Новости
Библиотека
Таблица эл-тов
Биографии
Карта сайтов
Ссылки
О сайте


Пользовательского поиска




предыдущая главасодержаниеследующая глава

Дмитрий Иванович Менделеев

Ко времени рождения Менделеева Россия сильно отставала в промышленном развитии от таких индустриальных европейских стран, как Англия, Франция и Германия. Но в то же время в России было гораздо больше прогрессивной интеллигенции, отважных людей, готовых бороться за интересы народа. Их представления о борьбе против реакционных общественных отношений в России XIX в. нашли отражение в трудах А. И. Герцена, Н. А. Добролюбова, Н. Г. Чернышевского и других революционных демократов.

Дмитрий Иванович Менделеев родился 27 января (8 февраля) 1834 г. в Тобольске. Уже в юности он имел возможность ознакомиться с идеями революционных демократов, встретиться с некоторыми из них лично. Дом родителей Менделеева был духовным центром города. Прогрессивно настроенные представители местного общества и сосланные декабристы36 находили радушный прием в доме отца Менделеева - директора местной гимназии. Весьма вероятно, что уже в это время сформировались основные черты характера Д. И. Менделеева, которые вызывали впоследствии такое уважение к замечательному русскому ученому: независимость научного мышления, доверие лишь к результатам экспериментальных исследований, смелость в выводах даже тогда, когда они вступали в противоречие с общепризнанными представлениями.

Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907)
Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907)

Хотя Д. И. Менделеев рано научился читать и писать и обладал необычайными математическими способностями, поступление в Тобольскую гимназию оказалось для него нелегким делом. За все время обучения в гимназии, включая и выпускные экзамены, Менделеев показал очень посредственные успехи, особенно по латинскому языку.

Будучи уже известным ученым, Менделеев с большим неудовольствием вспоминал о годах, проведенных в стенах гимназии. Известно очень много критических замечаний Д. И. Менделеева по поводу среднего образования в России. Главную задачу школы Менделеев видел в развитии личности учащегося, формировании его отношений с окружающим миром и воспитании у каждого ребенка наблюдательности, внимания, умения логически мыслить, работоспособности37. Гимназия же, где учился Менделеев, не соответствовала этим требованиям. Менделеев, чей характер сформировался довольно рано, не давал подавить себя палочной дисциплиной, царившей там, и нехотя учился в этом "образовательном заведении".

В пятнадцать лет Менделеев окончил гимназию, и его мать приложила немало усилий, чтобы юноша продолжил образование. Оставшись вдовой, она с 1828 г. сама управляла небольшим стекольным заводом близ Тобольска38. Будущий ученый уже в юности близко ознакомился с производственными процессами. Это, по всей вероятности, было одной из причин его интереса к химической технологии. Хотя мать Менделеева очень любила Сибирь, она решила послать сына учиться за многие тысячи километров от дома, в Москву, где жил ее брат. Однако по формальным причинам Менделеев не смог поступить в Московский университет. По существовавшим тогда правилам, окончившие курс гимназии принимались только в университеты своего учебного округа. Тобольская гимназия принадлежала к Казанскому учебному округу, а ехать в Казань семья Менделеевых не хотела, так как там у них не было ни родных, ни знакомых.

Шкаф для взвешивания, сконструированный Д. И. Менделеевым
Шкаф для взвешивания, сконструированный Д. И. Менделеевым

Оставшись почти без средств, Менделеевы отправились в Петербург. Там Д. И. Менделеев пытался поступить в Медико-хирургическую академию. Однако анатомия оказалась не под силу впечатлительному юноше, и поэтому Менделееву пришлось сменить медицину на педагогику. В 1850 г. его имя появилось в списке студентов физико-математического факультета Главного педагогического института39. В том же году скончалась мать Менделеева, и педагогический институт стал для юноши родным домом. Менделеев с глубокой признательностью вспоминал о годах учебы в институте, обстановка в котором резко отличалась от удушающей атмосферы гимназии. Среди профессоров института были такие выдающиеся ученые, как физик Э. X. Ленд, ученик Либиха химик А. А. Воскресенский, математик Н. В. Остроградский. Менделеев в институте выделялся необычайными способностями и трудолюбием. В возрасте 21 года Менделеев блестяще выдержал выпускные экзамены, а его дипломная работа о явлении изоморфизма [43, т. 1, с. 7-137] была признана полноценной докторской диссертацией40. Состояние здоровья Менделеева требовало перемены климата, поэтому он был назначен старшим учителем гимназии в Симферополь, однако из-за начавшейся Крымской войны Менделеев вскоре был вынужден перевестись в Одессу.

Второй научный труд, опубликованный Менделеевым в 1856 г., назывался "Удельные объемы" [43, т. 1,с. 139-311]. В этой работе уже отчетливо виден интерес молодого ученого к исследованию вопросов теоретической (физической) химии.

В 1857 г. Менделеев стал приват-доцентом Петербургского университета, а спустя два года за свои выдающиеся достижения был направлен для завершения научной подготовки в заграничную командировку. Менделеев поехал в Гейдельберг, где работал в лабораториях Бунзена и Кирхгофа41. Эти ученые - первооткрыватели спектрального анализа, ввели в химию новый метод, позволивший надежно определять состав веществ. Вскоре с помощью спектрального анализа оказалось возможным открывать элементы. В 1860 г. появились две новые работы Менделеева, тесно связанные по тематике с его более ранними публикациями: "О молекулярном сцеплении некоторых органических жидкостей" [43, т. 5, с. 5-7] и "Заметка о расширении гомологичных жидкостей" [43, т. 5, с. 33-36]42.

Рукописные заметки Д. И. Менделеева к Периодической системе элементов
Рукописные заметки Д. И. Менделеева к Периодической системе элементов

Пребывание в Германии позволило Менделееву принять участие в знаменитом Международном конгрессе химиков в Карлсруэ (1860 г.); основной целью этого форума было - обсудить и преодолеть смешение понятий атомных, эквивалентных и молекулярных масс. На конгрессе, в котором участвовал и Лотар Мейер, данная Канниццаро интерпретация молекулярной теории Авогадро побудила химиков заняться изучением связи между свойствами простых тел и атомными массами элементов. Продолжая эти исследования, Лотар Мейер предложил кривую зависимости атомных объемов от атомных масс. Менделеев, который также находился под сильным влиянием выступления Канниццаро, позднее использовал его концепцию как необходимую и основополагающую предпосылку для открытия периодического закона.

В 1864-1866 гг. Менделеев был профессором Петербургского технологического института. В марте 1865 г. Менделеев был утвержден экстраординарным профессором физической химии, а в конце декабря 1866 г.- ординарным профессором технической химии Петербургского университета. С 1867 г. Менделеев - профессор чистой (неорганической) химии университета.

В 1869 г. Менделеев опубликовал сообщения о систематизации известных тогда элементов. В статье "Соотношение свойств с атомным весом элементов" [43, т. 2, с. 3-16] Менделеев впервые в истории естествознания привел систему химических элементов, которая оказала основополагающее влияние на дальнейшее развитие химических исследований. Эта работа в том же году была опубликована на немецком языке43.

Д. И. Менделеев и Б. Браунер в Праге (1900 г.)
Д. И. Менделеев и Б. Браунер в Праге (1900 г.)

Менделеев разместил элементы в порядке возрастания их атомных масс. Он использовал тот же общий принцип, что и другие исследователи, например Ньюлендс. Но работы Ньюлендса не были известны Менделееву. Русский ученый избрал этот принцип, поскольку он проанализировал работы Дальтона по установлению связи между качественными и количественными свойствами веществ (атомная теория, отношение масс). Важнейшим из количественных свойств элементов, известных в то время, была атомная масса.

Но Менделеев не рассматривал свойства элементов лишь как непосредственную функцию только одной атомной массы: таким критерием он считал диалектическую общность соотношений важнейших качественных и количественных характерных признаков элементов. Такой материалистический диалектический анализ проблемы позволил Менделееву открыть закон периодичности. Он считал, что свойства элементов и их соединений периодически зависят от величины атомных масс элементов. Этот закон лег в основу созданной Менделеевым [периодической] системы элементов.

Создание периодической системы химических элементов и последовательное применение периодического закона при изучении различных веществ является главным отличием работ Менделеева по систематизации элементов от аналогичных исследований других ученых. Фридрих Энгельс охарактеризовал всеобщее значение открытия Менделеева следующими словами: "Менделеев, применив бессознательно гегелевский закон о переходе количества в качество, совершил научный подвиг, который смело можно поставить рядом с открытием Леверье, вычислившего орбиту еще неизвестной планеты Нептун" [5, с. 389]. Доказывая генетические отношения между химическими элементами, Менделеев подчеркивал: "До периодического закона простые тела представляли лишь отрывочные случайные явления природы" ;{45, п. 2, с. 225]. Установление периодического закона в значительной мере исключило случайность в изучении химических элементов. Менделеев не только открыл периодический закон и построил Периодическую систему элементов, но и всей своей работой по систематизации элементов способствовал устранению пробелов в таблице и улучшению ее.

Попытка расположения элементов в октавах, предпринятая Дж. Ньюлендсом в 1865 г.
Попытка расположения элементов в октавах, предпринятая Дж. Ньюлендсом в 1865 г.

Так, в 1871 г. Менделеев существенно уточнил атомные массы трети известных в то время шестидесяти элементов44. Никто из "соавторов" периодического закона (как стали впоследствии называть, например, Шанкартуа, Ньюлендса, Л. Мейера) не мог тогда на основании имеющихся данных получить подобные результаты. Более того, они даже иногда ставили под сомнение закономерный характер периодического изменения свойств элементов. Так, Л. Мейер писал, например, в 1870 г.: "Было бы поспешно изменять принятые атомные веса на основании столь непрочного исходного пункта" [44, с. 364]. Напротив, Менделеев в борьбе за утверждение периодического закона проявил лучшие черты русского естествоиспытателя-материалиста XIX в. и смелость в отстаивании научных убеждений. Менделеев был непоколебимо уверен в том, что им открыт закон природы. Он писал: "Законы природы исключений не терпят и этим явно отличаются от правил и правильностей... Надобно что-либо одно - либо считать периодический закон верным до конца и составляющим новое орудие химических знаний, либо его отвергнуть" [45, п. 1, с. 323].

Уже в работе 1869 г. обнаружилось стремление Менделеева прогнозировать дальнейшее направление изучения периодичности, когда он писал: "Должно ожидать открытий еще многих неизвестных простых тел, например сходных с Al или Si элементов с паем (атомной массой.- Ред.) 65-75" [45, п. 1, с. 31].

Позднее Менделеев уточнил эти предсказания45 и писал, например, что экасилиций не может быть получен из EsO2 или EsK2F2 при действии натрия. Водяной пар должен трудно разлагаться этим элементом, на кислоты экасилиций должен действовать слабо, но легче, чем на основания.

В 1886 г. немецкий химик Клеменс Винклер открыл германий, свойства которого прекрасно совпадали со свойствами предсказанного экасилиция. Открытие германия и галлия в 1875 г. подтвердило объективный характер периодического закона. Дальнейшие открытия новых элементов дали окончательное подтверждение этого закона. Наконец, в 1890 г. он получил всеобщее признание46.

Новые данные о структуре атома, полученные в начале XX в.,. уточнили периодический закон и позволили глубже понять его смысл. На этот путь развития Менделеев указал уже в 1889 г.: "Периодическая изменяемость простых и сложных тел подчиняется некоторому высшему закону, природу которого, а тем более причину, ныне еще нет средства охватить. По всей вероятности, она кроется в основных началах внутренней механики атомов и частиц (молекул.- Ред.)" [45, п. 2, с. 384].

С открытием периодического закона химических элементов химическая теория получила относительное завершение. Во времена классической химии основополагающими были три закона: закон сохранения массы, закон постоянных отношений элементов, в веществах и долгое время непризнанный закон Авогадро. Во второй половине XIX в. химическая теория обогатилась еще двумя термодинамическими закономерностями, учением о строении органических соединений47 и периодическим законом. Такое расширение круга основополагающих химических теорий позволило ученым лучше понять сущность химических процессов и сформулировать более точные представления о протекании реакций. Развитие общей и физической химии в конце XIX в., на которое оказали огромное влияние работы Менделеева, способствовало также теоретическому математическому анализу промышленных процессов. Основанное на этом углубленное научное рассмотрение производственных процессов превратило химию в непосредственную производительную силу. Такому развитию химия б немалой степени обязана трудам Д. И. Менделеева и Лотара Мейера.

Диплом об избрании Д. И. Менделеева иностранным членом Национальной Академии наук США
Диплом об избрании Д. И. Менделеева иностранным членом Национальной Академии наук США

До конца дней (Д. И. Менделеев скончался 20 января (2 февраля) 1907 г.) великий ученый не прекращал разнообразной и многосторонней интенсивной творческой деятельности. Его руководство "Основы химии" выдержало несколько изданий и было опубликовано на английском, французском и немецком языках48. Будучи продолжателем педагогических традиций А. А. Воскресенского, Менделеев долгое время был профессором Петербургского университета49. Позднее особое внимание Менделеев уделял решению таких важных экономических и технологических вопросов, как переработка нефти50, подземная газификация угля и развитие угольной промышленности51 и металлургии52. Но планы Менделеева, направленные на экономическое развитие России, не могли осуществиться в то время.

Менделеев принимал активное участие в идеологической борьбе в современной ему науке и в условиях кризиса естествознания страстно и убедительно защищал позиции материализма в борьбе с последователями антиатомизма (механицизма и энергетизма) в химии. Как последовательный материалист, он выступал против любых форм суеверия и внес большой вклад в разработку основанной на достижениях науки тенденции не распространять среди русской интеллигенции спиритизм, ставший модным в России в XIX в.53

Памятник Д. И. Менделееву в Ленинграде, сооруженный в 1934 г.
Памятник Д. И. Менделееву в Ленинграде, сооруженный в 1934 г.

Тем не менее, поскольку Менделеев не смог отказаться от устаревших представлений о природе атомов и элементов, ой весьма скептически отнесся к новым воззрениям на природу радиоактивности и к электронным теориям. Но открытый им периодический закон, все более обогащаясь и углубляясь, способствовал победе прогрессивных взглядов в химии и физике.

Менделеев был членом многих научных обществ, в том числе Берлинской Академии наук54, занимал в России высокие государственные должности55 и удостаивался многочисленных научных отличий56. В 1955 г. был синтезирован элемент с порядковым номером 101, названный менделеевием.

Так были увековечены заслуги Менделеева - создателя периодической системы, позволившей предсказать свойства неизвестных элементов и создать предпосылки для открытия трансурановых элементов, к которым и принадлежит менделеевий57.

предыдущая главасодержаниеследующая глава



ИНТЕРЕСНО:

Самосборкой получены структуры из 144 молекулярных компонентов

Учёные создали нанореактор для производства водорода

Ученые из Швеции создали «деревянное стекло»

Разработан новый метод создания молекул

Японские ученые создали жидкий квазиметалл, застывающий на свету

Нобелевскую премию по химии присудили за синтез молекулярных машин

Новая компьютерная программа предсказывает химические связи

Получены цветные изображения на электронном микроскопе

В упавшем в России метеорите обнаружен уникальный квазикристалл

10 невероятно опасных химических веществ

Создатель «суперклея» Гарри Кувер – химик и изобретатель, автор 460 патентов, самый известный из которых так и не помог ему разбогатеть




© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2017
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://chemlib.ru/ 'ChemLib.ru: Библиотека по химии'