Кошкин Михаил Ильич, создатель танка Т-34, которого Гитлер объявил своим личным врагом читать
Антропов Алексей Петрович, живописец один из первых в стране художников, начавших писать светские портреты (стиль барокко) читатьКоновалов Александр Николаевич, нейрохирург проведший более 10 тыс. операций, академик РАН, герой труда России (медаль №1) читатьЕвфимий Сянжемский подвизались на реке Сянжеме в конце XV - начале XVI в. читатьЧилингаров Артур Николаевич, впервые в истории опустился на дно Северного Ледовитого океана в географической точке Северного полюса читатьВерещагин Василий Васильевич выдающийся русский живописец и литератор, один из наиболее известных художников-баталистов. читатьМенделеев Дмитрий Иванович химик, открыл периодический закон химических элементов, один из фундаментальных законов мироздания. читатьБелов Сергей Александрович баскетболист, тренер, олимпийский чемп (1972), 2кр чемпион мира (1967 и 1974). читатьВертинская, Лидия Владимировна советская и российская актриса, художник. читатьИоанн II (епископ Ростовский) епископ Ростовский, Суздальский и Владимирский. Канонизирован в лике cвятителей; память 17/30 января читатьТуполев Андрей Николаевич, русский и советский авиаконструктор, спроектировавший свыше ста типов самолётов, 70 из которых строились серийно читатьПреподобный Аркадий Вяземский и Новоторжский, святой, прославившийся благочестивой жизнь и многими посмертными чудесами читатьМулыка Александр после смерти жены один воспитывает шестерых детей читатьКуц Владимир Петрович, двукратный олимпийский чемпион по легкой атлетике (1956 г Мельбурн) читатьТкачёв, Иван Терентьевич на его счету к концу войны — 2 роты вермахта, 169 солдат и 10 снайперов читатьВасильев Фёдор Александрович русский живописец-пейзажист. читатьМилашенков Сергей Васильевич, летчик. В июле 1944 года при атаке вражеской колонны бронетехники был сбит. Направил горящий самолет на врага читатьКораблев Алексей Михайлович, развидчик прикрывал отход развед группы, от наседавших бандитов. Вернулся с раненным товарищем читать
Сами трудясь, вы сделаете все и для близких, и для себя, а если при труде успеха не будет, будет неудача – не беда, пробуйте еще. Д.И.Менделеев
Краткая биография и деятельность Д.И. Менделеева Менделеев Дмитрий Иванович (1834-1907) - выдающийся русский химик, автор Периодического закона - родился в г. Тобольске, там же он закончил гимназию, а в 1850 г. был принят в Петербургский главный педагогический институт на физико-математический факультет. После защиты диссертации Менделеев в
1857 г. был назначен приват-доцентом. В 1859 г. он уехал заграничную
командировку в Германию на два года, где работал в Гейдельберге у
Бунзена, принял участие в работе Международного химического конгресса в
Карлсруэ. После возвращения в Петербург Менделеев вел большую научную и
преподавательскую деятельность, в 1865 г. защитил докторскую
диссертацию, в которой была изложена его гидратная теория растворов и
выдвинута идея о возможности существования в растворах соединений переменного состава.
В
1867 г. Менделеев был назначен профессором химии Петербургского
университета. Заняв кафедру химии столичного университета, он стал
главой университетских химиков в России и инициатором создания Русского
химического общества (1868 г.). В 1868 г. Менделеев начал работать над
учебником "Основы химии". Он писал, что его цель - "познакомить учащихся
с основными данными и выводами химии в общедоступном научном изложении,
указать на значение этих выводов для понимания как природы вещества и
явлений вокруг нас совершающихся, так и тех применений, которые получила
химия в сельском хозяйстве, технике". В процессе работы над второй
частью учебника в феврале 1869 г. Менделеев сформулировал Периодический
закон и предложил наиболее совершенную форму его воплощения в виде
таблицы, которую он назвал "Опыт системы элементов, основанной на их
атомном весе и химическом сходстве". В течение двух лет Менделеев
работал над развитием и углублением открытого закона и готовил
обобщающую статью "Естественная система элементов и применение ее к
указанию свойств неоткрытых элементов". Менделеев предсказал
существование экаалюминия (был открыт в 1875 г. французом Лекоком де
Буабодраном и назван галлием), экабора (был открыт в 1879 г. шведом
Л.Ф.Нильсоном и назван скандием) и экасилиция (был открыт в 1886 г.
немцем К.А.Винклером и назван германием). К середине 80-х годов XIX в.
Периодический закон был признан всеми учеными и вошел в арсенал науки
как один из важнейших законов природы.
Значение периодического закона Менделеева
Изучая газы, Менделеев (в 1874 г.) уточнил уравнение состояния для идеальных газов (уравнение Клапейрона-Менделеева).
В
1877 г. Менделеев высказал гипотезу о происхождении нефти из карбидов
тяжелых металлов и предложил принцип дробной перегонки при переработке
нефти, в 1888 г. - выдвинул идею о подземной газификации углей, в 1891 г. - разработал технологию изготовления нового типа бездымного пороха.
Периодический закон ( закон Д.И.Менделеева): "Свойства
элементов, а потому и образуемых ими простых и сложных тел (веществ),
стоят в ериодической зависимости (т.е. правильно повторяются) от их
атомного веса".
Периодический закон (современная формулировка ): "свойства
химических элементов (т.е. свойства и форма образуемых ими соединений)
находятся в периодической зависимости (т.е. правильно повторяются) от
заряда ядра атомов химических элементов".
История открытия Периодического закона
В
книге видного советского историка химии Н.Ф.Фигуровского "Очерк общей
истории химии. Развитие классической химии в XIX столетии" (М., Наука,
1979). приведены основные периоды открытия 63 химических элементов с
древнейших времен до 1869 г. - года установления Дмитрием Ивановичем
Менделеевым (1834-1907) Периодического закона:
"1. Древнейший
период (от V тысячелетия до н.э. и до 1200 г. н.э.). К этому длительному
периоду относится знакомство человека с 7 металлами древности -
золотом, серебром, медью, свинцом, оловом, железом и ртутью. Кроме этих
элементарных веществ в древности были известны сера и углерод,
встречающиеся в природе в свободном состоянии.
2. Алхимический
период. В этот период (от 1200 до 1600 г.) было установлено
существование нескольких элементов, выделенных либо в процессе
алхимических поисков путей трансмутации металлов, либо в процессах
производства металлов и переработки различных руд
ремесленниками-металлургами. Сюда относятся мышьяк, сурьма, висмут,
цинк, фосфор.
3. Период возникновения и развития технической
химии (конец XVII в.-1751 г.). В это время в результате практического
изучения особенностей различных металлических руд и преодоления
трудностей, возникавщих при выделении металлов, а также открытий в
процессе минералогических экспедиций было установлено существование
платины, кобальта, никеля.
4. Первый этап химико-аналитического
периода в развитии химии (1760-1805 гг.). В этот период с помощью
качественного и весового количественного анализов был открыт ряд
элементов, причем часть из них лишь в виде "земель": магний, кальций
(установление различия извести и магнезии), марганец, барий (барит),
молибден, вольфрам, теллур, уран (окисел), цирконий (земля), стронций
(земля), титан (окисел), хром, бериллий (окисел), иттрий (земля), тантал
(земля), церий (земля), фтор (плавиковая кислота), палладий, родий,
осмий и иридий.
5. Этап пневматической химии. В это время
(1760-1780 гг.) были открыты газообразные элементы - водород, азот,
кислород и хлор (последний считался сложным веществом - окисленной
соляной кислотой до 1809 г.).
6. Этап получения элементов в
свободном состоянии путем электролиза (Г.Дэви, 1807-1808 гг.) и
химическим путем: калий, натрий, кальций, стронций, барий и магний. Все
они, впрочем, и ранее были известны в виде "огнепостоянных" (едких)
щелочей и щелочных земель, или мягких щелочей.
7. Второй этап
химико-аналитического периода в развитии химии (1805-1850 гг.). В это
время в результате усовершенствования методов количественного анализа и
разработки систематического хода качественного анализа были открыты бор,
литий, кадмий, селен, кремний, бром, алюминий, иод, торий, ванадий,
лантан (земля), эрбий (земля), тербий (земля), рутений, ниобий.
8.
Период открытия элементов с помощью спектрального анализа,
непосредственно вслед за разработкой и введением этого метода в практику
(1860-1863 гг.): цезий, рубидий, таллий и индий." Как известно,
первая в истории химии "Таблица простых тел" была составлена А.Лавуазье в
1787 г. Все простые вещества были разделены на четыре группы:
"I. Простые вещества, представленные во всех трех царствах природы, которые можно рассматривать как элементы тел: 1) свет, 2) теплород, 3) кислород, 4) азот, 5) водород.
Эта таблица легла в основу химической номенклатуры, разработанной Лавуазье.
Д.Дальтон
ввел в науку важнейшую количественную характеристику атомов химических
элементов - относительный вес атомов или атомный вес.
При
отыскании закономерностей в свойствах атомов химических элементов ученые
прежде всего обратили внимание на характер изменения атомных весов. В
1815-1816 гг. английский химик У.Праут (1785-1850) опубликовал в
"Анналах философии" две анонимные статьи, в которых была высказана и
обоснована идея, что атомные веса всех химических элементов являются
целочисленными (т.е. кратными атомному весу водорода, который принимался
тогда равным единице):
"Если взгляды, которые мы решились
высказать, правильны, то мы почти можем считать, что первоматерия
древних воплощена в водороде...".
Гипотеза Праута была очень
заманчивой и вызвала постановку многих экспериментальных исследований с
целью возможно более точного определения атомных весов химических
элементов.
В 1829 г. немецкий химик И.Деберейнер (1780-1849)
сопоставлял атомные веса у сходных химических элементов: Литий, Кальций,
Хлор , Сера , Марганец, Натрий , Стронций , Бром , Селен , Хром, Калий ,
Барий , Иод , Теллур , Железо, и нашел, что атомный вес среднего
элемента равен полусумме атомных весов крайних элементов. Поиски новых
триад привели Л.Гмелина (1788-1853) - автора всемирно известного
справочного руководства по химии - к установлению многочисленных групп
сходных элементов и к созданию их своеобразной классификации.
В
60-х гг. XIX века ученые перешли к сопоставлению между собой уже самих
групп химически сходных элементов. Так, профессор Парижской горной школы
А.Шанкуртуа (1820-1886) расположил все химические элементы на
поверхности цилиндра в порядке возрастания их атомных весов так, чтобы
получилась "винтовая линия". При таком расположении сходные элементы
часто попадали на одну и ту же вертикальную линию. В 1865 г. английским
химиком Д.Ньюлендсом (1838-1898) была опубликована таблица, которая
включала в себя 62 химических элемента. Элементы были расположены и
пронумерованы в порядке возрастания атомных весов.
Ньюлендс
использовал нумерацию, чтобы подчеркнуть, что через каждые семь
элементов свойства химических элементов повторяются. При обсуждении в
Лондонском химическом обществе в 1866 г. новой статьи Ньюлендса (ее к
публикации не рекомендовали) профессор Дж.Фостер с сарказмом спросил:
"Не пробовали ли Вы расположить элементы в алфавитном порядке их
названий и не заметили ли при таком расположении каких-либо новых
закономерностей?"
В 1868 г. английский химик У.Олдинг (1829-1921)
предложил таблицу, которая, по мнению автора, демонстрировала
закономерную взаимосвязь между всеми элементами.
В 1864 г. немецкий профессор Л.Майер (1830-1895) составил таблицу из 44 химических элементов (из 63 известных).
Оценивая
этот период, Д.И.Менделеев писал "Нет ни одного сколько-нибудь общего
закона природы, который бы основался сразу, всегда его утверждению
предшествует много предчувствий, а признание закона наступает не тогда,
когда он вполне осознан во всем его значении, а лишь по утверждении его
следствий опытами, которые естествоиспытатели должны признавать высшею
инстанциею своих соображений и мнений".
В 1868 г. Д.И.Менделеев
начал работать над курсом "Основы химии". Для наиболее логичного
расположения материала необходимо было как-то расклассифицировать 63
химических элемента. Первый вариант Периодической системы химических
элементов был предложен Д.И.Менделеевым в марте 1869 г.
Через две
недели на заседании Русского химического общества был зачитан доклад
Менделеева "Соотношение свойств с атомным весом элементов", в котором
обсуждались возможные принципы классификации химических элементов:
1) по их отношению к водороду (формулы гидридов); 2) по их отношению к кислороду (формулы высших кислородных окислов); 3) по валентности; 4) по величине атомного веса.
Далее были изложены особенности предлагаемой таблицы химических элементов и сделан вывод: "Элементы, расположенные по величине их атомного веса, представляют явственную периодичность свойств".
Далее
в течение следующих лет (1869-1871 гг.) Менделеев изучал и перепроверял
те закономерности и "несообразности", которые были замечены в первом
варианте "Системы элементов". Подводя итог этой работы,
Д.И.Менделеев писал: "По мере возрастания атомного веса элементы сперва
имеют все новые и новые изменчивые свойства, а потом эти свойства вновь
повторяются в новом порядке, в новой строке и в ряде элементов и в той
же последовательности, как и в предшествовавшем ряде. А потому Закон
периодичности можно сформулировать следующим образом: "Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости (т.е. правильно повторяются) от их атомного веса".
Законы
природы исключений не терпят... Утверждение закона возможно только при
помощи вывода из него следствий, без него невозможных и неожидаемых, и
оправдания тех следствий и опытной проверке. Поэтому-то увидев
периодический закон, я со своей стороны (1869-1871) вывел из него такие
логические следствия, которые могли показать, верен он или нет. К числу
их относится предсказание свойств неоткрытых элементов и исправление
атомных весов многих, мало в то время обследованных элементов... Надобно
что-либо одно - или считать периодический закон верным до конца и
составляющим новое орудие химических знаний, или его отвергнуть".
В
течение 1872-1874 гг. Менделеев стал заниматься другими проблемами, а в
химической литературе о Периодическом законе почти не упоминалось.
В
1875 г. французский химик Л.де Буабодран сообщил, что при исследовании
цинковой обманки он спектроскопически обнаружил в ней новый элемент. Он
получил соли этого элемента и определил его свойства. В честь Франции он
назвал новый элемент галлием (так Францию называли древние римляне).
Сравним, что предсказывал Д.И.Менделеев и что было найдено Л.де
Буабодраном:
В первом сообщении Л. де Буабодрана удельный вес
галлия был найден равным 4.7. Д.И.Менделеев указал ему на его ошибку.
При более тщательном измерении удельный вес галлия оказался равен 5.96.
В
1879 г. появилось сообщение шведского химика Л.Нильсона (1840-1899) об
открытии им нового химического элемента - скандия. Л.Нильсон отнес
скандий к редкоземельным элементам. П.Т.Клеве указал Л.Нильсону на то,
что соли скандия бесцветны, его окись нерастворима в щелочах и что
скандий представляет собой предсказанный Д.И.Менделеевым экабор. Сравним
их свойства.
Анализируя новый минерал в феврале 1886 г. немецкий
профессор К.Винклер (1838-1904) открыл новый элемент и считал его
аналогом сурьмы и мышьяка. Возникла дискуссия. К.Винклер согласился, что
открытый им элемент - это предсказанный Д.И.Менделеевым экасилиций.
К.Винклер назвал этот элемент германием.
Итак, ученые-химики
трижды подтвердили существование предсказанных Менделеевым химических
элементов. Более того, именно предсказанные Менделеевым свойства этих
элементов и их положение в Периодической системе позволили исправить
ошибки, которые невольно допускали экспериментаторы. Дальнейшее развитие
химии происходило на прочной основе Периодического закона, который в
80-х годах XIX в. был признан всеми учеными как один из важнейших
законов природы. Таким образом, важнейшей характеристикой любого
химического элемента является его место в Периодической системе
Д.И.Менделеева.
Открытие в 1869 г. Периодического закона стало не
только одним из крупнейших событий в истории химии XIX столетия, но и в
известном смысле одним из самых выдающихся достижений человеческой
мысли минувшего тысячелетия. Периодический закон и Периодическая
система химических элементов до сих пор все еще остаются загадкой. До
сих пор не удается понять глубокие физические причины периодичности, в
частности, причины периодической повторяемости сходных электронных
конфигураций атомов, хотя ясно, что феномен этот связан с
непространственной динамической симметрией атомных систем [1-6]. До
сих пор ясно не очерчены границы применимости Периодического закона, и, в
частности, не выяснено, какой тип свойств соединений какого
структурного или топологического класса (или классов) изменяется
периодически и почему. Продолжается полемика относительно верхней
границы Периодической системы и специфики ядерных и электронных свойств
атомов сверхтяжелых элементов [7-9]. Наконец, остается во многих
отношениях загадочной сама история открытия Периодического закона и
создания Периодической системы, хотя ей была посвящена обширная
литература. Разными исследователями предлагались различные версии
истории открытия Периодического закона.
Вывод: одним из самых
выдающихся достижений науки считается создание периодической системы
элементов. Но и сегодня ученые не перестают удивляться, как Менделеев
мог ее создать, имея столь скудные исходные данные. Что мы вообще
знаем о знаменитом периодическом законе элементов и периодической
системе в частности? Беглый опрос ближайших знакомых дал однозначную
картину: почти никто не мог толком сказать, в чем же там суть дела. Зато
все без исключения уверены: закон явился Дмитрию Ивановичу во сне. Был
ли тот "вещий сон"? Мнения биографов на сей счет расходятся. Они
напоминают: Менделеев был человеком веселым, неожиданным, склонным к
шуткам и розыгрышам. Особенно от него доставалось неумеренным в своих
восторгах поклонникам и, конечно, вездесущим журналистам. Одному, особо
надоедавшему вопросом: "Как вам пришла в голову эта идея?", он ответил:
"Уж точно не так, как вам, батенька! Сидите себе, сидите, и вдруг пятак
за строчку. А я, может, над ней двадцать лет думал". А если
серьезно, то в 1869 году ни один человек в мире не думал о классификации
химических элементов больше, чем Менделеев, и не знал о них больше, чем
он. Подозрение, что между известными к тому времени 64 элементами есть
какая-то связь, у него зародилось еще в студенческие годы. Наверное, не
одну тысячу раз он раскладывал химический "пасьянс": визитные карточки,
на одной стороне которых написал название элемента, на другой - атомный
вес и важнейшие свойства. Перетасовывая карточки, перекладывая с места
на места, из ряда в ряд, пересмотрел множество комбинаций. Порой
казалось, что вот она, закономерность, найдена, но потом следовало
разочарование. В начале 1869 года у Дмитрия Ивановича вдруг появилось
странное предчувствие: решение где-то рядом. Очевидцы рассказывают, что
он стал крайне возбужден: спал урывками, стараясь отыскать магический
закон, который бы навел порядок в хаосе химических элементов. И вот 1
марта исторический момент: на первом попавшемся листке бумаги ученый
написал периодическую таблицу. То, что произошло, никакому
логическому объяснению не поддается. Кажется невероятным, как на
материале, которым располагала тогда наука, можно было создать
знаменитую таблицу. Ведь многие элементы еще не были открыты, а у
известных атомные веса определены неточно, их свойства не выявлены...
Более того, ученый решился исправить атомные веса сразу 11 химических
элементов. А, например, уран сразу же поместил в самый конец таблицы,
самовольно присвоив ему атомный вес 240 вместо принятого тогда 60. В
своей дерзости Менделеев шел до конца. Он оставил пустые клетки для
элементов, которых еще не было. Мало того, предсказал их свойства. Это
было настолько невероятно, что оставило научное сообщество в полном
равнодушии. Так, президент русского химического общества знаменитый
Николай Зинин заявил: Менделеев делает не то, чем следует заниматься
настоящему исследователю. Стена отчуждения рухнула лишь в 1875 году,
когда француз Буабодран открыл новый элемент и в честь Франции назвал
его галлием. Это событие ознаменовалось небольшим скандалом, который в
немалой степени способствовал признанию Менделеева. Дело том, что
описанные французом свойства галлия в точности совпадали с теми, что и
предсказывал наш химик. Кроме одного - плотности. И тогда Менделеев
заявил: назовите его хоть японием, но плотность определена неверно!
Повторные эксперименты, проведенные Буабодраном, подтвердили слова
русского ученого. Новым его триумфом стало открытие еще двух
предсказанных им элементов: в 1879 году - скандия, а в 1886 году -
германия. Так химия обрела порядок, а Дмитрий Иванович навсегда вписал
свое имя в историю. Нет, он не удостоился Нобелевской премии, его
забаллотировали на выборах в Российскую академию наук, хотя он уже был
членом многих иностранных академий и обществ. Но попросите любого
россиянина назвать самого великого нашего ученого и вы почти наверняка
услышите - Дмитрий Иванович Менделеев. Есть еще один признак
всенародного признания - анекдоты. Ни об одном из наших ученых их не
сложено столько, сколько о нем. Вот один из них. Ямщик вдруг
приподнимается с места, кланяется, снимает шапку перед каким-то
прохожим. "Кто это?" - удивленно спрашивает седок. "Это знаменитый
чемоданный мастер Менделеев". Как известно, изготовление чемоданов было
хобби великого химика.
