях, а автор «Князя Игоря» с упоением возился с пробирками и колбами и к тому времени был автором нескольких крупных печатных работ по химии.

Чуть позже, когда к ним присоединился Мечников, они дали клятву, что, если кому-нибудь из них в жизни будет трудно, все соберутся, чтобы прийти на помощь. Они сдержали эту клятву.

...А в Гейдельберге они переживали счастливое время. В работе все ладилось - и поэтому настроение было прекрасным, а отдыхали они тоже самозабвенно. Бородин часто садился за рояль, а то все разом шли в соседний городок слушать знаменитый орган.

Вместе с Бородиным Менделеев частенько ходил в горы. Что их влекло... Разве можно об этом сказать? Им нравилось идти вверх по трудной дороге, цепляясь за камни, увязая иной раз в грязи и в снегу. А без этого в жизни чего-то недоставало. Как хорошо Дмитрий Иванович сам написал об этом Феозве Лещевой - подруге своей сестры Ольги, своей будущей жене. Как его тянуло тогда к Феозве и как много позже он будет готов отдать все, что угодно, лишь бы расстаться с ней. Как хорошо он написал ей: «Не забудешь этой минуты, рад будешь десять верст лезть, чтобы еще раз испытать то же. А отчего? Я Вам не скажу. Не скажу не потому, что не хочу, нет, сам не знаю и выдумывать не могу...»

Бородин был похож на шумный, сверкающий фейерверк, который он сам умел готовить и готовил всегда отменно, с любовью. Он отлично писал маслом и рисовал, умел лепить и гравировать - не говоря о том, что он играл на многих инструментах, - был химиком и композитором. И как знать, не от этой ли дружбы с Бородиным пошло потом менделеевское увлечение искусством. Видимо, все-таки многогранность-это действительно неизбежное проявление большого таланта.

Вернувшись оттуда Дмитрий Иванович засел за изучение капиллярности. В своей студенческой работе «Изоморфизм» убедился. что одного изоморфизма недостаточно для полного выявления сходств и различий между элементами. он немедленно делает следующий шаг - приступает к изучению удельных объемов различных веществ. Оказалось изоморфизм никак не связан с удельным объемом, когда речь заходила о сложных веществах. Но вычислив удельные объемы для химических элементов, Менделеев сразу обнаружил у необычайно схожих по химическим свойствам элементов, каковы хлор, бром, йод, близость удельных объемов. Так вдруг обнаружилась связь между химической активностью и «объемом атомов с их атмосферою», а совершенно ясно, что эта «атмосфера» целиком зависит от сил сцепления, о существовании которых он догадался еще до этой работы. Менделеев решил непосредственными измерениями узнать силы сцепления. В ходе этой титанической работы Менделеев пришел к открытию температуры абсолютного кипения (1860 г.).

3-го сентября 1860-го года в Карлсрэ съехалось более 140 ученых-химиков в работе конгресса принимал участие и Менделеев. Конгресс навел порядок в химической номенклатуре, четко определил такие фундаментальные понятия, как атом, молекула и атомный вес. Возвратившись в Петербург, Менделеев оказался на распутье. Продолжать начатые в Гейдельберге исследования не было возможности и, в известной степени вынужденно, он принимается за работу, казалось бы, лежащую далеко в стороне от его творческих устремлений. Заботы о заработке занимали все его время. Он нашел место преподавателя в корпусе инженеров путей сообщения, начал читать в университете органическую химию, но в результате студенческих волнений университет был закрыт.

Но в Петербурге Менделеев вдруг также ощущает и острую радость возвращения. Он понял, что все годы скучал без этого города. Теперь он не один здесь: вернулась сестра Ольга. Вместе со своим мужем декабристом Басаргиным она была в долгой сибирской ссылке. Здесь, в ее доме, Менделеев все чаще встречается с Феозвой Лещевой - она ему нравится, но он плохо знает женщин и не уверен в том, что надо следовать совету сестры и жениться. Он хочет выяснить - смогут ли они с Феозвой понять друг друга, но всякий раз растерянно умолкает: нет, видно, не пристало спешить, торопить судьбу. Пусть все складывается так, как есть, без всяких усилий.

Он верит, что так будет лучше. Потом вдруг прилив отчаяния - он сомневается в себе, в своей избраннице и пишет письмо. Нет, не письмо, а крик души несется к сестре в Москву (ее увлекли на время дела). А та отвечает: «Ты помолвлен, объявлен женихом, в каком положении будет она, если ты теперь откажешься?» И он уступает.

И вот ведь что странно: он был человеком с сильным характером, умел постоять за себя и не дай бог кому-то его обидеть, а здесь вдруг он уступил. С чего бы? Он знал, что был влюблен только, а не любил.

В 1861 г. Бутлеров излагает свою теорию строения органических соединений. И, любопытное совпадение, - в том же году Менделеев публикует две работы, целиком посвященные органической химии. Одна из них, сугубо теоретическая, называется "Опыт теории пределов органических соединений". В ней он развивает оригинальные представления о предельных их формах в отдельных гомологических рядах. Таким образом, Менделеев оказывается едва ли не первым теоретиком-"органиком" в России. Выходит в свет его "Органическая химия" - первый отечественный учебник, посвященный этой области химии. Уже через два года появляется второе издание. За свой труд ученый удостаивается Демидовской премии - высшей научной награды России того времени. Присуждение премии разрешило главную материальную проблему. И тогда Менделеев решил заняться устройством своей личной жизни. В 1862 году, в возрасте 27 лет, он женился на Феозве Никитичне Протопоповой. Он верил, что, если бы оставил Феозву, для нее это действительно стало б ударом. И вот с этим-то он смириться не мог. Он не умел причинять боль другим.


6. Докторская диссертация.

В 1863 году Дмитрий Иванович решил заняться работой над докторской диссертацией. Дело все было в том, что в течении 1862 года ученый подготовил три выпуска: «Производство муки, хлеба и крахмала», «Сахарное производство», «Производство спирта и алкоголиметрия». Полистав старые учебники по технологии, понял, как много неясного и вздорного почитается за истину в теории стеклянного ремесла. И вышла книга «Стекло и стеклянное производство». Эти работы принесли ему репутацию знающего химика -технолога, что послужило основанием для выдвижения его на должность исполняющего обязанности экстраординарного профессора технической химии в Петербургском университете. Но министр просвещения отказался утвердить ходатайство университета под предлогом, что у Менделеева не было докторской степени.

Тема докторской естественным образом вытекла из его доцентской диссертации и работы над стеклянным производством. Очередной задачей, которую поставил перед собой Менделеев была задача понять принцип, ответственный за многообразие стекол и минералов, изучить его действие, объяснить, как образуются бесчисленные неопределенные соединения, в которых нет строго выдержанных пропорций между входящими в их состав компонентами. Все это выразилось в его докторской диссертации «О соединении спирта с водой».

После двухлетнего перерыва начинается изнурительная подготовка к экспериментам, которым Менделеев отдал полтора года своей жизни. В процессе работы над ней (1863 - 1864 гг.) Менделеев «ищет формулу, коэффициент зависимости плотности (удельного веса) спиртоводных растворов, от изменения градусности и приходит к выводу, что такой формулы вывести невозможно. Изменения выражаются параболами, что и является открытием.

К середине июля 1864 г. Менделеев доходит в своих расчетах удельного веса растворов спирта в воде до З6^о. От водки (оптимальных 40^о) его отделяет всего 4^о. Он на пороге нового открытия. Проникает в тайны водки, установив, как сильно меняются качества водно-спиртовых растворов в зависимости от достижения определенной градусности, и к концу ноября 1864 г. эти выводы выливаются в диссертацию .... Итак, у «простых» растворов спирта с водой нет прямолинейной формулы. На 40^о вдруг появляется водка со своими особыми свойствами».

Таким образом, Менделеев обнаружил, что 40^о-й раствор спирта в воде обладает «необычайными физико-химическими свойствами», в «Истории водки» к ним добавляются также свойства «биохимические и физиологические». Тем самым, русский ученый «научно доказал, что составление водки, то есть соединение хлебного спирта с водой, должно происходить не путем простого слияния объемов, а точным отвешиванием определенной части спирта» .

По существу, диссертация Менделеева посвящена изучению удельных весов спиртоводных растворов в зависимости от концентрации последних и температуры. Фактически Менделеев использовал стандартный и уже широко применявшийся в астрономии, механике, гидравлике и других областях естествознания прием. Он разложил функцию, явный вид которой был неизвестен, - в данном случае функцию, связывающую плотность спиртоводного раствора с его концентрацией при фиксированной температуре - в областях ее непрерывности в степенной ряд и определил затем коэффициенты ряда по методу наименьших квадратов, разработанному Ж.-В. Понселе и П. Л. Чебышевым. Иными словами, Менделеев решил задачу о проведении по экспериментально измеренным «точкам» такой кривой, чтобы некоторая заданная мера для отклонений оказалась минимальной. Такая задача часто возникает при выводе эмпирических формул . В диссертации Менделеев ограничивался, как правило, тремя параметрами, т. е. параболической формулой. Кроме Чебышева, его консультировали также К. Д. Краевич и И. А. Красновский . Менделеев одним из немногих, по крайней мере, среди химиков, освоил метод Чебышева (чем очень гордился) и широко его применял. Вообще докторская диссертация Менделеева в целом носит методический характер.

В 1887 г. Дмитрий Иванович опубликовал в «Journal of the Chemical Society» статью «Соединения этилового спирта с водой», где привел графики и таблицы, наглядно демонстрирующие, что в интервале концентраций от 17,6 до 46% (по весу) никаких особенностей («пиков») в изменении свойств не наблюдается, т. е. свойства плавно меняются с изменением концентрации спирта в воде . Впоследствии этот вывод был подтвержден другими исследователями для широкого круга свойств. Нет данных и о том, что Менделеев изучал биохимические свойства спиртоводных растворов различных концентраций, а также их физиологическое действие.

Менделеев был далеко не первым, кто использовал весовые проценты в спиртометрии, до него это делал еще в 1795 г. замечательный немецкий химик И.-Б. Рихтер, да и Гильпин изучал весовые отношения в спиртоводных растворах. Разумеется, Менделеев хорошо знал их работы.

Однако весовые проценты плохо прививались, главным образом, потому, что «в практике гораздо легче определять объемы больших масс, чем веса» .

Менделеев занимался вопросами «испытания чистоты спирта» и даже привлек к этому делу своего сына Владимира , но метод Траубе (определение содержания сивушных масел по «изменению величины сцепления, определяемого капиллярными явлениями») на который Дмитрий Иванович возлагал определенные надежды и который намеревался усовершенствовать, не получил распространения.

Свою диссертацию, успешно защищенную 31 января 1865 года, Дмитрий Иванович закончил обещанием, что обнаруженные им особенности растворения спирта в воде он намерен проверить и на других растворах, однако исполнения этого обещания не последовало.


7. Периодический закон и периодическая система.

В 1865 г. у Менделеевых родился сын. Дмитрий Иванович вкупе с другом своим профессором Ильиным покупает у разоренного князя небольшое именьице Боблово, неподалеку от Клина, переезжает туда и с пылом начинает заниматься сельским хозяйством.

Впрочем, увлечение это не было случайным: Менделеев давно скучал без природы. Опыты, которые он ставит, служат одной цели. Его наука должна сослужить людям конкретную пользу. Здесь, в Боблове, он воспитывает в себе иное отношение к делу: труд ученого не должен быть вне связи с практикой. И в самом конце своей жизни он вспомнит об этих бобловских днях и напишет об опытах: «Они важны для меня потому, что оправдывают все мое дальнейшее отношение к промышленности». Вот, оказывается, когда он начал думать о будущем.

А пока еще он гулял с сыном по просекам, с мальчишеским азартом играл на лужайке в крокет, возился на току, собирал только что купленную молотилку. И видно было, что вот здесь, в Боблове, он чувствует себя самим собой, вольготно и счастливо.

Так думала, глядя на него, его жена. Она думала, что так будет

всегда, что Дмитрий Иванович понял, наконец, где и в чем его счастье. От одних только этих мыслей волна тихой радости переполняла ее. Но она ошибалась. В ее муже в то время зрел великий ученый. Он сам об этом не помышлял. Она этого просто не понимала.

За четыре года до открытия Периодического закона Д.И. Менделеев, наконец, обрел спокойствие в семейных делах и уверенность в своих действиях.

В 1867 году Менделеев стал заведовать кафедрой общей и неорганической химии физико-математического факультета Петербургского университета, а в конце года ему предоставили долгожданную университетскую квартиру. В мае 1868 года у Менделеевых родилась любимая дочь Ольга.

Зимой 1867-68 года Менделеев начал писать учебник "Основы химии" и сразу столкнулся с трудностями систематизации фактического материала. К середине февраля 1869 года, обдумывая структуру учебника, он постепенно пришел к выводу, что свойства простых веществ (а это есть форма существования химических элементов в свободном состоянии) и атомные массы элементов связывает некая закономерность.

Менделеев многого не знал о попытках его предшественников расположить химические элементы по возрастанию их атомных масс и о возникающих при этом казусах. Например, он не имел почти никакой информации о работах Шанкуртуа, Ньюлендса и Мейера.

Решающий этап его раздумий наступил 1 марта 1869 года (14 февраля по старому стилю). Днем раньше Менделеев написал прошение об отпуске на десять дней для обследования артельных сыроварен в Тверской губернии: он получил письмо с рекомендациями по изучению производства сыра от А. И. Ходнева - одного из руководителей Вольного экономического общества.

В Петербурге в этот день было пасмурно и морозно. Под ветром поскрипывали деревья в университетском саду, куда выходили окна квартиры Менделеева. Еще в постели Дмитрий Иванович выпил кружку теплого молока, затем встал, умылся и пошел завтракать. Настроение у него было чудесное.

За завтраком Менделееву пришла неожиданная мысль: сопоставить близкие атомные массы различных химических элементов и их химические свойства.

Недолго думая, на обратной стороне письма Ходнева он записал символы хлора Cl и калия K с довольно близкими атомными массами, равными соответственно 35,5 и 39 (разница всего в 3,5 единицы). На том же письме Менделеев набросал символы других элементов, отыскивая среди них подобные "парадоксальные" пары: фтор F и натрий Na, бром Br и рубидий Rb, иод I и цезий Cs, для которых различие масс возрастает с 4,0 до 5,0, а потом и до 6,0. Менделеев тогда не мог знать, что "неопределенная зона" между явными неметаллами и металлами содержит элементы - благородные газы, открытие которых в дальнейшем существенно видоизменит Периодическую систему.

После завтрака Менделеев закрылся в своем кабинете. Он достал из конторки пачку визитных карточек и стал на их обратной стороне писать символы элементов и их главные химические свойства.

Менделеев перекладывал карточки из одного горизонтального ряда в другой, руководствуясь значениями атомной массы и свойствами простых веществ, образованных атомами одного и того же элемента. В который раз на помощь ему пришло доскональное знание неорганической химии. Постепенно начал вырисовываться облик будущей Периодической системы химических элементов.

Так, вначале он положил карточку с элементом бериллием Be (атомная масса 14) рядом с карточкой элемента алюминия Al (атомная масса 27,4), по тогдашней традиции приняв бериллий за аналог алюминия. Однако затем, сопоставив химические свойства, он поместил бериллий над магнием Mg. Усомнившись в общепринятом тогда значении атомной массы бериллия, он изменил ее на 9,4, а формулу оксида бериллия переделал из Be₂O₃ в BeO (как у оксида магния MgO). Кстати, "исправленное" значение атомной массы бериллия подтвердилось только через десять лет. Так же смело действовал он и в других случаях.

Постепенно Дмитрий Иванович пришел к окончательному выводу, что элементы, расположенные по возрастанию их атомных масс, выказывают явную периодичность физических и химических свойств.

В течение всего дня Менделеев работал над системой элементов, отрываясь ненадолго, чтобы поиграть с дочерью Ольгой, пообедать и поужинать.

Вечером 1 марта 1869 года он набело переписал составленную им таблицу и под названием "Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве" послал ее в типографию, сделав пометки для наборщиков и поставив дату "17 февраля 1869 года" (это по старому стилю).

Так был открыт Периодический закон, современная формулировка которого такова:

Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядер их атомов.

Отпечатанные листки с таблицей элементов Менделеев разослал многим отечественным и зарубежным химикам и только после этого выехал из Петербурга для обследования сыроварен.

До отъезда он еще успел передать Н. А. Меншуткину, химику-органику и будущему историку химии, рукопись статьи "Соотношение свойств с атомным весом элементов" - для публикации в Журнале Русского химического общества и для сообщения на предстоящем заседании общества.

18 марта 1869 года Меншуткин, который был в то время делопроизводителем общества, сделал от имени Менделеева небольшой доклад о Периодическом законе. Доклад сначала не привлек особого внимания химиков, и Президент русского химического общества, академик Николай Зинин (1812-1880) заявил, что Менделеев делает не то, чем следует заниматься настоящему исследователю. Правда, через два года, прочтя статью Дмитрия Ивановича "Естественная система элементов и применение ее к указанию свойств некоторых элементов", Зинин изменил свое мнение и написал Менделееву: "Очень, очень хорошо, премного отличных сближений, даже весело читать, дай Бог Вам удачи в опытном подтверждении Ваших выводов. Искренне Вам преданный и глубоко Вас уважающий Н. Зинин".

Так что же такое периодичность?

Это повторяемость химических свойств простых веществ и их соединений при изменении порядкового номера элемента Z и появление у ряда свойств максимумов и минимумов, в зависимости от значения порядкового (атомного) номера элемента.

Например, что позволяет объединить в одну группу все щелочные элементы?

Прежде всего, повторяемость через некоторые интервалы значений Z электронной конфигурации. Атомы всех щелочных элементов имеют на внешней атомной орбитали всего один электрон, и поэтому в своих соединениях проявляют одну и ту же степень окисления, равную +I. Формулы их соединений однотипны: у хлоридов MCl, у карбонатов - М₂СO₃, у ацетатов - CH₃COOM и так далее (здесь буквой M обозначен щелочной элемент).

Менделееву после открытия Периодического закона предстояло сделать еще многое. Причина периодического изменения свойств элементов оставалась неизвестной, не находила объяснения и сама структура Периодической системы, где свойства повторялись через семь элементов у восьмого. Однако с этих чисел был снят первый покров таинственности: во втором и третьем периодах системы находилось тогда как раз по семь элементов.

Не все элементы Менделеев разместил в порядке возрастания атомных масс; в некоторых случаях он больше руководствовался сходством химических свойств. Так, у кобальта Co атомная масса больше, чем у никеля Ni, у теллура Te она также больше, чем у иода I, но Менделеев разместил их в порядке Co - Ni, Te - I, а не наоборот. Иначе теллур попадал бы в группу галогенов, а иод становился родственником селена Se.

Самое же важное в открытии Периодического закона - предсказание существования еще не открытых химических элементов. Под алюминием Al Менделеев оставил место для его аналога "экаалюминия", под бором B - для "экабора", а под кремнием Si - для "экасилиция". Так назвал Менделеев еще не открытые химические элементы. Он даже дал им символы El, Eb и Es.

По поводу элемента "экасилиция" Менделеев писал: "Мне кажется, наиболее интересным из несомненно недостающих металлов будет тот, который принадлежит к IV группе аналогов углерода, а именно, к III ряду. Это будет металл, следующий тотчас же за кремнием, и потому назовем его экасилицием". Действительно, этот еще не открытый элемент должен был стать своеобразным "замкОм", связывающим два типичных неметалла - углерод C и кремний Si - с двумя типичными металлами - оловом Sn и свинцом Pb.

Не все зарубежные химики сразу оценили значение открытия Менделеева. Уж очень многое оно меняло в мире сложившихся представлений. Так, немецкий физикохимик Вильгельм Оствальд, будущий лауреат Нобелевской премии, утверждал, что открыт не закон, а принцип классификации "чего-то неопределенного". Немецкий химик Роберт Бунзен, открывший в 1861 году два новых щелочных элемента, рубидий Rb и цезий Cs, писал, что Менделеев увлекает химиков "в надуманный мир чистых абстракций".

Профессор Лейпцигского университета Герман Кольбе в 1870 году назвал открытие Менделеева "спекулятивным".

В 1871г. Менделеев подытожил исследования, связанные с установлением периодического закона, в труде "Периодическая законность для химических элементов".

Наконец, пришло время триумфа. В 1875 году французский химик Поль-Эмиль Лекок де Буабодран открыл в минерале вюртците - сульфиде цинка ZnS - предсказанный Менделеевым "экаалюминий" и назвал его в честь своей родины галлием Ga (латинское название Франции - "Галлия"). Он писал: "Я думаю, нет необходимости настаивать на огромном значении подтверждения теоретических выводов господина Менделеева".

Менделеев точно предсказал свойства экаалюминия: его атомную массу, плотность металла, формулу оксида El₂O₃, хлорида ElCl₃, сульфата El₂(SO₄)₃. После открытия галлия эти формулы стали записывать как Ga₂O₃, GaCl₃ и Ga₂(SO₄)₃. Менделеев предугадал, что это будет очень легкоплавкий металл, и действительно, температура плавления галлия оказалась равной 29,8 ^оС. По легкоплавкости галлий уступает только ртути Hg и цезию Cs.

В 1879 году шведский химик Ларс Нильсон открыл скандий, предсказанный Менделеевым как экабор Eb. Нильсон писал: "Не остается никакого сомнения, что в скандии открыт экабор... Так подтверждаются нагляднейшим образом соображения русского химика, которые не только дали возможность предсказать существование скандия и галлия, но и предвидеть заранее их важнейшие свойства". Скандий получил название в честь родины Нильсона Скандинавии, а открыл он его в сложном минерале гадолините, имеющем состав Be₂(Y,Sc)₂FeO₂(SiO₄)₂.

В 1886 году профессор Горной академии во Фрайбурге немецкий химик Клеменс Винклер при анализе редкого минерала аргиродита состава Ag₈GeS₆ обнаружил еще один элемент, предсказанный Менделеевым. Винклер назвал открытый им элемент германием Ge в честь своей родины, но это почему-то вызвало резкие возражения со стороны некоторых химиков. Они стали обвинять Винклера в национализме, в присвоении открытия, которое сделал Менделеев, уже давший элементу имя "экасилиций" и символ Es. Обескураженный Винклер обратился за советом к самому Дмитрию Ивановичу. Тот объяснил, что именно первооткрыватель нового элемента должен дать ему название.

Предугадать существование группы благородных газов Менделеев не мог, и им поначалу не нашлось места в Периодической системе.

Открытие аргона Ar английскими учеными У. Рамзаем и Дж. Релеем в 1894 году сразу же вызвало бурные дискуссии и сомнения в Периодическом законе и Периодической системе элементов. Менделеев вначале посчитал аргон аллотропной модификацией азота и только в 1900 году под давлением непреложных фактов согласился с присутствием в Периодической системе "нулевой" группы химических элементов, которую заняли другие благородные газы, открытые вслед за аргоном. Теперь эта группа известна под номером VIIIА.

В 1905 году Менделеев написал: "По-видимому, периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает, хотя как русского меня хотели затереть, особенно немцы".

Открытие Периодического закона ускорило развитие химии и открытие новых химических элементов.


8. Исследования газов.

В декабре 1871 г. учёный прекращает свои изыскания и обращается к совершенно новой тематике — исследованию газов.

     Столь резкий переход на первый взгляд представляется неожиданным. Между тем, он вполне логичен. Менделеев отчётливо понимал, что явление периодичности не имеет физического обоснования и не видел прямых путей, ведущих к его отысканию. Но поскольку свойства элементов находились в периодической зависимости от их атомных весов, определённый свет на решение проблемы могло пролить выяснение природы сил тяготения и изучение свойств среды, их передающей. Роль подобной среды мог играть «мировой эфир» — по представлениям того времени некая сущность, заполняющая мировое пространство и передающая свет, тепло и гравитацию.

     Менделеев предполагал, что эфир мог быть специфическим состоянием газов при большом разрежении или особым газом с очень малым весом. Разумеется, в 1870-х гг. он не мог подтвердить эту гипотезу. Тем не менее, он снова вернулся к ней в начале XX в.

     Его же экспериментальные исследования газов приобрели вполне конкретный характер. Это были чисто физические исследования. Здесь уместно подчеркнуть, что Менделеева по праву можно считать одним из крупнейших среди немногочисленных физиков-экспериментаторов России второй половины XIX в. Как и в гейдельбергский период деятельности, ему пришлось заняться конструированием и изготовлением различных физических приборов. Согласно разработанной программе Менделеев исследовал сжимаемость газов и термический коэффициент их расширения в широком интервале давлений. По ряду не зависящих от него причин намеченный цикл работ не был завершён. Однако и то, что он успел сделать, стало заметным вкладом в физику газов.

     Прежде всего сюда относится вывод уравнения состояния идеального газа, содержащего универсальную газовую постоянную. Именно введение величины R сыграло важнейшую роль в развитии физики газов и термодинамики. По поводу этого уравнения учёный замечал, что оно представляется «существенно важным в физико-химическом смысле». При описании свойств реальных газов он также был недалёк от истины. Данные им разложения функции PV/RT по степеням давления Р и объема V, а также температурной зависимости сжимаемости по степеням Р и Т близки к современным уравнениям для реальных газов.

     Физическая «составляющая» творчества Менделеева отчетливо проявляется в 70-80-х гг. Из почти двухсот опубликованных им в этот период работ по крайней мере две трети посвящены исследованиям упругости газов, различным вопросам метеорологии, в частности, измерению температуры верхних слоёв атмосферы, уточнению закономерностей зависимости атмосферного давления от высоты, для чего он разрабатывал конструкции летательных аппаратов, позволяющих проводить наблюдения температуры, давления, влажности на больших высотах.


9. Вопросы нефтехимии.

В конце 70-х гг. в сферу интересов Менделеева попадают проблемы, связанные с нефтью.

15 октября 1876 года, на заседании Русского химического общества он выступил с обстоятельным докладом, изложив свою гипотезу образования нефти. Ученый считал, что во время горообразовательных процессов по трещинам-разломам, рассекающим земную кору, вглубь поступает вода. Просачиваясь в недра, она в конце концов встречается с карбидами железа, под воздействием окружающих температур и давления вступает с ними в реакцию, в результате которой образуются оксиды железа и углеводороды, например этан. Полученные вещества по тем же разломам поднимаются в верхние слои земной коры и насыщают пористые породы. Так образуются газовые и нефтяные месторождения.

В своих рассуждениях Менделеев ссылался на опыты по получению водорода и ненасыщенных углеводородов путем воздействия серной кислоты на чугун, содержащий достаточное количество углерода.

Правда, идеи “чистого химика” Менделеева поначалу не имели успеха у геологов, которые считали, что опыты, проведенные в, лаборатории, значительно отличаются от процессов, происходящих в природе.


С нефтяной промышленностью его связало приглашение владельца нефтяного завода в Баку. Менделеев ездил в Америку на выставку, изучал развитие нефтяной промышленности, занимался вопросом происхождения нефти. И в 1876 году, сформулировал условия, необходимые для того, чтобы русская нефтяная промышленность смогла соперничать с американской. Через год после этого выступления выходит его фундаментальная книга «Нефтяная промышленность в североамериканском штате Пенсильвания и на Кавказе». Добыча нефти увеличилась, улучшились условия переработки и транспортировки к перерабатывающим заводам, в результате этого к 1884 году ввоз американского керосина прекратился, а также русский керосин потеснил американский и на мировом рынке. И в том, что в 1901 году на долю России приходился 51 процент мировой нефтедобычи, немалая заслуга принадлежала профессору Менделееву.


10. Теория растворов.

Заметным вкладом в химическую науку, а точнее говоря, в физическую химию, стала разработка оригинального учения о растворах — предмет, составивший его имя, который он называл пониманием растворов как ассоциаций. Сущность учения была изложена в фундаментальной монографии «Исследование водных растворов по удельному весу», опубликованной в 1887 г.

     «Квинтэссенция» менделеевской теории растворов заключалась в констатации взаимодействия растворителя и растворенного вещества, причем природа растворов определялась одновременно протекающими процессами ассоциации и диссоциации. По мнению учёного, «растворы не выделяются в область, чуждую атомистическим представлениям, они входят вместе с обычными определёнными соединениями в круг тех понятий, которые господствуют ныне в учении о влиянии масс, о диссоциации и о газах, и в то же время растворы представляют самый общий случай химического взаимодействия, определяемого сравнительно слабыми сродствами». Менделеев рассматривал растворы как «жидкие, непрочные определённые химические соединения в состоянии диссоциации». Частицы растворителя могли находиться в соединении, а затем стать свободными, чтобы снова вступить во взаимодействие с частицами растворенного вещества. Таким образом, теория была динамической, что отличало её от других теорий, существовавших в то время. Идеи, развитые Менделеевым, хотя сразу и не получили признания, впоследствии стимулировали новые исследования растворов и способствовали более глубокому пониманию природы этих важнейших физико-химических систем.


11. Обзор биографии Д.И. Менделеева 1869-1907 гг.

Он давно уже знает, что Феозва его никогда не поймет. Она хочет, чтобы он был примерным семьянином и все свободное время от преподавания проводил вместе с нею в деревне. А он не может. Боблово стало для него этапом в жизни, и этот этап оказался уже позади.

Менделеев на несколько месяцев уезжает в Америку-изучать тамошние методы добычи нефти. Америка его удивляет: он ожидал увидеть нечто совсем иное. Знаменитые нефтепромыслы? Но более бездумного отношения к природным богатствам он нигде не встречал...

Впрочем, он не встречал еще многого в жизни, этот крупный, чуть сутуловатый мужчина с русой бородой и длинными волосами. Ему за сорок, но он не встречал очень важного в жизни, что наполняет ее особым, трепетным смыслом. Он еще не любил.

Они познакомились в доме его старшей сестры. Ее звали Анной, она была дочкой казачьего полковника и так не походила на всех девушек, которых он встречал прежде... Она была стройна, нетороплива, под густыми черными бровями светились большие серые глаза, а голову украшали длинные, тяжелые косы. Он влюбился в нее как мальчишка. Он избегал ее, прятался на своей половине дома, но никак не мог заставить себя не думать о ней.

Отец ее, узнав, сколь холодно она обошлась со своим женихом,

встревоженный, поехал в Петербург и здесь узнал то, что знали все: его дочь и Менделеев любят друг друга. Однако надежд у них никаких не было. Феозва развод давать не соглашалась, и отец Анны велел ей потребовать у Менделеева, что он не будет искать с ней встреч. Менделеев обещал.

Но обещал зря. Он просто не мог сдержать свое слово. Отец Анны предпринимает еще один шаг: он отправляет дочь на зиму в Италию.

В тот день Менделееву показалось, что они больше не увидятся. Он должен был ехать в Алжир на химический съезд. Неожиданно его друг Бекетов сумел уговорить Феозву дать Менделееву развод, который тут же бросился в вдогонку Анны, в Рим.

Из Рима - лишь бы остаться вдвоем, они кинулись в Африку, очутились в Египте, потом - в Испании.

Но до полного счастья еще далеко. Церковь наложила на брак Менделеева епитимью - запрет, и он семь лет не имел права жениться. Через год кронштадтский священник нарушил этот запрет и обвенчал Дмитрия Ивановича с Анной Ивановной и на другой же день в наказание был лишен своего сана.

Вот такая у них была любовь. Трудная, красивая, мучительная и счастливая.

С университетом Менделеев прощался в 1890 году, и это были

тоскливейшие дни в его жизни. Уходил он не по своей воле - и тем тяжелее было это прощание. Он попал на студенческую сходку, стал убеждать всех разойтись, его не послушали, тогда он предложил студентам написать свои требования и пообещал донести это письмо до министра просвещения. Слово свое он сдержал и студенческую петицию вручил министру. А тот вскоре вернул письмо, сопровождаемое запиской, в которой не оставалось места двусмысленности: тот, кто состоит на службе его императорского величества, «не имеет права принимать подобные бумаги». Министр, видимо, не вполне отдавал себе отчет, к кому он обращал эти слова.

Менделеев не стал дожидаться, пока ему намекнут дважды. Он подал в отставку. Ректор университета прошение не принял. Тогда Менделеев просто взял и сунул в карман ректора сложенный вдвое бумажный лист.

Курс он дочитал до конца. Последнюю лекцию прочел великолепно, хотя, наверное, это ему дорого стоило. Аудитория его в тот день была заполнена, как никогда: прощаться с ним пришли студенты и других факультетов. Опасаясь волнений, в аудиторию направили отряд жандармов. Увидев их в зале, Менделеев опустился на стул и, положив свою большую голову на руки,

беззвучно заплакал...


В 1892 г. Менделеев становится Управляющим Главной Палаты мер и весов. Он по существу превратил Палату в настоящий научно-исследовательский институт метрологии, аналогичного которому не было тогда в мире.


С этого времени он фактически прекращает какие-либо экспериментальные исследования в химии, большинство его трудов (если не учитывать те, которые посвящались социально-экономическим проблемам) относятся именно к области метрологии. Однако он продолжает дополнять и развивать учение о периодичности. Свои идеи он в основном излагает в статьях, публикуемых в «Энциклопедическом словаре Брокгауза и Ефрона»: «Вещество» (1892) — здесь он даёт исчерпывающую характеристику сложившихся представлений атомистики; «Вес атомов или паи или веса элементов» (1893); «Периодическая законность химических элементов» (1898), «Элементы» (1904).

     Наконец, в 1902 г. выходит в свет одна из самых его оригинальных работ «Попытка химического понимания мирового эфира». В ней он как бы возвращается к своим давнишним исследованиям газов: «Уже с 70-х годов у меня назойливо засел вопрос: да что же такое эфир в химическом смысле? Он тесно связан с периодическою системою элементов, ею и возбудился во мне... Сперва и я полагал, что эфир есть сумма разреженнейших газов в предельном состоянии... Теперешний мой ответ иной...». Теперь Менделеев считает, что «мировой эфир можно представить, подобно гелию и аргону, не способным к химическим соединениям», а «реального понимания эфира нельзя достичь, игнорируя его химизм и не считая его элементарным веществом: элементарные же вещества ныне немыслимы без подчинения их периодической законности». Коротко говоря, он рассматривал эфир как химический элемент, предшествующий водороду, и для размещения его в системе надстроил ее, введя его в нулевую группу и нулевой период.

     Будущее показало, что менделеевская концепция химического понимания эфира оказалась ошибочной, однако сама идея нулевого периода позднее нередко использовалась авторами некоторых модификаций периодической системы.

     Но в статье об эфире Менделеев подчеркивает положение, которое во многом составляло глубинную суть его химического мировоззрения: «Без понятий о массах, действующих друг на друга, химия была бы лишь описательным (историческим) знанием. Но что такое масса или количество вещества — по самому своему существу — того, сколько я понимаю, не знают еще вовсе». Еще в Фарадеевском чтении он замечал: «Не мудрено, что, не зная ничего ни о причинах тяготения и масс, ни о природе элементов, мы не понимаем причины периодического закона». В восьмом издании «Основ химии» он настойчиво повторяет эту мысль. «От массы вещества находятся в прямой зависимости тяготение, притяжение на близких расстояниях и много иных явлений. Нельзя же думать, что химические силы не зависят от массы. Зависимость оказывается потому, что свойства простых и сложных тел определяются массами атомов, их образующих».

Убеждённый сторонник решающей роли массы как коренного свойства элементов (атомов), признавая их материальность как «последних граней физико-химической делимости веществ», Менделеев не воспринял всей значимости таких фундаментальных достижений, как открытия явления радиоактивности и электрона, и последующих результатов, прямо связанных с этими открытиями. Он сетовал, что химия «запуталась в ионах и электронах». Вот его слова из упомянутого издания «Основ»: «В... электронных представлениях большую роль играют в начале еще очень неясные «радиоактивные» явления и учение об «электролитической диссоциации», а всё опирается на электричество, для которого и поныне нет еще ясного представления уже по одному тому, что сама первичная (в историческом смысле) энергия — тяготение остаётся со времен Ньютона в состоянии почти невыясненном». Правда, после посещений в апреле 1902 г. лабораторий супругов Кюри и А. Беккереля в Париже Менделеев «смягчил» своё негативное отношение к радиоактивности и называл открытие радия одним из ярчайших достижений.

     Он даже поручил одному из сотрудников провести в Палате мер и весов исследование радиоактивных явлений, что, однако, в связи с кончиной учёного не имело последствий.

В последних крупных работах "Заветные мысли" и "К познанию России" Менделеев суммировал свои идеи, связанные с общественной, научной и экономической деятельностью.

Как человек, много работавший всю жизнь, Менделеев не боялся смерти, бестрепетно ждал ее приближения, спокойно писал и говорил о близкой кончине, делал посмертные распоряжения. Умер он 20 января 1907 года. Многотысячная толпа пришла попрощаться с великим ученым, после того как все разошлись, на месте похорон осталось небольшое возвышение, утопавшее в цветах и венках. Рядом, прислоненная к стенке склепа, гордо возвышаясь над цветами, стояла картонная таблица с периодической системой. На полированном граните навсегда остались только три слова, не нуждающиеся в дополнительных пояснениях: ДМИТРИЙ ИВАНОВИЧ МЕНДЕЛЕЕВ.


12. Заключение.

Подводя итог всему выше сказанному с уверенностью можно сказать, что заслуги Д.И. Менделеева невозможно недооценить. Уже при жизни он пользовался мировой славой. Менделеев был избран членом и почётным членом более 70 Академий наук и научных обществ разных стран мира. В его честь назван элемент № 101 - менделевий. АН СССР учредила (1962г.) премию и Золотую медаль им. Д. И. Менделеева за лучшие работы по химии и химической технологии. Он дал нам ту «точку опоры», с помощью которой впоследствии ученые XX века «перевернули мир». Уникальность Менделеева как ученого состоит в обширности его интересов. И куда бы он не устремил свои взгляды – везде находил разумное зерно и добивался поставленной цели.

В завершении хотелось бы произнести слова А. Блока, которые он писал дочери Менделеева – Любови: «Твой папа вот какой: он давно все знает, что бывает на свете. Во все проник. Не укрывается от него ничего. Его знание самое полное. Оно происходит от гениальности, у простых людей такого не бывает. У него есть всё. Такое впечатление он и производит. При нём вовсе не страшно, но всегда не спокойно, это от того, что он всё и давно знает, без рассказов, без намёков...»


13. Список литературы.


1. Манолов, К. Великие химики / К. Манолов. – т.2, М.: Мир, 1976. – 408 с.

2. Кедров, Б. М. Мировая наука и Менделеев / Б.М. Кедров. – М.: Наука, 1983. – 245 с.

3. Макареня, А.А. Д.И. Менделеев и физико-химические науки /А.А. Макареня. – М.: Атомиздат., 1972. – 256 с.

4. Макареня, А.А. Д.И. Менделеев о радиоактивности и сложности элементов / А.А. Макареня. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Атомиздат., 1975. – 112 с.

5. ссылка скрыта

6. ссылка скрыта