Это уравнении называется уравнением Клайперона-Менделеева, именно потому что вклад в открытие уравнения внесли оба этих ученых. Важнейшим условием процветания России Менделеев считал не только рост промышленности и рациональное использование природных ресурсов, но и развитие творческих сил народа, распространение просвещения и науки.
Менделеев кратко о его достижениях
Именно с наблюдения процессов стеклоделия начался путь Д. И. Менделеева в науке. В 1899 году Менделеев совершил большую поездку на Урал для выяснения застоя железной промышленности. В 1899 году Менделеев совершил большую поездку на Урал для выяснения застоя железной промышленности. Вклад Дмитрия Ивановича Менделеева в развитие российской науки неоценим и подтверждением этого служит перечень наград, открытий, научных званий. 1. Дмитрий Менделеев был 17-м ребёнком в их большой семье. Российская Академия наук забаллотировала кандидатуру Менделеева в академики из-за его прогрессивных взглядов.
Дмитрий Иванович Менделеев (1834 – 1907)
| Дмитрий Иванович Менделеев. Многообразие интересов великого учёного | Будучи талантливым педагогом, Менделеев оставил после себя не только вклад в науку в виде открытий, но и плеяду учеников и последователей. |
| Д.И. Менделеев — великий русский ученый | Менделеев, открытия в области химии которого затмевают его успехи в гуманитарных науках, все свои экономические исследования вел с вполне практичной целью помощи России. |
Дмитрий Иванович Менделеев и его вклад в развитие отечественной и мировой науки
Фундаментальный вклад Менделеева в науку не ограничивается одной лишь периодической таблицей и соответствующим законом. Менделееву не сразу удалось продолжить образование, но всё же в 1850 году он был принят на отделение естественных наук физико-математического факультета Главного педагогического института Петербурга. Проработав более 13 лет в Главной палате мер и весов, Д.И. Менделеев внёс большой вклад в развитие метрологии. Биография Дмитрий Иванович Менделеев родился 27 января 1834 года в Тобольске и был последним, семнадцатым по счёту ребенком в семье директора Тобольской гимназии.
Дмитрий Иванович Менделеев: биография, научная деятельность и интересные факты из жизни
Но, сопоставив химические свойства, переместил бериллий ближе к магнию. Можно сказать, что ученый таким образом высказал сомнение в общепринятом значении атомной массы бериллия. Он изменил ее на 9,4. А формулу оксида бериллия по аналогии с оксидом магния переделал из Be2O3 в BeO. Следует заметить, что такое значение атомной массы бериллия было подтверждено только спустя десять лет. Так же смело Менделеев действовал и в остальных подобных случаях. Например, приписал урану атомную массу 240, вследствие чего элемент оказался последним в системе. Далее четко сформулировал понятия о группах элементов, малых и больших периодах.
Один из вариантов современного вида периодической таблицы Д. Менделеева Пустые места в таблице Менделеева не смущали: он с легкостью оставлял их, считая, что эти элементы еще не открыты и неизвестны науке. Так, с учетом свойств соседствующих с пустотами в таблице элементов и их соединений талантливый химик предсказал и подробно описал три неизвестных элемента, назвав их именами аналогов — эка-бор будущий элемент скандий , эка-алюминий известный затем как галлий и эка-силиций получивший название германий. Доработкой таблицы занимался не только сам ее создатель. К ней приложили руку многие видные химики всех передовых стран. Варианты периодической системы отличались друг от друга порой разительно, однако всегда во главе угла стоял открытый Менделеевым закон периодического изменения свойств элементов. Так, химик поместил элемент водород в первую группу сверху слева , некоторые ученые вообще не предоставляли водороду места в системе, другие рассматривали его как легкий аналог галогенов хлора, брома или йода , третьи размещали водород в середине первого периода, подразумевая, что этот элемент как бы принадлежит ко всем группам элементов.
К слову, такая неоднозначная ситуация сохранилась и до сих пор. Закон и периодическая система даже сегодня продолжают свое развитие, которое порой отражается на ее внешнем виде, но не меняет при этом ее сути Вариант таблицы, опубликованной в «Основах химии» Менделеева за 1871 год, представлял классическую короткую форму периодической системы, являющейся в весьма высокой степени информативной — четко очерчены периоды и группы элементов, под их символами приведены формулы важнейших соединений. Здесь большинство атомных масс округлены до целых чисел, а также четко показаны пробелы, которые отвечают предсказанным элементам. Во времена Менделеева было известно мало редкоземельных элементов. Ученый поместил в таблицу только символ элемента церия, а положение остальных — иттрия, лантана, диспрозия, эрбия — он затем неоднократно менял, но прийти к однозначному выводу так и не смог. Несмотря на это, химик полагал, что за каждым редкоземельным элементом должно быть закреплено отдельное место в определенной группе периодической системы. Последним элементом в этом варианте таблицы был уран с атомной массой 240.
Менделеев не спешил предсказывать существование элементов тяжелее урана. Он считал, что если они и есть в природе, то их совсем немного. Так, в таблице после урана идут пять пустых мест, которые соответствуют трансурановым элементам с их вероятными атомными массами. Кроме этого, в таблице присутствуют и другие элементы, которые еще предстояло открыть: два аналога марганца с атомными массами 100 и 190 — будущие технеций и рений, аналоги цезия, бария, лантана и тантала — франций, радий, актиний и протактиний, аналоги теллура и йода — полоний и астат. В восьмом издании «Основ химии», которое вышло в 1906-м, была помещена другая, немного модифицированная таблица. В нее добавили так называемую нулевую группу, включающую новые элементы, открытые в конце XVIII века, — благородные, или инертные, газы. Их Менделеев предсказать не смог, более того, они стали целым испытанием для периодического закона и таблицы.
Дело в том, что от данных элементов не удавалось получить каких-либо соединений, они просто не вступали в химическое взаимодействие с другими веществами. Доходило до того, что некоторые ученые отказывались признавать их элементами. Однако в итоге была выдвинута идея так называемой нулевой группы, что позволило включить данные элементы в таблицу. Кроме них в таблицу попал еще радий — это говорит о том, что Менделеев окончательно признал явление радиоактивности и радиоактивных элементов. Открытие предсказанных элементов Интересна история открытия элементов, существование которых предрекал Менделеев исходя из периодической таблицы. По сути, относительно скорое их обнаружение и полное совпадение предсказанных свойств с реальными стало дополнительной причиной признания периодического закона, дальнейшего развития таблицы и поиска новых элементов.
Между тем именно анализы ортита и пироксена стали стимулом к выбору темы его дипломной работы диссертации : «Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы к составу». Она начиналась такими словами: «Законы минералогии, как и других естественных наук, относятся к трем категориям, определяющим предметы видимого мира, - к форме, содержанию и свойствам.
Законы форм подчиняются кристаллографии, законы свойств и содержания управляются законами физики и химии». Понятие изоморфизма играло здесь существенную роль. Это явление уже несколько десятилетий изучалось западноевропейскими учеными. В России же Менделеев по существу был первым в данной области. Составленный им подробный обзор фактических данных и наблюдений и сформулированные на его основе выводы сделали бы честь любому ученому, специально занимавшемуся проблемами изоморфизма. Как вспоминал Менделеев впоследствии, «составление этой диссертации вовлекло меня в изучение более всего химических отношений. Этим она определила многое». Позже он назовет исследование изоморфизма одной из «предтеч», способствовавших открытию Периодического закона.
В мае 1855 года Учёный совет присудил Менделееву титул «Старший учитель» и наградил золотой медалью. В педагогическом институте режим больше походил на казарменные порядки. Даже отлучиться в город студенты могли лишь на непродолжительное время, получив разрешение. Менделееву пришлось догонять своих сокурсников и самостоятельно изучать материал, который его коллеги прошли в первый год. Такая нагрузка сказалась на его здоровье. Врачи рекомендовали ему сменить нездоровый петербургский климат и уехать на юг. В Одессе Менделеева назначили преподавателем математики, физики и естественных наук в гимназию при Ришельевском лицее. Много времени он отдавал работе над магистерской диссертацией, в которой рассматривал проблему «удельных объёмов» с точки зрения унитарной теории Жерара, полностью отбросив дуалистическую теорию Берцелиуса.
Эта работа показала удивительную способность Менделеева к обобщению и его широкие познания в химии. Осенью Менделеев блестяще защитил диссертацию, с успехом прочёл вступительную лекцию «Строение силикатных соединений». Через год в Петербургском университете он получил звание магистра химии и стал Доцентом. Дмитрий начал читать курс лекций по органической химии. Его талант преподавателя и ученого получил высокую оценку руководства, и в 1859 году его послали в двухгодичную научную командировку в Германию. Если многие другие его соотечественники-химики направлялись за рубеж в основном «для совершенствования образования», не имея собственных программ исследований, то Менделеев имел четко разработанную программу. Он поехал в Гейдельберг, куда привлекали его имена Бунзена, Кирхгофа и Коппа, и там работал в организованной им самим лаборатории, преимущественно исследуя явления капиллярности и поверхностного натяжения жидкостей. И добился неплохих результатов, сделал значительное экспериментальное открытие: установил существование «температуры абсолютного кипения» критической температуры , при достижении которой в определенных условиях жидкость мгновенно превращается в пар.
Это имело практическое значение для сжижения газов. В гейдельбергской лаборатории Менделеев работал, прежде всего, как экспериментатор-физик, а не химик. В конце своего пребывания в Гейдельберге Менделеев записал: «Главный предмет моих занятий есть физическая химия. Еще Ньютон был убежден, что причина химических реакций лежит в простом молекулярном притяжении, обусловливающем сцепление и подобном явлениям механики. Блеск чисто химических открытий сделал современную химию совершенно специальною наукою, оторвав ее от физики и механики, но, несомненно, должно настать время, когда химическое сродство будет рассматриваться как механическое явление... Я выбрал своею специальностью те вопросы, решение которых может приблизить это время». Этот рукописный документ сохранился в архиве Менделеева, в нем он, по существу, высказал свои «заветные мысли» относительно направлений познания глубинной сущности химических явлений. В 1861 г.
Менделеев возвращается в Санкт-Петербург, где возобновляет чтение лекций по органической химии в университете и публикует 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. Приступив к чтению курса в Петербургском университете, Менделеев, не найдя ни одного пособия, которое он мог рекомендовать студентам, в 1861 году Менделеев издает учебное пособие - «Органическую химию», удостоенную Санкт-Петербургской академией наук Демидовской премии. Менделеева в Петербургском университете, - вспоминал В. Вернадский, - остаются незабываемыми... Химический элемент являлся в них не абстрактным, выделенным из космоса объектом, а представлялся облаченным плотью и кровью, составной неотделимой частью единого целого - планеты в космосе... Сколько в это время рождалось мыслей и заключений, нередко шедших совсем не туда, куда вела логическая мысль лектора, действовавшего на нас всей своей личностью и своим ярким, красочным обликом».
Не случайно, Вернадский стал одним из основоположников новой науки геохимии и разработал геохимическое учение о биосфере, области жизни. Таким образом, Менделеев оказывается одним из первых теоретиков в области органической химии в России. В 1864-м Менделеева избрали профессором химии Технологического института.
Затем предсказал существование ещё восьми элементов, в том числе «двителлура» — полония открыт в 1898 году , «экаиода» — астата открыт в 1942—1943 годах , «двимарганца» — технеция открыт в 1937 году , «экацезия» — франция открыт в 1939 году. Портрет Д. Менделеева художник Илья Репин, 1885 В 1900 году Менделеев и Уильям Рамзай пришли к выводу о необходимости включения в Периодическую систему элементов особой, нулевой группы благородных газов.
Сконструировал в 1859 году пикнометр — прибор для определения плотности жидкости. Создал в 1865—1887 годах гидратную теорию растворов. Развил идеи о существовании соединений переменного состава. Исследуя газы, Менделеев нашёл в 1874 году общее уравнение состояния идеального газа, включающее как частность зависимость состояния газа от температуры, обнаруженную в 1834 году физиком Б. Клапейроном уравнение Клапейрона — Менделеева. В 1877 году Менделеев выдвинул гипотезу происхождения нефти из карбидов тяжёлых металлов, которая, правда, на сегодня большинством ученых не принимается; предложил принцип дробной перегонки при переработке нефти.
Это отразилось в перечне предметов, которые надлежало изучать в гимназиях. Менделеев даже подготовил свой вариант учебного плана. Он считал необходимым сокращение курса среднего образования до 6 лет вместо 8, отмену экзаменов.
По его убеждению, «весь строй учебных предметов в отечественных гимназиях должен соответствовать не чужой религии и языку латинскому , а своим». И речь шла не только о том, что необходимо отказаться от мертвых языков, наполнить образование знаниями, необходимыми для жизни и индивидуального развития, а о том, чтобы сделать образование практико-ориентированным. По его убеждению, экзамены оправданны только там, где необходимо установить соотношение между спросом желающими поступить и предложением количеством мест в высшем учебном заведении.
В средней школе важнее общее развитие, движение ученика, его желание и способности учиться, которые и должны оцениваться учителями, хорошо знающими каждого ученика. Служить общественному прогрессу Особое внимание Д. Менделеев уделял проблемам высшего образования.
Им было четко обозначено его предназначение — «служить общественному прогрессу, общему народному благу, осуществить связь между индивидуальными возможностями молодых людей и общественными нуждами». Мыслитель полагал, что в высшей школе, которая призвана воспитывать элиту общества, конкретные специальные знания в профессиональной подготовке должны опираться на глубокие общенаучные знания. Высшую школу должен был отличать постоянный труд по развитию науки и укреплению ее связи с промышленностью.
Ученый видел в высших учебных заведениях источник создания в России национальной интеллигенции, способной самостоятельно развивать науку, технику, культуру страны. Менделеев подчеркивал в данной связи, что «нам особенно нужны образованные люди, близко знающие русскую природу, то есть всю русскую действительность, для того чтобы сделать настоящие самостоятельные, а не подражательные шаги в деле развития своей страны». Что касается собственно образовательного процесса в высшей школе, то его смысл Дмитрий Иванович видел «в соединении абстрактно-бесконечного с конкретной действительностью».
Он считал, что знание уже известного не удовлетворяет прямому назначению высших учебных заведений, они должны «воспитывать лиц, способных впоследствии идти в область неизвестного, пытливых, обладающих возможностями, необходимыми для достижения еще не известных областей знания». И это главное отличие высшей школы: подлинно научный уровень преподавания, постоянное стремление двигать науку вперед. Менделеев особое значение придавал подготовке учителей как высокообразованных специалистов, способствующих самостоятельному развитию своей страны.
Он считал, что от подготовки учителей зависят судьбы просвещения в стране, а следовательно, и будущность государства. Вот его кредо: «Нельзя же, заботясь о том, чтобы были у России всякие свои специалисты, забыть о том, что ей нужнее всего хорошие учителя». Дмитрий Иванович особенно подчеркивал воспитательную роль учителя: он должен стать для учеников идеалом и образцом, «знать каждого ученика, его способности, наклонности и характер, чтобы всесторонне развить имеющиеся задатки».
И конечно, учитель — «местный светоч науки». Педагогическая деятельность не состоит «только в обучении тому, что распространилось уже в жизни, педагоги должны содействовать перестройке жизни на улучшенный, сообразно времени, лад». Менделеев подчеркивал, что «все зависит в наибольшей мере от качества преподавателей, их примера, их любви к делу».
При этом он требовал, чтобы учителя следили за развитием науки, более того, непосредственно занимались ею, ибо только учитель, «который сам силен в науке, ею обладает и любит, может, особенно в раннем детском возрасте, влиять плодотворно на ученика при помощи любого предмета преподавания». Итак, учитель должен быть образцом, примером, воспитателем, исследователем, действующим по четкому плану, открытым всему новому, ведь, «узость учителя — высшее зло». Училище наставников Цельная система образования, по убеждению Менделеева, должна начинаться с устройства высшего учебного заведения для подготовки учителей.
В докладной записке министру народного просвещения Ивану Ивановичу Толстому «Проект Училища наставников» 1906 Дмитрий Менделеев предлагал создание такого училища. Характеризуя общий упадок научной, литературной, художественной жизни, связывая его с невысоким уровнем образования в стране, выход из положения мыслитель видел в создании училища наставников, которому придавал смысл универсальной Платоновской академии или «Педагогической провинции» Гете. Это училище, по его замыслу, не только должно было располагаться в географическом центре России «лучше бы всего на берегах Волги или Оки» , но и «находиться в центре современной научной и педагогической мысли».
Определяя педагогическую деятельность как одну из «общенародных надобностей», Д. Менделеев был убежден, что учитель наряду со знанием своего предмета должен обладать философским мировоззрением. В связи с этим он включал в программу обучения широкий круг дисциплин, охватывающий практически все области знаний.
В проекте такого училища Менделеев предусмотрел три факультета: историко-филологический, физико-математический, технический, или камеральный все с пятилетним сроком обучения. Предполагалось создание интерната для учащихся, лабораторий, библиотек, сельскохозяйственных угодий и ферм. Признавалось полезным открытие при училище семинарии для учителей, опытной трехклассной начальной школы и гимназии, которые могли бы служить «распространению совершенных способов обучения».
Педагогика социального оптимизма Вглядываясь в процесс формирования педагогической системы Д. Менделеева, отметим, что по своей логике он схож с процессом открытия им периодической таблицы. Тот же ход: от анализа отдельных элементов к обобщениям, к созданию четкой общей картины видения современного ему российского образования.
И, главное, тот же высокий прогностизм. Большинство из предложенных им подходов получило затем свое осуществление в российском образовании ХХ века, а некоторые еще ждут своей реализации. Но дело заключается не только в весомом научном вкладе ученого в развитие отечественной педагогики.
Дмитрий Иванович Менделеев: вклад в развитие химии
Восстановление плаката заняло немало времени: поверхность пришлось очистить от грязи и мусора, отделить таблицу от подкладки, на которой та была закреплена, обработать специальными растворами для выравнивания кислотно-щелочного баланса и устранить разрывы с помощью специальной бумаги из бруссонетии бумажной и пасты из пшеничного крахмала. Теперь таблица находится в специальном хранилище университета, где для нее созданы подходящие условия. На самом же факультете осталась ее полномасштабная копия. Чуть позже, но в том же 2019 году, сотрудники Санкт-Петербургского университета сообщили о своей сенсационной находке — обнаруженная ими в Большой химической аудитории таблица оказалась на 12 лет старше. В университете рассказали, что таблица представляет собой демонстрационный вариант, изготовленный в 1876 году. Она отличается от современных вариантов. Например, в ней нет VIII группы, в которую входят инертные благородные газы: на момент публикации они еще не были открыты. Одна из самых известных гласит, что Менделеев увидел свою таблицу во сне. Сам Дмитрий Иванович об открытии периодического закона писал так: "Заподозрив о существовании взаимосвязи между элементами еще в студенческие годы, я не уставал обдумывать эту проблему со всех сторон, собирал материалы, сравнивал и сопоставлял цифры. Наконец настало время, когда проблема созрела, когда решение, казалось, вот-вот готово было сложиться в голове. Как это всегда бывало в моей жизни, предчувствие близкого разрешения мучившего меня вопроса привело меня в возбужденное состояние.
В течение нескольких недель я спал урывками, пытаясь найти тот магический принцип, который сразу привел бы в порядок всю груду накопленного за 15 лет материала. И вот в одно прекрасное утро, проведя бессонную ночь и отчаявшись найти решение, я, не раздеваясь, прилег на диван в кабинете и заснул. И во сне мне совершенно явственно представилась таблица. Я тут же проснулся и набросал увиденную во сне таблицу на первом же подвернувшемся под руку клочке бумаги". Эта история позже и легла в основу легенды о том, что таблица Менделееву приснилась. Самому ученому такая интерпретация не нравилась. Научные открытия, сделанные во сне Впрочем, история знает и другие примеры, когда ученые мужи не только не отрицали, а даже подчеркивали, что сделали свои открытия во сне.
К этому периоду принадлежит открытие ученым понятия критической температуры. После двухлетней стажировки Менделеев вернулся в Россию и принялся за работу над будущим учебником «Органическая химия». Этот труд был высоко оценен в научных кругах, а сам автор учебного пособия награжден Демидовской премией. В 1864 году тридцатилетний Менделеев стал профессором, а еще через два года — возглавил кафедру неорганической химии. Преподавательскую деятельность он успешно сочетал с работой над систематизацией материалов, которые впоследствии легли в основу руководства «Основы химии». Музей-усадьба Д. Менделеева в Боблово Московская обл. Этот фундаментальный закон имел колоссальное значение для науки. Благодаря неограниченному научному кругозору, Менделееву удалось создать единую концепцию о природе химических элементов. В отличие от своих предшественников Д. Менделеев изложил суть открытого им закона несколько по-иному. Он установил, что изменения свойств химических элементов происходят периодически, то есть время от времени и зависят от роста их атомного веса. Наглядным выражением Периодического закона стала Периодическая таблица химических элементов. В ней все элементы расположены упорядоченно, согласно их атомному числу, электронной конфигурации и химическим свойствам. Таблица состоит из горизонтальных строк и вертикальных столбцов, именуемых соответственно периодами и группами. Таблица 1869 года содержала 60 химических элементов, но она постоянно увеличивалась и пополнялась за счет все новых и новых открытий и на сегодняшний день насчитывает 118 химических элементов. Еще одним монументальным исследованием Д. Менделеева стала гидратная теория растворов. Этой работе ученый посвятил двадцать два года своей научной деятельности. Работы по изучению упругости газов были начаты в 1872 году и завершились открытием уравнения идеального газа. В этот же период Менделеевым была разработана принципиально новая схема дробной перегонки нефтепродуктов. Причем, он научно обосновал необходимость использования цистерн и трубопроводов. Ученый был ярым противником сжигания нефти в топках и сравнивал это с растопкой печи денежными купюрами. Памятник Д. Менделееву в Киеве В семидесятых годах Менделеевым был сконструирован дифференциальный барометр-высотомер, который он представил на Парижском международном географическом конгрессе 1875 г. Это был оригинальный прибор для точного измерения атмосферного давления. Изобретение было очень компактным и удобным в работе, при этом показания его менялись даже при небольшом изменении высоты при переносе со стола на стул или с одной ступеньки на другую. За эту работу ученый был награжден золотой медалью. В 1890 году Д. Менделеев ушел из университета. Причиной этому послужили студенческие волнения, прокатившиеся по всей России. Но эти события никак не повлияли на научную деятельность знаменитого химика. Создание бездымного пороха для армии и флота принадлежит к числу его научных достижений, совершенных в этот период. Ученый открыл пироколлодий, который и стал основой производства пороха для русской артиллерии. Через некоторое время Менделеев получил должность хранителя Депо образцовых мер и весов. Он проводил математические вычисления, которые помогали ему сравнивать эталоны мер России с мерами, принятыми в других странах. Три года подряд, с 1905 по 1907 гг. Менделеев был кандидатом на Нобелевскую премию. В 1906 году эта престижная премия уже была присуждена Дмитрию Ивановичу, но Королевская академия наук Швеции выступила против этого награждения. Это обстоятельство никак не повлияло на тот признанный авторитет, которым обладал русский ученый. К тому времени он уже имел и ученые звания, и всевозможные награды, как российские, так и зарубежные, а также не раз избирался почетным членом различных научных обществ. Менделееву в Санкт-Петербурге В девяностых годах 19 столетия была открыта большая группа инертных газов. Несмотря на то, что ученый не предсказывал их появление, они также весьма успешно вписались в Периодическую систему. По этому поводу Д. Менделеев впоследствии говорил: «По-видимости, Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает», что и подтвердилось дальнейшими открытиями в области химии и атомной физики. Немалое количество работ Д.
Тогда ученый просто взял и произвольно изменил атомные веса нескольких элементов например, он присвоил урану атомный вес 240 вместо принятого 60, т. Опубликовав в 1869 г. Ориентиром в этой работе Д. Менделееву послужили атомные массы атомные веса элементов. После Всемирного конгресса химиков в 1860 году, в работе которого участвовал и Д. Менделеев, проблема правильного определения атомных весов была постоянно в центре внимания многих ведущих химиков мира. Располагая элементы в порядке возрастания их атомных весов, Д. Менделеев обнаружил фундаментальный закон природы, который теперь известен как Периодический закон: «Свойства элементов периодически изменяются в соответствии с их атомным весом». Приведенная формулировка нисколько не противоречит современной, в которой понятие «атомный вес» заменено понятием «заряд ядра». Несмотря на всю огромную значимость такого открытия, периодический закон и система Менделеева представляли лишь гениальное эмпирическое обобщение фактов, а их физический смысл долгое время оставался непонятным. Причина этого заключалась в том, что в XIX в. Сегодня мы знаем, что атомная масса сосредоточена в основном в ядре атома. Ядро состоит из протонов и нейтронов. С увеличением числа протонов, определяющих заряд ядра, растет и число нейтронов в ядрах, а значит и масса атомов элементов. Данные о строении ядра и о распределении электронов в атомах позволяют рассмотреть периодический закон и периодическую систему элементов с фундаментальных физических позиций. На базе современных представлений периодический закон формулируется так: «Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины заряда ядра атома порядкового номера ». Это было самое главное в открытии Менделеева, позволявшее связать воедино все казавшиеся до этого разрозненными группы элементов. Неожиданные сбои в этом периодическом ряду Менделеев совершенно правильно объяснил тем, что науке известны еще не все химические элементы. В своей таблице он оставил незаполненные клеточки, однако предсказал атомный вес и химические свойства предполагаемых элементов. Он также поправил ряд неточно определенных атомных масс элементов, и дальнейшие исследования полностью подтвердили его правоту. Пока не проставлены атомные номера, будущие группы элементов расположены горизонтально а будущие периоды - вертикально , еще не открыты инертные газы, встречаются незнакомые символы элементов, многие атомные массы заметно отличаются от современных. Однако нам важно видеть, что уже в первый вариант Периодической таблицы Д. Менделеев включал больше элементов, чем их было открыто на тот момент! Он оставил свободными 4 клеточки своей таблицы для еще неизвестных элементов и даже смог правильно оценить их атомный вес. Атомные единицы массы а. Рисунок 1 - Первый вариант Периодической таблицы, опубликованный в 1869 году На рисунок 1 мы видим предсказанные Д. Менделеевым и действительно открытые впоследствии элементы. Во всех предыдущих попытках определить взаимосвязь между элементами другие исследователи стремились создать законченную картину, в которой не было места еще не открытым элементам. Наоборот, Д. Менделеев считал важнейшей частью своей Периодической таблицы те ее клеточки, которые оставались пока пустыми знаки вопроса на рис. Это давало возможность предсказать существование еще неизвестных элементов. Уже в 1869 г. Менделеев поместил галогены и щелочные металлы не в центре таблицы, как раньше, а по ее краям как это делается теперь. В следующие годы Менделеев исправил атомные веса одиннадцати элементов и изменил местоположение двадцати. В итоге в 1871 г. Достойно восхищения, что свое открытие Д. Менделеев сделал в то время, когда атомные веса многих элементов были определены весьма приблизительно, а самих элементов было известно всего 63 - то есть чуть больше половины известных нам сегодня. Глубокое знание химических свойств различных элементов позволило Менделееву не только указать на еще не открытые элементы, но и предсказать их свойства! Посмотрите, как точно предсказал Д. Менделеев свойства элемента, названного им «эка-силицием» на рис. Спустя 16 лет предсказание Д. Менделеева блестяще подтвердилось. Таблица 1 - Сопоставление свойств, предсказанных Д. Менделеевым для еще не открытого элемента «эка-силиция» со свойствами элемента германия Ge Свойство Предсказано Д. Менделеевым для «эка-силиция» в 1870 году Определено для германия Ge, открытого в 1886 году Цвет, внешний вид.
Прообраз таблицы появился в первом издании учебника "Основы химии", который разрабатывал Менделеев. По мнению историков, именно работа над учебником и заставила его задуматься над природой и взаимосвязью химических элементов и попытаться поместить их в понятную систему. Об истории создания таблицы Менделеева и о том, почему она, как и закон, называется периодической — в материале РЕН ТВ. Предыстория появления системы химических элементов В далеком 1668 году выдающимся ирландским химиком, физиком и богословом Робертом Бойлем был опубликован научный труд, в котором было развенчано немало мифов об алхимии, и в котором он рассуждал о необходимости поиска неразложимых химических элементов. Ученый также привел их список, состоящий всего из 15 элементов, но допускал мысль о том, что этот список неполный. Это стало отправной точкой не только в поиске новых элементов, но и в их систематизации. Сто лет спустя французским химиком Антуаном Лавуазье был составлен новый перечень, в который входили уже 35 элементов. Но поиск новых элементов продолжался учеными по всему миру. К середине XIX века было открыто 63 химических элемента и ученые всего мира не раз предпринимали попытки объединить все существовавшие вещества в единую концепцию. Элементы предлагали разместить в порядке возрастания атомной массы и разбить на группы по сходству химических свойств. В 1863 году свою теорию представил химик и музыкант Джон Александр Ньюлендс, который предложил схему размещения химических элементов, схожую с той, что открыл Менделеев, но работа английского ученого не была принята всерьез научным сообществом из-за того, что автор увлекся поисками гармонии и связью музыки с химией. Благодаря кропотливому труду и сопоставлению химических элементов Менделеев смог обнаружить связь между элементами, в которой они могут быть одним целым, а их свойства являются не чем-то само собой разумеющимся, а представляют собой периодически повторяющееся явление. В результате размышлений Менделеева 1 марта 1869 года был завершен самый первый вариант Периодической системы химических элементов, который получил тогда название "Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве". Как выглядела первая таблица Менделеева В этом варианте элементы были расставлены по девятнадцати горизонтальным рядам рядам сходных элементов, ставших прообразами групп современной системы и по шести вертикальным столбцам прообразам будущих периодов. В этой работе, датированной августом 1871 года, Дмитрий Менделеев приводит формулировку периодического закона, которая затем оставалась в силе на протяжении более сорока лет: "Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости от их атомного веса". Астафьев Почему таблица называется периодической Суть открытия Менделеева в том, что с ростом атомной массы химические свойства элементов меняются не монотонно, а периодически. После определенного количества разных по свойствам элементов свойства начинают повторяться. Так, калий похож на натрий, фтор — на хлор, а золото схоже с серебром и медью.
Новости по теме: Дмитрий Менделеев
| Дмитрий Менделеев: биография, личная жизнь, жена и дети, семья | Дми́трий Ива́нович Менделе́ев — русский учёный-энциклопедист: химик, физикохимик, физик, метролог, экономист, технолог, геолог, метеоролог, нефтяник, педагог, воздухоплаватель. |
| Мастер на все науки Дмитрий Менделеев | Я не хочу сказать, что Менделеев не заслуживал славы открывателя периодического закона, просто приоритет в науке всегда достается тому, кто готов за него сражаться. |
| Менделеев, Дмитрий Иванович: биография, мифы и научный вклад | Важнейшим условием процветания России Менделеев считал не только рост промышленности и рациональное использование природных ресурсов, но и развитие творческих сил народа, распространение просвещения и науки. |
| Почему Менделеев не стал академиком и не получил Нобелевку - Российская газета | В январе 1859 года Менделеев получил разрешение на заграничную командировку «для усовершенствования в науках». |
| Мастер на все науки – Статьи | В 1964 году имя Менделеева было занесено на Доску почета науки Бриджпортского университета (США) в числе имен величайших ученых мира. |
Гений мировой науки: Дмитрий Иванович Менделеев
| Дмитрий Иванович Менделеев и его вклад в науку | Если говорить о влиянии на мировую науку и образование, то именно Менделеев номер один из числа российских учёных. |
| Д.И. Менделеев — великий русский ученый | Открытие Периодического закона – грандиозный, но далеко не единственный вклад этого человека в науку. |
| Дмитрий Менделеев и его удивительное открытие | Indubala | Менделеева называют русским Леонардо да Винчи, ведь он внёс вклад в различные области науки: разработал теорию весов, спроектировал управляемый аэростат, а также изобрёл эффективный метод получения спирта. |
Дмитрий Иванович Менделеев и его вклад в развитие отечественной и мировой науки
Как верно заметила министр образования и науки России Ольга Васильева в своём интервью РИА Новости: «Традиции отечественной химической школы не иссякают и сегодня. На склоне лет, анализируя сделанное, еев писал о «трех своих службах Родине»: работе в науке, педагогической деятельности и служении «на пользу роста русской промышленности». Менделеев, открытия в области химии которого затмевают его успехи в гуманитарных науках, все свои экономические исследования вел с вполне практичной целью помощи России. В 1876 году, принимая во внимание огромный вклад профессора Менделеева в отечественную науку, его избирают членом-корреспондентом Академии наук.
Вклад гения в науку
В редакционной почте появилась статья доктора исторических наук Юлии Викторовны Кудриной, посвященная Дмитрию Ивановичу Менделееву. В 1899 году Менделеев совершил большую поездку на Урал для выяснения застоя железной промышленности. Одним из важнейших открытий Менделеева стала именно эта технология, причём он раскрыл её секрет очень оригинальным образом. Будучи 25 лет от роду, Менделеев отправился в двухгодичную европейскую командировку «для усовершенствования в науках». Вклад Дмитрия Ивановича Менделеева в развитие российской науки неоценим и подтверждением этого служит перечень наград, открытий, научных званий. Но, возможно, именно открытие новых элементов Периодической таблицы Менделеева даст ключ к созданию Теории Всего, которая должна объединить существующие знания в естественных науках.
Биография Менделеева
Здесь Менделеев читает курсы теоретической и органической химии. Выходят его статьи о газовом топливе и о металлургии 1859 - Научная командировка в Германию. Менделеев организует в Гейдельберге собственную лабораторию, где производит ряд выдающихся исследований по физической химии в числе которых изучение сил сцепления и расширения жидкостей. Сделано открытие "температуры абсолютного кипения жидкостей", известной ныне под названием критической температуры 1860 - Менделеев принимает деятельное участие в первом международном съезде химиков в Карлсруэ 1861 - Возвращение в Петербург. Чтение лекций по органической химии в университете, преподавание во 2-м кадетском корпусе, в корпусе инженеров путей сообщения, в Военно-инженерном училище и в Военно-инженерной академии. В это период Менделеев составляет для студентов обширный курс "Органическая химия", удостоенный Демидовской премии. Выходят его работы по вопросам заводской, промышленной России.
В 1807 году после окончания института в числе лучших студентов, Иван был определён «учителем философии , изящных искусств и политической экономии» в Тобольск, где в 1809 год у женился на Марии Корнильевой происходила из старинного рода сибирских купцов и промышленников , внучке Корнилина Якова Григорьевича. В декабре 1818 года Иван Менделеев был назначен директором училищ Тамбовской губернии [4]. С лета 1823 по ноябрь 1827 года семья Менделеевых жила в Саратове , а затем возвратилась в Тобольск , где Иван Менделеев получил место директора Тобольской классической гимназии. Его свойства ума, культура и творческое начало определяли педагогические принципы, которыми он руководствовался в преподавании своих предметов. В год рождения Дмитрия, Иван Менделеев ослеп, что вынудило его выйти на пенсию. Для удаления катаракты он в сопровождении дочери Екатерины отправился в Москву , где в результате удачной операции доктора Петра Броссе ему было возвращено зрение. Однако вернуться к прежней работе он уже не мог, и семья жила на его небольшую пенсию [4]. Мария Дмитриевна Менделеева урождённая Корнильева , мать. Мария Дмитриевна, мать Дмитрия Менделеева, сыграла особую роль в жизни семьи. Не имея никакого образования , она прошла самостоятельно курс гимназии со своими братьями. Вследствие стеснённого материального положения, сложившегося из-за болезни главы семьи, Менделеевы переехали в село Аремзянское. Здесь находилась небольшая стекольная фабрика брата Марии — Василия Корнильева, жившего в Москве. Мать Дмитрия Менделеева получила право на управление фабрикой, и после кончины Ивана Менделеева в 1847 году большая семья жила на средства, получаемые от неё. Дмитрий вспоминал: «Там, на стекольном заводе, управляемом моей матушкой, получились первые мои впечатления от природы, от людей, от промышленных дел». Заметив особые способности младшего сына, мать сумела найти в себе силы навсегда покинуть родную Сибирь , уехав из Тобольска , чтобы дать Дмитрию возможность получить высшее образование. В год окончания сыном гимназии Мария Менделеева закончила и решила все дела в Сибири и вместе с Дмитрием и младшей дочерью Елизаветой выехала в Москву , чтобы определить сына в Московский университет. Но из-за бюрократических формальностей Дмитрия не приняли на учёбу. Спустя два года, через несколько недель после зачисления сына Дмитрия студентом Главного педагогического института в Санкт-Петербурге , Мария Менделеева скончалась [5]. Основные даты и события жизни 1834 год — родился в Тобольске в семье учителя. У них родилось трое детей. У пары родилось четверо детей. Дочь Любовь вышла замуж за поэта Александра Блока. Похоронен на Волковском кладбище [6]. Периодическая таблица химических элементов Д.
Профессор Менделеев Всего же Д. Менделеев более 35 лет своей жизни посвятил делу народного образования. Кроме Петербургского университета он в разные годы преподавал в Николаевской инженерной академии, Институте корпуса инженеров путей сообщения, Технологическом институте, Военно-инженерном училище, Втором кадетском корпусе и на Высших Бестужевских женских курсах. Вот как ученый понимал миссию профессора: «Профессор исполняет свой долг надлежащим образом не тогда, когда он читает много лекций, а когда он внушает научные истины и методы своим слушателям как влиятельный провозвестник — словом и делом, с должной убедительностью, ясностью и выразительностью, которые даются только тогда, когда профессор сам работает в науке, принимает участие в современном ее движении не как судья, а как деятель». Профессор должен был прежде всего «продвигать науку вперед, служить профессиональным и нравственным примером, заражать студентов своим стремлением к знаниям». Подчеркнем, что этот принцип Менделееву удалось максимально реализовать в своей преподавательской деятельности. Сам ученый был замечательным педагогом-практиком, очень талантливым лектором. Во время его лекций аудитория всегда была переполнена, в ней были студенты не только с профильных факультетов. У него получалось то, что он считал главным в преподавательском труде, — разжигать «юный пыл» и давать ему «возможность направляться к делу науки». Особое значение Менделеев придавал подготовке профессоров и сам был воспитателем научной смены. Десятки учеников оставили свои благодарные воспоминания об ученом как о своем учителе. А наставником его считали и основоположник русской физиологии И. Сеченов, и такой выдающийся ученый-аграрий, как К. Тимирязев, и основоположник учения о ноосфере В. Сам ученый отмечал, что «из тысяч моих учеников много теперь повсюду видных людей, и, встречая их, всегда слышал, что доброе в них семя полагал, а не простую отбывал повинность». На службе образованию На склоне лет, анализируя сделанное, Д. Менделеев писал о «трех своих службах Родине»: работе в науке, педагогической деятельности и служении «на пользу роста русской промышленности». Процветание страны Д. Менделеев связывал не только с широким и рациональным использованием ее природных богатств, но и с пробуждением творческих сил народа, распространением просвещения и науки. Его мечта, чтобы «наука и промышленность были в детях, то есть первично образование». Без образования, по мнению Д. Менделеева, немыслимы были благополучие русского народа и будущее России. Ученый был убежден, что образование служит интересам развития страны, способствует ее усилению и обогащению. От образования зависит вся практическая деятельность, будь то промышленность или сельское хозяйство, потребности людей, а значит, от образованности в конечном счете зависит общее благосостояние граждан. Степень совершенства человека мыслитель в свою очередь определял его «пользой для широкого круга общественных, государственных и общечеловеческих интересов». Путь к формированию такого человека он видел в деятельности средней и высшей школы. В данной связи Д. Менделеев постоянно подчеркивал социальную значимость школы, обусловленность ее развития «народно-государственными потребностями». В наше время мы можем с полным правом повторить его завет: «Теперь силу самостоятельности государств надо определять образованностью, производительностью, численностью народа и надобностью всего этого для остальных народов». Оригинальный педагогический мыслитель Погружение в реальную жизнь России побудило ученого с новой силой и в практическом плане обратиться к вопросам образования, представить в целостном виде то, какой он видел систему народного образования России в будущем. В 1870-е-1880-е годы Менделеев был сосредоточен на научной и преподавательской деятельности и выступал в периодической печати с публицистическими статьями и заметками, посвященными вопросам образования. В центре его внимания находились проблемы средней школы, сфера высшего, преимущественного университетского, образования, вопросы технического образования и того, что можно отнести к области дополнительного образования. В статьях и заметках мыслитель решительно высказывался о необходимости коренного преобразования системы народного просвещения и его государственного финансирования, введения обязательного начального обучения. Переход Дмитрия Ивановича Менделеева к приоритетности педагогической проблематики наметился в начале 1890-х годов и был связан с комплексом факторов. Честная и бескомпромиссная нравственная позиция по защите прав студентов, последовательно занимаемая ученым, привела в 1890 году к его вынужденному уходу из Петербургского университета из-за конфликта с министром народного просвещения, который во время студенческих волнений отказался принять от Менделеева петицию студентов. После того как закончилась деятельность Д. Менделеева в качестве профессора Петербургского университета, он активно включился в экономическую жизнь России, переживавшей тогда промышленный подъем. Менделеева в сфере образования. В это время его работы приобретают явно выраженный комплексный и прогностичный характер. Ученый создает свои главные педагогические работы: «О народном просвещении» 1899 , «Экзамены» 1899 , «Подготовка учителей и общее направление, подобающее русскому народному просвещению» 1900 , «Общеобразовательные гимназии» 1901. Публикует главы из «Заветных мыслей»: «Об образовании, преимущественно высшем» и «О подготовке учителей и профессоров» 1904. Пишет «Проект Училища наставников» 1906.
В дальнейшем расчеты ученого полностью подтвердились: галлий открыт в 1875 году , скандий открыт в 1879 году и германий открыт в 1885 году поразительно точно соответствовали тем свойствам, которые описал Менделеев. Затем прогнозы гениального химика продолжили реализовываться и были открыты еще восемь новых элементов, среди которых: полоний 1898 год , рений 1925 год , технеций 1937 год , франций 1939 год и астат 1942—1943 годы. Кстати, в 1900 году Дмитрий Менделеев и шотландский химик Уильям Рамзай пришли к мнению, что в таблицу должны быть включены и элементы нулевой группы — до 1962 года они назывались инертными, а после — благородными газами. На сегодняшний день в Периодической системе химических элементов — 118 элементов. Последний, самый тяжелый из известных, — оганесон Og , названный так в честь своего первооткрывателя Юрия Цолаковича Оганесяна. Научный руководитель лаборатории ядерных реакций имени Г. Флерова Объединенного института ядерных исследований в Дубне стал четвертым в истории ученым, при жизни которого его именем был назван химический элемент. Менделеева расположены по рядам в соответствии с возрастанием их массы, а длина рядов подобрана так, чтобы находящиеся в них элементы имели схожие свойства. Например, благородные газы, такие как радон, ксенон, криптон, аргон, неон и гелий, с трудом вступают в реакции с другими элементами, а также имеют низкую химическую активность, из-за чего расположены в крайнем правом столбце. А элементы левого столбца калий, натрий, литий и т. Говоря проще, внутри каждого столбца элементы имеют подобные свойства, варьирующиеся при переходе от одного столбца к другому. В своем первоначальном варианте периодическая система понималась только как отражение существующего в природе порядка, и никаких объяснений, почему все должно обстоять именно так, не было. И лишь когда появилась квантовая механика, истинный смысл порядка элементов в таблице стал понятен. Это произошло, когда доктор Алан Айткен наводил порядок в кладовке химического факультета. Факультет переехал в новое помещение в 1968 году, и с тех пор оборудование, реактивы и бумаги пылились в подсобном помещении. Таблица лежала в кладовке среди кучи разных лабораторных принадлежностей. В какой-то момент Айткен обнаружил свернутые в трубку лекционные материалы по химии, а в них — копию Периодической таблицы химических элементов, возраст которой оценивался в 133—140 лет. Найденная таблица аннотирована на немецком языке, слева внизу идет надпись Verlag v.