Дмитрий Иванович Менделеев. Научные работы Д.И. Менделеева

1. Дмитрий Иванович Менделеев

2.

Научные работы Д. И. Менделеева относятся
преимущественно к общей химии, а также к физике,
химической технологии, экономике, сельскому
хозяйству, метрологии, географии, метеорологии.
Родился Дмитрий Менделеев 27 января (8 февраля)
1834 г. в Тобольске, семнадцатым и последним
ребенком в семье Ивана Павловича Менделеева, в то
время занимавшего должность директора Тобольской
гимназии и училищ Тобольского округа. В том же году
отец Менделеева ослеп и вскоре лишился места (умер в
1847 г.). Вся забота о семье перешла тогда к матери
Менделеева, Марии Дмитриевне, урожденной
Корнильевой, женщине выдающегося ума и энергии.
Она успевала одновременно и управлять небольшим
стеклянный заводом, доставлявшим (вместе со скудной
пенсией) более чем скромные средства к
существованию, и заботиться о детях, которым дала
прекрасное по тому времени образование. Очень
много внимания она уделяла младшему сыну,
в котором смогла разглядеть его необыкновенные
способности. Однако в тобольской гимназии
Менделеев учился неважно. Не все предметы ему были
по душе. Охотно он занимался только математикой и
физикой. Отвращение к классической школе осталось у
него на всю жизнь.

3.

Умерла Мария Дмитриевна Менделеева в 1850 г. Дмитрий Иванович Менделеев
сохранил до конца своих дней благодарную о ней память. Вот что он писал много лет
спустя, посвящая памяти матери свое сочинение «Исследование водных растворов по
удельному весу»: «Это исследование посвящается памяти матери ее последышем. Она
могла его возрастить только своим трудом, ведя заводское дело; воспитывала
примером, исправляла любовью и, чтобы отдать науке, вывезла из Сибири, тратя
последние средства и силы. Умирая, завещала: избегать латинского самообольщения,
настаивать в труде, а не в словах, и терпеливо искать божескую или научную правду, ибо
понимала, сколь часто диалектика обманывает, сколь многое еще должно узнать, и как
при помощи науки, без насилия, любовно, но твердо устраняются предрассудки и
ошибки, а достигаются: охрана добытой истины, свобода дальнейшего развития, общее
благо и внутреннее благополучие. Заветы матери считает священными Д. Менделеев».

4. Научная деятельность

Д. И. Менделеев исследовал (в 1854—1856 годах) явления изоморфизма, раскрывающие
отношения между кристаллической формой и химическим составом соединений, а также
зависимость свойств элементов от величины их атомных объёмов.
Открыл в 1860 году «температуру абсолютного кипения жидкостей», или критическую
температуру.
16 декабря 1860 года он пишет из Гейдельберга попечителю Санкт-Петербургского учебного
округа И. Д. Делянову: «…главный предмет моих занятий есть физическая химия»[.
Д. И. Менделеев является автором первого русского учебника «Органическая химия» (1861 год).
Сконструировал в 1859 году пикнометр — прибор для определения плотности жидкости. Создал в
1865—1887 годах гидратную теорию растворов. Развил идеи о существовании соединений
переменного состава.
Исследуя газы, Менделеев нашёл в 1874 году общее уравнение состояния идеального газа,
включающее как частность зависимость состояния газа от температуры, обнаруженную в 1834
году физиком Б. П. Э. Клапейроном (уравнение Клапейрона — Менделеева).
В 1877 году Менделеев выдвинул гипотезу происхождения нефти из карбидов тяжёлых металлов,
которая, правда, на сегодня большинством учёных не принимается; предложил принцип дробной
перегонки при переработке нефти.
Выдвинул в 1880 году идею подземной газификации углей. Занимался вопросами химизации
сельского хозяйства, пропагандировал использование минеральных удобрений, орошение
засушливых земель. Совместно с И. М. Чельцовым принимал в 1890—1892 годах участие в
разработке бездымного пороха. Является автором ряда работ по метрологии. Создал точную
теорию весов, разработал наилучшие конструкции коромысла и арретира, предложил точнейшие
приёмы взвешивания.
В своё время интересы Д. И. Менделеева были близки к минералогии, его коллекция минералов
бережно хранится и сейчас в Музее кафедры минералогии Санкт-Петербургского университета, а
друза горного хрусталя с его стола является одним из лучших экспонатов в витрине кварца.
Рисунок этой друзы он поместил в первое издание «Общей химии» (1903 год). Студенческая
работа Д. И. Менделеева была посвящена изоморфизму в минералах.

5.

Закончив 17 февраля (1 марта) 1869 года работу над «Опытом системы элементов,
основанной на их атомном весе и химическом сходстве», Д. И. Менделеев открыл один из
фундаментальных законов природы — периодический закон химических элементов.
6 марта (18 марта) 1869 года знаменитый доклад Д. И. Мeнделеева «Соотношение свойств с
атомным весом элементов» был прочтён Н. А. Меншуткиным на заседании Русского
химического общества и вскоре опубликован в «Журнале Русского химического общества»
Отдельные учёные в ряде стран, особенно в Германии, соавтором открытия считают Лотара
Мейера. Существенное различие этих систем заключается в том, что таблица Л. Мейера — это
один из вариантов классификации известных к тому времени химических элементов;
выявленная Д. И. Менделеевым периодичность — это система, которая дала понимание
закономерности, позволившей определить место в ней элементов, неизвестных в то
время, предсказать не только существование, но и дать их характеристики.

6.

• Не давая представления о строении атома, периодический закон,
тем не менее, вплотную подводит к этой проблеме, и решение её
было найдено несомненно благодаря ему — именно этой системой
руководствовались исследователи, указывая факторы, выявленные
им с интересовавшими их другими физическими
характеристиками. В 1984 году академик В. И. Спицын пишет:
«…Первые представления о строении атомов и природе
химической валентности, разработанные в начале нашего столетия,
основывались на закономерностях свойств элементов,
установленных с помощью периодического закона»

7.

Развивая в 1869—1871 годах идеи периодичности, Д. И. Менделеев ввёл понятие о месте
элемента в периодической системе как совокупности его свойств в сопоставлении со
свойствами других элементов. На этой основе, в частности, опираясь на результаты
изучения последовательности изменения стеклообразующих оксидов, исправил
значения атомных масс 9 элементов (бериллия, индия, урана и др.). В статье,
датированной 29 ноября (11 декабря) 1870 года предсказал существование, вычислил
атомные массы и описал свойства трёх ещё не открытых тогда элементов —
«экаалюминия» (открыт в 1875 году и назван галлием), «экабора» (открыт в 1879 году и
назван скандием) и «экасилиция» (открыт в 1885 году и назван германием). Затем
предсказал существование ещё восьми элементов, в том числе «двителлура» —
полония (открыт в 1898 году), «экаиода» — астата (открыт в 1942—1943 годах),
«экамарганца» — технеция (открыт в 1937 году), «двимарганца» — рения (открыт в 1925
году), «экацезия» — франция (открыт в 1939 году).
В 1900 году Дмитрий Иванович Менделеев и Уильям Рамзай пришли к выводу о
необходимости включения в периодическую систему элементов особой, нулевой группы
благородных газов.

8.

• Д. И. Менделеев был членом более 90 академий наук, научных
обществ, университетов разных стран. Имя Менделеева носит
химический элемент № 101 (менделевий), подводный горный
хребет и кратер на обратной стороне Луны, ряд учебных
заведений и научных институтов. В 1962 г. АН СССР учредила
премию и Золотую медаль им. Менделеева за лучшие работы
по химии и химической технологии, в 1964 г. имя Менделеева
было занесено на доску почёта Бриджпортского университета в
США наряду с
именами Евклида,Архимеда, Н. Коперника, Г. Галилея, И. Ньюто
на, А. Лавуазье.

9.

Дмитрий Иванович Менделеев скончался 2 февраля (20 января по ст.ст.) 1907 года, от
воспаления легких. Его похороны, принятые на счет государства, были настоящим
национальным трауром. Отделение химии Русского Физико-Химического Общества
учредило в честь Менделеева две премии за лучшие работы по химии. Библиотека
Менделеева, вместе с обстановкой его кабинета, приобретена Петроградским
университетом и хранится в особом помещении, когда-то составлявшем часть его
квартиры. (Л. Чугаев)
31 января 1865 года считается днем рождения русской водки. В этот день в Петербурге
Дмитрий Иванович защитил свою знаменитую докторскую диссертацию «О
соединении спирта с водою», над которой работал в 1863—1864 годах. Диссертация
хранится в музее великого ученого — в Санкт-Петербургском государственном
университете.