Открытием Менделеева стало понимание того, что растворы невозможно понять, не разобравшись предварительно в их химизме, изменению их свойств в зависимости от температуры. В конце XIX века Дмитрий Менделеев попытался упорядочить атомы, сгруппировав их по массе и другим признакам в своей периодической таблице.
Германий – всюду и нигде
- Топ-5 открытий российской нaуки 2023 годa, которые могут изменить мир
- Читайте также:
- ВНИИМ им. Д.И.Менделеева
- Подпишитесь на ежемесячную рассылку новостей и событий российской науки!
- Таблица Менделеева: история открытия, интересные факты и байки – Москва 24, 24.10.2012
20 интересных фактов из жизни Дмитрия Менделеева
Правда ли, что великому ученому приснился сон о том, как систематизировать знания о химических элементах? А верить ли слухам, что он торговал чемоданами в Гостином дворе в Санкт-Петербурге и придумал формулу спирта? Развенчивает стереотипы и подтверждает догадки, а также рассказывает об истории химии — старший преподаватель кафедры радиохимии СПбГУ Евгений Калинин. С чего начинается химия Основа всей современной химии — наши представления об атоме. Именно на уровне атома носителя свойств вещества человечество может объяснить фундаментальные свойства химических элементов — электронное строение атома, масса и заряд ядра, валентность, степени окисления и многое другое. Из школьной программы мы, конечно, помним, что: атом — мельчайшая частица, в состав которой входят отрицательно заряженные электроны» и «положительно заряженное» ядро. А ядро — это центр атома, который играет в его строении самую существенную роль и вокруг которого вращаются все электроны. Но изучена ли природа мельчайшей структурной единицы досконально? Если подумать, мы в точности не знаем, как устроен атом и можем рассуждать о его строении лишь опосредованно, утверждает Евгений Калинин. Тем не менее, история химии изучает и описывает долгий процесс накопления научных знаний, начиная с древних времен. Например, еще греческие философы были рассуждали о важных вопросах о делимости материи.
Первым стал рассуждать на эту тему Левкипп, учитель Демокрита. Атомизм Левкиппа-Демокрита Философа интересовало: можно ли каждую часть материи, которая обладает определенными свойствами, бесконечно делить на еще более мелкие части? Например, камень, расколотый пополам или растолченный в порошок, все равно останется тем же камнем. А что, если взять каждую его крупинку и раздробить на еще меньшие частички — до какого предела можно проводить такое деление и существует ли вообще такой предел? Левкипп пришел к выводу: в конечном счете это приведет к исчезновению прежних свойств и появлению новых. Эту мысль за своим наставником стал развивать и Демокрит. Он придумал мельчайшим частицам название: «атомос», то есть «неделимые».
Биография Окончил отделение естественных наук физико-математического факультета Главного педагогического института в Санкт-Петербурге 1855, ученик А.
Воскресенского ; подготовку по высшей математике получил у М. Остроградского , по физике — у Э. Был назначен старшим учителем гимназии в Симферополе, затем перевёлся в Одессу — Длинная форма периодической системы химических элементов в соответствии с данными ИЮПАК на 2013. В 1856 г. С 1857 г. В 1859—1861 гг. Бунзена и Г. Кирхгофа , а также в собственной домашней лаборатории.
В 1864 г. В 1865 г. Одновременно в 1864—1872 гг. В 1890 г. В 1890—1895 гг. С 1892 г. Научная деятельность Научная деятельность Менделеева чрезвычайно обширна и многогранна. Среди его печатных трудов более 500 — фундаментальные работы по общей , органической и физической химии , химической технологии , физике , метрологии , воздухоплаванию, метеорологии , сельскому хозяйству , по вопросам экономики , народного просвещения и многим др.
Первые научные работы Менделеева 1854—1856 посвящены исследованию изоморфизма и удельных объёмов. В 1860—1861 гг. В 1860 г. Канниццаро были разграничены понятия атома , молекулы и эквивалента. В 1861 г. Менделеев опубликовал первый отечественный учебник по органической химии, за который был удостоен Демидовской премии Петербургской АН. Начав читать курс неорганической химии в Санкт-Петербургском университете, Менделеев Фрагмент рукописи «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве» Дмитрия Менделеева. Фрагмент рукописи «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве» Дмитрия Менделеева.
В процессе работы над учебником Менделеев открыл периодический закон химических элементов. Первый вариант таблицы элементов, выражавшей периодический закон, Менделеев опубликовал в виде отдельного листка под названием «Опыт системы элементов, основанный на их атомном весе и химическом сходстве» и разослал этот листок в марте 1869 г. Сообщение об открытом Менделеевым соотношении между свойствами элементов и их атомными весами было сделано на заседании Русского химического общества 6 18 марта 1869 г. Меншуткиным от имени Менделеева. В 1870—1871 гг.
Открытие Локьера стимулировало и других ученых направить спектроскоп в небо и искать там новые элементы, явно «иной» природы, нежели «земли» и металлы, которые в конце XIX века открывались при помощи минералогии. Непонимание природы электронных оболочек электрон был открыт только в 1898 году , а также непонимание того, из чего именно складывается атомный вес «неделимого» атома привело к нескольким заметным псевдооткрытиям. Наиболее известным из них является «элемент» короний. Линии этого «элемента» были обнаружены в 1869 году в солнечной короне Уильямом Харкнессом и Чарльзом Янгом. К 1887 году научное сообщество опровергло «мнения скептиков» относительно того, что обнаруженный элемент является сильно ионизированными атомами железа в действительности это были именно запредельно ионизированные атомы железа — и он был назван «коронием». Более того, в 1898 году итальянский ученый Рафаэлло Насини даже заявил, что выделил короний из фумарол Везувия — таким образом, продолжая указывать на его сходство с гелием. Менделеев ухватился за идею корония, так как, казалось, вот и начал достраиваться нулевой период таблицы. В конце 1860-х — начале 1870-х он полагал, что гелий должен быть легче водорода и иметь дробный атомный вес. Но, когда атомный вес гелия был уточнен 4,00 , Менделеев допустил, что короний является благородным газом, который расположен над гелием, и масса его составляет около 0,4 от массы водорода. Также Менделеев предположил, что левее корония должен находиться и другой химически нейтральный элемент с дробной массой около 0,17 , который он назвал «ньютонием»: …я прибавляю в последнем видоизменении распределения элементов по группам и рядам не только нулевую группу, но и нулевой ряд, и на место в нулевой группе и в нулевом ряде помещён элемент x мне бы хотелось предварительно назвать его «ньютонием» — в честь бессмертного Ньютона , который и решаюсь считать, во-первых, наилегчайшим из всех элементов, как по плотности, так и по атомному весу, во-вторых, наибыстрее движущимся газом, в-третьих, наименее способным к образованию с какими-либо другими атомами или частицами определенных сколько-либо прочных соединений, и, в-четвертых, — элементом, всюду распространённым и всё проникающим, как мировой эфир. Вот как выглядела периодическая система в приложении к этой статье, экземпляр 1905 года извините за качество : Здесь рамзаевские благородные газы находятся по левому, а не по правому краю таблицы. Также здесь предусмотрены нулевой период и первый период с водородом, где левее водорода оставлена клетка для благородного газа. Вероятно, через x Менделеев обозначает короний, а через y — ньютоний. При этом, в нулевом периоде должны располагаться элементы, из которых состоит мировой эфир. Поиски необычных «небесных» элементов продолжались и в XX веке. Одной из наиболее заметных «находок» такого рода был небулий , об «обнаружении» которого в эмиссионных линиях диффузных туманностей в 1898 году сообщала Маргарет Хаггинс. Предполагалось, что атомный вес небулия составляет около 2,74; соответственно, этот элемент должен был находиться между водородом 1 и гелием 4 и представлять собой нечто вроде «надкислорода». Также в этом ряду заслуживают внимания протофтор «сверхлегкий галоген», предположительно расположенный в нулевом периоде выше фтора и, в особенности, нейтроний.
Так, уже первая менделеевская запись «КС1» свидетельствовала о том, что здесь сближены между собою не вообще несходные элементы, а элементы двух противоположных классов — сильный металл с сильным неметаллом. В итоговой развернутой системе элементов сильные металлы заняли левый нижний угол таблицы, а сильные неметаллы — правый верхний угол. В промежутке же между ними расположились элементы переходного характера, так что открытие Д. Менделеева и в этом отношении преодолевало барьер, мешавший выработать единую систему элементов. Преодоление еще одного барьера. До сих пор мы говорили о барьере, стоявшем на пути познания от особенного ко всеобщему. Условно такой путь можно сравнить с индуктивным. Однако после открытия закона и даже в самом процессе его открытия возможен был обратный путь — от общего к особенному и единичному, который мы столь же условно можем сравнить с дедуктивным. Так, до открытия периодического закона атомный вес какого-либо элемента устанавливался как нечто сугубо единичное, как отдельный факт, могущий быть проверенным лишь опытным способом. Периодический же закон давал возможность проверять, уточнять и даже исправлять полученные эмпирически значения атомного веса в соответствии с местом, которое должен занять данный элемент в общей системе всех элементов. Например, подавляющее большинство химиков вслед за И. Тогда Д. Тем самым он показал, что всеобщее закон позволяет устанавливать единичное — свойство отдельного элемента, которое подчинено этому закону, причем устанавливать без нового обращения к опытному исследованию, По этому поводу сам ученый писал через 20 лет после открытия своего закона: «Веса атомов элементов, до периодического закона, представляли числа чисто эмпирического свойства до того, что. Соответственно сказанному выше такое препятствие назовем тоже своеобразным барьером, который заставлял химиков быть рабами фактов, подчиняться им, но не владеть ими. Менделеев в ходе построения своей системы преодолел этот барьер, показав, что всеобщее закон может служить критерием правильности установленного факта. При этом и в данном случае мы видим, что на ступени эмпирического познания подобный барьер играет положительную роль пока эта ступень не исчерпана , препятствуя неоправданному выходу научной мысли за пределы фактов, в область умозрительных натурфилософских построений. Когда же ступень односторонне проводимых эмпирических исследований исчерпана, названный барьер становится препятствием для дальнейшего прогресса научной мысли и должен быть преодолен. Это мы покажем ниже еще на одном примере, который продемонстрировало все то же открытие Д. Еще о переходеот всеобщего к единичному и особенному. Речь идет о возможности наперед предсказывать не открытые еще элементы с их свойствами на основании пустых мест в только что построенной периодической системе. Уже в день открытия периодического закона Д. Менделеев предсказал три таких неизвестных еще металла; среди них — аналог алюминия с предположительным атомным весом? Вскоре после этого он вычислил теоретически, опираясь нз открытый им закон всеобщее , многие другие свойства этого металла, назвав его условно экаалюминием, в том числе его удельный вес. Именно так и открыл новый металл галлий П. Лекок де Буабодран в 1875 году. Однако удельный вес галлия он нашел значительно меньшим по сравнению с предсказанным. Поэтому заключил, что галлий — это вовсе не экаалюминий, предвиденный автором закона, а какой-то совершенно другой металл. В результате менделеевское предсказание объявлялось не подтвержденным. Но это не обескуражило Д. Он сразу догадался, что галлий восстанавливался с помощью металлического натрия, у которого удельный вес очень мал, меньше, чем у воды. Легко было допустить, что первые порции восстановленного галлия были недостаточно хорошо очищены от примесей натрия, который и снизил полученное в опыте значение удельного веса найденного металла. Когда же П. Лекок де Буабодран, следуя совету Дмитрия Ивановича, очистил свой галлий от примесей, то найденное новое значение его удельного веса в точности совпало с предсказанным и оказалось равным 5,95. Получилось так, что Д. Менделеев своим теоретическим взором видел новый элемент лучше, нежели П. Лекок де Буабодран, державший этот элемент в руках. Таким образом, и здесь барьер, выступающий как слепое, некритическое отношение к любым полученным на опыте данным, был преодолен, а периодический закон выступил как критерий проверки правильности данных опыта. Иногда дело представляется так, что сначала Д. Менделеев шел в своем открытии путем индукции от частного к общему , а потом — путем дедукции от общего к частному. В действительности же уже в ходе самого открытия нового закона он все время проверял правильность еще только строящейся общей системы элементов посредством дедуктивных умозаключений, как это мы видели на примере бериллия и будущего экаалюминия. Это значит, что индукция и дедукция у Д. Менделеева как логические приемы не были разорваны между собою, а функционировали в полном согласии и единстве, органически дополняя друг друга. Можно сказать, что до Д. Менделеева в сознании химиков утвердился своего рода барьер, который исключал возможность какого-либо предвидения новых элементов и целенаправленного их поиска. Такой барьер тоже был разрушен сделанным открытием. Периодическая законность первая дала возможность видеть неоткрытые еще элементы в такой дали, до которой не вооруженное этой закономерностью химическое зрение да тех пор не достигало, и при этом новые элементы, еще не открытые, рисовались с целой массой свойств». Итак, из анализа истории великого открытия мы уже можем сделать определенные выводы, ответить на вопросы, которые мы поставили в конце нашего методологического введения: 1. ППБ действительно существуют. Они возникают и действуют, не допуская преждевременного выхода за рамки данной ступени развития, пока она себя не исчерпала ступени особенности. Поскольку, однако, эта функция ППБ выполнена, сами ППБ становятся тормозом для дальнейшего прогресса науки для перехода ко всеобщему , а потому они преодолеваются, что и составляет самую суть научных открытий.
Менделееву и не снилось: системе химических элементов 150 лет
Именно на уровне атома носителя свойств вещества человечество может объяснить фундаментальные свойства химических элементов — электронное строение атома, масса и заряд ядра, валентность, степени окисления и многое другое. Из школьной программы мы, конечно, помним, что: атом — мельчайшая частица, в состав которой входят отрицательно заряженные электроны» и «положительно заряженное» ядро. А ядро — это центр атома, который играет в его строении самую существенную роль и вокруг которого вращаются все электроны. Но изучена ли природа мельчайшей структурной единицы досконально? Если подумать, мы в точности не знаем, как устроен атом и можем рассуждать о его строении лишь опосредованно, утверждает Евгений Калинин.
Тем не менее, история химии изучает и описывает долгий процесс накопления научных знаний, начиная с древних времен. Например, еще греческие философы были рассуждали о важных вопросах о делимости материи. Первым стал рассуждать на эту тему Левкипп, учитель Демокрита. Атомизм Левкиппа-Демокрита Философа интересовало: можно ли каждую часть материи, которая обладает определенными свойствами, бесконечно делить на еще более мелкие части?
Например, камень, расколотый пополам или растолченный в порошок, все равно останется тем же камнем. А что, если взять каждую его крупинку и раздробить на еще меньшие частички — до какого предела можно проводить такое деление и существует ли вообще такой предел? Левкипп пришел к выводу: в конечном счете это приведет к исчезновению прежних свойств и появлению новых. Эту мысль за своим наставником стал развивать и Демокрит.
Он придумал мельчайшим частицам название: «атомос», то есть «неделимые». Термин, который ввел философ, унаследовала и современная химия. Учение о том, что деление материи допустимо только до определенного предела, стало называться атомистикой, или атомистической теорией. Таким образом, Левкипп и Демокрит обрисовали важную мысль о том, что все состоит из атомов — невидимых и неделимых сфер материи бесконечного типа и числа.
Попытка точных измерений Тщательным экспериментальным исследованиям физических и химических явлений дал жизнь ирландский химик XVII века Роберт Бойль — автор многих фундаментальных открытий.
Именно поэтому и возникла потребность в систематизации этих элементов. Впервые это удалось сделать русскому ученому Дмитрию Менделееву. Фундаментальный Периодический закон и начальную версию своей периодической системы Менделеев создал еще в 1869 году.
Однако ученые умы России да и всего мира отнеслись к его открытию с некоторым скепсисом. И кто знает, как все бы обернулось, если бы уже через несколько лет менделеевские открытия не получили подтверждения. С 1875 по 1886 годы различными химиками были описаны абсолютно новые элементы, существование которых благодаря своей таблице и предсказывал Менделеев. Француз Лекок де Буабодран обнаружил галлий, Нильсон — скандий, Венклер — германий.
Таблица без имени Во многих странах Европы, в Соединенных Штатах Америки и в Канаде систему Менделеева чаще всего называют просто «Периодическая таблица», а ее автора и вовсе не упоминают. Дело в том, что эти государства не признают тот факт, что данное открытие первым сделал именно русский ученый.
Дмитрий Иванович открыл один из фундаментальных законов природы, систематизировав 56 известных тогда химических элементов в таблицу, которая сегодня дополненная до 114 элементов висит в каждом кабинете химии во всех странах мира.
Впервые таблица была опубликована 26-27 марта 1869 г. Фундаментальный вклад учёного в науку не ограничивается этими двумя достижениями. Менделеев написал 432 фундаментальные работы , из которых 40 — посвящены химии, 106 — физической химии, 99 — физике, 99 — технике и промышленности, 37 — экономике и общественным вопросам, 22 — географии, 29 — сельскому хозяйству, воспитанию, другим темам.
Заботясь о развитии отечественной промышленности, Менделеев не мог обойти проблемы охраны природы. Уже в 1859 г. А в статье «Вода сточная» он подробно рассматривает меры по очистке сточных вод промышленных предприятий.
В 1863 году Д. Менделеев предложил идею использования трубопровода при перекачке нефти и нефтепродуктов, объяснил принципы строительства трубопровода и представил убедительные аргументы в пользу данного вида транспорта. В 1870-1880 гг.
Менделеев продолжая активно заниматься научной деятельностью, уделял особое внимание нефтяной, угольной, металлургической, химической промышленностям. В 1899 г. Дмитрий Менделеев возглавил Уральскую экспедицию — масштабное научно-исследовательское и инспекционное мероприятие.
Поэтому современная формулировка закона звучит так: Свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими веществ и соединений находятся в периодической зависимости от величины зарядов ядер их атомов. Этот принцип Менделеев проиллюстрировал в таблице, в которой были представлены все 63 известных на тот момент химических элемента. При её создании учёный предпринял ряд весьма смелых шагов.
Во-вторых, в таблице были оставлены места для новых элементов, открытие которых учёный предсказал, подробно описав их свойства. Мировое научное сообщество поначалу скептически отнеслось к открытию русского химика. Однако вскоре были открыты предсказанные им химические элементы: галлий, скандий и германий.
Это разрушило сомнения в правильности системы Менделеева, которая навсегда изменила науку. Там, где раньше учёному требовалось провести ряд сложнейших и даже не всегда возможных в реальности опытов — теперь стало достаточно одного взгляда в таблицу. Существует легенда, якобы знаменитая таблица явилась Менделееву во сне.
Но сам Дмитрий Иванович эту информацию не подтвердил. Он действительно нередко засиживался над работой до поздней ночи и засыпал, продолжая размышлять над решением задачи, однако факт мистического озарения во сне учёный отрицал: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете, сел и вдруг — готово! Теперь расскажем, как устроена Периодическая таблица элементов Менделеева и как ею пользоваться.
Каждый из них занимает своё место в зависимости от атомного числа. Оно показывает, сколько протонов содержит ядро атома элемента и сколько электронов в атоме находятся вокруг него. Атом каждого последующего элемента содержит на один протон больше, чем предыдущий.
Периоды — это строки таблицы. На данный момент их семь. У всех элементов одного периода одинаковое количество заполненных электронами энергетических уровней.
Группы — это столбцы. В группы в Периодической таблице объединяются элементы с одинаковым числом электронов на внешнем энергетическом уровне их атомов. В кратком варианте таблицы, используемой в школьных учебниках, элементы разделены на восемь групп.
Каждая из них делится на главную A и побочную B подгруппы, которые объединяют элементы со сходными химическими свойствами. Каждый элемент обозначается одной или двумя латинскими буквами. Порядковый номер элемента число протонов в его ядре обычно пишется в левом верхнем углу.
Также в ячейке элемента указана его относительная атомная масса сумма масс протонов и нейтронов. Это усреднённая величина, для расчёта которой используются атомные массы всех изотопов элемента с учётом их содержания в природе. Поэтому обычно она является дробным числом.
Чтобы узнать количество нейтронов в ядре элемента, необходимо вычесть его порядковый номер из относительной атомной массы массового числа. Свойства Периодической системы элементов Расположение химических элементов в таблице Менделеева позволяет сопоставлять не только их атомные массы, но и химические свойства. Вот как они изменяются в пределах группы сверху вниз : Металлические свойства усиливаются, неметаллические ослабевают.
Дмитрий Менделеев: судьба в науке
Статья автора «Большая российская энциклопедия» в Дзене: 8 февраля исполняется 190 лет со дня рождения Дмитрия Менделеева. Суть открытия Менделеева заключалась в том, что с ростом атомной массы химические свойства элементов меняются не монотонно, а периодически. этой теме было посвящено внеурочное занятие цикла «Разговоры о важном».
Менделееву и не снилось: системе химических элементов 150 лет
В первом случае выделенную из растительного сырья клетчатку нужно обработать смесью серной и азотной кислот,… Светящийся псевдосэндвич — российские химики нашли новый класс химических соединений 21 марта 2024 Команда российских исследователей синтезировала новый класс комплексных соединений редкоземельных элементов. Полученные вещества хорошо растворяются в большинстве органических растворителей, в отличие от других соединений лантанидов. Их можно применять в органическом и металлоорганическом синтезе, а также при… Плазменная нить повысит скорость и эффективность химического синтеза 20 марта 2024 Ученые разработали самосогласованную электродинамическую модель, которая описывает условия формирования в микроволновых разрядах атмосферного давления плазменных филаментов — тонких нитей в газе с повышенной электронной плотностью и температурой. Такие разряды используются в плазмохимии для высокоэффективного синтеза… Ученые заставили палладий светиться 18 марта 2024 Химики разработали подход, позволяющий создавать новые светоизлучающие материалы на основе органических соединений палладия. Открытие в перспективе может стать основой для светодиодов нового поколения, которые будут использованы при создании дисплеев в смартфонах, мониторов, а также приборов….
Портрет Менделеева с тремя ногами. Во время позирования Менделеев изменил позу, а художник Ярошенко забыл закрасить ступню. Мейер и Менделеев в 1882 году вместе получили престижную награду — медаль Дэви— с формулировкой «За открытие периодического закона». В то время химики открыли 64 элемента, знали их атомные веса, так что фактический материал для работы был уже накоплен. Он пытался понять, что их связывает и определяет свойства. Основатели Русского химического общества. Менделеев — второй справа в верхнем ряду. Менделеев использовал визитные карточки, на обратной стороне которых записал символы элементов: хлор Cl и калий K с близкими атомными массами 35,5 и 39. Неметаллы и металлы с близкими массами: Менделеев складывал карточки в ряды и столбцы, смотрел на их атомные массы и свойства простых веществ. На его стороне был опыт экспериментатора, знание каждого элемента, которые он годами изучал в лабораториях. Ориентируясь на свойства веществ, он предположил, что в некоторых случаях атомная масса была вычислена неправильно, уточнил формулы оксидов. Постепенно становились видны закономерности: среди элементов могут периодически повторяться определенные, но не все химические свойства, а основой классификации должен стать атомный вес каждого элемента, который является определяющей чертой каждого простого вещества. Это было гениальное озарение. И пришло оно к ученому, конечно же, не во сне. Читайте также: Каждый третий современный математик — научный потомок Ньютона, Эйлера или Гаусса. Как так вышло? Менделеев превосходно знал, как плавятся, пахнут и реагируют все элементы. Металлы, дьявольски сложные и противоречивые вещества, было сложнее всего систематизировать. Но Менделеев смог блестяще рассортировать элементы, известные на тот момент, по рядам и столбцам. И Менделеев, и Мейер оставили в своих таблицах пустоты, в которые не получалось отнести никакие из известных к тому времени элементов. Менделеев даже решился предсказать, что новые вещества еще предстоит открыть, — назвал плотности и атомные веса будущих открытий. Все были потрясены, когда его прогнозы начали сбываться. Открытые в 1890-х годах благородные газы не нарушили стройной систематики таблицы: к ней просто добавился еще один столбец. А 1 марта 1869 года первый вариант периодической системы химических элементов «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве» выглядел так: 19 горизонтальных рядов и 6 вертикальных столбцов. Первый вариант периодической системы химических элементов Менделеева ждали восхищение и скандалы. Он предсказал и описал свойства 11 еще не открытых элементов. И оказался прав. Не в Нобеле счастье Таблица была опубликована в конце марта 1869-го в первом издании «Основ химии», а уже в апреле стала достоянием мировой науки. В работе 1872 года «Периодическая закономерность химических элементов» Менделеев сформулировал открытый им закон так: «Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости от их атомного веса». Теперь закон надлежало проверить. И — как сказали бы мы сегодня — началось. В 1869 французский химик Лекок де Буабодран открыл новый элемент — галлий. Менделеев заявил, что открытие сделано на основе его описания экаалюминия, пропущенного элемента таблицы. Менделеев с его репутацией надменного и высокомерного ученого и Буабодран обменивались желчными статьями в зарубежной прессе: между делом Менделеев указал Буабодрану, что, согласно таблице, тот неверно исчислил атомный вес галлия, и оказался прав! Дмитрий Менделеев в мантии доктора Кембриджского университета. В 1877 году он был избран член-корреспондентом Академии наук, но на выборах в Академию в 1880-м Дмитрий Иванович, у которого всегда была тьма недоброжелателей, оказался забаллотирован. Он так и не будет избран в Академию. Менделеев не получит и Нобелевскую премию, хотя иностранные учёные выдвигали его в 1905, 1906 и 1907 годах соотечественники — никогда «Нобели» были лично настроены против кандидатуры Менделеева: Дмитрий Иванович считал Альфреда Нобеля человеком «злой воли», манипулятором и спекулянтом нефтью.
В 1870—1880-х гг. Менделеев провёл ряд исследований по вопросам метеорологии — измерению температуры верхних слоёв атмосферы, уточнению закономерностей зависимости атмосферного давления от высоты и т. Сконструировал чувствительный дифференциальный барометр , пригодный для практического нивелирования. Осуществил в 1887 г. Чувствительный дифференциальный барометр высотомер. Изготовлено Георгом Брауэром по заказу Дмитрия Менделеева. В 1865—1887 гг. Менделеев выполнил цикл работ по физикохимии растворов, которые обобщил в работе «Исследование водных растворов по удельному весу» 1887. Разработал гидратную теорию водных растворов, основанную на предположении о существовании в растворе неустойчивых химических соединений — продуктов взаимодействия растворителя с растворённым веществам. Показал наличие на диаграммах состав — производная плотности по составу изломов, которые считал отвечающими образованию определённых стехиометрических химических соединений. Дальнейшим развитием этих идей Менделеева позднее стало учение Н. Курнакова о сингулярных точках. Менделееву принадлежит ряд важнейших работ в области метрологии. Разработал точную теорию весов, предложил усовершенствованные конструкции коромысла и арретира. Под руководством Менделеева в 1893—1898 гг. По настоянию Менделеева с 1899 г. Научные исследования Менделеева были неразрывно связаны с потребностями экономического развития страны. Особое внимание Менделеев уделял нефтяной, угольной, металлургической и химической промышленности, выступал за экономическую независимость России. Результаты докторской диссертации учёного были использованы для корректировки спиртометрических таблиц. Начиная с 1860-х гг. Менделеев занимался проблемами переработки нефти и на основании собственных исследований предложил принцип дробной перегонки. Настаивал на необходимости использования нефти не только как топлива, а прежде всего в виде сырья для химической промышленности. Предложил 1877 гипотезу неорганического происхождения нефти в результате взаимодействия карбидов железа с подземными водами при высоких температурах и давлениях. В 1888 г. В 1890—1892 гг. Чельцовым разработал технологию изготовления нового типа бездымного пороха. Менделеев неоднократно посещал Бакинские нефтепромыслы, Донецкие месторождения Дмитрий Менделеев. Толковый тариф, или Исследование о развитии промышленности России в связи с её общим таможенным тарифом 1891 года. Санкт-Петербург, 1892. Титульный лист.
И естественно, он опирался на достижения и открытия своих предшественников. Впервые внимание на взаимосвязь атомных весов и свойств элементов обратил немецкий химик Дёберейнер, который попытался разбить известные ему элементы на триады с похожими свойствами и весами, подчиняющимися определенному правилу. В каждой тройке средний элемент имел вес, близкий к среднему арифметическому двух крайних элементов. Но это были далеко не все известные элементы. К тому же, тройка элементов явно не исчерпывала список элементов с похожими свойствами. Попытки найти общую закономерность позже предпринимали немцы Гмелин и фон Петтенкофер, французы Ж. Дюма и де Шанкуртуа, англичане Ньюлендс и Одлинг. Дальше всех продвинулся немецкий ученый Мейер, который в 1864-м году составил таблицу, очень похожую на таблицу Менделеева, но она содержала лишь 28 элементов, в то время как было известно уже 63.
Дмитрий Иванович Менделеев
Анализ многочисленных черновых записей Д. Менделеева полностью отвергает эту версию и неоспоримо доказывает, что открытие периодического закона было совершено в порядке четко выраженного перехода от особенного к всеобщему. Таким образом, после открытия германия в 1886 году Периодический закон Менделеева был окончательно признан в качестве одной из теоретических основ химии. Гениальное открытие Д.И. Менделеева позволило предугадать существование и свойства еще не открытых элементов.
Сайт Владимира Кудрявцева
На дальнем краю таблицы Менделеева элементы распадаются практически в момент их формирования, что дает очень мало времени для изучения их свойств. На самом деле, ученые до сих пор мало что знают о последних новооткрытых элементах. Таким образом, в то время как некоторые ученые охотятся за никогда ранее не получаемыми элементами, другие хотят узнать больше о новичках в таблице и странном поведении, которое могут демонстрировать эти сверхтяжелые элементы. Для таких огромных атомов химия может работать иначе, так как ядра, сердца в центре каждого атома, «распирает» от сотен протонов и нейтронов.
Вокруг них кружатся огромные стаи электронов, некоторые из которых движутся со скоростью, близкой к скорости света. Такие экстремальные условия могут иметь серьезные последствия — например, они могут спутать привычный порядок периодической таблицы, в которой элементы в каждом столбце являются близкими родственниками, которые ведут себя схожим образом. Владислав Щеглов осматривает емкости с берклием после их доставки в Россию.
Ученые продолжают открывать эти сверхтяжелые элементы в поисках того, что поэтично назвали «островом стабильности». Ожидается, что атомы с определенным количеством протонов и нейтронов будут жить дольше, чем их соседи, и сохраняться, возможно, часами, а не долями секунды. Такой остров даст ученым достаточно времени, чтобы более внимательно изучить эти элементы и понять их свойства.
Первые проблески этого загадочного острова были обнаружены, но не ясно, как высадиться на его берегах. Движущей силой всех этих усилий является любопытство — как элементы действуют на границах периодической таблицы? Каждый химический элемент определяется количеством протонов, которые он содержит.
Создайте атом с большим количеством протонов, чем когда-либо прежде, и вы получите совершенно новый элемент. Каждый элемент имеет различные подвиды, известные как изотопы, различающиеся по количеству нейтронов в ядре. Разные изотопы элемента могут иметь совершенно разные периоды полураспада — то есть период времени, в течение которого половина атомов в образце распадается на более мелкие элементы.
Периодическая таблица Менделеева, представленная Российскому химическому сообществу 6 марта 1869 года, содержала только 63 элемента. Поначалу ученые дополняли ее, выделяя элементы из природных материалов: например, изучая минералы и разделяя их на составные части.
Именно в процессе работы над «Основами» Менделеев открыл Периодический закон. Первая проба История открытия Периодического закона и создания Периодической системы сложна и запутана, поэтому дальше я изложу лишь общий путь Менделеева к главному достижению его жизни. Начну со свидетельства самого Дмитрия Ивановича: «Первая проба, сделанная в этом отношении, была следующая: я отобрал тела с наименьшим атомным весом и расположил их по порядку величины их атомного веса. При этом оказалось, что существует как бы период свойств простых тел, и даже по атомности элементы следуют друг за другом в порядке арифметической последовательности величины их пая: Уже при рассмотрении этих легких элементов с атомными весами от 1 до 40 Менделеев пришел к важным предположениям: 1. При расположении элементов в порядке возрастания их атомных весов наблюдается «как бы период свойств».
Тем самым он если и не предложил пока! Нельзя ли построить систему элементов из структурных блоков следующего вида: Иными словами, Менделеев решил выстроить систему элементов укладыванием штабелями фрагментов типа 1 так, чтобы атомные веса увеличивались сверху вниз и слева направо. Джон Ньюлендс 1837—1898 — английский физик и химик. В 1864 г. Ньюлендс пронумеровал элементы, сопоставил их номера с их свойствами и, отметив, что элементы с аналогичными свойствами регулярно повторяются, сделал вывод: «Восьмой элемент, начиная с данного элемента, является своего рода повторением первого, подобно восьмой ноте октавы в музыке…». Очевидно, что этот род простых тел составляет как раз переход между галоидными элементами и ясно металлическими. Эти слова показывают, как Менделеев формировал «полюса» будущей системы и чем он предполагал заполнять пространство между ними.
На этой последней трудности следует остановиться детальней. В варианте 2 в первых двух строчках элементы-аналоги стоят друг под другом, что естественно. Тогда Менделеев решил длинные строчки «сломать»: И что? А ничего хорошего. На первый взгляд, ничем. Но только на первый взгляд. И Менделеев это знал.
Получается, что если присмотреться, то ванадий и фосфор равно как хром и сера, хлор и марганец не совсем «чужие» друг другу элементы. Между ними кое-какое сходство есть, но проявляется оно только в высших соединениях. Менделеев об этом знал и до 1869 г. Более того, об этом знали многие химики до него, но оставался вопрос: сходство высших соединений скажем, кислородных обусловлено сходством самих элементов, оказавшихся в особом, «предельном» состоянии, или же кислорода в них так много, что он «стирает» различия в природе самих элементов? Для Менделеева это был один из самых трудных вопросов. И ответ на него он искал около года, если не больше. Итак, вариант системы типа 3 , который вполне устраивает нас, для Дмитрия Ивановича в начале 1869 г.
И главная причина его отказа от этого варианта состояла в отсутствии ясных и строгих критериев объединения в один столбец элементов, как тогда говорили, разных разрядов, или, если использовать современную терминологию, элементов главных и дополнительных подгрупп. При том что Менделеев понимал: свойства элементов определяются не только величиной и весом атома, но и «внутренними различиями материи, входящей в состав атомов», т. Но это понимание тогда оставалось лишь блестящей догадкой. Что делать дальше? В ситуации, когда критерии объединения элементов обоих «разрядов» в единую систему были еще не ясны, ему представилось более естественным разъединить элементы разных «разрядов». Именно поэтому, имея в руках вариант системы, по формальным признакам весьма близкий к тому, который впоследствии получил название «естественной системы» и который сейчас можно видеть в школьных и вузовских учебниках, Менделеев отказался размещать элементы «второго разряда» дополнительных подгрупп среди элементов первого, поскольку в этом случае «разорвалась бы естественность связи членов одного … ряда» т. Задача объединения элементов разных «разрядов» лишь на первый взгляд может показаться сравнительно несложной.
Надо было перегруппировать шестьдесят с лишним элементов, а не просто выбросить треть их из системы. При этом надо было сохранить их расположение в порядке возрастания атомных весов и, по возможности, периодический характер изменения их свойств. Задача осложнялась тем, что Cu, Ag, Zn и Cd Менделеев поначалу относил к элементам первого разряда т. Может быть, тогда подойдет другая форма, которую потом станут называть «длинной» или «длиннопериодной» : Нет, такое расположение элементов Менделеева также не устраивало. Его смущало наличие разрыва в первых двух строках, ибо пустое место внутри естественной системы может служить указанием на существование не открытого еще элемента, а подозревать существование неизвестных элементов между, например, Be и B оснований не было. После долгих мучений Менделеев создал вариант системы, который с несвойственной ему скромностью назвал «Опытом системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве» далее сокр. На рукописном листке с «Опытом» он проставил дату: 17 февраля 1869 г.
Составление «Опыта» и написание статьи «Соотношение свойств с атомным весом элементов» подвели черту под важным этапом работы Менделеева по созданию рациональной систематики элементов. Теперь он был уверен, что: — атомный вес является одним из важнейших параметров, определяющих коренные свойства элементов, и потому «распределение элементов по атомному их весу не противоречит естественному сходству, существующему между элементами, а напротив того, прямо на него указывает» Менделеев, 1869, с. Но полученный результат никак не мог считаться окончательным, поскольку «Опыт» при всех его достоинствах не обладал ни цельностью, ни должной естественностью. Так, переходные элементы «второго разряда» явно демонстрировали известные аналогии с элементами «первого», в «Опыте» же они оказывались всего лишь «навесом» над остовом системы.
Вторая история - из того же ряда. Если Таблица приснилась, то и это сближает Менделеева с нами, простыми людьми.
Может быть, ему что-то подобное и снилось. Может быть, ему что-то и снилось, вот только над решением этой загадки природы, по его собственному признанию, он "лет двадцать думал". Это некоторое преувеличение, потому что на момент открытия Менделееву только-только исполнилось 35 лет. И его портрет именно в таком возрасте - молодого в сущности человека - и следовало бы помещать в кабинетах химии. Посмотрим на нарисованную им рукописную Таблицу. К тому времени было известно всего чуть более 60 элементов с их атомными весами сейчас почти вдвое больше.
Идея расположить элементы по возрастанию их атомных весов совершенно естественна. Сложнее было заметить периодические закономерности в этом ряду, но и здесь было немало сделано до Менделеева. Уже существовало "правило октетов" химические свойства каждого восьмого элемента очень близки , "правило триад" в каждой тройке близких по свойствам элементов средний элемент обладает и средним атомным весом.
Студенты узнали об открытии Менделеева, который обнаружил, что свойства химических элементов периодически повторяются. Ученый разместил в таблице химические элементы в зависимости от того, насколько легко тот или иной из них готов «подружиться» с остальными.
Свое открытие ученый назвал «Периодический закон химических элементов». И каждому нашел свое место в таблице. Дмитрий Иванович был дальновидным ученным и предусмотрительно оставил пустыми некоторые клеточки в таблице, для открытия новых элементов, которые уже в наше время обнаружили ученые.
О Д.И. Менделееве
- Таблица Менделеева: история открытия, интересные факты и байки
- Система, перевернувшая науку
- Открытия и изобретения Д. И. Менделеева
- Лента новостей
- Менделеев Дмитрий | Читать биографии известных личностей РФ для школьников и студентов
Топ-5 открытий российской нaуки 2023 годa, которые могут изменить мир
Об открытиях Дмитрия Менделеева нам рассказал ведущий разработчик программ «Умная Москва» Семен Ланцман. На самом деле существование критической температуры установил ещё в 1822 году французский учёный-естествоиспытатель Шарль Каньяр де Ла-Тур, но открытие Менделеева никак с ним не связано – Дмитрий Иванович пришёл к нему самостоятельно. Прикладные открытия Менделеева, список которых можно продолжить таковыми в области кораблестроения, делались при сотрудничестве с исследовательскими географическими экспедициями.
Менделеев Дмитрий
Тем более что работа Ла-Тура в своё время прошла практически незамеченной, и не была известна широкому научному сообществу. Как бы то ни было, существование современной промышленности без этого открытия было бы невозможным. Универсальная газовая постоянная Уравнение Менделеева — Клапейрона, или уравнение идеального газа Изучению газов и их свойств Дмитрий Иванович посвятил много лет и немало научных работ. Основным и важнейшим их итогом стало открытие Менделеевым универсальной газовой постоянной, которая является неотъемлемой частью уравнения идеального газа, известного каждому физику и химику. Это уравнение состояние ныне известно, как уравнение Менделеева — Клапейрона, так как оба этих учёных открыли его одновременно. В научном мире это довольно распространённая практика, когда одно открытие называют именами сразу нескольких человек. Что интересно, Бенуа Клапейрон, второй учёный, также являлся членом Петербургской Академии наук, хотя жил и работал он в Париже.
Пикнометр Научный прибор пикнометр, одно из изобретений Менделеева Это прибор, который применяется для измерения плотности газообразных, жидких и твёрдых веществ, а заодно и одно из незаслуженно забытых, но важных изобретений Менделеева. Современные пикнометры основаны именно на изобретённом им приборе, просто благодаря новым технологиям они стали надёжнее и точнее, при этом принцип их работы не изменился. Историки утверждают также, что прототип пикнометра был изобретён ещё в XI веке арабским учёным Абу аль-Бируни, но об этом стало известно только в наше время. О существовании изобретения аль-Бируни в XIX веке никто даже не догадывался, так как оно к тому моменту было уже давно и прочно забыто. Сейчас он, кстати, очень высоко почитается, особенно на территории современного Узбекистана, где он некогда родился.
Сами по себе эти минералы считаются очень редкими. Поэтому способы добычи германия очень сложны. Полупромышленное производство диоксида германия было начато в США примерно в 1941 году. Тогда же, накануне войны, впервые в СССР была получена чистая двуокись германия. Это время можно назвать «звездным часом» германия — его стали использовать в качестве полупроводника. В частности, транзисторы на основе германия совершили настоящую революцию в радиоэлектронике. Германиевый точечный диод в герметичном стеклянном корпусе Производство германия в промышленных масштабах в нашей стране началось в 1959 году, когда на Медногорском медно-серном комбинате был введен в действие цех переработки пыли. Специалисты комбината разработали уникальную технологию — получение германиевого концентрата из пыли металлургических печей и золы от сжигания угля. Пуск этого цеха относят к крупнейшим внедрениям в цветной металлургии XX века. Для переработки германиевого концентрата в конечные продукты чистый германий и его соединения в 1961 году на Красноярском заводе цветных металлов был создан цех по производству германия. После этого СССР смог полностью отказаться от импорта германия, а в 1970-е годы начать его экспорт и стать мировым лидером в отрасли. В 1991 году производство в Красноярске было преобразовано в государственное предприятие «Германий». Применение: от электроники и оптики до косметики и парфюмерии В первые годы промышленного производства германий в большей степени рассматривался в качестве компонента полупроводниковой электроники. Но уже в 1986 году доля германия в электронике сократилась до трех процентов — в транзисторах его все больше вытеснял более дешевый кремний. Однако, в некоторых областях позиции германия оказались достаточно прочны.
В 1841 году Менделеев поступил в тобольскую гимназию, в 1855 году — с золотой медалью окончил отделение естественных наук физико-математического факультета Главного педагогического института в Санкт-Петербурге. Здесь он встретил выдающихся учителей, в их числе были лучшие научные силы того времени, академики и профессора Петербургского университета. После окончания института Менделеев работал учителем в Симферополе, затем в Одессе. В 1856 году он вернулся в Санкт-Петербург, где защитил диссертацию на степень магистра химии «Об удельных объемах». В 23 года он стал доцентом Петербургского университета, где читал теоретическую и органическую химию. В 1859 году Менделеев был отправлен в двухгодичную командировку за границу, в Гейдельберг, где он сделал значительное экспериментальное открытие: установил существование «температуры абсолютного кипения», при достижении которой в определенных условиях жидкость мгновенно превращается в пар. В 1861 году Менделеев возвращается в Санкт-Петербург, где возобновляет чтение лекций по органической химии в университете и публикует работы, целиком посвященные органической химии. Менделеев оказывается одним из первых теоретиков в области органической химии в России. Он выпускает учебник «Органическая химия» — первый отечественный учебник, в котором идеей, объединяющей всю совокупность органических соединений, является теория пределов, оригинально и всесторонне развитая. Первое издание быстро разошлось, и в следующем году учебник был переиздан. За свой труд ученый удостоился Демидовской премии — высшей научной награды России того времени. В 1863 году физико-математический факультет Петербургского университета избрал его профессором на кафедру технологии, но из-за отсутствия у него степени магистра технологии его утвердили в должности только в 1865 году. До этого, в 1864 году, Менделеев был избран также профессором Петербургского технологического института. В 1865 году Менделеев защитил диссертацию «О соединениях спирта с водой» на степень доктора химии. Менделеев, вопреки сложившейся легенде, водку не изобретал, она существовала задолго до него. В 1867 году ученый получил в университете кафедру неорганической общей химии, которую и занимал в течение 23 лет. Приступив к подготовке лекций, он обнаружил, что ни в России, ни за рубежом нет курса общей химии, достойного быть рекомендованным студентам. Тогда он решил написать его сам.
С учётом затрат на тару и на многократную перегрузку расходы на транспортировку нефти в несколько раз превышали стоимость самой добычи! А это делало российские нефтепродукты неконкурентоспособными даже на внутреннем рынке, не говоря уже о внешних. Нефть Баку. Wikimedia Commons Дмитрий Иванович прекрасно понимал невозможность дальнейшего развития российской «нефтянки» при сохранении прежних способов транспортировки. И тогда у учёного возникла смелая идея — перевозить нефтепродукты не в традиционных бочках, а сразу в трюмах специальных судов. И вскоре появились на свет первые русские танкеры. Конечно, по сравнению с современными танкерами те первые деревянные нефтеналивные суда выглядят, как детская игрушка. Но главное — это радикальный шаг вперёд! Не искать корабельную тару для нефти, а сам корабль превратить в большую нефтяную цистерну! И результат не заставил себя долго ждать. Даже те — ещё весьма несовершенные — менделеевские нефтяные баржи позволили снизить затраты на транспортировку российской нефти в пять! Наша нефть впервые стала стоить дешевле американской! А значит, перед отечественной нефтяной промышленностью открылись не только внутренние, но и внешние рынки. Здесь и принцип непрерывной перегонки нефти ныне общепринятый , и исследования углеводородов русской нефти, особенностей её фракционного состава, обработки и так далее. Менделеев доказал, что остаток нефти после отгона бензина и керосина содержит превосходные смазочные масла. Через десять лет после этого открытия Россия, ввозившая раньше из-за границы смазочные масла на 100 тысяч золотых рублей в год, сама наладила их экспорт уже на миллионы рублей. Дмитрий Менделеев. Wikimedia Commons Менделеев высказал идею организации нефтеперерабатывающих заводов в верхнем и среднем течении Волги в 1891 году вышла большая статья Менделеева «Где строить нефтяные заводы». И многое, многое другое. В итоге Менделеев добился того, что русская нефтяная промышленность на время опередила американскую. Его коллега, химик Николай Зелинский, вспоминал: «Менделеев ясно видел, что только независимость экономическая есть действительная независимость». Время доказало правоту предвидения гениального учёного. Автор — кандидат исторических наук.
54. Первые в мире. Периодический закон Менделеева
Это было самое главное в открытии Менделеева, позволявшее связать воедино все казавшиеся до этого разрозненными группы элементов. Прекрасно образованные светские люди вечерами в доме Менделеевых вели философские разговоры, обсуждали политические новости и спорили о самых различных проблемах бытия. учёный-энцеклопедист: химик, физик, экономист, геолог, педагог и т.д. Биография, вклад в развитие науки. Анализ многочисленных черновых записей Д. Менделеева полностью отвергает эту версию и неоспоримо доказывает, что открытие периодического закона было совершено в порядке четко выраженного перехода от особенного к всеобщему. Ещё одно немалое достижение Менделеева – это открытие «температуры абсолютного кипения жидкостей», то есть критической температуры.