Д. и. менделеев: биография, интересные факты и фото

Таблица Менделеева важна, но Периодический закон – ещё важнее

Менделеев смог открыть один из всеобъемлющих законов

Как ни странно, важнейшее открытие Менделеева обычно остается за кадром – Периодический закон:

Современная формулировка практически ничего не меняет, лишь дополняя исходный текст:

Периодическая система стала графическим выражением Периодического закона, который устанавливает зависимость свойств элементов от их атомного веса (атомной массы или атомного числа — числа протонов в атоме).

Современный вид таблицы Менделеева

Размещение элементов в таблице удовлетворяет одновременно 2 условиям: они

️ организованы веса атомов,
️ химические и физические свойства каждого элемента сходны с предыдущим.

Закон справедлив для всех существующих и гипотетических элементов, исключая самых первых — они просто не имеют ничего перед собой (хотя многие пытаются разместить там гипотетический «эфир», ссылаясь на самого Менделеева, хотя он таких попыток не делал).

Интересно, что в первой версии было лишь 60 элементов таблицы. Сегодня их 118, а конечно число… Теоретически оно могло бы быть бесконечным, если бы не квантовая физика, но об этом чуть позже.

Пирогов утешает

Лет до сорока Мария Дмитриевна ничего не знала и не умела, кроме ведения домашнего хозяйства, вынашивания и выкармливания детей — а их у неё было четырнадцать, не считая троих мертворожденных. Вскоре после рождения Митеньки в 1834 году кормилец семьи, Иван Павлович Менделеев, ослеп и лишился места попечителя народных училищ Тобольской губернии. На что могло хватить его пенсии — 275 рублей серебром в год?! И тогда Мария Дмитриевна подрядилась управлять стеклянным заводом, принадлежавшим её брату. Это было неслыханно: женщина-управляющий!

Сверять счета, браниться с подрядчиками, инспектировать производство (а в перерывах обшивать, кормить и воспитывать детей) — чего ей только не довелось делать! И всё напрасно: завод сгорел в одночасье, одни дети умирали, другие просто отбивались от рук — Аполлинария ушла в секту и изнуряла себя постами, Ваня закутил и ушёл в запой. Младший, Митенька, которого с грехом пополам удалось пристроить в Петербургскую медико-хирургическую академию, сбежал оттуда через месяц — не вынес испытания анатомическим театром. Особых талантов, казалось, юноша не проявлял, связей у семьи не было, денег тоже. Последняя надежда оставалась на Главный педагогический институт — мобилизовав последние свои знакомства, Мария Дмитриевна определила туда сына, и на этом силы ее иссякли и она умерла. И вот Митя доучился до четвертого курса — не блестяще, но вполне сносно. До выпуска остался всего год, когда доктор, осмотрев Менделеева, пришёл к неутешительному выводу, что никакого выпуска не предвидится, и велел ложиться в лазарет. В свои 19 лет юноша был болезненно худ и бледен и вот уже начал харкать кровью. От чахотки уже умерли его отец и три сестры. По всему видно — теперь его очередь. И все старания матери, все её надежды на этом теряли всякий смысл…

Ну уж нет, не бывать этому — решил Митя. И прямо в лазарете стал готовиться к очередным экзаменам. Он чувствовал, что стоит хоть на день остановиться, и болезнь победит его. Это невозможно объяснить, это можно лишь констатировать: вместе с жаждой жизни в молодом Менделееве вдруг проснулись любознательность, трудолюбие, талант. И вот в назначенный день он облачился в парадный мундир и кое-как добрел до института. Когда шёл обратно в лазарет, товарищи устроили ему овацию. Выпускной экзамен был сдан блестяще!

А потом случилось ещё одно чудо. Прославленный хирург Пирогов, осмотрев Менделеева, нашёл, что никакой чахотки нет, а есть небольшая сердечная недостаточность: «До ста лет доживёте, батенька! Успеете раз пять жениться!»

Вот тут гениальный медик не угадал: Дмитрий Иванович женился лишь дважды…

Юность

В 1855 году Менделеев с золотой медалью окончил отделение естественных наук физико-математического факультета и был назначен старшим учителем естественных наук Симферопольской мужской гимназии.

С детства имея постоянные проблемы со здоровьем, в этот период жизни он занемог особенно сильно, и некоторые врачи полагали, что жить ему осталось не много. По рекомендации знакомого доктора он в том же году был осмотрен выдающимся русским хирургом Пироговым, который сказал, что юноша намного переживет его самого. Это вселило в будущего учёного уверенность в благосклонности к нему судьбы.

В 1856 году Менделеев блестяще защитил диссертацию «на право чтения лекций» – «Строение кремнезёмных соединений». В конце января отдельным изданием вышла в свет кандидатская диссертация Менделеева «Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы к составу». 10 октября ему была присвоена учёная степень магистра химии.

В январе 1857 года Менделеев утверждён в звании приват-доцента Императорского Санкт-Петербургского университета по кафедре химии.

Личная жизнь

В юности с Дмитрием случился неприятный случай. Ухаживания за девушкой Соней, с которой тот был знаком с детства, закончились помолвкой. Но изнеженная красавица к венцу так и не пошла. Накануне свадьбы, когда подготовка уже шла полным ходом, выходить замуж Сонечка отказалась. Девушка посчитала, что нет смысла что-то менять, если жизнь и так хороша.

Дмитрий Менделеев

Дмитрий болезненно переживал разрыв с невестой, но жизнь шла своим чередом. От тяжких дум его отвлекла поездка за границу, чтение лекций и верные друзья. Возобновив отношения с Феозвой Никитичной Лещевой, с которой был знаком ранее, стал с ней встречаться. Девушка была старше Дмитрия на 6 лет, но выглядела молодо, поэтому разница в возрасте была незаметной.

Дмитрий Менделеев с первой женой Феозвой

В 1862-м они стали мужем и женой. Первая дочь Маша родилась в 1863 году, но прожила только несколько месяцев. В 1865-м родился сын Володя, спустя три года – дочь Оля. К детям Дмитрий Иванович был привязан, но времени им уделял мало, так как жизнь была посвящена научной деятельности. В браке, заключенном по принципу «стерпится-слюбится», он не был счастлив.

Вторая жена Дмитрия Менделеева Анна Попова

В 1877-м Дмитрий знакомится с Анной Ивановной Поповой, которая стала для него человеком, способным в трудную минуту поддержать умным словом. Девушка оказалась творчески одаренным человеком: училась в консерватории игре на фортепиано, позже в Академии художеств.

Дмитрий Иванович устраивал у себя молодежные «пятницы», где и познакомился с Анной. «Пятницы» трансформировались в литературно-художественные «среды», завсегдатаями которых были талантливые художники и профессора. Среди них были Илья Репин, Иван Крамской, Архип Куинджи, Иван Шишкин, Николай Вагнер, Николай Бекетов и другие.

Дочь ученого — Любовь Менделеева

Женитьба Дмитрия и Анны состоялась в 1881 году. Вскоре у них родилась дочь Люба, сын Иван появился в 1883-м, близнецы Василий и Мария – в 1886-м. Во втором браке личная жизнь ученого сложилась счастливо. Позднее зятем Дмитрия Ивановича стал поэт Александр Блок, женившись на дочери ученого Любови.

Почему в таблице Мендлеева были пустые клетки?

Памятник Менделееву в Тобольске пора пополнять новыми элементами

Значимость теории Менделеева, спустя некоторое время ставшей аксиомой современной науки, проявилась довольно быстро. Дело в том, что до него элементы упорядочивали в сплошную линию.

Но уже первая версия таблицы Менделеева оставляла пустыми несколько клеток под новые элементы: пустые места должны были занять так называемые эка-элементы, похожие на соседей. Менделееву даже удалось с поразительной точностью предсказать целый ряд их физических и химических свойств.

Соответствующие экабор, экаалюминий, экасилиций, экамарганец были получены экспериментально, получив уже в наше время собственные имена скандий, галлий, германий, технеций. Практика эка-элементов сохраняется и по сей день.

Для известных в середине XIX века бериллия, индия, урана, тория, церия, титана, иттрия Менделееву пришлось исправить атомные веса, чтобы разместить их в таблице согласно химическим свойствам, на что не решился ни один другой исследователь. И это тоже оказалось верным.

Один из первых вариантов таблицы Менделеева с предсказанными элементами

Абсолютность таблицы однажды подвела исследователей: инертным газам в первое время не нашлось в ней места, поэтому их существование активно отвергалось.

В дальнейшем периодичность позволила найти класс несуществующих (или чрезвычайно редких) в природе при обычных состояниях трансурановых элементов.

Великое изобретение во сне

Суеверия не обошли стороной и величайшее творение Менделеева — Периодический закон, воплощенный в известной Периодической таблице элементов.

Периодическая таблица элементов. Красные элементы — известны с древности, оранжевые — известны во времена Лавуазье (1789), желтые — во времена Менделеева (1869), зеленые — к публикации Деминга (1923), синие — к таблице Сиборга (1945), серые — к 2000 году, фиолетовые — к 2012 году

Очень распространена легенда, что понимание одного из главнейших законов природы, до сих пор стабильно предсказывающего свойства всех новых химических элементов, пришло к Менделееву во сне. Счтается, что история возникла с подачи профессора геологии Университета Санкт-Петербурга Александра Иностранцева. В своих многочисленных письмах тот рассказывает, что был очень дружен с Менделеевым, и однажды химик якобы поведал следующее: «Очевидно, я увидел во сне таблицу, в которой элементы были расположены по мере необходимости. Я проснулся и сразу же записал данные на листе бумаги и снова заснул. И только в одном месте потребовалась затем правка».

Дмитрий Менделеев. Фото — Википедия

Эту легенду впоследствии отрицал сам химик: «Я над ней (таблицей), может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг… готово». Также специалисты отмечают, что Менделеев совершенно не был склонен к таким поступкам, а вот подшутить над приятелем вполне мог. А в своих дневниках и письмах ученый рассказывал, что с 1869-го по 1871-й годы сделал в таблице не одну, а множество правок.

Рукопись «Опыта системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве», давшая начало периодическому закону. 17 февраля 1869 года

Учёба и научная деятельность

Несмотря на нелюбовь к учёбе в детстве, педагогический институт Менделеев закончил с золотой медалью.

В 1855 году у него обнаружили туберкулёз лёгких. Не откладывая лечение в долгий ящик, Менделеев уезжает в Крым, где тогда пребывал известный врач Пирогов. Несмотря на пессимистичные прогнозы питерских врачей, Пирогов после осмотра посоветовал Менделееву готовится к долгой жизни и просто беречь здоровье. Как это ни удивительно, но вскоре будущий учёный полностью вылечился от сложной на то время болезни.

Но в Симферополе он не только проходит курс лечения, а ещё и работает в местной мужской гимназии — преподаёт естественные науки. После лечение в Симферополе он переезжает в Одессу, где один учебный год преподаёт в Ришельевском лицее снова, после возвращается в тогдашнюю столицу — Петербург и защищает свою магистерскую диссертацию.

Вскоре его работу «Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы к составу» издают в Петербурге отдельно, и Менделеев получает степень магистра.

В начале 1857 года его берут на должность приват-доцента в Императорский университет Санкт-Петербурга на кафедру химии. Следующие 33 года он будет читать лекции в этом учебном заведении, с 1865 года уже как профессор.

Смерть

В начале 1907 года в Палате мер и весов проходила встреча Дмитрия Менделеева и нового министра промышленности Дмитрия Философова. После обхода палаты ученый заболел простудой, которая вызвала воспаление легких. Но даже будучи сильно больным, Дмитрий продолжал работу над рукописью «К познанию России», последними написанными им словами в которой стала фраза:

Могила Дмитрия Менделеева

Смерть наступила в пять часов утра 2 февраля по причине паралича сердца. Могила Дмитрия Менделеева находится на Волковом кладбище Санкт-Петербурга.

Память Дмитрия Менделеева увековечена рядом монументов, документальных фильмов, книгой «Дмитрий Менделеев. Автор великого закона».

Ученый и потусторонние силы

Имя Менделеева принято отождествлять с серьезными научными вопросами и эпохальными открытиями. Однако жизнь знаменитого химика известна и другими вещами. Например, она тесно связана модным во второй половине XIX века спиритизмом.

На российских просторах спиритические практики распространились в 1870-х. Они стали настолько популярными, что привлекли даже виднейших ученых — например, коллегу Менделеева, родоначальника органической химии Александра Бутлерова.

Александр Бутлеров. Фото — Википедия

Именно тогда на новое явление обратил внимание и Менделеев, сказавший: «Я решил бороться против спиритизма, после того как Бутлеров и Вагнер стали проповедовать это суеверие… Противу авторитета профессорского надлежало действовать профессорам же»

Николай Вагнер, русский зоолог. Фото — Википедия

За дело Менделеев взялся крайне основательно и вместе с коллегами из Русскоого физического общества создал «комиссию по проверке всех „явлений», сопровождающих спиритические сеансы», чьей задачей было «снять со спиритизма путем исследования печать таинственности и выделить, коли найдутся, между медиумическими явлениями неподложные».

В качестве оппонентов были приглашены как раз Бутлеров, Вагнер и примкнувший к ним известный публицист Александр Аксаков. Было заключено соглашение, что оппоненты представляют «для опытов» известных медиумов, а комиссия попробует найти элементы жульничества или же признает свое поражение.

Александр Аксаков. Фото — Википедия

Сначала был рассмотрен случай братьев Петти из Великобритании, утверждавших, что они способны создавать из ничего капли жидкости и, находясь в запертой клетке или за занавеской, вызывать звук далеко поставленного колокольчика. На опытах установили, что жидкостью является слюна медиумов, а заставить зазвучать колокольчик, минуя согласованные ограничения, им так и не удалось. Мошенничество братьев признал даже Аксаков.

Во втором случае из Великобритании привезли женщину по фамилии Кляйер, занимавшуюся столоверчением — спиритической практикой, при которой стол, за котором собрались люди, якобы вращается потусторонними силами. Комиссия решила использовать в эксперименте стол с вмонтированными жидкостными манометрами, способными показать, с какой стороны стол начинают толкать — но медиум сначала попросила прибор на изучение, а после отказалась от сеанса.

В 1876 году Менделеев за свой счет выпустил книгу «Материалы для суждения о спиритизме», распорядившись все средства от продажи направить на поддержку метеорологических исследований. Ученый говорил: «Как ни далеки кажутся два таких предмета, как спиритизм и метеорология, однако между ними существует некоторая связь, правда отдаленная. «Спиритическое учение есть суеверие», – как заключала Комиссия, рассматривавшая медиумические явления, – а метеорология борется и еще долго будет бороться с суевериями, господствующими по отношению к погоде».

Обложка книги

С выводами комиссии согласились далеко не все, тот же Бутлеров до конца жизни продолжал писать статьи «о медиумизме». Однако Менделеев был уверен, что их деятельность имела принципиальное значение: «Наше расследование, как его ни ругали, произвело в обществе решительное впечатление. С тех пор спиритизм как рукой сняло».

Что ждёт таблицу Менделеева в ближайшем будущем?

Границы таблицы попытался определить Ричард Фейнман

Элементы 119 и 120, над получением которых работают исследователи Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне (Московская область), обещают показать принципиально новые физические свойства.

Они которые не вписываются в существующую физическую модель мироздания. А закон Менделеева продолжает работать.

Ричард Фейнман предположил, что таблица закончится на 137-м элементе. Но не потому, что больше их не существует — мы просто не сможем определить количество протонов и нейтронов в его ядре.

В ближайшие 2 года ожидается открытие 120 элемента

Число 1/137 – постоянная Зоммерфельда (постоянная тонкой структуры), которая описывает вероятность поглощения или излучения электроном фотона.

Элемент с 137 электронами в соответствии с определением этой константы должен с вероятностью в 100% поглощать падающий на него фотон.

Его электроны будут вращаться со скоростью света. А электроны элемента 139, чтобы существовать, должны вращаться быстрее, чем скорость света. Не может быть?

Менделеев объединил усилия всех

Увы, текущие расчеты показывают, что фотоны в огромных атомах оганесона должны превысить скорость света, что противоречит самой сути фотона – единичного кванта света.

Это нарушает основные принципы квантовой физики. Но, возможно, именно открытие новых элементов Периодической таблицы Менделеева даст ключ к созданию Теории Всего, которая должна объединить существующие знания в естественных науках.

Закон, открытый 150 лет назад русским ученым, изменит понимание мироздания. Быть может ещё сильнее, чем когда-то это сделала Теория относительности.


iPhones.ru

Интересные факты.

Может и не во сне, но за один день

Уже вечером 1 марта 1869 года Д. И. Менделеев отправил в типографию свой труд «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве». В его таблице 63 известных химических элемента заняли свои места в соответствии со своими молекулярными массами. А сформулированная им периодическая зависимость свойств простых веществ и их соединений от заряда их ядра и атомов стала главным законом неорганической химии – законом периодических элементов Д. И. Менделеева.

Уже 18 марта в журнале русского химического общества появляется доклад ученого о его открытиях. Он не вызвал оптимизма у отечественной ученой элиты, как впрочем и зарубежных светил химии. Систему элементов Д. И. Менделеева называли не тем, чем стоит заниматься, и классификацией чего-то неопределенного.

Долгожданный триумф наступил в 1875 году, когда французским химиком Поль-Эмилем Лекоком де Буабодраном был открыт галлий (Ga), существование которого было предсказано Дмитрием Ивановичем. «Акаалюминий» Менделеева и галлий Лекока совпали полностью: по атомной массе, плотности, формулам соединений, свойствам металла.

Бородатый чудак с несоответствующей положению внешностью

Неординарный для своего времени внешний вид стал визитной карточкой ученого. Длинная запущенная борода и нестриженые волосы, доходящие до плеч и больше напоминающие львиную гриву, – все это делало внешний вид ученого нетипичным для своего времени. Менделеев стригся один раз в году и не изменял этой традиции ни при каких обстоятельствах, даже когда его просили подстричься в преддверии аудиенции у императора.

Привычка носить дорогое пальто в сочетании с «разбитыми» ботинками, похожими на крестьянские лапти; странные увлечения, такие как изготовление чемоданов – в чем, кстати, он серьезно преуспел – одно время он считался лучшим чемоданных дел мастером; многочасовое уединение в кабинете, находящемся в дупле исполинского дуба в имении на Бобловской горе, – все это добавляло чудаковатости легендарному химику. Но внешнее восприятие Менделеева, как человека со странностями, развеивалось при первом общении с ученым. Он поражал глубиной и стройностью своих мыслей, врожденным тактом, учтивостью и обаятельностью, сочетанием крутого нрава и доброты.

Опыты и открытия

За высокие заслуги в науке Менделеева на два года отправили в Германию — в командировку и для обмена опытом с местными учёными. Его определили в Гейдельбергский университет.

Несмотря на иной уровень оборудования, в Германии Менделееву попросту не было где проводить свои капиллярные опыты. Поэтому в съёмной квартире он оборудует лабораторию, проводит туда газ, заказывает у европейских мастеров необходимые приборы и начинает проводить свои эксперименты. В те годы он работал над молекулярной механикой.

В 1859 году ему удалось сконструировать пикнометр — прибор, позволяющий определять, какая плотность у жидкости.

В 1860 году он открыл такое явление как «критическая температура».

Вернувшись в Россию, Менделеев понимает, что у его учеников попросту нет хороших учебников, поэтому садится за написание такового. И в том же 1861 году издаёт свою «Органическую химию», за которую его удостаивают Демидовской премии.

В 1869 году он публикует свою работу «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве”, во время написания которой он открыл периодический закон химических элементов. Этот труд сразу же начали переводить на другие языки. При жизни учёного книга переиздавалась только в России восемь раз, и пять — за рубежом.

Уже после выхода книги Менделеев продолжал развивать свою теорию о том, что у каждого химического элемента есть своё место в таблице, в зависимости от того, как сопоставляются его свойства со свойствами других элементов. Поэтому он внёс некоторые поправки в таблицу — изменил атомные массы девяти элементов.

Кто вообще такой Менделеев?

“Трёхногий” портрет отца мировой химии

Удивительно, что именно Менделеев стал родоначальником Периодического закона, ставшего основой периодической системы химических элементов.

Ставший 17-м ребенком директора Тобольской гимназии, он не проявлял призвания к какой-либо науке вплоть до старших курсов гимназии, однажды оставшись на второй год. Со временем ему удалось подтянуться и закончить Главный педагогический институт Петербурга с золотой медалью.

Став учителем в Одессе, он проявлял множество странных, нехарактерных для интеллигента того времени привычек и увлечений. Одним из них было увлечение кожевенным делом и шитьё: Менделеев самостоятельно переплетал книги, делал чемоданы и шил одежду для себя самого.

Пороховые заводы Менделеева

В числе других его увлечений оказалось воздухоплавание, экономика и футурология. Попутно он создал основы современной метрологии, разработал первый ледокол. Занятие естественными науками приводило ученого то к созданию русского бездымного пороха, то к попытке разработки собственной теории эфира для объяснения свойств капиллярных сосудов.

Однако водка, несмотря на устоявшееся мнение, никак не связана с именем Менделеева. Водка родилась задолго до защиты диссертации «О соединении спирта с водой», посвященной на самом деле теории растворов (указал о необходимости учитывать химизм раствора), а не русскому национальному напитку.

Менделеева совершил первый метеорологический полет в России

Но все же главное его открытие — Периодический закон: сегодня его относят к одному из фундаментальных законов мироздания, поскольку она до сих по является аксиоматической, абсолютной.

Это противоречит самим законам науки. Однако, правота Менделеева подтверждается раз за разом. И многое мы видим прямо за экраном своего монитора.

Исследования силикатов

Периодический закон – крайне важная страница в истории науки, однако открытия Менделеева в области химии на нем не закончились. В 1854 году он исследовал финский ортит и пироксен. Также один из циклов работ Менделеева посвящен химии силикатов. В 1856 году ученый издал диссертационную работу «Удельные объемы» (в ней была дана оценка взаимосвязи между объемом вещества и его характеристиками). В главе, посвященной кремнеземным соединениям, Дмитрий Иванович подробно остановился на природе силикатов. Кроме того, он первым дал правильную трактовку явления стеклообразного состояния.

Химический элемент 101

Менделевий (Md) – так называется элемент, открытый в 1955 году и получивший свое название в честь великого химика. Его именем назван кратер на обратной стороне Луны и подводный горный хребет в Тихом океане. Имя Дмитрия Ивановича Менделеева носит несколько университетов и множество учебных заведений по всему миру. Его имя с 1964 года украшает доску почета университета в Бриджпорте, одного из ведущих в Соединенных Штатах Америки, в одном ряду с Евклидом, Архимедом, Николаем Коперником, Галилео Галилеем, Исааком Ньютоном и Антуаном Лавуазье.

Человек, сам шивший себе одежду, увлекающийся реставрацией и ремонтом чемоданов, любитель самокруток, которые всегда скручивал себе сам. Автор величайшего труда «Основы химии» и периодической системы элементов, талантливый педагог и любимый преподаватель, основатель дробной перегонки нефти и теории ее неорганического происхождения, сторонник вторичной переработки сырья и автор работы «Отбросы или остатки», где он говорит о бесполезном, могущим стать полезным, изобретатель аэростата и герметичных отсеков для пилота и пассажиров и так далее. Все это о нашем великом соотечественнике – Дмитрии Ивановиче Менделееве, который своею «природной диковатостью сибиряка» оставлял неизгладимые впечатления у современников.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий