“ЖИТТЄВА І ТВОРЧА ДІЯЛЬНІСТЬ Д.І.МЕНДЄЛЄЄВА”

«Д. І. Менделєєв був великий, геніальний чоловік і, як більшість великих людей, великий трудівник. А трудився він, дійсно, не шкодуючи себе ».

Д.І. Менделєєв належав до покоління діячів передової російської науки і культури другої половини XIX століття, до покоління, яке виросло під ідейним впливом російських революційних демократів. Це був період активної боротьби передових людей суспільства за розвиток національної економіки, науки і культури, за освіту народу і поліпшення його добробуту.

Сучасники Д.І. Менделєєва і його друзі - російські вчені, інженери, письменники, композитори і художники - дали високі зразки наукового, технічного та художньої творчості, продемонструвавши перед усім світом велич і силу російського народу. Серед них ім'я Д.І. Менделєєва займає одне з чільних місць.

Д.І. Менделєєв - великий російський геній - поєднував міць і глибину теоретичного мислення з великим розмахом практичній діяльності. Наукова діяльність його охоплює численні галузі знання. З 431 опублікованої роботи, виключаючи статті і замітки в періодичній пресі, 40 присвячено хімії, 106 фізикохімії, 99 фізики, 22 географії, 99 техніці та промисловості, 36 економічних та суспільних питань та 29 інших тем. Приблизно дві третини праць і статей Д.І. Менделєєва присвячені науково-технічних питань та одна третина навчальними посібниками, літературним та оглядових робіт. Найголовнішим заслугою Д.І. Менделєєва було відкриття періодичного закону та створення періодичної системи хімічних елементів, які обезсмертили його ім'я у світовій науці. Цей закон і періодична система - основа всього подальшого розвитку вчення про атоми і елементах, вони є фундаментом хімії та фізики наших днів.

Д.І. Менделєєв народився 8 лютого (27 січня ст. Ст.) 1834 р. у глухому сибірському місті Тобольську - місці посилання жертв царського терору. Тут відбували заслання декабристи та інші передові люди Росії, які надавали прогресивно-демократичний вплив на громадськість міста. Це не могло не позначитися і на формуванні поглядів Д.І. Менделєєва, дитинство якого пройшло в рідному місті. Він був сімнадцятим дитиною в сім'ї директора Тобольської гімназії І. П. Менделєєва. Своїм вихованням і освітою Д.І. Менделєєв цілком зобов'язаний матері Марії Дмитрівні (уродж. Корнільєвої), на плечі якої з часу смерті батька (він осліп і невдовзі помер у 1847 р.) лягла вся турбота про благополуччя і вихованні дітей.

Початкову освіту Д.І. Менделєєв отримав у Тобольської гімназії, яку закінчив у віці 15 років.

Бажаючи, щоб син навчався в одному зі столичних навчальних закладів, мати Д.І. Менделєєва з допомогою друзів покійного батька влаштувала сина в Головний педагогічний інститут Петербурга, на фізико-математичний факультет. Вже в студентські роки Д.І. Менделєєв виявив виняткові здібності, працьовитість і наполегливість в досягненні поставленої мети. Виконані ним курсові роботи були серйозними дослідженнями, і одну з них опублікували.

Після закінчення інституту в 1855 р. за порадою лікарів у зв'язку з поганим станом здоров'я Д.І. Менделєєв був направлений до Сімферопольської гімназії, де пробув недовго, тому що перейшов на роботу в Одеську гімназію. Тут поряд з педагогічною діяльністю він підготувався до іспитів на вчений ступінь магістра і написав магістерську дисертацію - «Питомі обсяги». У жовтні 1856 р. він успішно захистив її в Петербурзькому університеті, а через кілька тижнів - другу дисертацію на право читання лекцій, що дало йому можливість перейти на роботу в Петербурзький університет. У 1857 р. у віці 23 років Д.І. Менделєєв отримав доцентський курс «Теоретична та історична частина хімії», а з осені 1857 приступив до читання курсу органічної хімії. Таким чином, після двох років перебування в університеті Д.І. Менделєєву доручають читання самостійного курсу. У 1859 р. Петербурзький університет надає йому, як одному з видатних викладачів, закордонне відрядження «для вдосконалення в науках».

Після короткої подорожі по Європі Д.І. Менделєєв вибрав для роботи невеликої німецьке місто Гейдельберг, де працював відомий хімік Р. В. Бунзен.

На свої скромні відрядження суми він влаштував у своїй квартирі невелику лабораторію, де провів протягом двох років кропітке дослідження з визначення поверхневого натягу рідин при різних температурах. Тут йому вдалося зробити велике відкриття - встановити існування «температури абсолютного кипіння», яка 10 років опісля була знов відкрита англійцем Т. Ендрюсом і названа ним «критичною температурою».

Працюючи в Гейдельберзі, Д.І. Менделєєв очолив гурток з молодих російських учених, також приїхали за кордон «для вдосконалення в науках». До гуртка входили такі видатні згодом вчені, як А.П. Бородін, І.М. Сєченов, А.С. Фамінцин, А.М. Бутлеров, А.О. Ковалевський, та ін Гурток, очолюваний Д.І. Менделєєвим, відіграв велику роль у розвитку у його учасників наукової сміливості, новаторства, прагнення працювати на благо народу, для процвітання Батьківщини.

Після повернення в Петербург Д.І. Менделєєв повністю віддається наукової, педагогічної та громадської діяльності. У 1863 р. він отримав місце професора Петербурзького технологічного інституту, а в 1866 р. - Петербурзького університету, де читав лекції з органічної, неорганічної і технічної хімії. Крім того, він складався викладачем Володимирських жіночих курсів і брав активну участь в організації Бестужевських жіночих курсів. У 1865 р. Д.І. Менделєєв захистив докторську дисертацію на тему «Про з'єднання спирту з водою».

Численні праці Д.І. Менделєєва і його геніальне і безсмертне відкриття періодичного закону, отримали широке визнання з боку вчених усього світу. Його запрошують до Лондона для прочитання фарадеевской лекції. Він обирається почесним членом Американської, Ірландської і Югославської Академії наук, а також Дублінського королівського товариства, дійсним членом Лондонського і Единбурзького королівського товариства, Римської, Бельгійської, Датської, Чеської, Краківської та інших Академій наук; почесним доктором Кембриджського, Оксфордського, Геттінгенського та інших університетів ; почесним членом кількох десятків іноземних товариств.

Однак внаслідок боротьби реакційної, так званої «німецької школи» за провідне місце в Академії наук Д.І. Менделєєв у 1880 р. був забалотували при обранні академіків Російської Академії. Цей обурливий факт викликав численні протести громадських і наукових кіл Росії, але через засилля іноземців в Академії наук і підтримки з боку урядових кіл ця кричуща несправедливість не була виправлена.

2. Відкриття періодичного закону і його роль

2.1 Передумови

Звичайно, починаючи розповідати про відкриття геніального вченого, не можна не висвітлити головне відкриття Д.І. Менделєєва - Періодичний закон.

На час відкриття Періодичного закону було відомо 63 хімічні елементи, описані склад і властивості їх численних хімічних сполук.

Багато вчених намагалися класифікувати хімічні елементи. Одним з них був видатний шведський хімік Й. Я. Берцеліус. Він розділив всі елементи на метали і неметали на основі відмінностей у властивостях утворених ними простих речовин і сполук. Він визначив, що металам відповідають основні оксиди та основи, а неметаллам - кислотні оксиди і кислоти. Але груп було всього дві, вони були великі і включали значно відрізняються один від одного елементи. Наявність амфотерних оксидів і гідроксидів у деяких металів вносило плутанину. Класифікація була невдалою.

Багато вчених припускали періодичність властивостей елементів і залежність їх від атомних мас, але грамотну і систематичну класифікацію запропонувати не змогли.

Черговий передумовою відкриття періодичного закону послужили рішення міжнародного з'їзду хіміків у м. Карлсруе в 1860 р., коли остаточно утвердилася атомно-молекулярне вчення, були прийняті перші єдині визначення понять молекули й атома, а також атомної ваги, який тепер називається відносною атомною масою. Саме це поняття як незмінну характеристику атомів хімічних елементів Д.І. Менделєєв поклав в основу своєї класифікації. Попередники вченого порівнювали між собою тільки подібні елементи, а тому не змогли відкрити Періодичний закон.

Розглянуті вище передумови можна назвати об'єктивними, тобто не залежними від особистості вченого, так як вони були обумовлені історичним розвитком хімії як науки.

Але без особистісних якостей великого хіміка, які складають останню, суб'єктивну передумову відкриття Періодичного закону, навряд чи він би відкритий в 1869 р. Енциклопедичність знань, наукова інтуїція, уміння узагальнювати, постійне прагнення до пізнання невідомого, дар наукового передбачення Д.І. Менделєєва відіграли свою чималу роль у відкритті Періодичного закону.

2.2 Відкриття періодичного закону

В основу своєї роботи з класифікації хімічних елементів Д.І. Менделєєв поклав два їх основних і постійних ознаки: величину атомної маси і властивості. Він виписав на картки всі відомі відомості про відкриті і вивчених в той час хімічні елементи і їх сполуках. Зіставляючи ці відомості, вчений склав природні групи схожих за властивостями елементів, порівняння яких між собою показало, що навіть елементи несхожих груп мають об'єднують їх ознаки. Наприклад, близькі за значеннями атомні маси фтору і натрію, хлору і калію (інертні гази ще не були відомі), отже, лужні метали і галогени можна поставити поруч, вибудовуючи хімічні елементи в порядку зростання атомних мас. Так Д.І. Менделєєв об'єднав природні групи хімічних елементів у єдину систему. При цьому він виявив, що властивості елементів змінюються в межах певних їх сукупностей лінійно (монотонно зростають або убувають), а потім повторюються періодично, тобто через певну кількість елементів зустрічаються подібні. Вчений виділив періоди, в яких властивості хімічних елементів і утворених ними речовин закономірно змінюються.

На підставі цих спостережень Д.І. Менделєєв сформулював Періодичний закон, який відповідно до прийнятої в даний час термінологією звучить так: «Властивості хімічних елементів і утворених ними речовин знаходяться в періодичній залежності від їх відносних атомних мас».

Днем народження великого закону вважається 1 березня 1869

Періодичний закон і Періодична система багаті періодичними закономірностями: крім згадуваної горизонтальній (за періодами) періодичності є також періодичність вертикальна (по групах) і діагональна. Саме облік всіх видів періодичності дозволив Д.І. Менделєєву не тільки передбачити, описати властивості речовин, утворених ще не відкритими хімічними елементами, але і вказати шлях їх відкриття, природні джерела (руди і з'єднання), з яких могли бути отримані відповідні прості речовини.

2.3 Періодичний закон і будова атома

Формулювання закону, дана Д.І. Менделєєвим, не могла бути точною і повною з сучасної точки зору, так як вона відповідала стану науки на той період часу, коли не було відомо будова атома. Тому нові наукові відкриття вступили з нею у протиріччя.

Так, були відкриті ізотопи - різновиди атомів одного і того ж хімічного елемента, що мають однаковий заряд ядра, але різні масові числа. Очевидно, що ядра ізотопів одного хімічного елемента мають однакове число протонів, але розрізняються числом містяться в них нейтронів.

Ізотопи відомі для всіх хімічних елементів. У природі більшість їх існує у вигляді суміші ізотопів. Відносна атомна маса елемента дорівнює середньому значенню відносних атомних мас всіх його природних ізотопів з урахуванням їх поширеності. У таблиці Періодичної системи під символами хімічних елементів наведені середні значення їх відносних атомних мас.

Наявність ізотопів доводить, що властивості хімічних елементів визначаються не стільки їх атомною масою, як припускав Д.І. Менделєєв, скільки зарядом атомних ядер. Цим і пояснюється положення в Періодичній системі декількох пар елементів, розміщених з порушенням принципу зростання відносних атомних мас. У тому-то й геніальність, прояв наукової інтуїції великого російського хіміка, що він у цих випадках перевагу розташувати елементи за подібністю у властивостях, передбачив істинний порядок розміщення хімічних елементів за зростанням зарядів їх атомних ядер, хоча про будову їх атома нічого не знав.

Відкриття ізотопів дозволило дати інше, сучасне визначення Періодичного закону: «Властивості хімічних елементів і утворених ними речовин знаходяться в періодичній залежності від зарядів їхніх атомних ядер».