Дмитрий Иванович Менделеев

Дмитрий Иванович Менделеев

 

Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907) — российский химик, разносторонний ученый, педагог. Открыл (1869) периодический  закон химических элементов —  один из основных законов естествознания.

Дмитрий Менделеев оставил  свыше 500 печатных трудов, среди которых классические «Основы химии» (ч. 1-2, 1869-71, 13 изд., 1947) — первое стройное изложение неорганической химии. Автор фундаментальных исследований по химии, химической технологии, физике, метрологии, воздухоплаванию, метеорологии, сельскому хозяйству, экономике, народному просвещению и др., тесно связанных с потребностями развития производительных сил России.

 

1841 — поступил в  тобольскую гимназию.

1855 — окончил физико-математический  факультет Главного педагогического  института в Санкт-Петербурге.

1855 — старший учитель  естественных наук Симферопольской  мужской гимназии. По просьбе  петербургского врача Н. Ф.  Здекауэра в середине сентября  Дмитрия Менделеева осмотрел  Н. И. Пирогов, констатировавший  удовлетворительное состояние пациента: «Вы нас обоих переживёте»[10].

1855—1856 — старший учитель  гимназии при Ришельевском лицее  в Одессе.

1856 — блестяще защитил  диссертацию «на право чтения  лекций» — «Строение кремнезёмных  соединений» (оппоненты А. А.  Воскресенский и М. В. Скобликов), с успехом прочёл вступительную лекцию «Строение силикатных соединений»; в конце января отдельным изданием в Петербурге вышла в свет кандидатская диссертация Д. И. Менделеева «Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы к составу»[11]; 10 октября присвоена учёная степень магистра химии.

1857 — 9 января утверждён  в звании приват-доцента Императорского  Санкт-Петербургского университета  по кафедре химии.

1857—1890 — преподавал  в Императорском Санкт-Петербургском  университете (с 1865 года — профессор химической технологии, с 1867 — профессор общей химии) — во 2-м кадетском корпусе читает лекции по химии; одновременно в 1863—1872 годах — профессор Санкт-Петербургского технологического института, в 1863—1872 годах руководил химической лабораторией института, также одновременно преподавал в Николаевских инженерных академии и училище; — в Институте Корпуса инженеров путей сообщения.

1859—1861 — находился  в научной командировке в Гейдельберге.

 

Менделеев заложил основы теории растворов, предложил промышленный способ фракционного разделения нефти, изобрел вид бездымного пороха, пропагандировал использование минеральных удобрений, орошение засушливых земель. Один из инициаторов создания Русского химического общества (1868). Профессор Петербургского университета (1865-90), ушел в отставку в знак протеста против притеснения студенчества.

 

С 1876 Дмитрий Менделеев  - член-корреспондент Петербургской  АН, в 1880 выдвигался в академики, но был забаллотирован, что вызвало  резкий общественный протест. Организатор и первый директор (1893) Главной палаты мер и весов (ныне ВНИИ метрологии им. Менделеева).

 

Дмитрий Иванович Менделеев  — гениальный русский химик, физик  и натуралист в широком смысле этого слова. Родители Менделеева —  чисто русского происхождения. Дед  его по отцу был священником и носил фамилию Соколов, фамилию «Менделеев» получил, по обычаям того времени, в виде прозвища, отец Менделеева в духовном училище. Мать Менделеева происходила из старинного, но обедневшего купеческого рода.

 

1860 — 3—5 сентября принимает участие в первом Международном химическом конгрессе в Карлсруэ.

1865 — 31 января (12 февраля)  на заседании Совета физико-математического  факультета Санкт-Петербургского  университета защитил докторскую  диссертацию «О соединении спирта  с водой», в которой были заложены основы его учения о растворах.

1876 — 29 декабря (10 января) 1877 года избран членом-корреспондентом  по разряду «физический» Императорской  Академии наук, в 1880 году выдвигался  в академики, но 11 (23) ноября был  забаллотирован немецким большинством Академии, что вызвало резкий общественный протест.

Принимал участие в  разработке технологий запущенного  в 1879 году первого в России завода по производству машинных масел в  посёлке Константиновский в Ярославской  губернии, который ныне носит его имя.

1880-е годы – Дмитрий  Иванович снова изучает растворы, публикует работу «Исследование  водных растворов по удельному  весу».

1880 — 1888 — принимал деятельное  участие в разработке проекта  создания и строительства первого  в Русской Азии Сибирского  университета в Томске, для чего неоднократно консультировал руководителя комитета по строительству ТГУ профессора В.М. Флоринского. Планировался как первый ректор этого университета, но в силу ряда семейных причин в 1888 году в Томск не поехал. Через несколько лет он активно помогал в создании Томского технологического института и становления в нём химической науки.

1890 — покинул Петербургский  университет из-за конфликта с  министром просвещения, который  во время студенческих волнений  отказался принять от Менделеева петицию студентов.

1892 — Дмитрий Иванович Менделеев  — учёный-хранитель Депо образцовых  гирь и весов, которое в 1893 году по его инициативе было  преобразовано в Главную палату  мер и весов (ныне ВНИИ метрологии  им. Д. И. Менделеева).

1893 год — работал на химическом заводе П. К. Ушкова (впоследствии — имени Л. Я. Карпова; п. Бондюжский, ныне г. Менделеевск) использовав производственную базу завода для получения бездымного пороха (пироколлодия). Впоследствии он отмечал, что посетив «немало западноевропейских химических заводов, с гордостью увидел, что может созданное русским деятелем не только не уступать, но и во многом превосходить иноземное».

1899 — возглавляет Уральскую  экспедицию, подразумевающую стимуляцию  промышленно-экономического развития  края.

1900 — участвует в работе Всемирной  выставки в Париже; им написана  первая на русском языке —  большая статья о синтетических  волокнах «Вискоза на Парижской  выставке», где отмечена важность  для России развития их промышленности.

1903 год — первый председатель Государственной экзаменационной комиссии Киевского политехнического института, в создании которого учёный принимал активное участие. О посещении Д. И. Менделеевым института в дни защиты первых дипломных работ, в числе других воспоминал через 60 лет Иван Фёдорович Пономарёв (1882—1982).

 

Член многих академий наук и научных  обществ. Один из основателей Русского физико-химического общества (1868 год  — химического, и 1872 — физического) и третий его президент (с 1932 года преобразовано во Всесоюзное химическое общество, которое тогда же было названо его именем, ныне — Российское химическое общество имени Д. И. Менделеева).

Умер Д. И. Менделеев 20 января (2 февраля) 1907 года в Санкт-Петербурге. Похоронен  на «Литераторских мостках» Волковского  кладбища[16].

Оставил более 1500 трудов, среди которых классические «Основы химии» (ч. 1—2, 1869—1871, 13 изд., 1947) — первое стройное изложение неорганической химии.

Именем Менделеева назван 101-й химический элемент — менделевий.

 

Научная деятельность

Д. И. Менделеев — автор фундаментальных исследований по химии, физике, метрологии, метеорологии, экономике, основополагающих трудов по воздухоплаванию, сельскому хозяйству, химической технологии, народному просвещению и других работ, тесно связанных с потребностями развития производительных сил России.

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»[19].

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.

 

Периодический закон

Работая над трудом «Основы  химии», Д. И. Менделеев открыл в феврале 1869 года один из фундаментальных законов  природы — периодический закон  химических элементов.

 

6 (18) марта 1869 года знаменитый  доклад Д. И. Менделеева «Соотношение  свойств с атомным весом элементов»  был прочтён Н. А. Меншуткиным  на заседании Русского химического  общества[20]. В том же году это  сообщение на немецком языке  появилось в журнале «Zeitschrift für Chemie», а в 1871 году в журнале «Annalen der Chemie» была осуществлена развёрнутая публикация Д. И. Менделеева, посвящённая его открытию — «Die periodische Gesetzmässigkeit der Elemente» (Периодическая закономерность химических элементов).

 

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.

 

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, увязывая 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»[.

 

Немецкий учёный, главный  редактор фундаментального пособия  «Анорганикум» — объединённого  курса неорганической, физической и  аналитической химии, выдержавшего более десяти изданий, академик Л. Кольдиц  так истолковывает особенности открытия Д. И. Менделеева, сопоставляя в высшей степени убедительные результаты его труда с работами других исследователей, искавших подобные закономерности.

 

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.). Предсказал в 1870 году 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.