Дмитрий иванович менделеев и его периодическая система

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное  бюджетное учреждение

Высшего профессионального  образования

Тюменский государственный  университет

Институт  права, экономики и управления

 

 

 

 

Реферат по современной научной картине  мира на тему

«дмитрий  иванович менделеев и его периодическая  система»

 

 

 

 

 

 

                                                                                  

 

 

 

                      

                                                      

 

 

 

 

Содержание

1. Введение……………………………………………………………………………………………...2
2. Биография Д.И.Менделеева………………………………………………………………..3
3. Хроника творческой жизни ученого………..………………………………………….4
4. Открытие периодического закона……………………………………………………….5
5. Периодическая система химических элементов…………………………………6
6. История открытия периодической системы………………………………………..6
7. Заключение…………………………………………………………………………………………..8
8. Список литературы……………………………………………………………………………….9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Дмитрий Иванович Менделеев (27 января 1834,Тобольск - 20 января 1907, Санкт – Петербург) — русский учёный – энциклопедист: химик, физик, метролог, экономист, технолог, геолог, метеоролог, педагог, воздухоплаватель, приборостроитель. Профессор Санкт- Петербургского университета; член- корреспондент по разряду «физический» Императорской Санкт- Петербургской Академии наук. Среди наиболее известных открытий – периодический закон химических элементов, один из фундаментальных известных законов мироздания, неотъемлемый для всего естествознания.

 Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева – основа современной химии. Да и остальные открытия ученого по сей день не потеряли своего значения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава I

Биография Д.И.Менделеева

«Д.И. Менделеев был великий, гениальный человек и, как большинство великих людей, великий труженик. А трудился он, действительно, не жалея себя».

В. И. Тищенко. Воспоминания о Д.И. Менделееве. «Природа», № 3, 127–136 (1937)

 Д.И. Менделеев родился 8 февраля (27 января ) 1834 г. В глухом сибирском городе Тобольске – месте ссылки жертв царского террора. Здесь отбывали ссылку декабристы и другие передовые люди России, которые оказывали прогрессивно-демократическое влияние на общественность города. Это не могло не сказаться и на формировании взглядов Д.И. Менделеева, детство которого прошло в родном городе. Он был семнадцатым ребенком в семье директора Тобольской гимназии И. П. Менделеева. Своим воспитанием и образованием Д.И. Менделеев целиком обязан матери Марии Дмитриевне, на плечи которой со времени смерти отца (он ослеп и вскоре умер в 1847 г.) легла вся забота о благополучии и воспитании детей.

 Учеба Дмитрия Менделеева в Петербурге в педагогическом институте сначала давалась нелегко. На первом курсе он умудрился по всем предметам, кроме математики, получить неудовлетворительные оценки. Но на старших курсах дело пошло по-другому – среднегодовой балл Менделеева был равен четырем с половиной (из пяти возможных). Он окончил институт в 1855 году с золотой медалью, получив диплом старшего учителя.

Жизнь не всегда была благосклонна к Менделееву: были в ней и разрыв с невестой, и недоброжелательность коллег, неудачный брак и затем  развод… Два года (1880 и 1881) были очень тяжелыми в жизни Менделеева. В декабре 1880 года Петербургская академия наук отказала ему в избрании академиком: «за» проголосовало девять, а «против» – десять академиков. Особенно неблаговидную роль при этом сыграл секретарь академии некто Веселовский. Он откровенно заявил: «Мы не хотим университетских. Если они и лучше нас, то нам все-таки их не нужно».

В 1881 году с большим трудом был расторгнут брак Менделеева с  первой женой, совершенно не понимавшей мужа и упрекавшей его в отсутствии внимания.

Глава II

Хроника творческой жизни  ученого.

1841—1859

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 переживете».

1855-1856 – старший учитель гимназии при Ришельевском лицее в Одессе.

1856 –  блестяще защитил диссертацию  «на право чтения лекций» - «Строение кремнезёмных соединений»  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. 10 октября присвоена ученая степень  магистра химии.

1857 –  9 января утвержден 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) .

1863-1872 –  профессор Санкт-Петербургского  технологического института, а  также руководил  химической  лабораторией данного института.

1859-1861 –  находился в научной командировке  в Гейдельберге.

 

 

 

Глава III

Открытие периодического закона.

В марте 1869 года русский химик Дмитрий Иванович Менделеев представил Русскому химическому обществу сообщение об открытии им Периодического закона химических элементов. В том же году вышло первое издание менделеевского учебника «Основы химии», в котором была приведена его периодическая таблица. В ноябре 1870 года, он доложил РХО статью: «Естественная система элементов и применение её к указанию свойств неоткрытых элементов», в которой впервые употребил термин: «периодический закон» и указал на существование нескольких, не открытых ещё, элементов.

В 1871 году в итоговой статье «Периодическая законность химических элементов» Менделеев дал следующую формулировку Периодического закона: «свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости от их атомного веса». Тогда же Менделеев придал своей периодической таблице вид, ставший классическим.

В отличие от своих предшественников, Менделеев не только составил таблицу  и указал на наличие несомненных  закономерностей в численных  величинах атомных масс, но и решился  назвать эти закономерности общим законом природы.

На основании предположения, что атомная масса предопределяет свойства элемента, он взял на себя смелость изменить принятые атомные веса некоторых элементов и подробно описать свойства не открытых ещё элементов. Для предсказания свойств простых веществ и соединений Менделеев исходил из того, что свойства каждого элемента являются промежуточными между соответствующими свойствами двух соседних элементов в группе периодической таблицы и одновременно двух соседних элементов в периоде.

Д. И. Менделеев на протяжении многих лет боролся за признание Периодического закона. Его идеи получили признание только после того, как были открыты предсказанные им элементы: галлий , скандий и германий— соответственно экаалюминий, экабор и экасилиций. С середины 1880-х годов Периодический закон был окончательно признан в качестве одной из теоретических основ химии.

 

Глава IV

Периодическая система химических элементов

Периодическая система химических элементов — классификация химических элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра.

 Система является графическим  выражением периодического закона. Её первоначальный вариант был разработан Д. И. Менделеевым в 1869—1871 годах и устанавливал зависимость свойств элементов от их атомного веса (по-современному, от атомной массы). Всего предложено несколько сотен  вариантов изображения периодической системы (аналитических кривых, таблиц, геометрических фигур и т. П.). В современном варианте системы предполагается сведение элементов в двумерную таблицу, в которой каждый столбец (группа) определяет основные физико-химические свойства, а строки представляют собой периоды, в определённой мере подобные друг другу.

 

История открытия периодической  системы.

К середине XIX века были открыты 63 химических элемента, и попытки найти закономерности в этом наборе предпринимались неоднократно. В 1829 году Дёберейнер  опубликовал найденный им «закон триад»: атомный вес многих элементов близок к среднему арифметическому двух других элементов, близких к исходному по химическим свойствам (стронций, кальций и барий; хлор, бром,  йод и др.).

 Первую  попытку расположить элементы  в порядке возрастания атомных  весов предпринял Александр Эмиль Шанкуртуа (1862), который разместил элементы вдоль винтовой линии и отметил частое циклическое повторение химических свойств по вертикали. Обе указанные модели не привлекли внимания научной общественности.

В 1866 году свой вариант периодической системы предложил химик и музыкант Джон Александр Ньюлендс, модель которого («закон октав») внешне немного напоминала менделеевскую, но была скомпрометирована настойчивыми попытками автора найти в таблице мистическую музыкальную гармонию. В этом же десятилетии появились ещё несколько попыток систематизации химических элементов.

Ближе всего к окончательному варианту подошёл Юлиус Лотар Мейер (1864).

Д. И. Менделеев опубликовал свою первую схему периодической таблицы в 1869 году в статье «Соотношение свойств с атомным весом элементов» (в журнале Русского химического общества); ещё ранее (февраль 1869 г.) научное извещение об открытии было им разослано ведущим химикам мира.

По легенде, мысль о системе химических элементов  пришла к Менделееву во сне, однако известно, что однажды на вопрос, как он открыл периодическую систему, учёный ответил: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг… готово».

Написав на карточках основные свойства каждого  элемента, Менделеев начинает многократно переставлять эти карточки, составлять из них ряды сходных по свойствам элементов, сопоставлять ряды один с другим^[2]. Итогом работы стал, отправленный в 1869 году в научные учреждения России и других стран, первый вариант системы «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве», в котором элементы были расставлены по девятнадцати горизонтальным рядам и по шести вертикальным столбцам (прообразам будущих периодов). В 1870 году Менделеев в «Основах химии» публикует второй вариант системы «Естественную систему элементов», имеющий более привычный нам вид: горизонтальные столбцы элементов-аналогов превратились в восемь вертикально расположенных групп; шесть вертикальных столбцов первого варианта превратились в периоды, начинавшиеся щелочным металлом и заканчивающиеся галогеном. Каждый период был разбит на два ряда; элементы разных вошедших в группу рядов образовали подгруппы.

Сущность  открытия Менделеева заключалась в  том, что с ростом атомной массы химических элементов их свойства меняются не монотонно, а периодически. После определённого количества разных по свойствам элементов, расположенных по возрастанию атомного веса, свойства начинают повторяться. Например, натрий похож на калий, фтор похож на хлор, а золото похоже на серебро и медь. Разумеется, свойства не повторяются в точности, к ним добавляются и изменения.

 Отличием  работы Менделеева от работ  его предшественников было то, что основ для классификации  элементов у Менделеева была  не одна, а две — атомная масса и химическое сходство. Для того, чтобы периодичность полностью соблюдалась, Менделеевым были предприняты очень смелые шаги: он исправил атомные массы некоторых элементов , несколько элементов разместил в своей системе вопреки принятым в то время представлениям об их сходстве с другими , оставил в таблице пустые клетки, где должны были разместиться пока не открытые элементы.

 

Заключение

 

 В 1871 году на основе этих работ Менделеев сформулировал Периодический закон, форма которого со временем была несколько усовершенствована.

В начале XX века с открытием строения атома было установлено, что периодичность изменения свойств элементов определяется не атомным весом, а зарядом ядра, равным атомному номеру и числу электронов, распределение которых по электронным оболочкам атома элемента определяет его химические свойства.

Дальнейшее  развитие периодической системы  связано с заполнением пустых клеток таблицы, в которые помещались всё новые и новые элементы: благородные газы, природные и искусственно полученные радиоактивные элементы.

В 2010 году, с синтезом 117 элемента, седьмой период периодической системы был завершён, проблема нижней границы таблицы Менделеева остаётся одной из важнейших в современной теоретической химии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. «Биографии великих химиков», Г.В.Быков.
2. «Выдающиеся химики мира», В.А.Волков, Г.И.Кузнецова.
3. «Периодический закон и периодическая система элементов Д.И.Менделеева», Н.П.Агафошин
4. «Д.И.Менделеев», Макареня А.А.