Менделеев 1869. Биография Д.И. Менделеева. Работы в области воздухоплавания
Не потеряйте. Подпишитесь и получите ссылку на статью себе на почту.
Любой, кто ходил в школу, помнит, что одним из обязательных для изучения предметов была химия. Она могла нравиться, а могла и не нравиться – это не важно. И вполне вероятно, что многие знания по этой дисциплине уже забыты и в жизни не применяются. Однако таблицу химических элементов Д. И. Менделеева наверняка помнит каждый. Для многих она так и осталась разноцветной таблицей, где в каждый квадратик вписаны определённые буквы, обозначающие названия химических элементов. Но здесь мы не будем говорить о химии как таковой, и описывать сотни химических реакций и процессов, а расскажем о том, как вообще появилась таблица Менделеева – эта история будет интересна любому человеку, да и вообще всем тем, кто охоч до интересной и полезной информации.
Небольшая предыстория
В далёком 1668 году выдающимся ирландским химиком, физиком и богословом Робертом Бойлем была опубликована книга, в которой было развенчано немало мифов об алхимии, и в которой он рассуждал о необходимости поиска неразложимых химических элементов. Учёный также привёл их список, состоящий всего из 15 элементов, но допускал мысль о том, что могут быть ещё элементы. 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. 23 из них позже были признаны неразложимыми. Но поиск новых элементов продолжался учёными по всему миру. И главную роль в этом процессе сыграл знаменитый русский химик Дмитрий Иванович Менделеев – он впервые выдвинул гипотезу о том, что между атомной массой элементов и их расположением в системе может быть взаимосвязь.
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 итоге, в феврале 1869 года Менделеев сформулировал первый периодический закон, а уже в марте его доклад «Соотношение свойств с атомным весом элементов» был представлен на рассмотрение Русского химического общества историком химии Н. А. Меншуткиным. Затем в том же году публикация Менделеева была напечатана в журнале «Zeitschrift fur Chemie» в Германии, а в 1871 году новую обширную публикацию учёного, посвящённую его открытию, опубликовал другой немецкий журнал «Annalen der Chemie».
Создание периодической таблицы
Основная идея к 1869 году уже была сформирована Менделеевым, причём за довольно короткое время, но оформить её в какую-либо упорядоченную систему, наглядно отображающую, что к чему, он долго не мог. В одном из разговоров со своим соратником А. А. Иностранцевым он даже сказал, что в голове у него уже всё сложилось, но вот привести всё к таблице он не может. После этого, согласно данным биографов Менделеева, он приступил к кропотливой работе над своей таблицей, которая продолжалась трое суток без перерывов на сон. Перебирались всевозможные способы организации элементов в таблицу, а работа была осложнена ещё и тем, что в тот период наука знала ещё не обо всех химических элементах. Но, несмотря на это, таблица всё же была создана, а элементы систематизированы.
Легенда о сне Менделеева
Многие слышали историю, что Д. И. Менделееву его таблица приснилась. Эта версия активно распространялась вышеупомянутым соратником Менделеева А. А. Иностранцевым в качестве забавной истории, которой он развлекал своих студентов. Он говорил, что Дмитрий Иванович лёг спать и во сне отчётливо увидел свою таблицу, в которой все химические элементы были расставлены в нужном порядке. После этого студенты даже шутили, что таким же способом была открыта 40° водка. Но реальные предпосылки для истории со сном всё же были: как уже упоминалось, Менделеев работал над таблицей без сна и отдыха, и Иностранцев однажды застал его уставшим и вымотанным. Днём Менделеев решил немного передохнуть, а некоторое время спустя, резко проснулся, сразу же взял листок бумаги и изобразил на нём уже готовую таблицу. Но сам учёный опровергал всю эту историю со сном, говоря: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг… готово». Так что легенда о сне может быть и очень привлекательна, но создание таблицы стало возможным только благодаря упорному труду.
Дальнейшая работа
В период с 1869 по 1871 годы Менделеев развивал идеи периодичности, к которым склонялось научное сообщество. И одним из важных этапов данного процесса стало понимание того, что любой элемент в системе должно располагать, исходя из совокупности его свойств в сравнении со свойствами остальных элементов. Основываясь на этом, а также опираясь на результаты исследований в изменении стеклообразующих оксидов, химику удалось внести поправки в значения атомных масс некоторых элементов, среди которых были уран, индий, бериллий и другие.
Пустые клетки, остававшиеся в таблице, Менделеев, конечно же, хотел скорее заполнить, и в 1870 году предсказал, что в скором времени будут открыты неизвестные науке химические элементы, атомные массы и свойства которых он сумел вычислить. Первыми из них стали галлий (открыт в 1875 году), скандий (открыт в 1879 году) и германий (открыт в 1885 году). Затем прогнозы продолжили реализовываться, и были открыты ещё 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 Д. И. 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.
Организация периодической системы
Химические элементы в таблице Д. И. 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.д.) отлично реагируют с прочими элементами, а сами реакции носят взрывной характер. Говоря проще, внутри каждого столбца элементы имеют подобные свойства, варьирующиеся при переходе от одного столбца к другому. Все элементы, вплоть до №92 встречаются в природе, а с №93 начинаются искусственные элементы, которые могут быть созданы лишь в лабораторных условиях.
В своём первоначальном варианте периодическая система понималась только как отражение существующего в природе порядка, и никаких объяснений, почему всё должно обстоять именно так, не было. И лишь когда появилась квантовая механика, истинный смысл порядка элементов в таблице стал понятен.
Уроки творческого процесса
Говоря о том, какие уроки творческого процесса можно извлечь из всей истории создания периодической таблицы Д. И. Менделеева, можно привести в пример идеи английского исследователя в области творческого мышления Грэма Уоллеса и французского учёного Анри Пуанкаре. Приведём их вкратце.
Согласно исследованиям Пуанкаре (1908 год) и Грэма Уоллеса (1926 год), существует четыре основных стадии творческого мышления:
- Подготовка – этап формулирования основной задачи и первые попытки её решения;
- Инкубация – этап, во время которого происходит временное отвлечение от процесса, но работа над поиском решения задачи ведётся на подсознательном уровне;
- Озарение – этап, на котором находится интуитивное решение. Причём, найтись это решение может в абсолютно не имеющей к задаче ситуации;
- Проверка – этап испытаний и реализации решения, на котором происходит проверка этого решения и его возможное дальнейшее развитие.
Как мы видим, в процессе создания своей таблицы Менделеев интуитивно следовал именно этим четырём этапам. Насколько это эффективно, можно судить по результатам, т.е. по тому, что таблица была создана. А учитывая, что её создание стало огромным шагом вперёд не только для химической науки, но и для всего человечества, приведённые выше четыре этапа могут быть применимы как к реализации небольших проектов, так и к осуществлению глобальных замыслов. Главное помнить, что ни одно открытие, ни одно решение задачи не могут быть найдены сами по себе, как бы ни хотели мы увидеть их во сне и сколько бы ни спали. Чтобы что-то получилось, не важно, создание это таблицы химических элементов или разработка нового маркетинг-плана, нужно обладать определёнными знаниями и навыками, а также умело использовать свои потенциал и упорно работать.
Мы желаем вам успехов в ваших начинаниях и успешной реализации задуманного!
Периодическая система химических элементов (табли́ца Менделе́ева) — классификация химических элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра. Система является графическим выражением периодического закона, установленного русским химиком Д. И. Менделеевым в 1869 году. Её первоначальный вариант был разработан Д. И. Менделеевым в 1869—1871 годах и устанавливал зависимость свойств элементов от их атомного веса (по-современному, от атомной массы). В современном варианте системы предполагается сведение элементов в двумерную таблицу, в которой каждый столбец (группа) определяет основные физико-химические свойства, а строки представляют собой периоды, в определённой мере подобные друг другу.
Классический вид таблицы Менделеева
История открытия Периодического закона
К середине XIX века были открыты 63 химических элемента, и попытки найти закономерности в этом наборе предпринимались неоднократно.
В 1829 году Дёберейнер опубликовал найденный им «закон триад»: атомный вес многих элементов близок к среднему арифметическому двух других элементов, близких к исходному по химическим свойствам (стронций, кальций и барий; хлор, бром и йод и др.). Первую попытку расположить элементы в порядке возрастания атомных весов предпринял Александр Эмиль Шанкуртуа (1862), который разместил элементы вдоль винтовой линии и отметил частое циклическое повторение химических свойств по вертикали. Обе указанные модели не привлекли внимания научной общественности.
В 1866 году свой вариант периодической системы предложил химик и музыкант Джон Александр Ньюлендс, модель которого («закон октав») внешне немного напоминала менделеевскую, но была скомпрометирована настойчивыми попытками автора найти в таблице мистическую музыкальную гармонию. В этом же десятилетии появились ещё несколько попыток систематизации химических элементов; ближе всего к окончательному варианту подошёл Юлиус Лотар Мейер (1864). Д. И. Менделеев опубликовал свою первую схему периодической таблицы в 1869 году в статье «Соотношение свойств с атомным весом элементов» (в журнале Русского химического общества); ещё ранее (февраль 1869 г.) научное извещение об открытии было им разослано ведущим химикам мира.
По легенде, мысль о системе химических элементов пришла к Менделееву во сне, однако известно, что однажды на вопрос, как он открыл периодическую систему, учёный ответил: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг… готово».
Написав на карточках основные свойства каждого элемента (их в то время было известно 63, из которых один — дидим Di — оказался в дальнейшем смесью двух вновь открытых элементов празеодима и неодима), Менделеев начинает многократно переставлять эти карточки, составлять из них ряды сходных по свойствам элементов, сопоставлять ряды один с другим. Итогом работы стал отправленный в 1869 году в научные учреждения России и других стран первый вариант системы («Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве»), в котором элементы были расставлены по девятнадцати горизонтальным рядам (рядам сходных элементов, ставших прообразами групп современной системы) и по шести вертикальным столбцам (прообразам будущих периодов). В 1870 году Менделеев в «Основах химии» публикует второй вариант системы («Естественную систему элементов»), имеющий более привычный нам вид: горизонтальные столбцы элементов-аналогов превратились в восемь вертикально расположенных групп; шесть вертикальных столбцов первого варианта превратились в периоды, начинавшиеся щелочным металлом и заканчивающиеся галогеном. Каждый период был разбит на два ряда; элементы разных вошедших в группу рядов образовали подгруппы.
Сущность открытия Менделеева заключалась в том, что с ростом атомной массы химических элементов их свойства меняются не монотонно, а периодически. После определённого количества разных по свойствам элементов, расположенных по возрастанию атомного веса, свойства начинают повторяться. Например, натрий похож на калий, фтор похож на хлор, а золото похоже на серебро и медь. Разумеется, свойства не повторяются в точности, к ним добавляются и изменения. Отличием работы Менделеева от работ его предшественников было то, что основ для классификации элементов у Менделеева была не одна, а две — атомная масса и химическое сходство. Для того, чтобы периодичность полностью соблюдалась, Менделеевым были предприняты очень смелые шаги: он исправил атомные массы некоторых элементов (например, бериллия, индия, урана, тория, церия, титана, иттрия), несколько элементов разместил в своей системе вопреки принятым в то время представлениям об их сходстве с другими (например, таллий, считавшийся щелочным металлом, он поместил в третью группу согласно его фактической максимальной валентности), оставил в таблице пустые клетки, где должны были разместиться пока не открытые элементы. В 1871 году на основе этих работ Менделеев сформулировал Периодический закон, форма которого со временем была несколько усовершенствована.
Научная достоверность Периодического закона получила подтверждение очень скоро: в 1875—1886 годах были открыты галлий (экаалюминий), скандий (экабор) и германий (экасилиций), для которых Менделеев, пользуясь периодической системой, предсказал не только возможность их существования, но и, с поразительной точностью, целый ряд физических и химических свойств.
Таблица Менделеева с картинками
Полная таблица Менделеева
Дмитрий Иванович МЕНДЕЛЕЕВ - гениальный русский учёный и общественный деятель. Широко известен как химик, физик, экономист, метролог, технолог, геолог, метеоролог, педагог, воздухоплаватель.
1834 - 1855. Детство и юность
Д. И. Менделеев родился 27 января (8 февраля) 1834 года в г. Тобольске в семье директора Тобольской гимназии Ивана Павловича Менделеева и его жены Марии Дмитриевны.
В 1849 г. Митя окончил Тобольскую гимназию. По правилам тех лет Дмитрий должен был продолжать свое образование в Казанском университете, к которому была приписана гимназия. Однако желание матери дать младшему сыну престижное столичное образование, было непреклонным, и в 1849 году семья отправилась в Москву. Из-за бюрократических препонов поступить в Московский университет Дмитрию не удалось, и в 1850 году Менделеевы переехали в Петербург. В конце лета 1850 года, после вступительных экзаменов, Дмитрий Менделеев был зачислен на физико-математический факультет Главного педагогического института.
Главный педагогический институт практически представлял собой отделение Петербургского университета и занимал часть его здания. Наряду с работами по химии в студенческие годы Д. И. Менделеев серьезно занимался минералогией, зоологией, ботаникой.
Его первой значительной исследовательской работой, выполненной под руководством профессора А.А. Воскресенского при выпуске из института, стала диссертация «Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы при различии в составе». Менделеев исследовал в ней способность некоторых веществ заменять друг друга в кристаллах, не меняя при этом формы кристаллической решетки. В этом явлении - изоморфизме, отчетливо прослеживались сходства в поведении различных элементов. Эта первая работа Д.И. Менделеева определила главное направление в его научном поиске, а после 15 лет упорной работы привела к открытию периодического закона и системы элементов. Впоследствии он писал: «Составление этой диссертации вовлекло меня более всего в изучение химических отношений. Этим она определила многое» .
В 1855 г. он окончил институт с золотой медалью и был направлен старшим учителем в Симферопольскую гимназию. Прибыв на место службы, он не смог приступить к работе. Шла Крымская война (1853-1856 гг.). Симферополь находился вблизи театра военных действий, и гимназия была закрыта.
Ему удалось получить место учителя гимназии при Ришельевском лицее в Одессе. Здесь Дмитрий Иванович не только активно включился в работу в качестве учителя математики и физики, а затем и других естественных наук, но и продолжил свои научные исследования. В Одессе Менделеев начал интенсивно готовиться к экзаменам и защите диссертации на звание магистра в Петербургском университете, диплом которого давал право заниматься наукой.
1856 - 1862. Ранний период научной деятельности
В 1857 г. Д.И. Менделеев блестяще защитил диссертацию на тему: «Удельные объемы». Сразу после защиты он получил должность приват-доцента на физико-математическом факультете Петербургского университета. После переезда в Петербург Д.И. Менделеев читает лекции по теоретической и органической химии в Петербургском университете и ведет практические занятия со студентами. Ученый проводит также исследования в области физической и органической химии. К этому времени относятся и его первые работы технологического характера.
В январе 1859 года Менделеев получил разрешение на заграничную командировку «для усовершенствования в науках». Он отправился в Германию, в Гейдельберг с собственной хорошо разработанной оригинальной программой научных исследований связи физических и химических свойств веществ. Особенно ученого занимал в это время вопрос о силах сцепления частиц. Изучал Менделеев это явление путем измерения поверхностного натяжения жидкостей при различных температурах. При этом ему удалось установить, что жидкость переходит в пар при определенной температуре, которую он назвал «абсолютной температурой кипения». Это было первое крупное научное открытие Менделеева. Позже, после исследований других ученых, для этого явления был установлен термин «критическая температура», но приоритет Менделеева в данном случае остается несомненным и общепризнанным и сегодня.
Вместе с Д. И. Менделеевым в Гейдельберге работала группа молодых русских ученых, среди которых были будущий великий физиолог И. М. Сеченов, химик и композитор А. П. Бородин и др.
Вернувшись в Петербург, Менделеев погрузился в активную педагогическую, исследовательскую и литературную работу. По предложению издательства «Общественная польза», он написал учебник по органической химии, ставший первым русским пособием по этой дисциплине. В ходе работы над учебником Менделеев сформулировал важнейшую теоретическую закономерность в области органической химии - учение о пределе. На основе понятия о рядах соединений разной предельности ученому удалось систематизировать большое число органических соединений различных классов. Учебник был отмечен 1-й премией Академии наук. В 1862 году Дмитрию Менделееву за него присудили Демидовскую премию, считавшуюся в ученом мире весьма почетной.
Творчество Д. И. Менделеева поражает своей широтой и многогранностью. В круг его интересов попадали вопросы как теоретические, так и практические, продиктованные временем. Д. И. Менделеев умел заниматься сразу несколькими проблемами. Работая в конце 60-х годов над ставшим классическим трудом «Основы химии», ученый пришел к открытию Периодического закона. В эти же годы он продолжает заниматься вопросами сельского хозяйства, в частности, его интересует развитие животноводства и промышленности по переработке сельскохозяйственных продуктов.
В 70-е годы, изучая свойства разреженных газов, Менделеев создает точные приборы для измерения давления и температуры верхних слоев атмосферы. Он увлекается одной из интереснейших проблем того времени - конструированием летательных аппаратов.
В 80-х годах ученым были осуществлены фундаментальные исследования по изучению природы растворов. В начале 90-х годов Д. И. Менделеев, опираясь на результаты этих исследований, получил новое вещество - пироколлодий - и на его основе разработал технологию производства бездымного пироколлодийного пороха.
Еще одна отличительная черта творчества Менделеева его неослабевающий интерес к новым достижениям науки и культуры, промышленности, сельского хозяйства. Ученый находится в постоянном движении - знакомится с научными лабораториями, осматривает промышленные предприятия, месторождения полезных ископаемых, животноводческие фермы и опытные поля, посещает художественные выставки. Он активный участник, а порой и организатор научных съездов, промышленных и художественных выставок.
1863 - 1892. Научная и педагогическая деятельность
Периодический закон
В 1867 году Дмитрий Иванович Менделеев возглавил в университете кафедру общей химии. Готовясь к изложению своего предмета ему было нужно создать не курс химии, а настоящую, цельную науку химию с общей теорией и согласованностью всех частей этой науки. Эту задачу он с блеском выполнил в своем капитальном труде учебнике «Основы химии».
Работать над учебником Менделеев начал в 1867 г., а закончил - в 1871 г. Книга выходила отдельными выпусками, первый появился в конце мая - начале июня 1868 г.
В процессе работы над 2-й частью «Основ химии», Менделеев постепенно переходил от группировки элементов по валентности к их расположению по сходству свойств и атомному весу. В середине февраля 1869 г. Менделеев, продолжая обдумывать структуру последующих разделов книги, вплотную подошел к проблеме создания рациональной системы химических элементов. Периодический закон и «Основы химии» открыли новую эпоху не только в химии, но и во всём естествознании. Сегодня этот закон имеет значение глубочайшего закона природы.
Сам ученый впоследствии вспоминал: «Писать начал, когда стал после Воскресенского читать неорганическую химию в университете и когда, перебрав все книги, не нашел, что следует рекомендовать студентам... Тут много самостоятельного в мелочах, а главное периодичность элементов, найденная именно при обработке «Основ химии» . Первый вариант периодической таблицы относится к февралю 1869 г. Известны три рукописи с основными вариантами таблицы, датированные 17 февраля 1869 г. В период с 1869 по 1872 г.г. Д. И. Менделеев особенно интенсивно работал над системой, предсказал свойства неизвестных элементов, уточнил атомные веса известных. Три предсказанных Д. И. Менделеевым элемента (экаалюминий, экабор и экасилиций) были открыты еще при жизни ученого и названы соответственно галлием, скандием и германием. Первый из перечисленных элементов был открыт во Франции в 1875 г. П. Э. Лекоком де Буабодраном, второй в Швеции в 1879 г. Л. Ф. Нильсоном, третий в Германии в 1886 г. К. А. Винклером. Свойства открытых элементов совпадали с предсказанными Д. И. Менделеевым. Открытие новых элементов было величайшим триумфом Периодического закона.
Весьма серьезным испытанием Периодического закона было открытие в 90-х годах XIX столетия целой группы инертных газов. Эти элементы обладали специфическими свойствами и не были предсказаны Д. И. Менделеевым. Однако и они нашли свое место в периодической системе, образовав нулевую группу. «По-видимости, Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает» , говорил Д. И. Менделеев. Эти пророческие слова ученого полностью оправдались. Дальнейшее развитие атомной физики не только не опровергло Периодический закон, но стало его теоретической основой.
Исследования газов
Наиболее крупные исследования по изучению свойств газов начаты были Д.И. Менделеевым в 1872 г. сразу же после завершения основных трудов по Периодическому закону.
Приступая к этим работам, Д.И. Менделеев ставил перед собой задачу более глубокого изучения атомно-молекулярной теории. Его мечтой было исследование сильно разреженных газов (относительного вакуума).
Основным достижением Д.И. Менделеева в области исследования газов является установление обобщенного уравнения состояния газов, объединяющего законы Бойля - Мариотта, Гей-Люссака и Авогадро. Д.И. Менделеевым была предложена новая термодинамическая шкала. Результаты этих исследований обобщены в монографии «Об упругости газов». Им были усовершенствованы приборы для измерения давления, насосы для газов, специально проверены эталоны единиц измерения, определено влияние капиллярных сил на высоту ртутного столба в манометре.
С работами Д.И. Менделеева по изучению газов тесно связаны его исследования в области метеорологии. Ему принадлежат работы по выяснению закономерности изменения свойств воздуха с высотой. Большой интерес представляет изобретенный Д.И. Менделеевым дифференциальный, барометр для измерения разности давления. Этот прибор мог использоваться как в лабораторных исследованиях, так и в полевых условиях.
Работы в области воздухоплавания
Работы Менделеева по изучению свойств газов инициировали его интерес к проблемам в области геофизики и метеорологии. Разрабатывая эти вопросы, Менделеев заинтересовался исследованиями атмосферы с помощью летательных аппаратов. В процессе исследований верхних слоев атмосферы он начал разрабатывать конструкции летательных аппаратов, позволяющих проводить наблюдения температуры, давления, влажности и других параметров на больших высотах. В 1875 г. он предложил проект стратостата объемом около 3600 куб. м с герметичной гондолой, предполагая использовать его для подъемов в стратосферу. Д. И. Менделеевым был разработан также проект управляемого аэростата с двигателями. В 1878 г., находясь во Франции, ученый поднимался на привязном аэростате А. Жиффара. В 1887 г. Д.И. Менделеев совершил подъем на воздушном шаре близ г. Клина. Он поднялся на высоту более 3000 м и пролетел более 100 км. Во время полета Дмитрий Иванович проявил незаурядное мужество, устранив неисправность управления главным клапаном аэростата. За полет на воздушном шаре Д.И. Менделеев был отмечен Международным комитетом по аэронавтике в Париже: ему присуждена медаль французской Академии аэростатической метеорологии.
Большой интерес проявлял Менделеев к летательным аппаратам тяжелее воздуха. Ученого очень интересовал один из первых самолетов с воздушными винтами, изобретенный А.Ф. Можайским.
Исследования в области кораблестроения
С работами в области воздухоплавания и сопротивления среды связаны и работы Д.И. Менделеева в области кораблестроения и арктического мореплавания. Монография Д. И. Менделеева «О сопротивлении жидкости и о воздухоплавании» (1880 г.) имела большое значение и для кораблестроения. Д.И. Менделеев внес крупнейший вклад в исследования сопротивления воды движению тел, изучил первые фундаментальные работы по этому вопросу и пришел к убеждению, что знания в этой области должны быть основаны на опытных данных. В начале 1880-х гг. в Петербурге был проведен ряд испытаний гребных винтов с целью разработки наилучшей формы корпуса судна. На основе отзыва Д.И. Менделеева на отчет об испытаниях было принято решение о постройке в Санкт-Петербурге первого отечественного опытового бассейна (пятого в мире), который сыграл значительную роль в создании российского флота.
Д.И. Менделееву была поручена экспертиза проекта адмирала С.О. Макарова о строительстве ледокола для изучения высоких широт и достижения Северного полюса. Ученый дал на проект положительный отзыв. При участии С.О. Макарова и Д.И. Менделеева в течение 13 месяцев в Англии был построен первый в мире линейный ледокол мощностью 10 тыс. лошадиных сил, который получил имя «Ермак».
Горячую поддержку у Д.И. Менделеева получили и предложения адмирала Макарова по изучению Северного Ледовитого океана. Они вместе представили проект экспедиции для проведения такого исследования. Летом 1900 г. ледокол «Ермак» совершил опытное экспедиционное плавание в арктических льдах в районе к северу от Шпицбергена.
В 1901 - 1902 гг. Д.И. Менделеев самостоятельно разработал проект высокоширотного экспедиционного ледокола. Им был намечен высокоширотный «промышленный» морской путь, проходящий вблизи Северного полюса. В ознаменование большого вклада Д.И. Менделеева в развитие судостроения и освоения Арктики его именем названы подводный хребет в Северном Ледовитом океане и современное научно-исследовательское океанографическое судно.
Десятки значительных трудов Д.И. Менделеева посвящены изучению новых путей развития промышленности России.
В 1861 году Менделеев по поручению издательства «Общественная польза» занимался переводом фундаментальной технологической энциклопедии Вагнера. В процессе этой работы ученый подробно познакомился с технологией переработки различных сельскохозяйственных продуктов, в частности с сахарным производством. И уже в ближайшем выпуске энциклопедии появилась его статья по оптической сахарометрии.
Особый интерес он проявил к производству спирта. В 1863 году Менделеев занимался конструированием приборов для определения концентрации спирта спиртомеров. А в течение 1864 года выполнил большое и тщательно подготовленное исследование удельных весов спирто-водных растворов во всем интервале концентраций при нескольких температурах. Эта экспериментальная работа стала основой докторской диссертации Менделеева «О соединении спирта с водой». Он вывел уравнение, связывающее плотность спирто-водных растворов с концентрацией и температурой, и нашел состав, отвечающий наибольшему сжатию и остающийся постоянным при изменении температуры. Он доказал, что идеальным содержанием спирта в водке должно быть признано 40°, которые не получаются никогда точно при смешении воды и спирта объемами, а могут получиться только при смешении точных весовых соотношений алкоголя и воды. Этот менделеевский состав водки и был запатентован в 1894 году правительством России, как русская национальная водка - «Московская особая» (первоначально «Московская особенная»).
Тесно связаны с вопросами технологии перегонки и первые работы Менделеева по переработке нефти. В 1863 году он посетил нефтеперегонные предприятия в Сураханах вблизи Баку, где в те годы применялась технология, сходная с перегонкой древесины, дал ряд важных рекомендаций, касающихся условий транспортировки нефти и конструкции тары. Результатом нескольких поездок на юг России с целью изучения нефтяных месторождений явилось предложение Д. И. Менделеева о расширении районов промышленного освоения (район Кубани, Закаспийский край и др.).
После поездки в США в 1877 г. вышла книга, в которой кроме детального сравнительного анализа состояния нефтяной промышленности впервые сформулирована оригинальная теория происхождения нефти, так называемая карбидная, или неорганическая, теория.
Весной и летом 1880 г. Д. И. Менделеев работал на Константиновском нефтеперегонном заводе близ Ярославля. Здесь он не только реализовал ряд своих технических усовершенствований, но и провел новые исследования нефти. Так, Д.И. Менделеев установил оптимальный режим перегонки нефти с получением керосина, смазочных масел и других продуктов. Там же, под наблюдением Менделеева был изготовлен специальный аппарат, с помощью которого ученый проводил испытания по непрерывной перегонке нефти.
Много внимания уделял Д.И. Менделеев экономике нефтяной промышленности. В частности, он занимался проблемой размещения заводов по переработке нефти, вопросами сбыта сырья, цен на нефть и нефтепродукты. Ему принадлежат идеи перевозки нефти в нефтеналивных судах и строительства нефтепроводов. Он рассматривал нефть не только как топливо, но и как сырье для химической промышленности.
Д.И. Менделеев занимался и вопросами экономики каменноугольной промышленности. В 1888 г. Д. И. Менделеев совершил две поездки в Донецкий район с целью выяснения причин кризиса в Донецкой каменноугольной промышленности. Результаты этих поездок он изложил в докладе правительству, сообщил на заседании Русского физико-химического общества и осветил в большой публицистической статье «Будущая сила, покоящаяся на берегах Донца». Д. И. Менделеев глубоко изучил технологию добычи и переработки угля. В 1888 г. он высказал идею о подземной газификации углей и перегонке газа по трубам в крупные города, считая этот процесс самым эффективным с точки зрения экономии топлива и облегчения труда горняков. Позже, в 1899 г., во время экспедиции на Урал, Д.И. Менделеев более подробно разработал свою идею, которая явилась прообразом идеи переработки полезных ископаемых под землей.
Обширные познания в химии и опыт практического использования достижений этой науки пригодились ученому при разработке технологии нового типа бездымного пороха. Менделеев был научным консультантом в созданной в 1891 г. Морским министерством специальной Морской научно-технической лаборатории для изучения взрывчатых веществ. В чрезвычайно короткий срок (1,5 года) ему удалось создать удачный технологический процесс нитрования клетчатки, дающий возможность получить однородный продукт пироколлодий, выделяющий при взрыве минимальное количество твердых веществ, и на его основе - бездымный порох, превосходящий по характеристикам иностранные образцы. При выборе состава нитрующей смеси Д.И. Менделеев опирался на свою теорию растворов. «Менделеевский» порох давал «замечательно однообразные» начальные скорости снарядов и был безопасен для орудий. Однако изобретенный порох так и не был принят на вооружение в русском флоте. Вскоре подобный порох стали производить в Америке. Во время Первой мировой войны России пришлось закупать в США, в сущности, разработанный Менделеевым порох.
Работы в области сельского хозяйства
Особый раздел научного поиска Д.И. Менделеева составляют его труды по сельскому хозяйству, касающихся самых различных областей: животноводства, молочного хозяйства, агрохимии и агрономии. К проблемам сельского хозяйства он подходил и как ученый-химик, и как экономист, и как агроном, хорошо знакомый с практикой земледелия. В работах по сельскому хозяйству нашли свое отражение и интересы ученого в области биологии.
Серьезно заниматься сельским хозяйством Д.И. Менделеев начал в 1865 г., когда приобрел небольшое имение Боблово недалеко от г. Клина. Он ввел здесь многополье и травосеяние, применял удобрения и широко использовал сельскохозяйственные машины, развил животноводство и т. п. Урожаи всех культур значительно повысились, и имение Д.И. Менделеева за 6 7 лет стало образцовым, превратившись в место для экскурсий и практики студентов Петровской земледельческой и лесной академии в Москве.
Д. И. Менделеев не только усовершенствовал хозяйство, но и проводил полевые опыты, испытывая действие разнообразных удобрений золы, костяной муки, обработанной серной кислотой, смешанных органических и минеральных удобрений. В деле постановки полевых опытов в России Д. И. Менделееву принадлежит безусловный приоритет. Тщательные и многосторонние анализы почв проводились сотрудниками Д.И. Менделеева в лаборатории Петербургского университета.
Ученый считал необходимым проводить в разных районах на строго научной основе опыты, а их результаты распространять затем на всю территорию России. Им была разработана подробная программа таких опытов, рассчитанная на 3 года. Опыты предусматривали изучение влияния на урожай глубины пахотного слоя и употребления искусственных удобрений, получение дополнительных сведений о влиянии климата, местности и почвы.
Огромное значение Д.И. Менделеев придавал другим отраслям сельского хозяйства, в частности лесоводству, обращая особое внимание на лесные насаждения степных районов юга России. Он также внес большой вклад в усовершенствование технологии производства минеральных удобрений и методов переработки сельскохозяйственного сырья.
Много сил и времени отдал Д. И. Менделеев пропаганде прогрессивных методов ведения сельского хозяйства, читал лекции о земледельческой химии.
Педагогическая деятельность
Создание высокоразвитой отечественной промышленности Менделеев тесно связывал с проблемами народного образования и просвещения. В течение 35 лет он активно работал как педагог в различных средних и высших учебных заведениях: Симферопольской и Одесской гимназиях, а затем в Петербурге во 2-ом Кадетском корпусе, Инженерном училище, Институте инженеров путей сообщения, Технологическом институте, Петербургском университете, на Высших женских курсах. Это позволило сказать ему в конце жизни: «Лучшее время жизни и главную силу взяло преподавательство» . Д.И. Менделеев принимал самое деятельное участие в разработке университетских уставов 1863 и 1884 гг., участвовал в организации специального технического и коммерческого образования, изучал постановку образования в ведущих европейских университетах. В основе концепции народного образования, предлагаемой Менделеевым, лежала его идея о непрерывном обучении, высказанная впервые в «Заметке по вопросу преобразования гимназий» в 1871 г. Он активно выступал за коренное изменение содержания образования распространение точных и естественных наук.
Д.И. Менделеев глубоко верил в преобразующую силу просвещения. «Поднять страну может только самостоятельная подготовка самостоятельных в научном отношении людей, которые могли бы других учить, а без этого никакие дальнейшие планы немыслимы» , писал он.
Ученый был убежден, что без правильной организации среднего образования и высшая школа не может получить своего настоящего развития. Он был сторонником хорошо продуманной и организованной общей системы образования, заботу по организации которой, по его мнению, должно взять на себя государство.
В работах Д. И. Менделеева, посвященных народному образованию, большое внимание уделяется вопросам высшего образования. Основную задачу видел он в том, чтобы воспитывать научное мировоззрение студентов, научить их самостоятельно мыслить. Он принимал непосредственное участие в организации многих учебных заведений и лабораторий России.
1893 - 1907. Последний период научной деятельности
Работы в области промышленности
Большое внимание в своем творчестве Д. И. Менделеев уделял вопросам экономического развития России. Он был убежден, что уровень экономического развития любой страны определяется состоянием тяжелой промышленности. Промышленное развитие России, по мнению Менделеева, должно было осуществляться не только за счет строительства новых фабрик и заводов, увеличения капиталовложений в тяжелую индустрию, но и за счет одновременной коренной перестройки системы народного просвещения с целью подготовки высококвалифицированных кадров ученых, инженеров, учителей, агрономов, врачей.
Обосновывая программу промышленного развития России, Д. И. Менделеев особенно выделял две ее стороны: развитие производства средств производства и развитие топливной базы промышленности. В этом проявились оригинальность и дальновидность его взглядов на общие вопросы экономического развития общества. При этом он выдвигал самостоятельные конкретные предложения и технические проекты, составленные с учетом особенностей того или иного вида производства.
Д.И. Менделеев много внимания уделял проблеме развития транспортной системы, понимая, что от этого во многом зависит конкурентоспособность русских товаров на мировом рынке. Ученый выступил с поддержкой проекта железной дороги Каменск - Челябинск, высказался за понижение тарифа на перевозку керосина по Закавказской железной дороге. Занимаясь вопросами денежного обращения в 1896 г., он обратился к С.Ю. Витте с предложением ввести взамен кредитного рубля новый рубль, обеспеченный золотом. В том же году была проведена денежная реформа, в соответствии с которой рубль обеспечивался фактической стоимостью одного металла - золота. Это позволило России упрочить свое положение среди развитых стран, облегчила размещение русских займов за границей. Д.И. Менделеев зарекомендовал себя убежденным сторонником протекционизма (покровительственной системы). Он утверждал, что важнейшим средством для стимулирования промышленного развития России может стать ограждение отечественной промышленности от конкуренции иностранных предпринимателей с помощью увеличения ввозной пошлины. Ученый принял непосредственное участие во введении новой тарифной системы, утвержденной Государственным советом в 1893 г. Результаты этой работы были обобщены в книге «Толковый тариф, или Исследование о развитии промышленности России в связи с ее общим таможенным тарифом 1891 года». В эти же годы им были написаны «Учение о промышленности», «Заветные мысли», «К познанию России» и др.
Д.И. Менделеев активно участвовал в работе различных совещаний и съездов, на которых решались актуальные вопросы экономического развития России. В 1896 г. он выступал на Всероссийском торгово-промышленном съезде.
В 1899 г. Д. И. Менделеев совершил большую поездку на Урал для выяснения причин застоя уральской железной промышленности. К участию в экспедиции он привлек П. А. Земятченского, С. П. Вуколова и К. Н. Егорова. Участниками экспедиции была написана книга «Уральская железная промышленность в 1899 г.»
В этой книге Д.И. Менделеев наметил обширный план подъема экономики края путем превращения Урала в сложный и многосторонний промышленный комплекс на основе рационального размещения промышленных производств и использования природного сырья и предложил «сочетать» уральские руды с углями Кузнецкого и Карагандинского бассейнов. В настоящее время эта идея претворена в жизнь.
Д.И. Менделеев говорил об упорядочении использования лесных богатств Урала, о необходимости планомерных геологоразведочных работ. Впервые здесь он испытывает магнитный метод разведки железорудных месторождений с помощью переносного магнитного теодолита.
При участии Д. И. Менделеева в г. Елабуге был организован химический завод. Технологический уровень производства многих химических продуктов на этом заводе был выше, чем на многих аналогичных предприятиях за рубежом.
Исследования в области метрологии
Д.И. Менделееву принадлежит фундаментальный труд в области метрологии «Опытное исследование колебания весов» (1898 г.). В процессе исследования явления колебания Д. И. Менделеевым был сконструирован ряд уникальных приборов: дифференциальный маятник для определения твердости веществ, маятник - маховое колесо для изучения трения в подшипниках, маятник-метроном, маятник-весы и др.
В изучении колебаний Д. И. Менделеев видел прямую возможность расширить наши знания о природе силы тяжести. Одно из зданий Палаты было построено с башней высотой 22 м и колодцем глубиной 17 м, где устанавливался маятник, служивший для определения величины ускорения силы тяжести.
Результаты научных и технических исследований сотрудников Палаты освещались в организованном Д.И. Менделеевым в 1894 г. периодическом издании «Временник Главной палаты мер и весов».
За период работы в Палате Менделеев создал школу русских метрологов. Он может по праву считаться отцом русской метрологии.
Организованная им Главная палата мер и весов ныне является центральным метрологическим учреждением Советского Союза и носит название Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии имени Д. И. Менделеева.
Общественная деятельность
Активная творческая позиция ученого не позволяла Д. И. Менделееву оставаться в стороне от общественной жизни во всех ее проявлениях.
Д.И. Менделеев был инициатором создания ряда научных обществ: Русского химического общества в 1868 г., Русского физического общества в 1872 г. Разносторонние интересы ученого связали его на многие годы с деятельностью Минералогического общества в Петербурге, Русского технического общества, Вольного экономического общества, Общества содействия русской промышленности и др.
Д.И. Менделеев принимал активное участие в работе научных конгрессов, промышленных съездов, художественно-промышленных выставок, как в России, так и за рубежом.
Под руководством Д. И. Менделеева и при активном его участии были созданы и работали комиссии и комитеты по самым актуальным вопросам. Интересно отметить, что Д. И. Менделеев был одним из инициаторов создания в Петербурге в 70-е годы общества, объединяющего ученых, художников и литераторов. С 1878 г. в университетской квартире ученого начинаются ставшие впоследствии очень известными «менделеевские среды». На них бывали профессора университета: А.Н. Бекетов, Н.А. Меншуткин, Н.П. Вагнер, Ф.Ф. Петрушевский, А.И. Воейков, А.В. Советов, А.С. Фаминцын; художники: И.Н. Крамской, А.И. Куинджи, И.И. Шишкин, Н.А. Ярошенко, Г.Г. Мясоедов и др. Часто посещал среды В.В. Стасов. Со многими из них Д.И. Менделеева связывала давняя дружба, его глубокие и самостоятельные суждения высоко ценились художниками.
И.Н. Крамской создал портрет Д.И. Менделеева в 1878 г. И.Е. Репин написал два портрета ученого: один в 1885 г. (в мантии доктора Эдинбургского университета), другой - в 1907 г. Н.А. Ярошенко дважды писал Д.И. Менделеева: в 1886 г. и в 1894 г.
Разнообразие интересов Менделеева поражают: он собирал и систематизировал фотографии, любил фотографировать сам. Коллекционировал репродукции произведений искусства, виды мест, в которых бывал. Сам был, по свидетельству современников, «недурным графиком». Любил работать в саду и огороде на даче. Еще одним увлечением Д.И. Менделеева, которое обросло легендами и слухами, было изготовление чемоданов и рамок для портретов. В последние годы жизни научная, научно-организационная и общественная деятельность ученого остается столь же многогранной и активной: в начале 1900 г. он был в Берлине на торжествах по случаю 200-летия Берлинской (Прусской) Академии наук. Едва отдохнув от этой поездки, он вновь отправился за границу - на Всемирную выставку в Париже в качестве эксперта Министерства финансов. Завершающими трудами ученого являются книги «Заветные мысли» (1903 - 1905 гг.) и «К познанию России» (1906 г.), которые можно рассматривать как его духовное завещание будущим поколениям. 11 января 1907 г. Д.И. Менделеев показывал Главную палату мер и весов министру торговли и промышленности Д.И. Философову. Гостя пришлось долго ждать у входа. Погода была морозная, в результате Дмитрий Иванович сильно простудился. Через несколько дней профессор Яновский нашел у него воспаление легких. 20 января 1907 г. Дмитрия Ивановича Менделеева не стало. 23 января Петербург хоронил Д.И. Менделеева. На протяжении всего пути от Технологического института, где состоялась последняя панихида, до Волкова кладбища гроб несли на руках студенты. В проводах приняло участие 10 тыс. человек. Как отмечали газеты, со времени похорон И.С. Тургенева и Ф.М. Достоевского Петербург не видел такого яркого выражения общей скорби о своем великом соотечественнике.
Признание
Д.И. Менделеев являлся почетным доктором многих университетов и почетным членом Академий и научных обществ ведущих стран мира. Авторитет ученого был огромен. Его научный титул составляли более ста названий. Почти все крупные учреждения - академии, университеты, научные общества - как в России, так и за рубежом, избрали Д.И. Менделеева своим почетным членом. Однако свои произведения, официальные обращения ученый подписывал просто: «Д. Менделеев» или «профессор Менделеев». Лишь в редких случаях ученый к своему имени прибавлял звания, присвоенные ему ведущими научными учреждениями:
«Д. Менделеев. Доктор университетов: Санкт-Петербургского, Эдинбургского, Оксфордского, Гёттингенского, Кембриджского и Принстонского (New Jercey, U. S.); член Королевского общества (Royal Society) в Лондоне и королевских обществ Эдинбургского и Дублинского; член академий наук: Римской (Accademia dei Lincei), Американской (Бостон), Датской (Копенгаген), Юго-Славянской (Загреб), Чешской (Прага), Краковской, Ирландской (R. Irish Academy, Дублин) и Бельгийской (associe Брюссель); член Академии художеств (С.-Петербург); почетный член: Королевского института (Royal Institution of Great Britain, Лондон), университетов в Москве, Казани, Харькове, Киеве и Одессе, Медико-хирургической академии (С.-Петербург), Московского технического училища, Петровской земледельческой академии и Института сельского хозяйства в Новой Александрии; Фарадеевский лектор (Faraday Lecturer) и почетный член Английского химического общества (Chemical Society, Лондон); почетный член Русского физико-химического общества (С.-Петербург), Немецкого химического (Deutsche Chemische Gesellschaft, Берлин); Американского химического (Нью-Йорк), Русского технического (Санкт-Петербург), Санкт-Петербургского минералогического, Московского общества испытателей природы и общества любителей естествознания при Московском университете; почетный член Общества естествоиспытателей: в Казани, Киеве, Риге, Екатеринбурге (Уральского), Кембридже, Франкфурте-на-Майне, Гётеборге, Брауншвейге и Манчестере, Политехнического в Москве, Московского и Полтавского сельскохозяйственных обществ и Санкт-Петербургского собрания сельских хозяев; почетный член общества охранения народного здравия (Санкт-Петербург), Общества русских врачей в Санкт-Петербурге, медицинских обществ: Санкт-Петербургского, Виленского, Кавказского, Вятского, Иркутского, Архангельского, Симбирского и Екатеринославского и фармацевтических обществ: Киевского, Великобританского (Лондон) и Филадельфийского; корреспондент: Санкт-Петербургской академии наук, Парижского и Лондонского обществ поощрения промышленности и торговли, Туринской академии наук, Гёттингенского ученого общества и Батавского (Роттердам) общества опытных знаний и проч.».
Многие слышали о Дмитрии Ивановиче Менделееве и об открытом им в 19-м веке (1869г.) “Периодическом законе изменения свойств химических элементов по группам и рядам” (авторское название таблицы — “Периодическая система элементов по группам и рядам”).
Открытие таблицы периодических химических элементов стало одной из важных вех в истории развития химии как науки. Первооткрывателем таблицы стал российский ученый Дмитрий Менделеев. Неординарный ученый с широчайшим научным кругозором сумел объединить все представления о природе химических элементов в единую стройную концепцию.
История открытия таблицы
К середине XIX века было открыто 63 химических элемента, и ученые всего мира не раз предпринимали попытки объединить все существовавшие элементы в единую концепцию. Элементы предлагали разместить в порядке возрастания атомной массы и разбить на группы по сходству химических свойств.
В 1863 году свою теорию предложил химик и музыкант Джон Александр Ньюленд, который предложил схему размещения химических элементов, схожую с той, что открыл Менделеев, но работа ученого не была принята всерьез научным сообществом из-за того, что автор увлекся поисками гармонии и связью музыки с химией.
В 1869 году Менделеев опубликовал свою схему периодической таблицы в журнале Русского химического общества и разослал извещение об открытии ведущим ученым мира. В дальнейшем химик не раз дорабатывал и улучшал схему, пока она не приобрела привычный вид.
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.
В 1871 году Менделеев окончательно объединил идеи в периодический закон. Ученые предсказал открытие нескольких новых химических элементов и описал их химические свойства. В дальнейшем расчеты химика полностью подтвердились - галлий, скандий и германий полностью соответствовали тем свойствам, которые им приписал Менделеев.
Но не всё так просто и кое-что мы не знаем.
Мало тех, кто знает, что Д. И. Менделеев был одним из первых всемирно известных русских учёных конца 19-го века, кто отстаивал в мировой науке идею эфира как всемирной субстанциональной сущности, кто придавал ей фундаментальное научное и прикладное значение в раскрытии тайн Бытия и для улучшения народнохозяйственной жизни людей.
Бытует мнение что официально преподаваемая в школах и ВУЗах таблица химических элементов Менделеева- фальсификат. Сам Менделеев в работе под названием "Попытка химического понимания мирового эфира" привёл несколько иную таблицу.
Последний раз в неискажённом виде настоящая Таблица Менделеева увидела свет в 1906 году в Санкт-Петербурге (учебник “Основы химии”, VIII издание).
Отличия видны: нулевая группа перенесена в 8-ю, а элемент легче водорода, с которой должна начинаться таблица и который условно назван Ньютонием (эфир),- вообще исключён.
Эта же таблица увековечена "КРОВАВЫМ ТИРАНОМ" тов. Сталиным в Санкт-Петербурге, Московский просп. 19. ВНИИМ им. Д. И. Менделеева (Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии)
Памятник-таблица Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева выполнен мозаикой под руководством профессора Академии художеств В. А. Фролова (архитектурное оформление Кричевского) . В основу памятника положена таблица из последнего прижизненного 8-го издания (1906 г.) Основ химии Д. И. Менделеева. Элементы, открытые при жизни Д. И. Менделеева обозначены красным цветом. Элементы, открытые с 1907 по 1934 гг. , обозначены синим цветом.
Почему и как случилось, что нам столь нагло и открыто лгут?
Место и роль мирового эфира в истинной таблице Д. И. Менделеева
Многие слышали о Дмитрии Ивановиче Менделееве и об открытом им в 19-м веке (1869 г.) “Периодическом законе изменения свойств химических элементов по группам и рядам” (авторское название таблицы — “Периодическая система элементов по группам и рядам”).
Многие слышали также, что Д.И. Менделеев был организатором и безсменным руководителем (1869—1905 гг.) российского общественного научного объединения под названием “Русское Химическое Общество” (с 1872 года — “Русское Физико-Химическое Общество”), издававшее во всё время своего существования всемирно известный журнал ЖРФХО, вплоть до момента ликвидации Академией Наук СССР в 1930 году — и Общества, и его журнала.
Но мало тех, кто знает, что Д. И. Менделеев был одним из последних всемирно известных русских учёных конца 19-го века, кто отстаивал в мировой науке идею эфира как всемирной субстанциональной сущности, кто придавал ей фундаментальное научное и прикладное значение в раскрытии тайн Бытия и для улучшения народнохозяйственной жизни людей.
Ещё меньше тех, кто знает, что после скоропостижной (!!?) смерти Д. И. Менделеева (27.01.1907), признанного тогда выдающимся учёным всеми научными сообществами во всём мире кроме одной только Петербургской Академии Наук, его главное открытие — “Периодический закон” — было умышленно и повсеместно фальсифицировано мировой академической наукой.
И уж совсем мало тех, кто знает, что всё выше перечисленное связано воедино нитью жертвенного служения лучших представителей и носителей бессмертной Русской Физической Мысли благу народов, общественной пользе, вопреки нараставшей волне безответственности в высших слоях общества того времени.
В сущности, всестороннему развитию последнего тезиса и посвящена настоящая диссертация, ибо в подлинной науке любое пренебрежение существенными факторами всегда приводит к ложным результатам.
Элементы нулевой группы начинают каждый ряд других элементов, располагаясь в левой части Таблицы, “...что составляет строго логическое следствие понимания периодического закона” — Менделеев.
Особо важное и даже исключительное по смыслу периодического закона место принадлежит элементу “х”,— “Ньютонию”, — мировому эфиру. И располагаться этот особый элемент должен в самом начале всей Таблицы, в так называемой “нулевой группе нулевого ряда”. Более того, — являясь системообразующим элементом (точнее — системообразующей сущностью) всех элементов Таблицы Менделеева, мировой эфир — это субстанциональный аргумент всего многообразия элементов Таблицы Менделеева. Сама же Таблица, в этой связи, выступает в роли закрытого функционала этого самого аргумента.
Источники:
Каждый советский школьник, знавший химию на отлично (я, например), был уверен в следующем факте: Периодический закон и Периодическая система химических элементов были изобретены великим русским ученым Менделеевым, и точка. Первенство, уникальность и гений Менделеева не подлежали никакому сомнению.
Но на первом курсе университета, в учебнике немецкого языка мной с удивлением был обнаружен текст под названием Lothar Meyer, из которого я узнал, что у периодической системы как минимум два автора, которые сделали открытия вроде бы как независимо друг от друга. И это зародило серьезные сомнения в уникальности гения, тем более что своё открытие немец Лотар Мейер опубликовал... в 1864 году, на 5 лет раньше Менделеева (1869).
Сегодня вы можете узнать настоящую историю открытия Периодического Закона.
Немаловажным является тот факт, что оба ученых - и Лотар Мейер, и Дмитрий Менделеев, в 1860-м году посетили съезд химиков в Карлсруэ, Германия. На этом съезде идея зависимости свойств химических элементов от их атомных весов просто витала в воздухе.
Но еще задолго до этого съезда попытка систематизации элементов была сделана Дёберайнером (в 1829 году). Идеи Дёберайнера в 1843 году развил другой немецкий химик Леопольд Гмелин, который показал, что взаимосвязь между свойствами элементов и их атомными массами значительно сложнее, чем триады Дёберайнера.
Француз де Шанкуртуа в 1862 предложил систематизацию химических элементов, основанную на закономерном изменении атомных масс - «земную спираль». Де Шанкуртуа был одним из первых учёных, отметивших периодичность свойств элементов; его винтовой график действительно фиксирует закономерные отношения между атомными массами элементов.
Таблица де Шанкуртуа (1862):
Химик Джон Ньюлендс в августе 1864 года составил таблицу, в которой расположил все известные элементы в порядке увеличения их атомных весов. Он, безусловно, первым дал ряд элементов, расположенных в порядке возрастания атомных масс, присвоил химическим элементам соответствующий порядковый номер и заметил систематическое соотношение между этим порядком и физико-химическими свойствами элементов. Но его таблица имела ряд недостатков (напр. в некоторых ячейках было по два элемента), поэтому была воспринята научным обществом скептически.
Таблица Ньюлендса:
И в том же 1864 году опубликована книга Лотара Мейера "Die modernen Theorien der Chemie" (Современная Теория Химии), и его первая таблица из 28 элементов, размещённых в шесть столбцов согласно их валентностям. Мейер намеренно ограничил число элементов в таблице, чтобы подчеркнуть закономерное изменение атомной массы в рядах сходных элементов. Мейер указал, что если элементы располагаются в порядке их атомных весов, они попадают в группы, в которых подобные химические и физические свойства повторяются через определенные промежутки.
Ранняя версия таблицы Мейера (1862):
Доработанная версия таблицы (1870):
Через пять лет после Мейера, в 1969 году Менделеев опубликовал доклад, в котором сообщил об открытии им зависимости между атомными весами элементов и их химическими свойствами. В том же году он опубликовал «Основы химии», в которых был приведен первый вариант его таблицы, содержащей 19 горизонтальных рядов и 6 вертикальных. Таблица Менделеева весьма значительно отличались от той, которую Вы видели на уроках химии. На то время было известно только 63 элемента, из которых один - дидим - оказался смесью празеодима и неодима.
Первый вариант таблицы Менделеева (1869):
В 1870 году вышла работа Мейера, содержащая обновленную таблицу под названием «Природа элементов как функция их атомного веса», состоявшая из девяти вертикальных столбцов. Сходные элементы располагались в горизонтальных рядах таблицы; некоторые ячейки Мейер оставил незаполненными. Таблица сопровождалась графиком зависимости атомного объёма элемента от атомного веса, имеющий характерный пилообразный вид, прекрасно иллюстрирующий термин «периодичность».
В ноябре 1870 года Менделеев опубликовал статью «Естественная система элементов и применение её к указанию свойств неоткрытых элементов», в которой он впервые употребил термин «периодический закон» и указал на существование нескольких не открытых ещё элементов и предсказал их свойства (так же, как и у Мейера, таблица Менделеева имела незаполненные ячейки).
В 1871-м году Менделеев сформулировал закон как: «Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости от их атомного веса».
В 1882 году Мейер и Менделеев одновременно получили медали от Royal Society (Королевского общества) за их исследования в области Периодического закона. Необходимо знать, что таблицы Мейера и Менделеева и в 1870-м, и в 1871-м, и в 1891-м годах все еще значительно отличались от привычной нам и по форме, и по содержанию: даже в 1891-м году, к примеру, там не было благородных газов.
Таблица элементов версии 1871 года:
Доработанная таблица Менделеева, 1891 год, благородные газы все еще отсутствуют, зато есть дидим:
Еще одна версия таблицы 1891 года (напоминает таблицу де Шанкуртуа, не находите?):
Но самое главное заключается в том, что заблуждались и Мейер, и Менделеев. Современный закон звучит так: «Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от ЗАРЯДА ЯДЕР атомов элементов». То есть не от атомного веса (массы), а от заряда ядер. Это в корне меняет всю суть закона. Ведь существуют изотопы - атомы одного элемента с одним зарядом ядер, практически одинаковыми химическими свойствами, но разной атомной массой (водород, дейтерий и тритий; уран 235 и уран 238 и т.п.).
Для того, чтобы прийти к этой формулировке Закона и современному виду Таблицы элементов, потребовались многие годы работы и исследования Рамзая, Браунера, Сведберга, Содди, Мозли и других ученых .
В 1911 году голландец Ван Дер Брук предположил совпадение атомного номера с величиной положительного заряда ядра атома, что стало основой современной классификации химических элементов. В 1920-м году англичанин Чедвик экспериментально подтвердил гипотезу Ван ден Брука; тем самым был раскрыт физический смысл порядкового номера элемента в Периодической системе, а закон приобрел современную формулировку (зависимость от заряда ядер).
И, наконец, в 1923 году Нильс Бор заложил основы современного представления о теории Периодического закона: причина периодичности свойств элементов заключается в периодическом повторении строения внешнего электронного уровня атома.
Нужно ли говорить, что на сегодня в Таблице присутствуют (существуют в природе и синтезированы) 118 химических элементов, в отличие от 63-х, известных во второй половине 19 века; а короткая версия Таблицы, которую вы видели в школе, официально отменена на международном уровне в 1989 году (хоть и продолжает приводиться в большом числе российских справочников и пособий и после этого времени). Кроме основного общепринятого вида таблицы, существует множество форм (иногда довольно вычурных), предложенных разными учеными.
Современная таблица:
Резюме: при всем уважении к Менделееву и его работам, он внес важный вклад, но был лишь одним из многих, приложивших руку к тому, что мы сегодня называем Периодическим законом и Периодической системой химических элементов. И да, в тех исследованиях Мейер его в общем-то опередил, хотя в 19 веке разница в пять лет считалась «практически одновременно»:) Сравнив вид таблиц Менделеева и современной (и формулировки законов), становится понятно, почему во всем мире таблицу и закон называют просто Периодической таблицей элементов и Периодическим законом - из уважения к огромному труду большого количества ученых.