Дмитро Іванович Менделєєв 1834 1907 рр.

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Дмитро Іванович
Менделєєв
1834-1907гг.

Батько Д.І. Менделєєва Іван Павлович Менделєєв народився в селі Тіхомандріци Вишнєволоцького повіту Тверської губернії в 1783 р. Його батько (дід Дмитра Івановича) Павло Максимович Соколов мав чотирьох синів: Василя Покровського, Івана Менделєєва, Тимофія Соколова і Олександра Тіхомандріцкая. Всі вони мали різні прізвища, які їм давали в духовному училищі вчителя. В автобіографії Д. І. Менделєєв згодом писав: «Прізвище Менделєєв дана батькові, коли він щось виміняв, як сусідній поміщик міняв коней. Учитель за співзвучністю «міну робити» вписав і батька під прізвищем Менделєєв ».
Менделєєв народився в 1834 р. Він був останньою дитиною в сім'ї. У рік його народження батько осліп, йому було 51 рік, матері 41 рік. Довелося їхати до Москви, де лікарі зробили операцію, зняли катаракту. Операція пройшла вдало, але, повернувшись до Тобольська, він дізнався, що на місце директора Тобольської гімназії призначено іншого. Івану Павловичу довелося піти на пенсію.
Митя був улюбленцем матері. Його відрізняли вразливість, рано виявилася хороша пам'ять і здатність до рахунку. Він виходив переможцем в іграх, де була потрібна кмітливість, але найбільше любив грати у вчителя, причому в ролі вчителя він зазвичай волів залишатися довго і протягом всієї гри суворо карав «учнів».
Восени 1841 року обидва брати Павло і Митя надійшли у Тобольську гімназію, причому Дмитро вступив до гімназії на два роки раніше покладеного з умовою, що він буде залишатися в першому класі 2 роки, поки їй не виповниться вісім років.
У гімназії Д.І. Менделєєв вчився спочатку посередньо. У збережених в його архіві четверте відомостях багато задовільних оцінок, причому їх більше в молодших і середніх класах. У старших класах Менделєєв зацікавився фізико-математичними науками, а також історією і географією, цікавило його і будову Всесвіту. У випускному атестаті було лише дві задовільні оцінки: за законом Божим (предмет, який він не любив) і з російської словесності. В останні роки навчання в Тобольської гімназії Дмитро потоваришував з учителем російської літератури та словесності Петром Павловичем Єршовим. Менделєєв і Єршов щиро любили свою професію, неодноразово вносили різні удосконалення в навчальний процес, писали записки до міністерства, втім, що залишилися без уваги.
Незабутніми були також зустрічі та бесіди з декабристами, близькими сім'ї Менделєєвих. Впливом декабристів можна пояснити початок формування властивої Менделєєву справжньої інтелігентності, піднесено-шляхетського ставлення до життя.
Після смерті чоловіка сталася пожежа, яка знищила скляний завод. Тоді Марія Дмитрівна вирішила відвезти Дмитра з Сибіру і визначити у вищий навчальний заклад.
Коли прагнення вступити до Московського університету не увінчалося успіхом (випускникам Тобольської гімназії належало надходити до Казанського університету). Тоді Менделєєв подає документи в Петербурзьку Медико-хірургічну академію, проте першого ж випробування - присутності в анатомічному театрі - він не витримав. Від медичної кар'єри довелося відмовитися. Мати підказала інший шлях - стати вчителем. Але в Головний педагогічний інститут набір проводився через рік, і якраз в 1850 р. прийому не було. На щастя, вплинуло клопотання одного з друзів батька, що викладав там математику. Менделєєв дав розписку відпрацювати вчителем після закінчення інституту на вісім років і був зарахований до інституту на казенне забезпечення.
Для шістнадцятирічного юнака почалося нове життя, повна вражень і нових випробувань. Спочатку злягла мати. Їй ставало все гірше і гірше. 15 вересня 1850р. вона пише синові останній лист-заповіт. Взимку, в лютому 1851г., Вмирає дядько, Василь Дмитрович, матеріально підтримував Дмитра і його сестру Лізу. А через рік, навесні 1852р., Помирає від сухот Ліза у віці 25 років. У Петербурзі у Дмитра не залишається ні кого, крім старшої сестри Ольги, з якою він зустрічався рідко.
Сирий петербурзький клімат піддає випробуванням здоров'я самого Менделєєва, яке було не міцним. У сім'ї, очевидно, була туберкульозна інтоксикація, так як батько і дві сестри померли від туберкульозу. Дмитро довго лежить в інститутському ізоляторі, багато читає, прагнучи не відстати від курсу.
Однак жага життя і все посилюється любов до занять перемагає хворобу. Якщо на першому році навчання успіхи його були посередні, то в 1855 р. Д.М. Менделєєв блискуче закінчив інститут із золотою медаллю. Йому було присвоєно звання старшого вчителя.
Для розкриття і розвитку його здібностей були сприятливі умови навчання в Головному педагогічному інституті. Тут викладали найкращі професора того часу, ті ж, що в університеті.
Групи, в яких професора читали лекції і керували практичними заняттями, були невеликими 5-1 чоловік. Тим, хто сумлінно займався протягом року, не доводилося навіть готуватися перед іспитами.
Дмитро Іванович вже на другому курсі захопився заняттями в лабораторіях, цікавими лекціями. Незважаючи на те, що він часто хворів, і йому доводилося іноді готуватися до іспитів, перебуваючи в лазареті, його знання і любов до науки захоплювали і однокурсників і професорів. Він отримав прекрасну математичну підготовку у знаменитого академіка М.В. Остроградського, а заняттями з фізики керував всесвітньо відомий учений - академік Е.Х. Ленц, який сформулював носить його ім'я правило для визначення напряму індукційного струму і який незалежно від Дж. П. Джоуля відкрив закон теплової дії струму. З досягненнями біології познайомив Менделєєва на лекціях та практичних заняттях академік Ф.Ф. Брандт. Під його керівництвом Д.М. Менделєєв виконав серйозні дослідження: «Людина як тіло природи», «Про гризунах Петербурзької губернії». Ці ранні дослідження були пов'язані з проблемами систематизації і класифікації, які в середині ХІХ ст. саме в біології вирішувалися найбільш успішно.
Товаришів Д.І. Менделєєва по інституту вражало також його «пристрасть до чистої математики» і глибокий інтерес до фізики та біології. Незважаючи на дуже строгий режим занять, він встигав також відвідувати лекції на історико-філологічному факультеті.
Однак найбільше Д.І. Менделєєв працював в хімічних лабораторіях під керівництвом професора А.А. Воскресенського, який створив одну з перших наукових хімічних шкіл у Росії.
Дипломне твір Д.І. Менделєєва «Ізоморфізм у зв'язку з іншими відносинами кристалічної форми до складу» було опубліковано в 1856 р. На випускних іспитах Д. І. Менделєєв отримав з педагогіки, мінералогії та хімії «5», а з ботаніки та зоології «5 +». У списку студентів, яких конференція інституту просила залишити ще на один рік при інституті для подальшого удосконалення з обраним наук і для підготовки до іспитів на ступінь магістра, першою значилося прізвище Д. І. Менделєєва. Проте стан здоров'я не дозволив Д. І. Менделєєву скористатися цим клопотанням. Він поїхав працювати в Сімферопольську гімназію з надією на те, що теплий південний клімат допоможе відновити його сили і здоров'я.
27 серпня 1855 Д.І. Менделєєв отримав документ про призначення його старшим учителем і подорожню на право вільного проходження до Сімферополя. Закінчувалася Східна війна 1853-1856 рр.. Менделєєв оселився в невеликій комірчині при гімназичному архіві. Навчальні заняття з огляду військового положення були припинені на невизначений термін. Менделєєв уже почав шкодувати, що не залишився в Петербурзі.
Користуючись перервою у заняттях, він розшукав знаменитого хірурга Н.І. Пирогова, до якого у нього було рекомендаційний лист від лейб-медика Н.Ф. Здекауера. Петербурзький лікар знаходив у Менделєєва туберкульоз і писав, що, на його думку, жити Менделєєву залишилося кілька місяців. М. І. Пирогов уважно оглянув молодого вчителя і не погодився з думкою Здекауера. Зрозумівши палку творчу натуру Менделєєва, він не радив йому, як інші лікарі, абсолютно уникати важкої роботи, а, навпаки, запропонував йому не сковувати свого пориву, але розумно чергувати працю та відпочинок. Юнакові, зачарованому світом, захопленому наукою і з дитячих років звик працювати, саме таку раду і був потрібен.
Окрилений напуттям талановитого лікаря, не тільки втішити його, але й передбачив йому довге життя, Д.І. Менделєєв просить у директора Сімферопольської гімназії невелику відпустку і 30 жовтня 1855 виїжджає до Одеси. Менделєєв з самого початку був призначений туди, і лише помилка писаря в міністерстві стала причиною його напрямку до Сімферополя. Директор гімназії при Рішельєвському ліцеї в Одесі приймає Менделєєва на посаду старшого вчителя, і сам береться поклопотати в попечителя Одеського навчального округу і в міністерстві про оформлення перекладу по службі.
В Одесі військового стану не було. Д.І. Менделєєв з головою поринає в роботу. Він викладає спочатку математику і фізику, а з другого півріччя і біологію, крім того, розробляє проект організації при гімназії кабінету природничих наук і приступає до його здійснення. Вечорами він пише магістерську дисертацію «Питомі обсяги» і готується до магістерських іспитів. Про обсягом і глибині народжуються у нього в цей період задумів, крім дисертаційних, говорить зберігся уривок із запису в його робочому зошиті від 24 лютого 1856
Як тільки в гімназії закінчуються заняття, Д.І. Менделєєв їде до Петербурга, а травні - червні успішно складає магістерські іспити, влітку завершує роботу над дисертацією «Питомі обсяги», а 9 вересня 1856 захищає її. Дещо пізніше, 21 жовтня 1856 р., він читає пробну лекцію «Будова кремнеземистих сполук» і отримує право читати лекції в університеті. Приват-доцентом Петербурзького університету Д.І. Менделєєв був затверджений 9 січня 1857 Це означало, що він, не маючи твердого платні, отримує в кінці року за читання лекцій більшу чи меншу суму грошей в залежності від стану університетської скарбниці і добрих намірів начальства.
Покладатися виключно на цей заробіток не доводилося, і це змушує його багато працювати додатково.
Він викладає фізичну географію в другому кадетському корпусі і стає науковим оглядачем розділу «Новини природничих наук» у «Журналі Міністерства народної освіти». За два роки Д.І. Менделєєв опублікував там понад 70 статей.
Багато часу в Менделєєва віднімають приватні уроки, на які приходилося відправлятися в різні кінці міста. У ці ж роки (1857-1858) він виконує обов'язки секретаря фізико-математичного факультету університету.
Літо 1857 р. Менделєєв проводить у Фінляндії, в Ікат-гові, на дачі у батьків своєї нареченої Сонечки Каш, в минулому жителів Тобольська. Здавалося, ніщо не може затьмарити райдужних надій молодого закоханої людини, але раптом всі його плани руйнуються буквально за один день. Сонечка ще дуже молода і наївна; вдома їй не давали читати нічого, крім казок. Вона плаче і визнається своєї няні, що не хоче виходити заміж, щоб не залишати тата і матінку. Відмовою нареченої, яка повернула йому за наполяганням батьків обручку і подарунки, Менделєєв був вражений до глибини душі. І це не дивно, так як він був щиро закоханий і взагалі по натурі був людиною, яка в питаннях пристрою особистому житті завжди був чужий будь-яких хитрощів і холодних розрахунків.
У квітні 1859 р. магістр хімії Петербурзького університету, талановитого молодого вченого Д.І. Менделєєва направляють за кордон «для вдосконалення в науках». Йому надається право вибрати для проживання і роботи місто, який буде йому найбільш зручний. Відвідуючи багато університетські міста Європи, він знайомиться з видатними вченими, оглядає їх лабораторії, закуповує обладнання, необхідне йому для досліджень. Протягом місяця Менделєєв знаходиться в Парижі. Париж справив на нього сильне враження, особливо паризькі робітники. Як у цей перший приїзд, так і в наступні роки Менделєєв замовляв багато необхідних йому прилади у відомого паризького механіка Саллероне.
Для виконання намічених досліджень Д.І. Менделєєв обирає німецьке місто Гейдельберг, де він знімає невелику квартиру, в одній з кімнат якої він живе, а в іншій обладнає свою домашню хімічну лабораторію. У Гейдельберзі тоді працювали знамениті вчені Р. Бунзен і Р. Кірхгоф зі своїми численними учнями. Однак Д.І. Менделєєв дуже недовго працював у лабораторії Р. Бунзена, так як був уже сформованим хіміком і серйозно цікавився дослідженнями в галузі фізичної хімії, зокрема капілярних явищ. Одним з результатів його самостійних робіт у цій області було відкриття температури абсолютного кипіння, при якій рідина втрачає властиві їй сили зчеплення і миттєво перетворюється в пару. Наслідком цього відкриття був висновок про те, що будь-який газ можна перетворити на рідину, але лише за умови, що він охолоджений нижче критичної температури.
Працював Д.І. Менделєєв у своїй лабораторії подовгу, розраховуючи кожну годину свого часу, іноді до знемоги, до повної втрати сил. І тоді в його щоденнику з'являлися записи, що говорять про те, що йому здається, ніби він уже не зможе працювати в обраному напрямку далі. Однак минає кілька днів відпочинку у поїздці за приладами або реактивами, і Менделєєв знову повний сил, від колишнього невіри в свої можливості не залишається і сліду. Так напружено працював він все життя, тому що вважав, що без повної віддачі, може бути і позначається іноді на стані здоров'я, в науці багато чого не досягти.
Запам'яталися Менделєєву на все життя і мало хто дні відпочинку, проведені з друзями в поїздках. Особливо цікаві й корисні були для нього поїздки в Альпи та Італію, які він робив разом з І.М. Сеченовим і А.П. Бородіним.
Руська, що займалася наукою молодь, влаштувалася в Гейдельберзі, часто збиралася на квартирі Д.І. Менделєєва, щоб почитати новинки російської літератури, «Дзвін» А.І. Герцена, зустрітися з прибулими з Росії співвітчизниками. Хвилювання і очікування предреформенной Росії передавалися і їм, а сам склад їх дружнього кола створював обстановку ентузіазму, віри у можливості людини, незмірно зростають з розвитком і поширенням наукових знань.
У 1860 р. Д.І. Менделєєв брав участь у Першому Міжнародному з'їзді хіміків, що проходив у німецькому місті Карлсруе. Д.І. Менделєєв працював на з'їзді плідно, брав участь у підготовці його рішень. Після з'їзду розвиток хімії у багатьох напрямках пішло по новому шляху.
Вирішальними для наступних робіт Менделєєва виявилися уявлення, розвинуті італійським вченим С. Канніццаро, які призвели до правильного розуміння відмінностей у вживанні понять «молекула» і «Енергоатом» у органічної та неорганічної хімії, відмінностей між поняттями «атомна маса» і «еквівалент», а також до розробки нових методів визначення атомних мас, головним чином металів. Д.І. Менделєєв згодом згадував, що вирішальним моментом у розвитку думки про періодичне законі він вважає 1860 р., з'їзд хіміків в Карлсруе, в якому він брав участь, і ідеї, висловлені на цьому з'їзді італійським хіміком С. Канніццаро. Його Д.І. Менделєєв вважав своїм попередником, так як встановлені ним атомні маси дали необхідну точку опори.
Повернення на батьківщину було хвилюючим. Лютневий Петербург зустрів холодно. Потрібно було шукати житло, роботу. Вакансій не було ніяких: зима, розпал навчальних занять.
Багато значила для нього підтримка професора А.А. Воскресенського, який влітку 1861 р. рекомендує Д.І. Менделєєва на своє місце на кафедрі хімії в Інженерної академії. Воскресенський, і в колишні роки батьківськи ставився до Д.І. Менделєєву, ставши у грудні 1861 р. ректором університету, отримує можливість надавати йому більш істотну допомогу. Проте до початку навчального року Д.І. Менделєєв міг заробляти на життя тільки літературною працею.
Труднощі особисті посилилися ускладненням обстановки в університеті у зв'язку з переслідуваннями революційно налаштованих студентів. Про розмах студентських хвилювань говорить той факт, що багато студентів були заточені в Петропавловську фортецю, а хтось із співчуваючих їм великими літерами написав на її стінах: «Петербурзький університет».
Д.І. Менделєєв, завжди гостро відчувала пульс політичних подій, але не мав можливості активно висловити свій протест, 12 жовтня 1861 подає заяву про звільнення з університету. Однак, на щастя, друзі вмовили його взяти заяву назад.
Д.І. Менделєєву була властива риса справжніх гуманістів: у найважчі для себе дні залишатися добрим по відношенню до інших людей, дивитися на життя світло, оптимістично, не бурчати, не відчувати себе скривдженим. Її ми знаходимо у російських класиків, як поетів, так і вчених. Д.І. Менделєєв неодноразово відзначав, що добре настрій - основа успіхів у роботі й житті, без нього неможливий творчу працю.
Першим блискучим результатом праць Д.І. Менделєєва в 1861 р., після повернення з-за кордону, стала «Органічна хімія», написана в рекордно короткий термін - за кілька тижнів. Прекрасну оцінку цій книзі дав К.А. Тімірязєв: «Його чудовий по ясності і простоті викладу підручникОрганічна хімія », не мав собі подібного в європейській літературі, і, хто знає, наскільки саме ця книга сприяла тому, що в цьому, головним чином, напрямку, рушила вперед найближче покоління молодих російських хіміків ".
«Органічна хімія» отримала на конкурсі першу Демидівський премію, що становило 1428 рублів, і Менделєєв міг розрахуватися з боргами.
І в особистому житті вченого настали великі зміни: веною 1862 Д.І. Менделєєв обвінчався у церкві Інженерного училища з Феозвой Микитівною Лєщєвої, Вони були знайомі давно, ще в Тобольську. Прийомним батьком Ф.Н. Лєщєвої був директор Тобольської гімназії поет П.П. Єршов.
З Дмитром Івановичем її пов'язували дружба і тривале листування в період перебування його за кордоном. Відповідаючи згодою на пропозицію Дмитра Івановича, вона таємно мріяла пом'якшити деякі гострі кути його характеру, «переробити любов'ю». Зі свого боку Дмитро Іванович, хоча й добре знав Феозву Микитівну, довго не наважувався зробити пропозицію, оскільки не був глибоко закоханий в неї. Заручини прискорила його старша сестра Ольга Іванівна, яка після смерті матері вважала себе зобов'язаною допомогти братові в пристрої особистому житті.
Незважаючи на відмінність характерів і різницю у віці (Феозва Микитівна була старша на 6 років), молоді в перші роки шлюбу були щасливі, ділячи радості й прикрості. Влітку 1862 і 1864 рр.. вони здійснили подорож за кордон. У березні 1863 р. у Феозви Микитівни народилася дочка Маша. Вона померла від простудного захворювання через 6 місяців. Дмитро Іванович знаходився в цей час у відрядженні в Баку. У 1865 р. народився син Володимир, а в 1868 р. - дочка Ольга. Згодом у Менделєєва виникли ускладнення у відносинах з дружиною, що закінчилися розлученням. Проте Дмитро Іванович все життя дбав про Феозве Микитівні і про дітей. Феозва Микитівна померла в 1906 р., за кілька місяців до смерті Менделєєва.
У першій половині 60-х років діяльність Д.І. Менделєєва була великою. Працювати доводилося в декількох навчальних закладах, скрізь маючи лише по кілька годин лекційних або лабораторних занять на тиждень. Він часто бував в університеті, де працювали його вчителя і колегії: Воскресенський, Рад, Пузиревський. З ними він зустрічався і на засіданнях хімічного гуртка, на яких обговорювалися наукові новини, навчальні справи. Готувався новий статут університету, який був затверджений 18 червня 1863 і в цілому був прогресивним. Досить сказати, що згодом, у пору реакції 80-х років, він був відзначений як дає занадто багато свобод викладачам і студентам. Крім університету, Дмитро Іванович викладав у Технологічному інституті (до 1872 р.) в Інженерної академії (до 1866 р.), в Інституті інженерів шляхів сполучення (до 1864 р.), у другому кадетському корпусі (до 1862 р.).
В кінці 1863 Д.І. Менделєєв отримує посаду професора хімії в Технологічному інституті і переселяється в казенну квартиру при інституті. У лабораторіях Технологічного інституту Менделєєв блискуче проводить дослідження водно-спиртової розчинів, яке представляє як свій докторської дисертації вченій раді фізико-математичного факультету університету 31 січня 1865
Дисертація називалася «Міркування про з'єднання спирту з водою». Її захист відбувся 4 лютого 1865
За участю Менделєєва як редактора в 1862-1869 рр.. вийшло 9 випусків «Технічної енциклопедії», яка почала виходити як переклад «Технології по Вагнеру», а потім була значно перероблена і доповнена, перш за все, самим Д.І. Менделєєвим. У січні 1865 р. він працює в комісії по складанню проекту правил для отримання ступеня інженера-технолога. Слід звернути увагу на цей факт біографії Менделєєва: роль технолога він ставив виключно високо. Він навіть вважав, що великі інженери за виконані ними видатні технічні і технологічні роботи можуть бути обрані до Академії наук. Одночасно з викладанням технічної хімії Менделєєв як хімік-практик займається отриманням хімічних продуктів з нафти. Ці роботи він розпочав у серпні 1863 р., коли здійснив першу поїздку в Баку на запрошення одного з нафтопромисловців.
Д.І. Менделєєв надавав особливого значення нафти як сировини для хімічної переробки. Його думка про неприпустимість використання нафти тільки в якості палива, висловлена ​​в одній з його економічних статей, була підкріплена багатьма його дослідженнями з питань походження, видобутку, переробки нафти. Він сконструював спеціальні апарати для безперервної перегонки нафти, розвивав думку про доцільність побудови нафтопроводів, спеціальних нафтоналивних суден та цистерн, а також ідею щодо організації нафтопереробних заводів у верхній і середній течії Волги, на одному з яких, в селищі Константиново під Ярославлем, він сам успішно працював.
Робота в області технічної хімії підготувала Д.І. Менделєєва настільки, що він був призначений технічним експертом від Росії на Всесвітній виставці в Парижі в 1867 р.. Результатом його перебування на цій виставці стала книга «Про сучасний розвиток деяких хімічних виробництв в застосуванні до Росії і з приводу Всесвітній виставці 1867 року». У 1865 р. Менделєєва обирають професором університету по кафедрі технічної хімії, а потім - після відходу А.А. Воскресенського - він переходить на кафедру хімії і приступає до читання неорганічної хімії.
24 листопада 1866 Д.І. Менделєєв оселився в казенній квартирі університету, що безпосередньо примикає до приміщень хімічних лабораторій. Тепер його прагнення до цілеспрямованої роботи, до найбільш раціональному поєднанню наукової і викладач підтримку миротворчій діяльності було як ніколи близько до здійснення. Саме тут під час читання лекцій студентам у його з'явилася думка написати «основи хімії», в процесі роботи над якими їм був відкритий періодичний закон.
Слід підкреслити, що діяльність Д.І. Менделєєва представляла єдність, гармонію не лише наукової та викладацької, а й громадської роботи. Це підтверджується, зокрема, історією виникнення Російського хімічного суспільства.
Перші вісті про необхідність об'єднання сил російських хіміків ми знаходимо ще в 1862 р., коли в номері газети «Російський інвалід» від 17 серпня була надрукована замітка про можливість організації в Петербурзі хімічного суспільства. Д.І. Менделєєв був названий на неї в числі найвідоміших хіміків.
Велика була роль М.М. Зініна і інших представників старшого покоління російських хіміків (Воскресенський, Фріцше, Енгельгардт, Ільєнко): у їхніх лабораторіях працювала талановита молодь.
Безпосередньо народження суспільства підготували зборів хіміків у Д.І. Менделєєва протягом 1868 Статут товариства був затверджений 26 жовтня, а перші організаційні збори відбулося 6 листопада 1868 Головував на зборах Д.І. Менделєєв. Президентом товариства було обрано академіка М.М. Зінін, проте організатором і душею товариства був, безумовно, Д.І. Менделєєв. На одному з перших засідань товариства 6 березня 1869 Н.А. Меншуткин від імені відсутнього Менделєєва зробив повідомлення «Про співвідношення властивостей з атомною вагою елементів». Ця подія увійшла в історію світової науки - відкритий періодичний закон.
Російське хімічне товариство, так само як Технічне та Вільне економічне, в діяльності, яких Д.І. Менделєєв брав активну участь, виконували спільно з університетами ту авангардну роль у розвитку науки та промисловості, були тим штабом науки, які, на думку Д.І. Менделєєва, повинна була стати вже в той час Петербурзька академія наук.
Кінець 60-х років був періодом творчих дерзань Д.І. Менделєєва в декількох галузях науки і техніки. У поле його зору виявилася і агрохімія. У 1869 р. Менделєєв вже мав можливість підбити перші підсумки дослідів, які проводив у придбаному ним в 1865 р. маєтку Боблово Клинского повіту Московської губернії, званому їм «моя сільськогосподарська станція». Проведені під його керівництвом хімічні дослідження грунтів та продуктів, дослідних полів Симбірської, Смоленської, Московської та Петербурзької губерній не тільки заслужили захоплення фахівців XIX ст., Але і, за відгуками сучасних вчених, не мали собі рівних і в наступні сто років. Однак Д.І. Менделєєв не обмежився аналізом зразків грунтів в хімічній лабораторії університету. Він вивчав застосування добрив, машин, раціональних систем землеробства на полях у Боблово. За п'ять років йому вдалося подвоїти врожаї зернових, і, коли селяни сусідніх сіл питали його з цікавістю і захопленням, «талант» у нього або «щастя», він не без гордості відповідав: «Талант, братці, талант». «У таланті заслуги більше» - так пояснював він свою відповідь друзям.
Служба Д.І. Менделєєва на благо вітчизняної промисловості почалася, як він сам зазначав, з турбот про промисловість сільськогосподарської. І це було не випадково, тому що він передбачав важливість і труднощі її розвитку на сто і більше років вперед, коли говорив: «Ми живемо в епоху, коли багатство і сила народів визначаються переважно індустрію, а наші діти або онуки, ймовірно, доживуть до того, що багатство і вся сила народна будуть визначатися вмілим поєднанням індустрії з сільським господарством ».
70-ті роки - роки активної наукової та педагогічної роботи Д.І. Менделєєва в Петербурзькому університеті. Вже через три роки після того, як він почав керувати кафедрою технічної хімії та хімічної лабораторією, йому, молодому професору, було доручено підготувати звіт про діяльність університету.
Він порівняв були в його розпорядженні статистичні дані і вивчив найбільш важливі роботи, виконані як у самому університеті, так і за його межами.
Одним з важливих результатів діяльності Менделєєва в університеті став вихід у 1868-1873 рр.. першого і другого, а в 1877 р. третього видань «Основ хімії», які замінили застарілий підручник хімії Г.І. Гесса і стали настільною книгою студентства на наступні принаймні п'ятдесят років.
Восени 1872 Д.І. Менделєєв приступає до дослідження пружності газів. Роботи тривали аж до 1881 р. Проте основні результати, що призвели до зміни і поправкам відомого закону Маріотта, були отримані вже на початку 70-х років. Д.І. Менделєєв і його помічники знайшли, що при тисках нижче 10 в п'ятому ступені Па гази розширюються менш, ніж це випливало з закону Бойля-Маріотта. Дослідження субсидувалися Російським технічним товариством і були необхідні для оборони країни. Гази вивчалися не тільки при малих, але і при великих тисках, що було необхідно для вдосконалення вогнепальної зброї: в армії були випадки розривів стволів гармат. Досвід дослідження пружності газів нагоді Д.І. Менделєєву згодом при розробці технології виробництва бездимного пороху.
Друзі Д.І. Менделєєва знали, що по середах після трьох годин дня його завжди можна було застати вдома. Спочатку відвідувачами Менделєєвський «середовищ» були в основному хіміки і викладачі університету. Поступово коло учасників розширювався. Тут вшановували перших російських жінок-вчених - Софію Василівну Ковалевську, Юлію Всеволодівну Лермонтова та інших. Д.І. Менделєєв був діяльним прихильником жіночої освіти в Росії. З 1870 по 1877 рр.. він постійно читає лекції на Володимирських жіночих курсах, а в 1878 р. при його активного сприяння відкрилися Бестужевські курси, що дали вищу освіту сотням жінок, які прагнули до знань.
У квартирі Менделєєва влаштовувалися також художні «середовища», на яких бували І.Є. Рєпін і В.В. Стасов, А.І. Куїнджі та Н.А. Ярошенко, І.М. Крамськой і В.Є. Маковський, І.І. Шишкін і І.Я. Гінцбург. Згадуючи про ці вечори, їх учасники відзначали, що «середовища» Дмитра Івановича носили особливий характер - обивательські дрібниці зникали. По простоті обстановки «середовища» нагадували студентські зібрання: чай, гори бутербродів. Усі відчували себе легко і вільно.
Зустрічі художників-передвижників і Менделєєва були зустрічами однодумців. І художники, і Менделєєв ясно усвідомлювали, що прогресивні, гуманістичні цілі мистецтва і науки, в кінцевому рахунку, єдині.
Д.І. Менделєєв регулярно відвідував виставки художників, часто бував у музеях і, перебуваючи за кордоном, ніколи не пропускав нагоди оглянути художні колекції. Найцінніша колекція репродукцій була зібрана ним самим.
У жовтні 1874 р. академік М.М. Зінін, А.М. Бутлеров, О.М. Савич і О.І. Сомов вносять пропозицію про обрання Д.І. Менделєєва в ад'юнкти Академії наук з хімії. Однак одинадцятьма голосами проти восьми ця пропозиція була відхилена. Лише в листопаді 1876 Д.І. Менделєєв був обраний членом-кореспондентом Академії наук, і то не з хімії, а з фізики. Академіком Д.І. Менделєєв так і не був обраний. У 1880 р. його кандидатура була забалотувала. Відношення керівництва академії до Менделєєва визначалося в кабінеті царських сановників, які не побажали допустити професора-вільнодумця на науковий Олімп.
У 1876 р. разом з хіміком В.А. Геміліаном, добре знав англійську мову (сам Дмитро Іванович володів французькою і німецькою мовами), Менделєєв зробив поїздку в США на всесвітню виставку, приурочену до сторіччя США. Познайомившись у штаті Пенсільванія з нафтовими промислами, Менделєєв дав високу оцінку американським фахівцям-нафтовикам, але негативно поставився до процвітали в Америці формам капіталістичного підприємництва, до панування чистогану, до свободи виробництва і продажу зброї і т.п.
Науковим підсумком поїздки стала книга Менделєєва «Нафтова промисловість у північноамериканському штаті Пенсільванія і на Кавказі», опублікована в 1877 р. і зміцнила його авторитет як експерта з нафтових питаннях у промислових та урядових колах.
У 1878/79 навчальному році Д.І. Менделєєв не читав лекцій в університеті, так як попередньої взимку він довго і важко хворів плевритом. Відомий клініцист С.П. Боткін настійно рекомендував йому провести рік в теплому кліматі, що виявилося здійсненним, так як Д.І. Менделєєву була надана відрядження на рік для збору відомостей про успіхи повітроплавання на Заході.
Д.І. Менделєєв працював у Франції і в Італії, де вивчав стару і новітню літературу з питань повітроплавання, а в квітні 1879 р. був присутній на метеорологічному конгресі в Римі. Підсумком цього відрядження стала книга «Про опір рідин і повітроплаванні», яка, за відгуком професора Н.Є. Жуковського, була настільною книгою фахівців з аеро-і гідродинаміки, так як поєднувала історичний підхід і ясне бачення проблем цієї галузі науки на десятиліття вперед.
Одним із приводів від'їзду на тривалий час за кордон було бажання змінити обстановку, не зустрічатися Ганною Іванівною Попової, подругою його племінниці. Однак розлука тільки підсилила любов, збільшила душевні хвилювання. Бачачи розпач Дмитра Івановича, друзі вмовили Феозву Микитівну дати згоду на розлучення. На початку 80-х років Ганна Іванівна Попова, яка закінчила до того часу Академію мистецтв, стала дружиною Д.І. Менделєєва. У лютому 1881 р. у зв'язку з хвилюванням революційно-настроєних студентів він відправився в Рим до Ганні Іванівні. У березні 1881 р. Д.І. Менделєєв приїжджає до Риму, де зустрічається з Ганною Іванівною, і разом вони відправляються в подорож. Маршрут їхньої подорожі проходив через Неаполь, Капрі, Париж, Севілью, Мадрид, Толедо, Біарріц, Петербург, Москву, Константиново під Ярославлем. У Константинові Дмитро Іванович працює на нафтопереробні заводи В.І. Рагозіна до осені. 29 грудня 1881 у Ганни Іванівни народилася дочка Любов.
До літа 1882 Д.І. Менделєєв побудував за своїм проектом будинок в Боблово, де його нова сім'я стала жити як на дачі. Він сам приїжджав туди влітку на короткий час відпочити, але за спогадами Анни Іванівни, робота була його стихією, і в селі він так само сидів над книгами, рукописами, як і в Петербурзі. Інтенсивно проводити сільськогосподарські експерименти з-за відсутності часу він не міг уже з 1872 р. У грудні 1883 у Ганни Іванівни народився син, його назвали Іваном.
З 1883 по 1887 р. Менделєєв пише «Дослідження водних розчинів за питомою вагою», яке вийшло окремою книгою з зворушливим присвятою матері - Марії Дмитрівні Менделеевой.
Поглиблені заняття в хімічній лабораторії, довгі роздуми в тиші кабінету говорять про те, що Д.І. Менделєєва займають не тільки конкретні питання природознавства, але і серйозні філософські проблеми.
Його роботи відрізняє глибоке проникнення в суть речей і явищ, все більше наближення до розуміння істини життя, 19 березня 1884 Дмитро Іванович пише листа-заповіту дітям: одне - Володі та Олі, інше - Любі і Вані, розкрити які вони могли по досягненні повноліття, але не раніше його смерті.
Д.І. Менделєєв постійно і глибоко цікавився досягненнями вчених Великобританії, його інтерес розповсюджувався не тільки на область хімії, але і на інші галузі науки. В одній із своїх записників Д.І. Менделєєв писав, що ним був створений проект аеростата, що допускає можливість безпечно залишатися на великих висотах в атмосфері і піднятися вище тієї висоти (9000 м), якої досяг англійська повітроплавець Глейшер у своєму польоті 5 вересня 1862 Менделєєва так займала думка піднятися вище знаменитого англійця , що він тимчасово залишив інші заняття і став вивчати аеростатіку.
Знаменна подія сталося 7 серпня 1887 р., коли Д.І. Менделєєв зробив самостійний політ для спостереження сонячного затемнення на повітряній кулі «Російський», заповненому воднем. Д.І. Менделєєв був не тільки ініціатором польоту, але і пілотом і дослідником одночасно. Піднявшись над хмарами на висоту близько 3 км, куля, гнаний вітром, пролетів над землею близько 100 км.
Під час цього польоту вчений проводив вимірювання за допомогою приладів, які перебували в кошику. Серед цих приладів був і сконструйований Менделєєвим диференціальний барометр, службовець для визначення висот. За цей політ він отримав медаль Французької академії аеронавтики.
Навесні 1890 р., під час студентських хвилювань, бажаючи допомогти молоді та запобігти зіткненням з поліцією, Д.І. Менделєєв взяв на себе місію доставити петицію революційно налаштованих студентів міністру народної освіти графу І.Д. Делянова. Однак незабаром петиція була повернута на квартиру Д.І. Менделєєва з зауваженням, що ні міністр і ніхто з перебувають на службі його імператорської величності осіб не мають права приймати подібні папери. Д.І. Менделєєв прийняв рішення залишити університет.
Власне, це рішення з'явилося в Менделєєва вже в 1884 р., коли був прийнятий реакційний статут університетів, відміняв університетську автономію, студентське самоврядування і обмежив доступ «кухарчиних дітей».
Державну службу Д.І. Менделєєву запропонували в 90-ті роки, коли він був призначений керуючим Головною палатою заходів і терезів.
Д.І. Менделєєв хотів видавати газету «Підйом», але І.Д. Делянов, від якого залежав дозвіл на її видання, відмовив йому в цьому.
У 1891 р. Менделєєву запропонували стати редактором енциклопедії, яку видавали Ф.А. Брокгауз і І.А. Ефрон. Дмитро Іванович погодився редагувати тільки хіміко-технологічний розділ.
Працюючи над проблемою бездимного пороху, Д.І. Менделєєв почав поїздку в Англію і Францію. У літературі цю поїздку часто представляють як якусь «секретну місію»: нібито шляхом розвідки Менделєєв спочатку розкрив таємницю французького бездимного пороху, після чого англійці надали свої дані про виготовлення пороху.
У Франції військовим міністерством був засекречений склад бездимного пороху. Зустрівшись з військовим міністром Фрейсіне, Менделєєв отримав 2 г цікавить його пороху «як науковий зразок для особистого користування». Незважаючи на толь мала кількість пороху, Менделєєв зумів встановити його основні компоненти і спосіб виготовлення. Однак і французький порох мав свої недоліки. Він, як і англійська, складався із суміші різних речовин. Між тим Менделєєв вважав, що порох повинен бути однорідний. Вчений почав проводити досліди по встановленню складу пороху в лабораторіях університету в кінці 1890 р. він знайшов складу «вогняного клею» з піроксиліну і коллодия. Новий склад нітроклетчаткі вперше дав однорідну основу для бездимного пороху. За півтора року Менделєєв винайшов порох для вогнепальної зброї всіх калібрів. Випробування пороху пройшли успішно, але організація промислового виробництва розгорталася повільно, і перед війною 1914 р. Росія була змушена частина необхідного їй пороху закуповувати за кордоном.
Д.І. Менделєєв стає на чолі одного з найважливіших напрямів державної служби країни - метрології, забезпечує науково - технічні основи для розвитку промисловості.
Економічні основи розвитку промисловості в Росії, шляхи захисту її від конкуренції західних монополій Д.І. Менделєєв розробляє також на початку 90-х років в книзі «Тлумачний тариф».
За 15 років (1892-1907) Д.І. Менделєєв перетворив Головну палату мір і ваг в дієве і добре оснащене наукова установа, до цього дня залишається одним з провідних у нашій країні.
У 90-х роках знову стали досить частими поїздки Д.І. Менделєєва за кордон. Як керівнику великого державної установи, йому необхідно було бути присутнім на міжнародних конгресах метрологів, хоча їх хід і склад учасників не завжди задовольняли його. На батьківщині потрібно було клопотати про розширення приміщень Палати, про будівництво нових будинків для лабораторій і квартир співробітників. Все це призводило до необхідності витрачати дуже багато енергії, послаблювало здоров'я. Їдучи за кордон, Д.І. Менделєєв не переставав працювати, багато писав. Несподівано поновилися горлові кровотечі, так непокоїли його в молодості. Однак це не могло зупинити трудового ентузіазму Д.І. Менделєєва.
До 1895 р. він залишався на посаді голови відділення хімії Російського фізико-хімічного товариства. Він організовує, і сам читає публічні лекції на користь голодуючих Поволжя, входить до складу деяких комісій, організованих іншими науково-технічними товариствами.
У 90-х роках стає ще більш тісної дружба і співпраця Д.І. Менделєєва з художниками-передвижниками, що виразилися в тому, що в 1893 р. Д.І. Менделєєва обирають членом Академії мистецтв, а з 1896 р. - членом Ради Академії мистецтв. Менделєєв отримує право вирішального голосу при обговоренні кандидатів до нагородження на виставках, при вирішенні питань про відрядження художників за кордон та в інших академічних справах.
У 90-х роках зростає популярність Д.І. Менделєєва за кордоном. Виходять видання його «Основ хімії» англійською (1891) та французькою (1895) мовами. Він бере участь у святкуванні ювілеїв Кембриджського і Оксфордського університетів в Англії (1894). Обидва університету обрали Менделєєва своїм почесним членом.
До цього часу майже всі найбільші університети, наукові товариства та академії світу відзначили видатні заслуги російського вченого присудженням йому почесних звань або обранням своїм членом.
У 1899 р. відбулася поїздка Д.І. Менделєєва на Урал і в Тобольськ. Одним із приводів для неї було бажання Д.І. Менделєєва побувати на своїй батьківщині, як він передчував, в останній раз у житті. Однак основна мета відрядження обумовлювалась необхідністю кваліфікованого вирішення дуже важливих державних проблем: в чому причини повільного розвитку залізорудної промисловості на Уралі, яка кількість чавуну і заліза можуть давати металургійні заводи Уралу. Чи можна виробляти їх дешевше?
Підсумком поїздки стала об'ємна (більше 1000 с.) Книга «Уральська залізна промисловість у 1899 році». Основний висновок експедиції полягав у тому, що наявні на Уралі сировину та паливо достатні для перспективного розвитку цього краю. Проте умов для подальшого розвитку не було, так як багато земель знаходилося в руках великих землевласників, а державні землі освоювалися повільно, оскільки коштів скарбниця відпускала недостатньо. Тому Д.І. Менделєєв зробив висновок, що повний розквіт гірничої та металургійної промисловості в Росії не може відбутися без докорінних змін у законах, що стосуються надр Землі. Він вважав, що «потреба Уралу» не в запасах руд. А, насамперед у розумному використанні тих багатств, якими володіє держава.
Останні роки життя Д.І. Менделєєв працює головним чином над виданнями: «Основи хімії», «Заповітні думки» і «До пізнання Росії». Велику популярність принесли його статті з педагогічних питань, що друкувалися спочатку в газеті «Росія», а потім об'єднані в книгу «Нотатки про народну освіту Росії».
У 1900 р. міністр народної освіти П.С. Ванновський пропонував Менделєєву бути його заступником (товаришем). Проте до цього часу напрям державної служби Д.І. Менделєєва вже визначилося. Палата мір і ваг грала дуже важливу роль в організації науки і промисловості, Менделєєв навіть пропонував перейменувати її в «Управління заходів і терезів» і надати більшу самостійність у вирішенні метрологічних питань. Тому Дмитро Іванович відмовився від пропозиції П.С. Ванновський.
Однак розвитку народної освіти він надавав великого значення, відносячи його до однієї з головних потреб Росії. Найбільш великою роботою Менделєєва з педагогічних питань став «Проект училища наставників» (1906), в якому розглядалися питання організації вищого педагогічного навчального закладу, в тому числі склад учнів і педагогів, місцевість, приміщення, обладнання і т.д. Училище передбачалося побудувати де-небудь на берегах Волги, далеко від великих міст з їх шумом і відверненнями, оскільки «істина, - як вважав Менделєєв, відкривається у тиші тим, хто її розшукує». Проект був схвалений, але не здійснено через брак коштів.
Д.І. Менделєєву було відмовлено у схваленні будівництва криголама для подорожі у високих широтах Арктики. Лише в 1960-х роках притулок був відновлений з чернеток, що зберігалися в архіві Д.І. Менделєєва. Випробування моделі криголама Менделєєва показали, що за ходовими якостями він не поступається сучасним криголамом.
У 900-х роках зростає кількість подій, які стали для Менделєєва причиною тяжких переживань: смерть брата Павла, сина Володимира, внука Миті. Але, як згадують близькі Д.І. Менделєєва, найбільш важко він переживав поразку Росії в російсько-японській війні. Коли прийшла звістка про загибель російської ескадри у Цусіми, Менделєєв сказав, що цього могло не статися, якби для ескадри був прокладений шлях по північних морях. Захист престижу Батьківщини була глибоким мотивом багатьох його робіт.
У 1906 р. Д.І. Менделєєв почав велику роботу над книгою «До пізнання Росії», яку він виконував, користуючись великими статистичними відомостями про розвиток Росії в порівнянні з іншими країнами. Дуже цікаві виконані Менделєєвим визначення центру поверхні та центру народонаселення Росії, проведені ним з сином Іваном - студентом математичного факультету університету. Центр поверхні Росії, за розрахунками вченого, знаходиться на Крайній Півночі, між великими сибірськими ріками Об'ю і Єнісеєм, розрахований ним на підставі перепису населення Росії в 1897 р., перебував тоді приблизно близько Тамбова. Однак центр населеності у зв'язку з розвитком продуктивних сил і освоєнням нових земель безперервно переміщується. Д.І. Менделєєв передбачив, що центр населеності через кілька десятиліть дійсно має місце в наші дні.
У Четвер, 11 січня 1907 Палату мір і ваг відвідав міністр торгівлі і промисловості Д.А. Філософів. Дмитро Іванович дуже довго водив міністра по лабораторіях і застудився на протязі у вестибюлі будівлі Палати. Відразу в ліжко не ліг, в результаті розвинулося сильне двостороннє запалення легенів. Прийняті лікарями заходи виявилися безрезультатними. Приїхав у понеділок пізно ввечері професор Яновський знайшов у Дмитра Івановича крупозне запалення легенів.
«У п'ятницю 19 січня, в останній день свого життя, Дмитро Іванович майже весь час був у забутті, дихав дуже важко і дуже страждав, коли приходив у себе. Але все просив, щоб йому читали вголос. Йому читали в цей день «Подорож до Північного полюсу» Жуля Верна. Якщо замовкали, коли він впадав у забуття, то, приходячи до тями, він говорив:
-Що ж ви не читаєте, я слухаю ...
Він не прощався ні з ким і нічого не говорив про смерть, хоча взагалі він не боявся її і в останні роки часто писав і говорив про кінець і робив посмертні розпорядження своїй дружині і дітям. А може бути, він і знав, що вмирає, але не хотів турбувати і хвилювати заздалегідь сім'ю, яку любив палко й ніжно ».
О 5 год 20 хв. 20 січня 1907 Дмитро Іванович Менделєєв помер. Похований він на Волковському кладовищі в Петербурзі, недалеко від могил своєї матері і сина Володимира.
У 1911 р. ініціативи передових російських учених був організований Музей Д.І. Менделєєва, куди вдова незабаром перевезла бібліотеку та особисті речі вченого.
Педагог і физикохимик Д.І. Менделєєв відкрив періодичний закон, сформулював хімічну теорію розчинів, вивів формулу для взаємозв'язку основних параметрів, що характеризують поведінку газів, відкрив температуру абсолютного кипіння рідин.
У своїх самостійних працях, таких як кандидатська (так називали тоді студентську випускну роботу), магістерська дисертація, статті про взаємозв'язок фізичних і хімічних явищ, про вивчення зчеплення молекул і про підняття рідин в капілярних трубках, Менделєєв формулює програму своїх фізико-хімічних досліджень. Він вважав за необхідне вивчати такі явища і властивості - ізоморфізм, щільність рідин, коефіцієнт стиснення, - які дозволяли б кількісно оцінити зміни, що відбуваються при хімічному перетворенні, як би заглянути в невидимий світ взаємодії атомів.
У 1853-1861 рр.. Менделєєву вдалося з'ясувати внутрішню механіку частинок (або молекул). У ході виконання робіт Менделєєв опанував експериментальними методами вивчення речовин: їх приготуванням, очищенням, підготовкою вимірювальних приладів і хімічного посуду до проведення експерименту, познайомився з математичними методами обробки результатів.
Розробляючи питання класифікації з'єднань, Д.І. Менделєєв підійшов до вирішення більш загального питання - до класифікації елементів. Обидва ці поняття - хімічна сполука і хімічний елемент - визначили особливості розробки Менделєєвим природної системи елементів. Співвідношення між індивідуальними характеристиками атома і більш загальними характеристиками - властивостями класу сполук - ось що знаходиться в центрі уваги Д.І. Менделєєва. На частку Менделєєва стояло завдання розробити класифікацію елементів на основі всієї сукупності відомостей про склад, властивості, а іноді - і будову сполук. Аналіз формувалися і розвивалися понять йому доводилося вести з урахуванням специфіки двох основних областей хімії - органічної та неорганічної. З розгляду деяких властивостей і явищ, які отримали широкий розвиток в цих областях ізоморфізму і питомих обсягів - почалася наукова діяльність Д.І. Менделєєва. Першими елементами, що виділяються серед інших своєю індивідуальністю, на які він звернув головну увагу, були кремній і вуглець.
Один з найважливіших питань, яким займався Менделєєв у 50-60-ті роки, було питання про невизначених з'єднаннях, про те, які елементи здатні їх утворити, крім кремнію Ними виявилися, у першу чергу, бор і фосфор.
Розглядаючи наукову діяльність Д.І. Менделєєва 1854-1868 рр.., Можна зробити такі висновки щодо основних рисах і особливостях його наукової творчості, що, у свою чергу, дозволяє зрозуміти, чому саме Менделєєву належить така роль у розвитку загальної та неорганічної хімії другої половини XIX ст. Ці особливості такі: 1. розгляд взаємозв'язку всіх існуючих понять і виявлення найголовніших з них; 2. всебічний історико-хімічний і логічний аналіз вчення про хімічній сполуці, 3. прагнення до зіставлення різних властивостей елементів, особливо кількісно вимірюваних.
Пошуки класифікації
Менделєєвській вчення про форми сполук є подальшим розвитком ставлення до типах з'єднань, так як визнає рівноправність всіх складових частин речовини при хімічних реакціях, індивідуальність з'єднання. Говорячи про цілісність з'єднання, Менделєєв підкреслював, що атоми або їх комплекси мають здатність утримувати один одного і заміщати одне одного.
У працях Д. І. Менделєєва особливе місце відведено розгляду реакцій заміщення (або обміну). В основу класифікації Менделєєвим покладено рівність або відмінність обмінів початкових і кінцевих речовин. Згодом, поряд з вивченням обсягів реагуючих речовин (гази), Менделєєв брав до уваги зміну теплових ефектів реакцій, стиск при утворенні розчинів, зміна обсягів при утворенні оксидів і хлоридів металів, теплоємність і т.п.
Будь-яка класифікація простих і складних речовин виявлялася відносною. Для того щоб встановити зв'язок між ними, треба було піднятися на вищий щабель абстракції. Таким абстрактним поняттям було поняття «хімічний елемент».
Наведемо визначення понять «хімічна сполука» (1864) і «хімічний елемент» (1869), які належать Д.І. Менделєєву: «Хімічним з'єднанням взагалі називають таке поєднання двох або більше тіл, продукт якого представляється нам однорідним, одноманітним у всіх своїх найдрібніших частинках». «Елементи суть матеріальні складові частини простих і хімічно складних тіл, які обумовлюють їх фізичне і хімічне відношення».
Внесок Д.І. Менделєєва у вчення про хімічній сполуці визначався, з одного боку, фізико-хімічними підходом до розгляду властивостей сполук, а з іншого боку, методологічним аналізом усієї сукупності сформованих понять. Поєднання двох цих чинників, досвідом роботи в різних галузях хімії, ранньої наукової самостійністю, нарешті, педагогічними цілями відрізнявся Д.І. Менделєєв від багатьох своїх сучасників. Відкриття періодичного закону і природної системи як комплексної проблеми виявилося не випадковим у творчій біографії вченого.
Вивчення особливостей зміни властивостей сполук в залежності від складу і агрегатного стану, в кінцевому рахунку, і призвело Менделєєва до відкриття загальної систематики елементів. Центральними поняттями цього навчання стали поняття про періодичність зміни властивостей елементів і про «місце елемента» в системі, що свідчать про своєрідність відображення закону у формі системи. Важливими категоріями, що характеризують взаємовідносини різноманітних властивостей елементів, є тут категорії загального (єдиного), специфічного (особливого) та індивідуального (одиничного).
Під загальними властивостями розуміються властивості, перш за все відносяться до поняття «елемент» і є конкретними єдиними характеристиками атома як цілого. Такі властивості Д.І. Менделєєв називав «корінними», і першим з них він вважав атомна вага (атомну масу) елемента. Закон періодичності можна формулювати таким чином: властивості елементів, а тому і властивості утворених ними простих і складних тіл перебувають у періодичній залежності від їх атомної ваги.
Подання про три типи властивостей, їх взаємозв'язку між собою та шляхи відшукання закономірностей загального характеру та індивідуальних проявів лежить в основі вчення про періодичність, розвиненого Д.І. Менделєєвим у другій половині XIX ст.
Саме вивчення взаємозв'язку властивостей зі складом змусило Менделєєва аналізувати спочатку властивості окремих елементів (що проявилося у вивченні ізоморфізму, питомих обсягів, у зіставленні властивостей вуглецю і кремнію), потім природних груп (атомні маси і хімічні властивості) і всіх класів сполук (сукупність фізико-хімічних властивостей), включаючи прості речовини.
Ще до Менделєєва було зроблено чимало спроб розробити класифікацію елементів, кожна з них, однак, ще не давала ключа до відкриття систематики елементів, але аналіз сукупності подібних робіт дав Менделєєву можливість по-новому розглянути питання про типи аналогії в хімії. Важливо зауважити, що Менделєєв не обмежувався вивченням різниць атомних мас або розглядом характеру зміни інших вимірних властивостей всіх елементів, у тому числі рідкісних. Він прагнув охопити всю сукупність властивостей елементів і зрозуміти причини різноманіття можливих їх класифікацій за складом, властивостями, агрегатним станом.
Одне із завдань науки - систематизація матеріалу. Так народилося уявлення про різних класах простих і складних речовин.
Прості речовини ділили на підставі фізичних властивостей, наприклад їх електричної провідності, на метали і неметали. Складні речовини можна було класифікувати за складом: бінарні сполуки, оксиди, хлориди і більш складні або, як казали у давнину, з'єднання другого порядку, наприклад хлорид амонію NH4CI. Хіміки класифікували з'єднання і за властивостями, перш за все таким, як кислотні й основні. Іншим критерієм поділу були окисні і відновні властивості. Коли вдалося визначити будову сполук, стали користуватися і такою інформацією: граничні вуглеводні С - С, неграничні = С = С = і т.д.
Отже, прості речовини і складні речовини вивчали у відповідності з прийнятими в науці класифікаціями: по-перше - за фізичними властивостями, по-друге - за хімічними властивостями.
Зрозуміти науковий подвиг Менделєєва ми можемо в тому випадку, якщо розкриємо пояснювальну і Предсказательная функції періодичного закону.
Що ж був покликаний пояснити періодичний закон? Перш за все - характер взаємозв'язків між елементами. Вони вгадувалися вже до Менделєєва. Ще років за сорок до відкриття періодичного закону вчені, зокрема Деберейнер, відзначали схожість хімічних властивостей деяких елементів.
Знання про внутрішню будову хімічних сполук (хімічного зв'язку) і властивості атомів хімікам середини XIX ст. доводилося отримувати непрямим шляхом: вивчаючи хімічні реакції, зіставляючи властивості аналогічних елементів і подібних по складу з'єднань. Цей шлях пізнання внутрішнього на основі вивчення зовнішнього був громіздким, довгим і звивистим. Під тиском нових фактів загинула не одна з раніше висловлених гіпотез, не одне дотепне припущення.
Постало завдання об'єднати всі елементи воєдино однієї класифікацією. Потрібна була ідея, яка лягла б у її основу. Попередники Менделєєва намагалися знайти цю ідею, розташовуючи елементи у вигляді різних таблиць. Д.І. Менделєєв зрозумів: потрібно переглянути всю систему хімічних понять. Він на перших порах виступив як реформатор, Провівши історико-логічний аналіз, він розробив ієрархію хімічних понять.
Менделєєв зрозумів і в лекціях з теоретичної хімії 1864 чітко заявив, що, по-перше, хімічна активність не є властивістю елемента, а залежить від багатьох причин: ступеня насичення, партнера, умов взаємодії, тобто від «стану атома». По-друге, Менделєєв зрозумів, що хімічні властивості залежать від фізичного стану атома: чим вище ступінь окислення, тим більше атом втрачає свою індивідуальність і набуває рис, що роблять його схожим з атомами інших елементів.
І ось фінал. Формується ієрархія понять. Центральним поняттям є поняття «хімічний елемент». Закон взаємозв'язку елементів - особливий закон. Він охоплює дві ідеї: повторення і розвиток. Менделєєв зрозумів, що потрібно однією ідеєю - періодичної повторюваності властивостей у вищих форм сполук - об'єднати елементи, складові ті дві сукупності подібних елементів, про які говорив ще Дюма. Тоді в періодичній системі виявилися в єдності вираженими дві ідеї: горизонтального і вертикального подібності, які на різних ділянках системи, чергуючись, виражені в різній мірі. Кожен ряд, як і група, має свої особливості. Їх вивчення і становить предмет неорганічної хімії.
Періодичний закон дозволив не тільки обгрунтувати наукову класифікацію елементів і їх з'єднань, але і дозволив встановити чіткий взаємозв'язок багатьох найважливіших хімічних понять. Розвиток неорганічної хімії з тих пір проходить в рамках навчання про періодичність. Періодичний закон дозволив передбачити властивості багатьох ще невідкритих елементів. Пророцтва Менделєєва незабаром виправдалися. Це був тріумф теорії. З його допомогою, а, також використовуючи такі досягнення фізики, як відкриття електрона і радіоактивності, Е. Резерфорд, Н. Бор та інші вчені запропонували модель атома, розробили теорію будови атома, а потім і теорію хімічний зв'язку.
Так була вирішена одна з центральних проблем хімії: з'ясування зв'язку властивостей зі складом і будовою тих об'єктів, які вона вивчає.
Як при відкритті періодичного закону, так і надалі, в ході його розвитку, Менделєєв зіштовхнувся з проблемами класифікації з'єднань: за складом, за типами хімічних реакцій, агрегатним станом і т.п.
Вивчаючи питання класифікації, він звертається до інших властивостей, які, наприклад, поряд з атомними обсягами, допомогли б виявити природу явища. Так, на основі вивчення теплоємності, що дозволила уточнити дані про «часткову складі», він проводить класифікацію речовин.
Головна заслуга Менделєєва полягала в тому, що він зумів в епоху формування, становлення і ломки теоретичного апарату загальної хімії виробити такі поняття, які б в максимальному ступені охоплювали всі об'єкти і всі явища. Він прагнув при цьому зберегти «діалектику речей» в «діалектиці понять». Тепер добре відомо, що це завдання було настільки складною, що ніхто з учених XIX ст. не зміг уникнути великих або малих помилок. Не уникнув їх і Д.І. Менделєєв.
Багато вчених не ризикували цілком присвячувати себе розгляду понятійного апарату хімії, її методологічним і філософським питанням хімії.
Ось чому слід високо оцінити внесок Менделєєва у формування методології хімії, а також загальної хімії - науки про корінних властивості елементів, загальні закони хімії та методологічних засадах вивчення специфіки прояву цих законів при вивченні певних класів сполук і процесів. Основні результати цієї праці були викладені головним чином у «Основах хімії» Менделєєва.
«Чотири предмета склали моє ім'я: періодичний закон, дослідження пружності газів, розуміння розчинів як асоціацій та« Основи хімії »- так писав Менделєєв на схилі років про результати своєї п'ятдесятирічної наукової діяльності.
Вивчення розчинів на всіх етапах його творчості мало важливе теоретичне і практичне значення. Вже в перших своїх роботах, займаючись головним чином твердими речовинами, учений прийшов до висновку про особливу роль розчинів у вирішенні проблеми хімічної сполуки.
Він розумів, що ключ до вирішення питання про фізичну природу і структуру розчинів лежить у вивченні властивостей і структури рідин, і шукав властивість (поверхневий натяг, зміна об'єму при взаємодії двох різних рідин), яке дозволило б пізнати механізм взаємодії частинок. На перших порах це були органічні сполуки, і, хоча успіх був на обличчя (відкрита критична температура, або температура абсолютного кипіння рідин, тобто показано загальне для всіх рідин властивість), Д.І. Менделєєв незабаром (1862) ставить нове питання: розглянути характер взаємодії води і спирту.
Менделєєв підкреслював у своїх статтях і докторської дисертації «Про з'єднання спирту з водою» (1864), що ця робота носить суто практичний характер і, хоча й ставить, але не вирішує всіх виниклих теоретичних проблем. Розгляд взаємодії спирту та води - найбільш вивчених речовин, одного органічного, іншого неорганічного - дозволило б використовувати всі наявні в розпорядженні вчених дані про властивості наявних речовин.
Коли в 1869-1871 рр.. був відкритий періодичний закон, і розроблялися основні сфери його застосування до різних проблем хімії, з'явилася можливість переглянути матеріал, що відноситься до розчинів, і з цієї точки зору. Менделєєва цікавили, з одного боку, загальні властивості розчинів (склад утворених гідратів в результаті хімічної взаємодії розчинених речовин з водою), а з іншого боку, зв'язок властивостей розчинів з положенням елементів у системі.
У 1868 р. Дмитро Іванович виступає у пресі з питання про склад кристалогідрату кухонної солі, публікує в німецькому хімічному журналі виклад своєї роботи про з'єднання спирту та води, виступає на засіданні Російського хімічного і Фізичного товариств при обговоренні представлених для опублікування або з'явилися в пресі робіт ( Томсена, Щербачова, Гросгана, Гутрі та ін.) У 1873-1874 рр.. Дмитро Іванович читає студентам Петербурзького університету «Розчини».
У «Органічної хімії» і лекціях, прочитаних в 1862-1864 рр.., Ясно видно фізико-хімічний підхід до вивчення проблеми хімічної сполуки. При цьому Менделєєв дав ясне уявлення про сумішах, розчинах і певних хімічних з'єднаннях, використовуючи поняття однорідності речовини, а також дії законів сталості та еквівалентів.
У лекціях з теоретичної хімії (1864 р.) Д. І. Менделєєв повторює висловлену ще Бертолле положення: на підставі однорідності розчинів вони повинні бути віднесені до хімічних сполук. Як казав Менделєєв, «при кожному сплаві кількість одного металу можна збільшити або зменшити, але не можна додати або відняти у невизначеному відношенні: досягається, нарешті, відомий межа, далі якого йти не можна і після якого сплав порушує свою однорідність».
У своїх лекціях невизначеними сполуками Менделєєв називав розчини, ізоморфні суміші, сплави і «кремнеземисті з'єднання» (тобто силікати).
У цьому курсі особливо ясно виражена думка про те, що освіта певних сполук або склад розчинів може бути вивчений у результаті дослідження стиснення, виділення або поглинання теплоти та інших властивостей, чутливих до зміни складу (або дії законів еквівалентів).
Розвиваючи вчення про склад і будову неорганічних сполук, Дмитро Іванович порівнював сплави, розчини та ізоморфні суміші і переконався в тому, що в цьому випадку доводиться говорити про «невизначених з'єднаннях». При цьому його цікавив в першу чергу питання про те, які елементи або їх сукупності здатні давати з'єднання певні і які невизначені. Рівень сучасної Менделєєву науки не дозволяв йому більш широко вирішити питання про взаємозв'язок властивостей і складу (центральна проблема формувався вчення про періодичність).
Його перше велике дослідження по розчинів - докторська дисертація «Про з'єднання спирту з водою» (1865) - містило результати спостережень про взаємозв'язок щільності і концентрації розчинів спирту вдвічі, а також про метод виявлення та вивчення гідратів. Надалі він зумів значно розвинути цей підхід, збільшивши кількість вивчених розчинів. Підсумок цієї роботи був представлений в опублікованому в 1887 р. класичній праці «Дослідження водних розчинів за питомою вагою».
Дмитро Іванович розглядав розчини як рідкі динамічні системи, в яких з'єднання перебувають у стані рухомого хімічної рівноваги. При цьому в такій системі одночасно може відбуватися кілька реакцій, сутність яких виражається визначеннями «асоціація» та «дисоціація».
Вчений вважав, що рух атомів відбувається і при хімічному рівновазі, воно є причиною хімічних явищ. Нагріванням, дією електричного струму прискорюють рух атомів, що призводить до можливості хімічної взаємодії (в результаті дисоціації частинок).
Менделєєв висловлює дуже важливу думку про склад і будову молекулярних сполук: «Молекулярні сполуки не представляють завжди з'єднань тільки двох частинок, - воно може відбуватися і між багатьма, чому приклад, ми бачимо в поєднанні деяких солей з кількома паями води. За таких з'єднаннях, мабуть, важливу роль становище приєднаних часток до частинки приєднала ».
При утворенні розчинів - на думку Менделєєва - мають місце ніби два процеси:
1. утворення певного хімічного з'єднання згідно з законом еквівалентів (NH 4 OH);
2. його розпад, тобто Сам розчин треба розглядати як хімічну систему, в якій є молекули гідрату аміаку, молекули води (надлишок розчинника) і яка знаходиться в рівновазі з аміаком, що знаходяться в газовій фазі при даній температурі.
Таких хімічних систем може бути багато, вони відрізняються притаманними їм специфічними і навіть індивідуальними властивостями (спирт і вода, хлористий водень і вода і т. д.).
У своїй знаменитій книзі «Основи хімії" Д. І. Менделєєв показав не тільки великий фактичний і теоретичний матеріал, але й багато уваги приділив ідеям філософії та методології науки. У цій книзі обговорюються логіка і науки, її мова, термінологія, найважливіші рушійні сили науки: зв'язок з виробництвом і технікою, іншими науками, інтернаціональні і національні риси її розвитку. Про хімії він писав образно, часом навіть поетично. Він розглядав цю науку і як засіб отримання людиною матеріальних благ (матеріальне як результат процесу пізнання) і як «мета досягнення істини».
Вихід «Основ хімії» був значною подією науковому житті Росії того часу. З'явилися відгуки в офіційних журналах, колеги висловлювали свою оцінку в листах до Менделєєва. З 1868 по 1906 р. в Росії було опубліковано 8 видань, а після смерті їх автора ще 5 видань. Крім того, «Основи хімії» були перекладені на англійську, французьку та німецьку мови. Керівництвом Менделєєва користувалися студенти і вчені багатьох країн Європи, а також США.
Успіху цього підручника чимало сприяла та обставина, що, крім викладу періодичного закону і періодичної системи-фундаменту вивчення неорганічної хімії, в цьому керівництві викладалися важливі ідеї для розуміння загальних принципів хімії. Сам автор розглядав відповідний курс, читаний у вищих навчальних закладах, як курс загальної хімії, який був би корисний не тільки майбутнім хімікам, але і фізикам, біологам, геологам, інженерам і т. д.
Отже, Дмитро Іванович Менделєєв - це найбільший вчений свого часу, який вніс величезний і незамінний внесок в розвиток світової науки.

Література
Люди науки. Д. І. Менделєєв. А. А. Макарену, Ю. В. Рисев. Москва «Просвіта» 1988р.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Хімія | Реферат
130.1кб. | скачати


Схожі роботи:
Дмитро Іванович Менделєєв 1834-1907 рр.
Менделєєв Дмитро Іванович
Дмитро Іванович Менделєєв
Дмитро Іванович Менделєєв Заповітні думки
Дмитро Іванович Менделєєв вчений зі світовими заслугами
Великий російський вчений Дмитро Іванович Менделєєв
Дмитро Менделєєв
Писарєв Дмитро Іванович
Дмитро Іванович Донськой
© Усі права захищені
написати до нас