Il contributo di Butlerov alla chimica. Il significato della teoria di Butlerov. Il contributo degli scienziati russi alla scoperta degli elementi chimici Scienziati che hanno contribuito alla chimica

Butlerov Alexander Mikhailovich

Butlerov, Alexander Mikhailovich (1828–1886), chimico russo, creatore della teoria della struttura chimica, fondatore della famosa scuola di chimici organici di Kazan (“Butlerov”).

Nato il 3 settembre 1828 a Chistopol, nella provincia di Kazan, nella famiglia di un proprietario terriero, ufficiale in pensione. Avendo perso presto la madre, è cresciuto in uno dei collegi privati ​​di Kazan, poi ha studiato al ginnasio di Kazan. All'età di 16 anni entrò nel dipartimento di fisica e matematica dell'Università di Kazan, che a quel tempo era il centro della ricerca sulle scienze naturali in Russia.

Nei primi anni della sua vita studentesca si interessò alla botanica e alla zoologia, quindi, sotto l'influenza delle lezioni di K. K. Klaus e N. N. Zinin, si interessò alla chimica e decise di dedicarsi a questa scienza.

Nel 1849 Butlerov si laureò all'università e, su suggerimento di Klaus, fu mantenuto nel dipartimento come insegnante. Nel 1851 difese la sua tesi di master e nel 1854 difese il dottorato all'Università di Mosca. Nello stesso anno divenne professore straordinario di chimica all'Università di Kazan e nel 1857 professore ordinario.

Durante un viaggio all'estero nel 1857-1858, si avvicinò a molti importanti chimici europei (F. Kekule, E. Erlenmeyer) e partecipò alle riunioni della neonata Società chimica di Parigi. Qui, nel laboratorio di S. Wurtz, iniziò i suoi primi studi, che servirono come base per la teoria della struttura chimica. Ne formulò le principali disposizioni in un rapporto sulla struttura chimica della materia, letto al Congresso dei naturalisti e medici tedeschi a Spira (settembre 1861).

Nel 1868, su raccomandazione di D.I. Mendeleev, Butlerov fu eletto professore ordinario all'Università di San Pietroburgo, dove lavorò fino alla fine della sua vita. Nel 1870 divenne straordinario e nel 1874 accademico ordinario dell'Accademia delle Scienze di San Pietroburgo.

I tentativi di creare una dottrina della struttura chimica dei composti organici furono fatti prima di Butlerov. A questo problema furono dedicate numerose opere dei più grandi chimici organici dell'epoca: F. Kekule, A. Kolbe, S. Wurtz e altri.

Pertanto, Kekule, giunto alla conclusione che il carbonio è tetravalente, credeva che per lo stesso composto potessero esserci diverse "formule razionali estese" a seconda della trasformazione chimica considerata. Le formule, secondo lui, non potevano in alcun modo esprimere la struttura chimica delle molecole.

Kolbe riteneva fondamentalmente impossibile chiarire la struttura chimica delle molecole utilizzando formule strutturali.

Butlerov arrivò alla convinzione che le formule strutturali non possono essere semplicemente un'immagine convenzionale delle molecole, ma devono riflettere la loro struttura reale. Allo stesso tempo, ha sottolineato che ogni molecola ha una struttura molto specifica e non può combinare diverse strutture simili. Lo scienziato ha sottolineato che la struttura chimica determina “tutte le proprietà e le relazioni reciproche delle sostanze”.

Pertanto, Butlerov, per la prima volta nella storia della chimica organica, espresse l'idea che studiando le proprietà chimiche delle sostanze, si può stabilire la loro struttura chimica e, al contrario, si possono giudicare le sue proprietà dalla formula strutturale della sostanza. Butlerov ha delineato i modi per determinare la struttura chimica e ha formulato le regole per la formazione dei composti chimici. Condusse un gran numero di esperimenti confermando la teoria da lui avanzata: sintetizzò e stabilì la struttura dell'alcol terziario butilico (1864), dell'isobutano (1866) e dell'isobutilene (1867), determinò la struttura di numerosi idrocarburi etilenici ed effettuò la loro polimerizzazione. In conformità con le regole dell'isomeria, che derivavano anche dalla teoria di Butlerov, è stato suggerito che esistano quattro acidi valerici. La struttura dei primi tre fu determinata nel 1871 da Erlenmeyer e Hall, e la quarta fu ottenuta dallo stesso Butlerov nel 1872.

Basandosi sulla teoria della struttura chimica, Butlerov iniziò una ricerca sistematica sulla polimerizzazione. Questi studi furono continuati dai suoi studenti e culminarono nella scoperta da parte di S.V. Lebedev di un metodo industriale per produrre la gomma sintetica. Numerose sintesi Butlerov di etanolo da etilene, diisobutilene, alcoli terziari, ecc. - sono all'origine di interi settori.

Studiò (1873) la storia della chimica e tenne conferenze sulla storia della chimica organica. Ha espresso e motivato una serie di disposizioni relative alla logica dello sviluppo della scienza, in particolare sulla verità scientifica, sul rapporto tra ipotesi e teoria, sull'inclusione di idee razionali di teorie obsolete in nuove teorie.

Scrisse “Un'introduzione allo studio completo della chimica organica” (1864), il primo manuale nella storia della scienza basato sulla teoria della struttura chimica.

Ha creato una scuola di chimici russi, che comprendeva V.V. Markovnikov, A.M. Zaitsev, E.E. Wagner, A.E. Favorsky, I.L. Kondakov e altri e si è battuto attivamente per il riconoscimento dei meriti degli scienziati russi da parte dell'Accademia delle Scienze di San Pietroburgo.

L'attività docente di Butlerov durò 35 anni e si svolse in tre istituti di istruzione superiore: università di Kazan, San Pietroburgo e presso i Corsi femminili superiori (prese parte alla loro organizzazione nel 1878).

Fu presidente del dipartimento di chimica della Società russa di fisico-chimica (1878-1882). È stato eletto membro onorario di 26 università e società scientifiche nazionali ed estere. Le sue opere e le sue ricerche sono conosciute in tutto il mondo.

Essendo non solo un teorico, ma anche un professionista, A.M. Butlerov godette di grande fama come naturalista, uno dei fondatori dell'apicoltura razionale, giardiniere e fioraio e iniziatore della coltivazione del tè nel Caucaso.

La biografia di Butlerov, che leggerai in questo articolo, è caratterizzata dalla creazione di una teoria, che è ancora alla base della scienza della natura dei composti chimici.

La biografia di Butlerov inizia nel 1828, quando Alexander Mikhailovich nacque nel piccolo villaggio di Butlerovka, situato vicino a Kazan. Questo evento ha avuto luogo nella tenuta di suo padre.

Butlerov Alexander Mikhailovich: infanzia

Alexander non ricordava sua madre, poiché morì 11 giorni dopo la nascita di suo figlio. Suo padre era un uomo istruito e il futuro scienziato voleva essere come lui in tutto. All'inizio il ragazzo andò in collegio e poi iniziò a studiare al Primo Ginnasio di Kazan. Questa istituzione educativa aveva insegnanti di grande esperienza che sapevano suscitare interesse per le loro materie. Alexander trovò i suoi studi facili ed era particolarmente attratto dalle scienze naturali.

Lezioni all'Università di Kazan, trasferimento a Kazan

Contrariamente ai desideri di suo padre, dopo essersi diplomato al liceo, Alexander Mikhailovich decise di diventare uno studente presso il dipartimento di scienze naturali dell'Università di Kazan. Un anno dopo, nel 1845, fu accettato al primo anno. In questo momento il giovane compì 17 anni.

La biografia di Butlerov fu segnata nel 1846 da un evento spiacevole: si ammalò di tifo. Il ragazzo è sopravvissuto miracolosamente, ma suo padre, che è stato infettato da lui, è morto. Butlerov si è trasferito con sua zia a Kazan in autunno. All'università studiò diligentemente, ma presto notò che ciò che gli piaceva di più erano le lezioni di chimica. Non era soddisfatto delle lezioni del professor Klaus, quindi iniziò a frequentare le lezioni tenute da Nikolai Nikolaevich Zinin. Quest'ultimo, osservando Alexander durante il lavoro di laboratorio, notò che era dotato.

Difesa del lavoro del candidato

Per ricevere la laurea di un candidato, Alexander Mikhailovich ha dovuto presentare una tesi dopo la laurea. Zinin a questo punto era partito per San Pietroburgo da Kazan. Pertanto, Alexander dovette dedicarsi alle scienze naturali. Ha preparato un articolo per il lavoro del suo candidato intitolato "Farfalle diurne della fauna Volga-Urali". Ma dopo un po ', le circostanze si rivelarono tali che Butlerov tornò comunque alla chimica.

Lavora all'Università di Kazan

Dopo aver conseguito la laurea, Alexander rimase a lavorare presso Klaus, l'unico professore di chimica, non poteva tenere tutte le lezioni da solo e aveva bisogno di un assistente, che divenne Alexander Mikhailovich. Butlerov superò gli esami nell'autunno del 1850 e divenne un maestro di chimica. Ha subito iniziato a lavorare alla sua tesi di dottorato sul tema degli oli essenziali. Butlerov ha difeso questo lavoro all'inizio del prossimo anno. Contemporaneamente alla preparazione delle lezioni, Alexander Mikhailovich iniziò uno studio approfondito

Botanico Butlerov

La biografia di Butlerov interessa non solo i chimici, ma anche i botanici. Alexander Mikhailovich ha condotto esperimenti nelle sue serre situate a Butlerovka e Kazan. Ha anche scritto articoli sui temi della floricoltura, del giardinaggio e dell'agricoltura Butlerov Alexander Mikhailovich. Di seguito viene presentata una foto del monumento ad Alexander Mikhailovich, situato a Kazan, vicino all'università.

Dottorato, viaggi all'estero, contributo alla chimica

Butlerov conseguì il dottorato in fisica e chimica il 4 giugno 1854. Subito dopo, è stato nominato professore ad interim di chimica presso la sua nativa Università di Kazan. All'inizio del 1857 Butlerov era già professore. Nello stesso anno, in estate, ricevette il permesso di partire per un viaggio d'affari all'estero.

Alexander Mikhailovich è arrivato a Berlino alla fine dell'estate. Dopo qualche tempo continuò a viaggiare attraverso la Germania, l'Italia, la Svizzera e la Francia. Parigi era la destinazione finale del viaggio. A quel tempo era il centro mondiale per lo studio della chimica. Butlerov fu attratto principalmente dal suo incontro con Adolf Wurtz. Alexander Butlerov ha lavorato nel suo laboratorio per 2 mesi. Il chimico iniziò qui a condurre i suoi esperimenti. Dopo qualche tempo, la sua ricerca diede i primi frutti. Nel corso dei successivi 20 anni, Alexander Butlerov scoprì dozzine di reazioni e sostanze. Il suo contributo alla chimica è stato semplicemente enorme. Inoltre, le sue sintesi esemplari di etilene ed etanolo, alcoli terziari, dinzobutilene, triossimetilene e urotropina sono all'origine di numerose industrie. Hanno avuto un'influenza stimolante sul suo sviluppo. Come puoi vedere, Alexander Mikhailovich Butlerov ha fatto molto per la scienza e l'industria. I suoi risultati sono difficili da sopravvalutare. Parliamo ora della teoria creata da questo chimico.

La teoria di Butlerov

Butlerov, studiando gli idrocarburi, si rese conto che si tratta di una classe separata di sostanze chimiche. Lo scienziato, analizzando le loro proprietà e struttura, notò uno schema rigoroso che costituì la base della teoria della struttura chimica da lui creata.

Il rapporto di Butlerov all'Accademia delle Scienze di Parigi è stato accolto con interesse. È iniziato un vivace dibattito. Alcuni anni dopo, durante il suo secondo viaggio d'affari all'estero, Alexander Mikhailovich presentò la teoria da lui creata. Fece una relazione al 36° Congresso dei medici e naturalisti a Spira, tenutosi nel settembre 1861. Butlerov lesse la sua relazione sull'argomento "Qualcosa sulla struttura chimica dei corpi". Lo scienziato ha presentato al pubblico la sua nuova teoria sulla struttura delle sostanze organiche. Disse che ogni atomo che fa parte di un corpo partecipa alla sua formazione e agisce con forze dirette verso gli atomi che lo circondano. È a causa di questo effetto che gli atomi si legano in una molecola, una particella chimica. Ha chiamato struttura chimica la distribuzione dell'azione di queste forze, che porta alla connessione degli atomi. Pertanto, le particelle complesse hanno una base chimica, che è determinata dalla natura delle parti costitutive, dalla loro struttura chimica e quantità.

Notiamo che anche prima di Butlerov in letteratura si incontrava il termine “struttura chimica”. Tuttavia, lo scienziato lo riconsiderò e iniziò ad utilizzarlo per definire un nuovo concetto. La teoria della struttura chimica è la base di tutti i rami della moderna chimica di sintesi.

Preparazione del trimetilcarbinolo

L'anno più felice nella vita di Butlerov può essere considerato il 1863. Agendo sul cloruro di acetile con dimetilzinco, lo scienziato per la prima volta nella storia ottenne il terziario, altrimenti chiamato trimetilcarbinolo. Subito dopo apparvero in letteratura rapporti sulla sintesi degli alcoli butilici, primari e secondari. L'alcol isobutilico esiste dal 1852. Quindi è stato prima isolato dall'olio vegetale. Ora non si poteva parlare di controversia, poiché c'erano 4 alcoli butilici, ciascuno dei quali era un isomero. Questo fu un vero trionfo per la teoria strutturale.

Teoria del tautomerismo

La posizione principale della nuova teoria avanzata da Butlerov, ora l'isomerizzazione reversibile del tautomerismo, risale al periodo dal 1862 al 1865. Il suo autore riteneva che il suo meccanismo consistesse nella scissione di molecole con la stessa struttura e nella combinazione dei loro residui per formare nuove molecole con una struttura diversa. Lo scienziato ha parlato della necessità di applicare un approccio dinamico ai processi chimici. In altre parole, dovrebbero essere considerati come un equilibrio. L'autorità di Alexander Mikhailovich come autore della teoria del tautomerismo fu riconosciuta anche da Peter Laar, un chimico tedesco che introdusse in circolazione la parola stessa "tautomerismo".

Manuale di chimica

Ora il compito di Butlerov era applicare la sua teoria strutturale a tutti i composti e le reazioni della chimica organica, nonché creare un nuovo libro di testo sulla chimica organica. Nel libro di testo, tutti i fenomeni dovrebbero essere considerati attraverso il prisma della teoria da lui creata. Butlerov ha lavorato alla sua creazione per quasi 2 anni. Il libro di Alexander Mikhailovich "Introduzione allo studio completo della chimica organica" fu pubblicato in tre edizioni (dal 1864 al 1866). Era di gran lunga superiore a tutti i libri di testo conosciuti a quel tempo. Il lavoro di Butlerov ha causato una rivoluzione nella scienza. Già nel 1867 iniziarono i preparativi per la traduzione e la pubblicazione di questo libro in tedesco. Poi apparvero traduzioni nelle altre principali lingue europee.

Vacanze a Butlerovka, lavoro all'Università di San Pietroburgo

Dopo aver terminato il lavoro sul libro, Alexander Mikhailovich Butlerov era sempre più nella sua tenuta. La sua famiglia veniva qui più volte alla settimana. Il figlio più giovane, Volodya, che aveva 2 anni, amava giocare nel prato vicino alla casa. Anche Butlerov Alexander Mikhailovich amava rilassarsi qui. Fatti interessanti su di lui includono la sua passione per la coltivazione dei fiori, così come la creazione di una collezione di insetti.

Butlerov ora trascorreva meno tempo in laboratorio, ma seguiva le scoperte degli scienziati. Su iniziativa di Mendeleev, nella primavera del 1868, Alexander fu invitato a lavorare all'Università di San Pietroburgo. Qui iniziò a tenere conferenze e organizzò anche il proprio laboratorio chimico. Lo scienziato ha creato un nuovo metodo di insegnamento. Ha proposto un laboratorio-laboratorio, ormai accettato ovunque. Durante le lezioni, gli studenti hanno imparato a lavorare con apparecchiature chimiche.

Ottenere isobutilene

Butlerov continuò le sue ricerche nelle quali sviluppò la teoria strutturale. Voleva dimostrare che tutti i tipi di composti organici possono avere catene di carbonio diritte e ramificate. Questa ipotesi derivava dalla sua teoria. Tuttavia, era necessario dimostrarlo nella pratica. Alla fine, gli sforzi di Alexander Mikhailovich furono coronati dal successo. Ha ricevuto il tanto atteso isobutilene. Pertanto, è stata dimostrata la presenza di una catena idrocarburica ramificata.

Coinvolgimento nella vita pubblica di San Pietroburgo

Butlerov, oltre ad essere attivamente coinvolto nella vita pubblica della capitale russa. L’opinione pubblica progressista dell’epoca era particolarmente preoccupata per la questione dell’istruzione femminile. Era necessario che le donne avessero accesso all’istruzione superiore. A questo scopo sono stati istituiti i Corsi Superiori femminili presso l'Accademia Medico-Chirurgica. Inoltre, furono organizzati i corsi femminili di Bestuzhev, durante i quali Alexander Mikhailovich tenne le sue lezioni di chimica.

Appartenenza all'Accademia delle Scienze

Le attività di questo scienziato sono state notate dall'Accademia delle Scienze. Butlerov fu eletto accademico straordinario nel 1871 e 3 anni dopo - ordinario. Grazie a ciò ha ricevuto un appartamento in un edificio di proprietà dell'Accademia. Qui viveva anche Zinin Nikolai Nikolaevich. L'amicizia di lunga data con lui è stata ulteriormente rafforzata dalla stretta vicinanza.

ultimi anni di vita

La vita e l'opera di Alexander Butlerov fino agli ultimi anni erano legate alla scienza. Tuttavia, gli anni passarono e le lezioni con gli studenti diventarono troppo difficili per Butlerov. Lo scienziato ha deciso di lasciare l'università. Tenne una conferenza d'addio il 4 aprile 1880. Questa decisione fu accolta con profondo dolore. È noto che il consiglio accademico ha chiesto ad Alexander Mikhailovich di restare. È stato eletto per altri 5 anni.

Butlerov ha limitato il più possibile le sue attività all'università. Insegnava solo il corso principale e teneva lezioni in laboratorio più volte alla settimana. Il 5 agosto 1886, Alexander Mikhailovich Butlerov morì per blocco dei vasi sanguigni. Sopra è presentata una foto della cappella presso la tomba di Butlerov.

“è sempre stata e rimane tuttora la categoria principale della chimica, poiché esprime l'oggetto principale della scienza chimica. La chimica fu definita scienza e divenne un ramo indipendente delle scienze naturali solo dopo una chiara istituzione di questo concetto molto importante, nello sviluppo del quale dovrebbe essere particolarmente sottolineato il ruolo del padre della scienza russa, M.V. Lomonosov. Dopo l'introduzione del concetto scientifico di un elemento in chimica, la scoperta e l'isolamento di nuovi elementi furono considerati il ​​risultato più alto dei chimici, a cui aspiravano molte menti eccezionali. La probabilità di una tale scoperta è diminuita nel tempo e ai nostri giorni è quasi ridotta a zero. I nomi di coloro che scoprirono nuovi elementi chimici saranno iscritti per sempre nella storia dello sviluppo della scienza. Tra questi scienziati, i rappresentanti della Russia occupano un posto d'onore.

Periodi cronologici di scoperta degli elementi chimici

Nella storia della scoperta degli elementi chimici si possono notare due grandi periodi. Nel primo periodo, Domendeley, la scoperta degli elementi avvenne empiricamente, senza un'idea generale, in modo puramente analitico. Questo periodo durò il periodo di tempo più lungo e durò fino all'ultimo quarto del XIX secolo, fino alla scoperta del sistema naturale degli elementi chimici. Il secondo periodo post-Mendeleev era strettamente correlato al sistema periodico. Inizialmente, ciò ha comportato la verifica della stessa legge periodica e le previsioni di Mendeleev sull’esistenza di alcuni altri elementi. Questa fase conclude anche il principale trionfo del sistema periodico: la scoperta di Ga, Sc e Ge. La fase successiva è associata all'interpretazione elettronica del sistema periodico. I modelli di stratificazione elettronica degli atomi hanno permesso di prevedere correttamente la scoperta, ad esempio, dell'afnio. L'ultima tappa, che continua ancora oggi, consiste nell'approfondire la conoscenza degli atomi. Qui si tratta non tanto della ricerca di elementi chimici naturali, ma della loro sintesi artificiale attraverso reazioni nucleari.

Il numero massimo di elementi scoperti (due terzi del numero totale) rientra nel primo periodo analitico delle ricerche dei chimici. Incontriamo i nomi degli scienziati russi già ai tempi di Domendeleev.

Per tutti i paesi, l'era dell'emergere di direzioni scientifiche indipendenti significa l'inizio di una nuova era nello sviluppo della cultura di questo paese. Il nome dello scienziato russo che ha dato un contributo eccezionale alla chimica dei nuovi elementi, K. K. Klaus, è associato proprio all'era della nascita delle scuole chimiche russe. Klaus (1796-1864) nacque e lavorò per tutta la vita in Russia. Fece la sua eccezionale scoperta in un periodo in cui la chimica era una “scienza collettiva”. Klaus ha potuto scoprire un nuovo elemento grazie alle sue eccezionali capacità nella ricerca analitica. Questa scoperta è così istruttiva che alcuni dei suoi dettagli possono essere ricordati, soprattutto perché la mancanza di popolarità di alcuni chimici russi, tra cui Klaus, è estremamente fastidiosa.

Karl Karlovich Klaus era un contemporaneo e amico dei fondatori delle scuole chimiche russe: N. N. Zinin (1812-1880) e A. A. Voskresensky (1809 -1880). L'attività più fruttuosa di Klaus risale al periodo in cui per 15 anni diresse il Dipartimento di Chimica dell'Università di Kazan. Il successore e studente preferito di Klaus fu A.M. Butlerov.

All’inizio dei sottili studi analitici di Klaus, erano conosciuti cinque metalli di platino, isolati principalmente da scienziati inglesi: platino, palladio, rodio, osmio e iridio. In una situazione in cui tutto era considerato da esplorare, la comparsa di un messaggio sulla scoperta di un altro elemento di platino, proveniente anche dalla “Russia arretrata”, non poteva essere accettata se non con diffidenza.

I ricercatori russi hanno iniziato a studiare gli elementi di platino molto tempo fa. All'estero sono trapelate informazioni secondo cui in Siberia c'erano giacimenti di platino. I viaggiatori stranieri hanno ripetutamente prestato attenzione alle sabbie aurifere degli Urali. D'altra parte, gli scienziati russi erano interessati ai metalli di platino di origine importata. La prima pubblicazione sul gruppo dei platinidi appartiene al prof. F.Giese. Famoso scienziato, membro onorario di San Pietroburgo e di numerose altre accademie, A. Musin-Pushkin è stato uno dei pionieri nello studio del platino russo. È anche autore della preparazione di un nuovo sale dell'acido cloroplatinico. L'analisi chimica più convincente del misterioso metallo inossidabile bianco siberiano è stata effettuata da V. V. Lyubarsky. Tutto ciò ha aperto la strada all'inizio dello sviluppo industriale del platino russo. Nel 1824 fu aperta una miniera di platino. La produzione di “oro bianco” iniziò ad aumentare rapidamente e nel 1829 raggiunse i 45 pood. A questo punto, P. G. Sobolevskij aveva scoperto un metodo per preparare il platino malleabile (Wollaston fece una scoperta simile due anni dopo), che permise nel 1828 di iniziare a coniare monete e medaglie di platino presso la zecca di San Pietroburgo.

Sono state studiate anche le materie prime russe del platino con l'obiettivo di trovare in esse nuovi principi chimici. La scoperta di nuovi elementi fu annunciata erroneamente due volte (da Varvinsky e da Ozanne). G. W. Ozanne diede persino nomi a tre elementi che presumibilmente scoprì: pluranio, rutenio e polonio, ma poi ripeté di nuovo la sua ricerca e abbandonò la sua opinione errata. È interessante notare che due dei tre nomi di Ozanne si sono rivelati tenaci e sono stati successivamente assegnati agli elementi scoperti (Po e Ru).

Klaus iniziò a lavorare sui composti del platino a Kazan nel 1841 e già nel 1844 ebbe l'opportunità di riferire per iscritto all'Accademia delle Scienze di San Pietroburgo sulla scoperta di un nuovo elemento, che chiamò "rutenio" in onore della sua terra natale ( Rutenia è l'antico nome della Russia). Numerosi studi successivi di Klaus furono dedicati all'ulteriore sviluppo della questione e ricevettero copertura nelle pubblicazioni accademiche russe e in alcune pubblicazioni straniere. In totale, Klaus ha dedicato al platino 8 opere pubblicate.

La scoperta di un nuovo elemento ha causato molto rumore. Inizialmente venne accolta con lo stesso scetticismo di molte affermazioni non confermate di questo tipo. Dopotutto, i più grandi chimici del mondo hanno studiato gli elementi di platino per 40 anni dopo la scoperta del quinto di essi: l'osmio, e qui lo sconosciuto ricercatore di Kazan Klaus ha osato affermare di aver scoperto un nuovo elemento! Un campione di rutenio fu inviato a Berzelius in Svezia. Ben presto si arrivò alla risposta che non si trattava di un nuovo elemento, ma di “un campione di iridio impuro”. Come se tutte le circostanze non fossero a favore dello scienziato. Ma Klaus era un chimico analitico eccezionale e credeva di non poter commettere un errore così grave. Con ulteriori ricerche, Klaus dimostrò che era lui, non Berzelius, ad avere ragione, e che quello che lui chiamava rutenio rappresentava davvero qualcosa di nuovo tra gli elementi. Ben presto Berzelius fu costretto ad ammettere il suo errore. Per la sua scoperta, Klaus ha ricevuto il Premio Demidov di 1000 rubli in oro. Il laboratorio universitario conserva con cura i preparati originali di rutenio, i suoi composti e altri derivati ​​del platino preparati dallo stesso Klaus.

La scoperta del rutenio è stata fatta da Klaus nel laboratorio dell'Università di Kazan. In termini di attrezzature, non era inferiore ai migliori laboratori stranieri. Indubbiamente, una situazione del genere ha contribuito al fatto che questa università è diventata la culla delle scuole chimiche russe di fama mondiale. Klaus possiede giustamente una pagina luminosa nella storia della chimica. Contribuì non poco all'esaltazione della sua patria. Il fatto della scoperta di un nuovo elemento chimico da parte di Klaus dimostra ancora una volta che nello sviluppo passato del pensiero chimico russo ci sono stati grandi risultati in cui si manifesta la superiorità degli scienziati russi sugli stranieri.

Il periodo metodologicamente più importante nella scoperta di nuovi elementi inizia con Mendeleev. Fu Dmitry Ivanovich ad avere l'idea scientifica guida nella ricerca sistematica dei principi chimici non ancora scoperti. Mendeleev ha ottenuto risultati sorprendenti nelle sue molteplici attività in questo settore. La brillante padronanza della generalizzazione teorica e dell'intuizione scientifica dimostrata dallo scienziato russo nel sistematizzare il materiale fattuale accumulato nel corso dei secoli dai chimici di tutti i paesi, la scoperta della legge più importante a cui obbedisce la materia e le previsioni basate sull'analisi e sullo sviluppo della scienza legge periodica sono degne di sorpresa.

A volte si può imbattersi nell'errata opinione che Mendeleev, sulla base del suo sistema periodico e della sua tavola, avesse predetto l'esistenza di soli tre nuovi elementi non ancora scoperti (stiamo parlando di gallio, scandio e germanio). Questo errore si trova più spesso nei libri di testo, ma può anche essere trovato nelle opere di autori che non hanno familiarità con le opere originali di Mendeleev. Questa formulazione della domanda è una sottovalutazione di Mendeleev e non corrisponde alla realtà.

Infatti, Mendeleev predisse definitivamente l'esistenza di 11 elementi sconosciuti a quel tempo, lasciò per loro celle vuote nella tabella, descrisse le loro proprietà in vari dettagli, delineò i probabili luoghi della loro posizione e i modi per cercarli (metodi di scoperta ). Oltre a questi elementi, Dmitry Ivanovich considerò probabile la scoperta di una serie di elementi delle terre rare e ammise l'esistenza di elementi di uranio. Mendeleev credeva così profondamente nella correttezza della legge che scoprì che corresse in modo decisivo un certo numero di costanti di molti elementi (fino a 20!) e chiese che le sue conclusioni teoriche fossero verificate sperimentalmente. Come sapete, le “correzioni” di Mendeleev furono brillantemente confermate.

Mendeleev preparò le prime conclusioni sull'esistenza di modelli periodici mentre lavorava sui “Fondamenti della Chimica”. La tavola periodica, stampata come schizzo, fu distribuita a molti chimici nel 1869.

Queste conclusioni servirono come principali punti di partenza, che Mendeleev sviluppò con eccezionale fruttuosità negli anni successivi. Ha corretto le costanti di molti elementi e ha fatto previsioni completamente giustificate e di vasta portata. Un esempio eccezionale dell'applicazione spontanea della metodologia della dialettica materialista alla dottrina del sistema degli elementi è la grande opera di Mendeleev, da lui pubblicata nel 1871, "Il sistema naturale degli elementi e la sua applicazione per indicare le proprietà degli elementi non scoperti". .” È in questo lavoro che D.I. parla in dettaglio delle correzioni che propone per le costanti di un numero di elementi, descrive le proprietà di corpi semplici che non sono ancora stati osservati da nessuno, scrive delle probabili scoperte di nuove terre rare e transuranici elementi, ecc.

Il primo messaggio di Mendeleev sulla legge fondamentale del sistema naturale degli elementi chimici da lui scoperti fu accolto con indifferenza sia in Russia che all'estero. E quando D.I. iniziò a sviluppare le sue idee e, sulla base di esse, a proporre correzioni ai dati sperimentali in una serie di elementi, e ancor di più a predire l'esistenza di quelli non ancora scoperti, allora alcuni eminenti scienziati europei smisero di nascondere il loro scetticismo. A questo proposito è indicativa l’affermazione del tedesco Lothar Meyer (che un tempo rivendicava la priorità nella scoperta della legge periodica), che riguardo alle previsioni di Mendeleev esclamò: “Questo è già troppo!” Ma quando le previsioni scientifiche di Mendeleev furono confermate, l’indifferenza e lo scetticismo iniziarono a lasciare il posto all’ammirazione e allo stupore.

La questione è iniziata con correzioni alle costanti di elementi ben noti. Le correzioni riguardavano i pesi atomici determinati erroneamente a causa della determinazione imprecisa dell'equivalente o della valenza. Quindi, ad esempio, per gli analoghi più vicini del platino a quel tempo, si considerava che i pesi atomici aumentassero da Pt a Os, mentre Mendeleev, secondo il suo sistema, richiedeva un aumento diametralmente opposto da Os a Ir e Pt. A Urano fu assegnata una valenza tre; da qui, utilizzando l'equivalente, il peso atomico fu calcolato in 120. Mendeleev, in base alle sue proprietà, vide che il luogo più naturale per l'uranio era sotto il tungsteno nel gruppo 6. Pertanto, la valenza massima dell'ossigeno di U dovrebbe essere 6, e il peso atomico precedente dovrebbe essere raddoppiato e considerato pari a 240. Correzioni simili sono state proposte per alcuni altri elementi. Tutte queste correzioni furono presto confermate (ad eccezione del tellurio e del cobalto). Durante la correzione del peso atomico del berillio, la base fu presa sui dati esatti del suo equivalente, determinati nel 1842 dallo scienziato russo Avdeev. Prima degli esperimenti originali di Avdeev, il berillio (o glicine, come veniva chiamato) non era stato adeguatamente studiato. Di conseguenza, è stato determinato il peso atomico di Be, che praticamente coincideva con il valore moderno di 9,02.

Il più grande trionfo di Mendeleev iniziò quando i nuovi elementi da lui predetti iniziarono a essere scoperti. Durante la sua vita, D.I. tre volte (nel 1875, 1879 e 1886) provò la felicità di assistere all'adempimento delle sue brillanti profezie. Interessante; che dopo la scoperta sperimentale degli elementi predetti, ci sono stati casi in cui gli autori di queste scoperte inizialmente hanno commesso errori nel determinare alcune costanti per i corpi semplici scoperti, ma poi hanno corretto i loro errori, secondo le istruzioni di Mendeleev. Ciò è accaduto con il peso specifico del gallio e il peso atomico dello scandio. I dettagli che confermano le previsioni di D.I. su Ga, Sc e Ge sono ampiamente noti.

Altri tre elementi predetti da Mendeleev furono scoperti alla fine del XIX secolo. Questi sono gli elementi che occupano 88, 89 e 91 celle. E il quarto elemento, previsto anche da Mendeleev insieme a questi tre, è stato ottenuto come risultato del decadimento alfa dell'attinio sotto forma dell'isotopo beta radioattivo del metallo alcalino 87 con un'emivita di 21 minuti. Fu osservato per la prima volta nel 1939 da Margarita Perey e lo chiamò Francium Fr. Mendeleev scrisse dei quattro elementi indicati nel 1871. È anche degno di sorpresa che Mendeleev nella stessa opera considerasse la probabile esistenza di più elementi di uranio. Considerava l'uranio non l'ultimo elemento, ma solo vicino alla fine della tavola periodica. Allo stesso tempo, Mendeleev notava sempre, e questo pensiero era giustificato, che gli elementi pesanti come l'uranio, se esistono, dovrebbero essere pochi: “... se alcuni metalli pesanti sconosciuti si trovano nelle viscere della terra, allora uno può pensare che il loro numero e la loro quantità saranno insignificanti."

Mendeleev parlò in modo abbastanza preciso della probabile esistenza di un ampio gruppo di elementi simili, ora chiamati lantanidi, “elementi delle terre rare”. Negli anni '70 del XIX secolo. di questi si conoscevano solo Ce, Er e Tb, che venivano chiamati, insieme all'ittrio, “metalli cerite”. La correzione proposta da D.I. per il peso atomico del cerio è stata giustificata con sorprendente precisione: “... ora con ancora maggiore ragione di prima, possiamo dire che il precedente peso atomico del cerio dovrebbe essere sostituito da uno nuovo: Ce = 140 , previsto dalla legge della periodicità”. Riguardo ai nuovi rappresentanti attesi degli elementi delle terre rare, D.I. ha scritto: “Vorrei attirare l'attenzione sul fatto sorprendente che al sistema degli elementi mancano attualmente solo 17 elementi con un peso atomico compreso tra 138 e 182.

Questo fenomeno non è affatto casuale, perché ci sono già noti molti termini sia tra elementi con peso atomico inferiore che tra elementi con peso atomico maggiore. In questo spazio però si possono forse collocare alcuni metalli ceriti, perché dando al loro ossido ordinario la composizione R2O3 o RO2, otterremo per il loro atomo un peso da 140 a 180, se le definizioni attualmente conosciute dei loro equivalenti sono sufficientemente precise .” Tale intuizione scientifica di Mendeleev nei primi anni della creazione del suo ingegnoso sistema (1871), quando le sue idee innovative furono accettate dalla comunità chimica di tutto il mondo con grande moderazione o addirittura ostilità, non può che suscitare stupore.

A Mendeleev viene solitamente attribuito il merito di aver frainteso i problemi della complessità degli atomi, dell'origine e della trasformazione degli elementi e dei problemi correlati. Gli autori che scrivono su questo aspetto dell’attività di D.I. spiegano il conservatorismo nella visione del mondo dello scienziato con i limiti della sua visione meccanica dell’evoluzione della materia. Tuttavia, dopo un attento studio delle opere di Mendeleev, ci si può imbattere in dichiarazioni dello scienziato che parlano sicuramente della complessità degli atomi, degli "ultimatum", dell'origine e della possibilità di trasformazione degli elementi, dell'ammissibilità dell'esistenza di una "massa difetto” (in linguaggio moderno), sulla connessione tra le leggi di conservazione della massa e dell'energia, ecc. Considerando la legge di conservazione della massa e dell'energia in mutua connessione, Mendeleev anticipò la ben nota relazione, da un lato, evitò una semplificazione comprensione meccanicistica dell'evoluzione degli elementi nello spirito di Prout e, d'altra parte, cercò di deviare i pesi atomici degli elementi dai numeri interi che esprimono le riserve energetiche di diversi tipi di atomi. Qui potete vedere gli inizi della dottrina dell'effetto di impaccamento e del difetto di massa. Altrove, D.I. è ancora più decisamente propenso a pensare alla complessità degli atomi, anticipando l’idea moderna delle particelle elementari. Tuttavia, nella sua vecchiaia, si oppose alla nascente teoria elettronica, non considerandola un materiale sperimentale sufficientemente comprovato, si oppose anche alla teoria della dissociazione elettrolitica, avanzò e difese la sua teoria meccanica dell'etere, ecc. Naturalmente , Mendeleev non poteva ignorare l'idea della complessità dell'atomo, poiché il sistema periodico sollevava chiaramente la questione non solo della struttura, ma anche dell'evoluzione della materia. La dialettica spontanea di Mendeleev gli ha dato l'opportunità, in generale, di delineare correttamente l'ulteriore sviluppo della dottrina sistematica degli elementi e degli atomi da lui stabilita.

Soffermiamoci sul significato che Mendeleev attribuiva alla massa dell'atomo e sugli aggiustamenti apportati a questo problema dalle idee moderne. In numerose formulazioni e commenti della sua legge, D.I. ha sottolineato che il peso atomico o la massa di un atomo è la caratteristica fondamentale degli elementi, che la stragrande maggioranza delle altre proprietà sono una funzione del peso atomico. In quest'ottica, nel sistema periodico classico, le anomalie nell'aumento dei pesi atomici in diversi punti della tabella apparivano più incomprensibili e fastidiose: argon Ar (39.944) - potassio K (39.096) - cobalto Co (58.94) - nichel Ni (58,69) e ferro Fe (127,6 ) — iodio J (126,92); successivamente, qui fu aggiunta una quarta violazione del principio stesso di disporre gli elementi in ordine di peso atomico crescente: Th (232.12) - Ra (231). La questione sembrava essere diventata più chiara dopo la scoperta di G. Moseley (1913) e l'istituzione del concetto di carica nucleare e numero atomico Z. Ma ora il valore della massa dell'atomo fu messo da parte e si credette che solo Z aveva un ruolo decisivo nelle caratteristiche degli elementi. L'ulteriore sviluppo della fisica e della chimica ha dimostrato che il ruolo della massa dell'atomo non è così secondario come si cominciava a pensare. Si è scoperto che i concetti di “peso atomico medio” e “peso atomico pratico” sono di grande importanza. Mentre il peso atomico pratico presenta anomalie in quattro punti del sistema periodico, la media aritmetica delle masse degli isotopi di un elemento aumenta in modo del tutto naturale, parallelamente a Z, e non presenta alcuna anomalia.

La teoria della struttura dei nuclei atomici di neutroni e protoni, avanzata nel 1932 da D. D. Ivanenko, con il successivo sviluppo portò alla convinzione che nel processo di evoluzione e trasformazione degli elementi, la massa del nucleo gioca un ruolo non meno significativo di la sua carica, cioè i cambiamenti nelle proprietà elettriche dell'elemento (carica nucleare e struttura elettronica) è strettamente correlato ai cambiamenti nella massa dell'atomo.

Pertanto, lo sviluppo dialettico della dottrina dell'atomo ha portato i ricercatori all'idea che Mendeleev non avesse così torto su questo tema come sembrava all'inizio.

I chimici russi hanno dato un grande contributo alla scienza nello studio delle varietà di elementi: gli isotopi. La probabilità dell'esistenza degli isotopi fu prevista nel 1879 dal più grande pensatore chimico Alexander Mikhailovich Butlerov, che, insieme a Lomonosov e Mendeleev, è l'orgoglio della scienza avanzata russa. Come è noto, Butlerov creò il sistema scientifico della chimica organica, ma espresse anche una serie di idee preziose nel campo della chimica inorganica generale.

Georgy Nikolaevich Antonov

Vorrei resuscitare nella memoria dei chimici un altro nome di uno scienziato russo che ha dato un contributo molto prezioso allo studio degli isotopi in connessione con la sua ricerca fondamentale sulla radioattività nella Russia pre-rivoluzionaria. Stiamo parlando di Georgy Nikolaevich Antonov, che per cinque anni (1910-1914) studiò in dettaglio il decadimento radioattivo del radio e dello stesso uranio, collaborando per qualche tempo con E. Rutherford a Manchester. Le regole di spostamento per il decadimento alfa e beta sono state in gran parte derivate utilizzando i sottili dati sperimentali di Antonov. Nel 1911-1913. Antonov pubblicò lavori molto importanti, che riportavano la sua scoperta di un nuovo elemento radioattivo, l'uranio-yg. Quando gli elementi radioattivi furono collocati nell'ultima decima riga della tavola periodica, l'UY di Antonov, come elemento con una carica nucleare di 90, cadde nella stessa cella del torio. Antonov ha riassunto la sua preziosa ricerca sperimentale nella sua tesi di laurea in chimica. Successivamente, Antonov passò allo studio dei fenomeni superficiali.

Pertanto, quando studiano uno dei principali problemi della scienza chimica - la questione dell'identificazione dei principi elementari - i chimici russi, grazie all'eccezionale lavoro analitico di K. Klaus, alle generalizzazioni insuperabili e alle ingegnose lungimiranze di D. Mendeleev e alla sottile ricerca radiochimica di G. Antonov, anche nella Russia pre-rivoluzionaria, raggiunse il posto più avanzato nella scienza mondiale. Particolarmente grandi sono i meriti dell'immortale Mendeleev, che trasformò la dottrina degli elementi in un vero e proprio sistema scientifico e, grazie alla sua metodologia dialettico-materialista, seppe correggere gli errori dei suoi predecessori, prevedere un gran numero di nuovi principi chimici e delineare correttamente l'ulteriore sviluppo della dottrina degli elementi.

introduzione

Dmitry Ivanovich Mendeleev: contributo allo sviluppo della chimica

Genio russo della chimica

1 Scoperta della legge periodica

2 Il significato della Legge Periodica per la chimica e le scienze naturali

Conclusione

Bibliografia

introduzione

Dmitry Ivanovich Mendeleev è un chimico russo che ha scoperto la legge periodica degli elementi chimici, insegnante e personaggio pubblico, uno dei più grandi scienziati della civiltà terrena. Secondo sondaggi di autorevoli esperti stranieri, D.I. è stato riconosciuto come lo scienziato più straordinario del 19 ° secolo. Mendeleev. La sua fama è mondiale.

Quando parliamo di Mendeleev, pensiamo prima di tutto alla legge periodica degli elementi chimici da lui scoperta, uno dei fondamenti fondamentali delle scienze naturali, e alla tavola periodica degli elementi creata sulla sua base.

Che si tratti di un'intuizione brillante o, apparentemente più precisamente, del reale completamento di un lungo lavoro mentale non è importante, ma è stata la fondamentale Legge Periodica a costituire la base della moderna dottrina della struttura della materia.

E questo è tutto. Esiste la chimica prima di Mendeleev e la chimica moderna. Così come esiste la biologia predarwiniana e la scienza moderna della materia vivente.

Ma, pensando e parlando del genio di Mendeleev, ovviamente, è impossibile soffermarsi solo su questa sua grande scoperta, anche se da sola basterebbe perché il nome dello scienziato ottenga l'immortalità. Ma Mendeleev aveva sia “La tariffa esplicativa” che i classici “Fondamenti di chimica” e “Chimica organica”. Questo argomento era rilevante a suo tempo e rimane rilevante oggi.

Scopo del lavoro: studiare il contributo di D.I. Mendeleev nello sviluppo della chimica.

In conformità con l'obiettivo, risolveremo i seguenti compiti:

Diamo una breve biografia di D.I. Mendeleev;

considerare i principali lavori nel campo della chimica;

Caratterizziamo la sua scoperta principale:

Legge periodica degli elementi chimici.

L'opera si compone di un'introduzione, dei capitoli principali, di una conclusione e di un elenco di riferimenti bibliografici.

Chimica delle leggi periodiche di Mendeleev

1. Dmitry Ivanovich Mendeleev: contributo allo sviluppo della chimica

Dmitry Mendeleev è nato il 27 gennaio (8 febbraio) 1834 a Tobolsk nella famiglia del direttore della palestra e amministratore delle scuole pubbliche della provincia di Tobolsk Ivan Pavlovich Mendeleev e Maria Dmitrievna Mendeleeva, nata Kornilieva. Fu allevato da sua madre, poiché il padre del futuro chimico divenne cieco poco dopo la nascita di suo figlio. Ha prestato molta attenzione al figlio più giovane, nel quale ha potuto discernere le sue straordinarie capacità.

Nell'autunno del 1841, Mitya entrò nella palestra di Tobolsk. Fu accettato nella prima classe a condizione che rimanesse lì per due anni fino all'età di otto anni. Tuttavia, Mendeleev non ha studiato bene. Non tutti gli argomenti erano di suo gradimento. Studiò volentieri solo matematica e fisica. La sua avversione per la scuola classica lo accompagnò per tutta la vita.

Mendeleev ha trovato un terreno favorevole per lo sviluppo delle sue capacità solo presso l'Istituto pedagogico principale di San Pietroburgo. Qui ha incontrato insegnanti eccezionali che hanno saputo instillare nell'anima dei loro ascoltatori un profondo interesse per la scienza. L'ambiente stesso dell'istituto, nonostante tutta la rigidità del regime di un istituto scolastico chiuso, grazie al piccolo numero di studenti, all'atteggiamento estremamente premuroso nei loro confronti e al loro stretto legame con i professori, ha offerto ampie opportunità per lo sviluppo delle capacità individuali inclinazioni.

Come già notato, ha ricevuto la sua istruzione superiore a San Pietroburgo presso l'Istituto Pedagogico Principale, presso la Facoltà di Fisica e Matematica, dove la matematica è stata insegnata da Ostrogradsky, la fisica da Lenz, la pedagogia da Vyshnegradsky, in seguito ministro delle finanze della Russia, chimica di Voskresensky, “il nonno dei chimici russi”. I suoi studenti erano anche Beketov, Sokolov, Menshutkin e molti altri scienziati.

La ricerca studentesca di Mendeleev riguardava la chimica analitica. Voskresensky e il professore di mineralogia Kutorg suggerirono a Mendeleev di sviluppare un metodo per analizzare i minerali ortite e pirosseno forniti dalla Finlandia. Presentò i risultati del suo lavoro nell'articolo "Analisi chimica dell'ortite dalla Finlandia", pubblicato nel 1854. Questo fu il primo lavoro scientifico di Mendeleev, che si diplomò all'istituto l'anno successivo.

Successivamente non si dedicò effettivamente all'analisi chimica, ma la considerò sempre uno strumento molto importante per chiarire i vari risultati della ricerca. Nel frattempo, furono le analisi dell’ortite e del pirosseno a diventare lo slancio per la scelta dell’argomento del suo lavoro di diploma (tesi): “Isomorfismo in connessione con altri rapporti tra forma cristallina e composizione”. Iniziava con queste parole: “Le leggi della mineralogia, come altre scienze naturali, si riferiscono a tre categorie che determinano gli oggetti del mondo visibile: forma, contenuto e proprietà. Le leggi delle forme sono soggette alla cristallografia, le leggi delle proprietà e del contenuto sono governate dalle leggi della fisica e della chimica”.

Il concetto di isomorfismo ha giocato un ruolo significativo qui. Questo fenomeno è stato studiato dagli scienziati dell'Europa occidentale per diversi decenni. In Russia Mendeleev fu essenzialmente il primo in questo campo. L'esame dettagliato da lui compilato di dati fattuali e osservazioni e le conclusioni formulate sulla base di esso avrebbero fatto onore a qualsiasi scienziato che si occupasse specificatamente dei problemi dell'isomorfismo.

Come ricordò in seguito Mendeleev, “la preparazione di questa tesi mi ha coinvolto soprattutto nello studio delle relazioni chimiche. Questo ha determinato molto." In seguito chiamerà lo studio dell'isomorfismo uno dei “precursori” che contribuirono alla scoperta della legge periodica.

Nel maggio 1855, il Consiglio accademico assegnò a Mendeleev il titolo di "Insegnante senior" e gli assegnò una medaglia d'oro.

All'Istituto Pedagogico il regime era più simile a una caserma. Gli studenti potevano recarsi in città anche solo per un breve periodo, previa autorizzazione. Mendeleev ha dovuto mettersi al passo con i suoi compagni studenti e studiare in modo indipendente il materiale trattato dai suoi colleghi nel primo anno. Questo carico ha influito sulla sua salute. I medici gli consigliarono di cambiare il clima malsano di San Pietroburgo e di andare a sud.

A Odessa, Mendeleev fu nominato insegnante di matematica, fisica e scienze naturali presso la palestra del Liceo Richelieu. Dedicò molto tempo al lavoro sulla sua tesi di master, in cui considerava il problema dei “volumi specifici” dal punto di vista della teoria unitaria di Gerard, rifiutando completamente la teoria dualistica di Berzelius. Questo lavoro ha mostrato la straordinaria capacità di Mendeleev di generalizzare e la sua ampia conoscenza della chimica. In autunno, Mendeleev difese brillantemente la sua tesi e tenne con successo la conferenza introduttiva "Struttura dei composti di silicato".

Un anno dopo, presso l'Università di San Pietroburgo, ricevette il titolo di Master in Chimica e divenne professore associato. Dmitry iniziò a tenere un corso di lezioni di chimica organica. Il suo talento come insegnante e scienziato fu molto apprezzato dalla sua leadership e nel 1859 fu inviato per un viaggio scientifico di due anni in Germania. Se molti dei suoi altri compatrioti chimici furono inviati all'estero principalmente "per migliorare l'istruzione", senza avere i propri programmi di ricerca, allora Mendeleev aveva un programma chiaramente sviluppato.

Si recò a Heidelberg, dove lo attrassero i nomi di Bunsen, Kirchhoff e Kopp, e lì lavorò in un laboratorio da lui stesso organizzato, studiando principalmente i fenomeni di capillarità e tensione superficiale dei liquidi. E ha ottenuto buoni risultati, ha fatto una significativa scoperta sperimentale: ha stabilito l'esistenza di un “punto di ebollizione assoluto” (temperatura critica), al raggiungimento del quale, in determinate condizioni, il liquido si trasforma istantaneamente in vapore. Ciò era di importanza pratica per la liquefazione dei gas.

Nel laboratorio di Heidelberg, Mendeleev ha lavorato principalmente come fisico sperimentale e non come chimico. Al termine del suo soggiorno a Heidelberg, Mendeleev scrisse: “La materia principale dei miei studi è la chimica fisica. Newton era inoltre convinto che la causa delle reazioni chimiche risieda nella semplice attrazione molecolare, che determina la coesione ed è simile ai fenomeni della meccanica.

Lo splendore delle scoperte puramente chimiche ha reso la chimica moderna una scienza del tutto speciale, separandola dalla fisica e dalla meccanica, ma, senza dubbio, verrà il momento in cui l'affinità chimica sarà considerata un fenomeno meccanico... Ho scelto come mia specialità quelle domande la cui soluzione questa volta può avvicinare " Questo documento manoscritto è stato conservato nell'archivio di Mendeleev, in esso esprime essenzialmente i suoi "pensieri cari" riguardo alle direzioni della conoscenza dell'essenza profonda dei fenomeni chimici.

Nel 1861 Mendeleev tornò a San Pietroburgo, dove riprese a tenere lezioni di chimica organica all'università e pubblicò opere interamente dedicate alla chimica organica. Uno di questi, puramente teorico, si chiama “Un’esperienza nella teoria dei limiti dei composti organici”. In esso sviluppa idee originali sulle loro forme limitanti nelle singole serie omologiche.

Avendo iniziato a insegnare un corso all'Università di San Pietroburgo, Mendeleev, non trovando un solo libro di testo da consigliare agli studenti, nel 1861 Mendeleev pubblicò un libro di testo - "Chimica organica", a cui fu assegnato il Premio Demidov dall'Accademia di San Pietroburgo di Scienze.

“Lezioni brillanti di D.I. Mendeleev all'Università di San Pietroburgo, ha ricordato V.I. Vernadsky, - rimangono indimenticabili... L'elemento chimico in essi contenuto non era un oggetto astratto isolato dallo spazio, ma sembrava vestito di carne e sangue, parte integrante e inseparabile di un unico tutto: un pianeta nello spazio... Quanti pensieri e Le conclusioni sono nate in quel momento, spesso andando completamente diverse da dove ci ha portato il pensiero logico del docente, che ci ha influenzato con tutta la sua personalità e il suo aspetto luminoso e colorato.” Non è un caso che Vernadsky sia diventato uno dei fondatori della nuova scienza della geochimica e abbia sviluppato la dottrina geochimica della biosfera, l'area della vita.

Pertanto, Mendeleev risulta essere uno dei primi teorici nel campo della chimica organica in Russia.

Nel 1864 Mendeleev fu eletto professore di chimica presso l'Istituto Tecnologico. E l'anno successivo ha difeso la sua tesi di dottorato “Sulla combinazione di alcol con acqua” per il grado di Dottore in Chimica. Due anni dopo, era già a capo del dipartimento di chimica inorganica dell'università, che mantenne per 23 anni. Qui Dmitry Ivanovich inizia a scrivere la sua grande opera: "Fondamenti di chimica".

Ecco la valutazione di questo lavoro di A. Le Chatelier: “Tutti i libri di testo di chimica della seconda metà del XIX secolo sono costruiti sullo stesso modello, ma merita di essere menzionato solo l'unico tentativo di allontanarsi veramente dalle tradizioni classiche: questo è il tentativo di Mendeleev; il suo manuale di chimica è stato concepito secondo un disegno del tutto particolare”. In termini di ricchezza e coraggio del pensiero scientifico, originalità della trattazione del materiale e influenza sullo sviluppo e sull'insegnamento della chimica, questo libro di testo non ha eguali nella letteratura chimica mondiale.

Questo lavoro fondamentale, chiamato “Fondamenti di chimica”, fu pubblicato in numeri separati nel corso di diversi anni. Il primo numero, contenente un'introduzione, una considerazione di questioni generali di chimica e una descrizione delle proprietà dell'idrogeno, dell'ossigeno e dell'azoto, fu completato in tempi relativamente brevi: apparve nell'estate del 1868.

Ma mentre lavorava sulla seconda questione, Mendeleev incontrò grandi difficoltà legate alla sistematizzazione e alla coerenza della presentazione del materiale che descrive gli elementi chimici. Mendeleev studiò attentamente la descrizione delle proprietà degli elementi e dei loro composti. Ma in quale ordine devono essere eseguiti? Non esisteva un sistema per disporre gli elementi. La riflessione su questa domanda portò Mendeleev vicino alla scoperta principale della sua vita, chiamata tavola periodica di Mendeleev.

Le idee della Legge Periodica, che si formarono finalmente durante il lavoro sul libro di testo, determinarono la struttura dei "Fondamenti di Chimica" (l'ultima edizione del corso con la Tavola Periodica allegata fu pubblicata nel 1871) e diedero questo funziona in modo sorprendente armonia e fondamentalità.

Tutto il vasto materiale fattuale accumulato fino a quel momento sui vari rami della chimica è stato presentato qui per la prima volta sotto forma di un sistema scientifico coerente. “Fondamenti di chimica” ha avuto otto edizioni ed è stato tradotto nelle principali lingue europee.

Mentre lavorava alla pubblicazione di "Fondamenti", Mendeleev è stato attivamente impegnato nella ricerca nel campo della chimica inorganica. In particolare, voleva trovare gli elementi da lui previsti nei minerali naturali e anche chiarire il problema delle "Terre rare", che erano estremamente simili nelle proprietà e non si adattavano bene alla tabella. Tuttavia, era improbabile che tale ricerca fosse alla portata di un solo scienziato. Mendeleev non poteva perdere tempo e alla fine del 1871 si dedicò a un argomento completamente nuovo: lo studio dei gas.

Una caratteristica del metodo creativo di Mendeleev era la completa "immersione" nell'argomento di suo interesse, quando per qualche tempo il lavoro veniva svolto ininterrottamente, spesso quasi 24 ore su 24. Di conseguenza, ha creato opere scientifiche di volume impressionante in un tempo sorprendentemente breve.

I ministeri navale e militare affidarono a Mendeleev (1891) lo sviluppo del problema della polvere da sparo senza fumo, e lui adempie brillantemente a questo compito. Il “pirocollodio” da lui proposto si è rivelato un ottimo tipo di polvere da sparo senza fumo, inoltre universale e facilmente adattabile a qualsiasi arma da fuoco.

Nel 1859, uno scienziato venticinquenne pubblicò un articolo "Sull'origine e la distruzione del fumo" nel "Bollettino dell'Industria". Mendeleev calcola la quantità di aria teoricamente richiesta per la combustione completa del carburante, analizza la composizione di vari tipi di carburante e il processo di combustione. Sottolinea in particolare gli effetti dannosi dello zolfo e dell'azoto contenuti nei carboni.

Nel 1903, Mendeleev pubblicò il suo articolo: "Un tentativo di comprensione chimica dell'etere mondiale", in cui suggerì che l'etere è un elemento chimico speciale con un peso atomico molto basso, appartenente al gruppo zero della tavola periodica.

Inoltre, Mendeleev fece molte ricerche sul petrolio e arrivò vicino a scoprirne la complessa composizione e sviluppò una nuova tecnologia per la raffinazione del petrolio. Si occupò della chimica dell'agricoltura e creò un dispositivo (picnometro) per determinare la densità dei liquidi.

2. Genio russo della chimica

1 Scoperta della legge periodica

La scoperta della legge periodica da parte di Mendeleev risale al 17 febbraio (1 marzo) 1869, quando compilò una tabella intitolata "Esperienza di un sistema di elementi basata sul loro peso atomico e somiglianza chimica".

All’inizio il sistema stesso, le correzioni apportate e le previsioni di Mendeleev furono accolte con moderazione; i chimici russi non capivano di quale grande scoperta stavano parlando. Solo dopo la scoperta degli elementi predetti (gallio, germanio, scandio) la legge periodica cominciò ad ottenere riconoscimento. Ma lo stesso Dmitry Ivanovich capì il significato del tavolo. Dal giorno in cui Mendeleev vide la manifestazione della legge della natura dietro semplici file di simboli di elementi chimici, altre domande passarono in secondo piano. La distribuzione degli elementi nella tabella gli sembrava imperfetta. Secondo lui, in molti casi i pesi atomici venivano determinati in modo impreciso e quindi alcuni elementi non cadevano nei posti corrispondenti alle loro proprietà. Prendendo come base la legge periodica, Mendeleev ha cambiato i pesi atomici di questi elementi e li ha messi alla pari con elementi con proprietà simili.

Dmitry Ivanovich Mendeleev compilò diverse versioni della tavola periodica e, sulla base, corresse i pesi atomici di alcuni elementi conosciuti. Mendeleev suggerì l'esistenza di una serie di elementi allora sconosciuti. Le sue idee furono confermate, come documentato. Il grande scienziato è stato in grado di prevedere con precisione le proprietà chimiche del gallio, dello scandio e del germanio.

La prima versione della tavola periodica degli elementi fu pubblicata da D.I. Mendeleev molto prima che fosse studiata la struttura dell'atomo. A quel tempo, Mendeleev insegnava chimica all'Università di San Pietroburgo. Preparandosi per le lezioni, raccogliendo materiale per il suo libro di testo "Fondamenti di chimica", D.I. Mendeleev stava pensando a come sistematizzare il materiale in modo tale che le informazioni sulle proprietà chimiche degli elementi non sembrassero un insieme di fatti disparati.

All'inizio, Dmitry Ivanovich Mendeleev voleva raggruppare tutti gli elementi da lui descritti in base alla valenza, ma poi scelse un metodo diverso e li combinò in gruppi separati, in base alla somiglianza delle proprietà e del peso atomico.

Mendeleev, essendo un chimico, prese le proprietà chimiche degli elementi come base per il suo sistema, decidendo di disporre elementi chimicamente simili uno sotto l'altro, osservando il principio dell'aumento dei pesi atomici. Non ha funzionato! Quindi lo scienziato ha semplicemente preso e modificato arbitrariamente i pesi atomici di diversi elementi (ad esempio, ha assegnato all'uranio un peso atomico di 240 invece dei 60 accettati, cioè lo ha quadruplicato!), ha riorganizzato cobalto e nichel, tellurio e iodio, ha messo tre carte vuote, predicendo l'esistenza di tre elementi sconosciuti. Dopo aver pubblicato la prima versione della sua tabella nel 1869, scoprì la legge secondo cui "le proprietà degli elementi dipendono periodicamente dal loro peso atomico".

La linea guida in questo lavoro è D.I. Mendeleev usò le masse atomiche (pesi atomici) degli elementi. Dopo il Congresso mondiale dei chimici del 1860, al quale partecipò D.I. Mendeleev, il problema della corretta determinazione dei pesi atomici era costantemente al centro dell'attenzione di molti importanti chimici del mondo. Disponendo gli elementi in ordine crescente di peso atomico, D.I. Mendeleev scoprì una legge fondamentale della natura, oggi conosciuta come Legge Periodica:

“Le proprietà degli elementi cambiano periodicamente in base al loro peso atomico.”

La formulazione di cui sopra non contraddice affatto quella moderna, in cui il concetto di “peso atomico” è sostituito dal concetto di “carica nucleare”.

Nonostante l’enorme significato di tale scoperta, la legge periodica e il sistema di Mendeleev rappresentavano solo una brillante generalizzazione empirica dei fatti, e il loro significato fisico rimase a lungo incomprensibile. La ragione di ciò era che nel 19 ° secolo. Non c'era assolutamente alcuna comprensione della complessità della struttura dell'atomo. Oggi sappiamo che la massa atomica è concentrata principalmente nel nucleo dell'atomo. Il nucleo è costituito da protoni e neutroni. Con l'aumento del numero di protoni, che determinano la carica del nucleo, aumenta anche il numero di neutroni nei nuclei, e quindi la massa degli atomi degli elementi. I dati sulla struttura del nucleo e sulla distribuzione degli elettroni negli atomi consentono di considerare la legge periodica e il sistema periodico degli elementi dalle posizioni fisiche fondamentali. Basata su concetti moderni, la legge periodica è formulata come segue:

"Le proprietà delle sostanze semplici, così come le forme e le proprietà dei composti degli elementi, dipendono periodicamente dall'entità della carica del nucleo atomico (numero ordinale)."

Questa è stata la cosa più importante nella scoperta di Mendeleev, che ha permesso di collegare insieme tutti i gruppi di elementi che prima sembravano disparati. Mendeleev ha spiegato abbastanza correttamente le interruzioni inaspettate in questa serie periodica con il fatto che non tutti gli elementi chimici sono noti alla scienza.

Nella sua tabella lasciò le celle vuote, ma predisse il peso atomico e le proprietà chimiche degli elementi proposti. Ha anche corretto un numero di masse atomiche di elementi determinate in modo impreciso e ulteriori ricerche hanno confermato completamente la sua correttezza.

I numeri atomici non sono ancora stati assegnati, i futuri gruppi di elementi si trovano orizzontalmente (e i periodi futuri - verticalmente), i gas nobili non sono ancora stati scoperti, si incontrano simboli di elementi non familiari, molte masse atomiche sono notevolmente diverse da quelle moderne.

Tuttavia è importante per noi vedere che già nella prima versione della Tavola Periodica D.I. Mendeleev incluse più elementi di quanti ne fossero stati scoperti a quel tempo! Lasciò libere 4 celle della sua tabella per elementi ancora sconosciuti e riuscì persino a stimare correttamente il loro peso atomico. Le unità di massa atomica (amu) non erano ancora state accettate e i pesi atomici degli elementi venivano misurati in “quote” di valore vicino alla massa di un atomo di idrogeno.

Figura 1 - La prima versione della tavola periodica, pubblicata nel 1869

Nella Figura 1 vediamo il D.I. Mendeleev e gli elementi che furono effettivamente scoperti successivamente. In tutti i precedenti tentativi di determinare la relazione tra gli elementi, altri ricercatori hanno cercato di creare un quadro completo in cui non ci fosse spazio per elementi che non erano ancora stati scoperti. Al contrario, D.I. Mendeleev considerava la parte più importante della sua tavola periodica quelle celle che rimanevano vuote (punti interrogativi in ​​Fig. 1). Ciò ha permesso di prevedere l’esistenza di elementi ancora sconosciuti.

Già nel 1869 Mendeleev pose gli alogeni e i metalli alcalini non al centro del tavolo, come prima, ma lungo i bordi (come si fa adesso). Negli anni successivi Mendeleev corresse i pesi atomici di undici elementi e cambiò la posizione di venti. Di conseguenza, nel 1871 apparve l'articolo "Legge periodica per gli elementi chimici", in cui la tavola periodica assunse una forma completamente moderna.

È ammirevole che la sua scoperta D.I. Mendeleev lo fece in un'epoca in cui i pesi atomici di molti elementi erano determinati in modo molto approssimativo e solo 63 degli elementi stessi erano conosciuti, cioè poco più della metà di quelli a noi noti oggi.

La profonda conoscenza delle proprietà chimiche di vari elementi ha permesso a Mendeleev non solo di individuare elementi non ancora scoperti, ma anche di prevederne le proprietà! Guarda con che precisione la previsione di D.I. Proprietà di Mendeleev dell'elemento che chiamò “eka-silicio” (in Fig. 1 questo è l'elemento germanio). 16 anni dopo, la previsione di D.I. Mendeleev è stato brillantemente confermato.

Tabella 1 - Confronto delle proprietà previste dal D.I. Mendeleev per l'elemento ancora da scoprire “eka-silicio” con le proprietà dell'elemento germanio (Ge)

Nella moderna tavola periodica, il germanio occupa il posto dell’“eka-silicio”. Allo stesso modo, durante la vita di D.I. Mendeleev confermò brillantemente le proprietà dell'“eka-alluminio” (l'elemento gallio Ga) e dell'“eka-boro” (l'elemento scandio Sc).

Successivamente, è diventato chiaro agli scienziati di tutto il mondo che la tavola periodica di D.I. Mendeleev non solo sistematizza gli elementi, ma è un'espressione grafica della legge fondamentale della natura: la Legge Periodica.

Fino alla fine della sua vita continuò a sviluppare e migliorare la dottrina della periodicità. Le scoperte della radioattività e dei gas nobili negli anni Novanta dell'Ottocento presentarono serie difficoltà al sistema periodico. Il problema di collocare nella tabella l'elio, l'argon e i loro analoghi fu risolto con successo solo nel 1900: furono inseriti in un gruppo zero indipendente. Ulteriori scoperte hanno contribuito a collegare l'abbondanza di radioelementi alla struttura del sistema.

Lo stesso Mendeleev considerava il principale difetto della legge periodica e del sistema periodico la mancanza di una rigorosa spiegazione fisica per essi. Era impossibile finché non fu sviluppato il modello dell'atomo. Tuttavia, credeva fermamente che "secondo la legge periodica, il futuro non minaccia la distruzione, ma promette solo sovrastrutture e sviluppo" (annotazione del diario datata 10 luglio 1905), e il XX secolo ha fornito molte conferme di questa fiducia di Mendeleev.

2 Il significato della Legge Periodica per la chimica e le scienze naturali

Sistema periodico D.I. Mendeleev divenne una pietra miliare nello sviluppo della scienza atomico-molecolare. Grazie a lei si formò il concetto moderno di elemento chimico e furono chiarite le idee su sostanze e composti semplici.

Questa legge aveva potere predittivo. Ha permesso di condurre una ricerca mirata di elementi nuovi, non ancora scoperti. I pesi atomici di molti elementi, precedentemente determinati in modo non sufficientemente accurato, furono soggetti a verifica e chiarimento proprio perché i loro valori errati erano in conflitto con la legge periodica.

Il ruolo predittivo del sistema periodico, mostrato da Mendeleev, nel 20 ° secolo si è manifestato nella valutazione delle proprietà chimiche degli elementi transuranici.

La novità fondamentale della Legge Periodica, scoperta e formulata dal D.I. Mendeleev, era la seguente:

È stata stabilita una connessione tra elementi dissimili nelle loro proprietà. Questa connessione sta nel fatto che le proprietà degli elementi cambiano gradualmente e approssimativamente allo stesso modo all'aumentare del loro peso atomico, e quindi questi cambiamenti SI RIPETONO PERIODICAMENTE.

Nei casi in cui sembrava che mancasse qualche collegamento nella sequenza dei cambiamenti nelle proprietà degli elementi, la tavola periodica forniva dei GAPS che dovevano essere riempiti con elementi non ancora scoperti. Inoltre, la Legge Periodica ha permesso di PREVEDERE le proprietà di questi elementi.

Dall’avvento della legge periodica, la chimica ha cessato di essere una scienza descrittiva. Come ha notato figurativamente il famoso chimico russo N.D. Zelinsky, La legge periodica era “la scoperta della mutua connessione di tutti gli atomi nell’universo”.

Ulteriori scoperte in chimica e fisica hanno ripetutamente confermato il significato fondamentale della Legge Periodica. Sono stati scoperti gas inerti che si adattano perfettamente alla tavola periodica - ciò è particolarmente evidente dalla forma lunga della tavola. Il numero seriale di un elemento risulta essere uguale alla carica del nucleo di un atomo di questo elemento. Molti elementi precedentemente sconosciuti sono stati scoperti grazie ad una ricerca mirata esattamente di quelle proprietà previste dalla tavola periodica.

Il sistema periodico di Mendeleev era una sorta di mappa guida nello studio della chimica inorganica e nel lavoro di ricerca in quest'area.

L'apparizione del sistema periodico ha aperto una nuova era veramente scientifica nella storia della chimica e di una serie di scienze correlate: invece di informazioni sparse su elementi e composti, è apparso un sistema coerente, sulla base del quale è diventato possibile generalizzare, trarre conclusioni e prevedere.

Ci sono molte scoperte importanti nella storia dello sviluppo della scienza. Ma pochi di loro possono essere paragonati a ciò che ha fatto Mendeleev. La legge periodica degli elementi chimici è diventata la base scientifica naturale per lo studio della materia, della sua struttura e dell'evoluzione in natura.

Gli scienziati americani (G. Seaborg e altri), che sintetizzarono l'elemento n. 101 nel 1955, gli diedero il nome Mendelevio “... in riconoscimento della priorità del grande chimico russo, che fu il primo a utilizzare la tavola periodica degli elementi . Per prevedere le proprietà chimiche di elementi allora non ancora scoperti. Questo principio è stato la chiave per la scoperta di quasi tutti gli elementi transuranici.

Nel 1964, il nome di Mendeleev fu incluso nel Science Honor Board dell'Università di Bridgeport (USA) tra i nomi dei più grandi scienziati del mondo.

Conclusione

Dmitry Ivanovich Mendeleev, uno dei chimici più importanti del mondo, nacque nel 1834 a Tobolsk ed era il diciassettesimo figlio della famiglia.

In palestra studiavo volentieri solo matematica e fisica. Mendeleev ha trovato un terreno favorevole per lo sviluppo delle sue capacità presso l'Istituto Pedagogico Principale, dal quale si è laureato con una medaglia d'oro. All'età di 23 anni divenne professore associato all'Università di San Pietroburgo, dove lesse prima la chimica teorica, poi quella organica. Nel 1864 Mendeleev fu eletto professore presso l'Istituto di tecnologia di San Pietroburgo. Nel 1865 difese la sua tesi "Sui composti dell'alcol con l'acqua" per il titolo di Dottore in Chimica e nel 1867 ricevette il dipartimento di chimica inorganica (generale) all'università, che mantenne per 23 anni.

La sua attività scientifica è ampia e multiforme. Tra le opere pubblicate dallo scienziato ci sono opere fondamentali di chimica, tecnologia chimica, fisica, metrologia, aeronautica, agricoltura, economia: il numero totale di libri, opuscoli, articoli e appunti pubblicati da Mendeleev supera i 400.

Con una portata così ampia di pensiero e attività versatili di Mendeleev, tutto ciò che proveniva dalla sua penna era allo stesso tempo profondamente pensato e attentamente elaborato. Suoi studenti possono essere considerate intere generazioni di chimici russi, che hanno studiato chimica secondo i suoi “Fondamenti di chimica”.

La sua opera principale è la legge periodica di Mendeleev. Con la scoperta di nuovi elementi chimici, la necessità della loro sistematizzazione si fece sempre più sentita. Nel 1869 D.I. Mendeleev scoprì la loro reciproca connessione: creò la tavola periodica degli elementi e scoprì la legge alla base di essa. Questa scoperta fu una sintesi teorica dell'intero sviluppo precedente della chimica. Successivamente, la legge periodica costituì la base per lo sviluppo della chimica e dell'intero studio della materia. Pertanto, D.I. Mendeleev è una personalità unica, poliedrica e originale, che combina enormi talenti naturali, pensiero originale, duro lavoro titanico, il cui risultato sono state le sue numerose opere.

Indirizzi a San Pietroburgo

Contributo scientifico

Attività pedagogica

Attività sociale

Saggi

(3 (15) settembre 1828, Chistopol - 5 (17) agosto 1886, villaggio di Butlerovka, distretto di Alekseevskij, Tatarstan) - Chimico russo, creatore della teoria della struttura chimica, fondatore della "scuola Butlerov" di chimici russi, apicoltore e lepidotterista, personaggio pubblico.

Biografia

Nato nella famiglia di un proprietario terriero, ufficiale in pensione, partecipante alla guerra patriottica del 1812. Ricevette la sua prima educazione in un collegio privato, e poi in una palestra a Kazan, nel 1844-1849. studente dell'Università di Kazan “categoria di scienze naturali”. Dal 1849 fu insegnante, dal 1854 fu professore straordinario e dal 1857 fu professore ordinario di chimica nella stessa università. Nel 1860-1863 ne fu rettore due volte. Nel 1868-1885 fu professore ordinario di chimica all'Università di San Pietroburgo. Nel 1885 si ritirò, ma continuò a tenere corsi speciali di lezioni all'università. Nel 1870 fu eletto accademico aggiunto, nel 1871 straordinario e nel 1874 ordinario dell'Accademia delle Scienze di San Pietroburgo. Nel 1878-1882 succedette a N.N. Zinin come presidente del dipartimento di chimica della Società fisica-chimica russa. Membro onorario di molte altre società scientifiche in Russia e all'estero.

Mentre era ancora studente in collegio, iniziò ad interessarsi alla chimica: insieme ai suoi compagni cercarono di produrre polvere da sparo o "scintille". Una volta, quando uno degli esperimenti portò ad una forte esplosione, l'insegnante lo punì severamente. Per tre giorni di seguito Sasha è stata portata fuori e messa in un angolo mentre gli altri pranzavano. Al collo gli era appesa una lavagna nera con sopra scritte le parole "Grande Chimico". Successivamente, queste parole divennero profetiche. All'Università di Kazan, Butlerov si interessò all'insegnamento della chimica, i cui professori erano K. K. Klaus e N. N. Zinin. Dal 1852, dopo che Klaus si trasferì all'Università di Dorpat, Butlerov diresse l'insegnamento di tutta la chimica all'Università di Kazan. Nel 1851 Butlerov difese la sua tesi di master "Sull'ossidazione dei composti organici" e nel 1854 all'Università di Mosca - la sua tesi di dottorato "Sugli oli essenziali". Durante un viaggio all'estero nel 1857-1858, si avvicinò a molti importanti chimici, tra cui F.A. Kekule ed E. Erlenmeyer, e trascorse circa sei mesi a Parigi, partecipando attivamente alle riunioni della neonata Società Chimica di Parigi. A Parigi, nel laboratorio di S. A. Wurtz, Butlerov iniziò il primo ciclo di ricerche sperimentali. Avendo scoperto un nuovo metodo per produrre ioduro di metilene, Butlerov ottenne e studiò numerosi dei suoi derivati; per primo sintetizzò l'esametilentetrammina (urotropina) e un polimero di formaldeide che, trattato con acqua di calce, si trasformò in una sostanza zuccherina (contenente, come stabilito da E. Fischer, a-acrosio). Secondo Butlerov, questa è la prima sintesi completa di una sostanza zuccherina.

Indirizzi a San Pietroburgo

1870 - 05/08/1886 - 8a riga, 17, app. 2.

Contributo scientifico

Idee chiave teorie della struttura chimica Butlerov espresse per la prima volta le principali disposizioni della sua teoria in un rapporto "Sulla struttura chimica della materia", letto nella sezione chimica del Congresso dei naturalisti e medici tedeschi a Spira (settembre 1861). Le basi di questa teoria sono formulate come segue:

1. “Supponendo che ogni atomo chimico abbia solo una certa e limitata quantità di forza chimica (affinità) con la quale prende parte alla formazione di un corpo, chiamerei struttura chimica questo legame chimico, o il modo di connessione reciproca degli atomi in un corpo complesso”.
2. “…la natura chimica di una particella complessa è determinata dalla natura delle sue parti elementari costituenti, dalla loro quantità e dalla struttura chimica”

Tutte le altre disposizioni della teoria classica della struttura chimica sono direttamente o indirettamente correlate a questo postulato. Butlerov delinea il percorso per determinare la struttura chimica e formula le regole che possono essere seguite in questo caso. Dà la preferenza alle reazioni sintetiche condotte in condizioni in cui i radicali coinvolti mantengono la loro struttura chimica. Butlerov prevede però anche la possibilità di raggruppamenti, ritenendo che successivamente verranno derivate “leggi generali” anche per questi casi. Lasciando aperta la questione della forma preferita delle formule di struttura chimica, Butlerov ha parlato del loro significato: “... quando diventeranno note le leggi generali della dipendenza delle proprietà chimiche dei corpi dalla loro struttura chimica, allora tale formula sarà espressione di tutte queste proprietà” (ibid., pp. 73-74).

Butlerov fu il primo a spiegare il fenomeno dell'isomeria con il fatto che gli isomeri sono composti che hanno la stessa composizione elementare ma strutture chimiche diverse. A sua volta, la dipendenza delle proprietà degli isomeri e dei composti organici in generale dalla loro struttura chimica è spiegata dall'esistenza in essi della “reciproca influenza degli atomi” trasmessa lungo i legami, per cui gli atomi, a seconda della loro struttura ambiente, acquisiscono diversi “significati chimici”. Lo stesso Butlerov e soprattutto i suoi studenti V.V. Markovnikov e A.N. Popov concretizzarono questa posizione generale sotto forma di numerose “regole”. Già nel 20° secolo. queste regole, come l'intero concetto di influenza reciproca degli atomi, hanno ricevuto un'interpretazione elettronica.

Di grande importanza per lo sviluppo della teoria della struttura chimica fu la sua conferma sperimentale nei lavori sia dello stesso Butlerov che della sua scuola. Previde e poi dimostrò l'esistenza dell'isomerismo posizionale e scheletrico. Avendo ottenuto l'alcol butilico terziario, riuscì a decifrarne la struttura e dimostrò (insieme ai suoi studenti) la presenza di isomeri. Nel 1864 Butlerov predisse l'esistenza di due butani e tre pentani, e successivamente dell'isobutilene. Per portare le idee della teoria della struttura chimica attraverso tutta la chimica organica, Butlerov pubblicò nel 1864-1866 a Kazan in 3 edizioni "Introduzione allo studio completo della chimica organica", 2a ed. che fu pubblicato nel 1867-1868 in tedesco.

Butlerov fu il primo ad iniziare, sulla base della teoria della struttura chimica, uno studio sistematico della polimerizzazione, che fu continuato in Russia dai suoi seguaci e culminò con la scoperta da parte di S. V. Lebedev di un metodo industriale per la produzione della gomma sintetica.

Attività pedagogica

Il grande merito di Butlerov è la creazione della prima scuola di chimici russa. Anche durante la sua vita, gli studenti di Butlerov all'Università di Kazan V.V. Markovnikov, A.N. Popov, A.M. Zaitsev occupavano cattedre universitarie. Tra gli studenti di Butlerov all'Università di San Pietroburgo, i più famosi sono A. E. Favorsky, M. D. Lvov e I. L. Kondakov. In tempi diversi, E. E. Vagner, D. P. Konovalov, F. M. Flavitsky, A. I. Bazarov, A. A. Krakau e altri eminenti chimici russi lavorarono come apprendisti nel laboratorio Butlerov. Una caratteristica distintiva di Butlerov come leader era che insegnava con l'esempio: gli studenti potevano sempre osservare da soli su cosa e come stava lavorando il professore.

Attività sociale

Butlerov ha impiegato molte energie nella lotta per il riconoscimento dei meriti degli scienziati russi da parte dell'Accademia delle Scienze. Nel 1882, in connessione con le elezioni accademiche, Butlerov si rivolse direttamente all'opinione pubblica pubblicando un articolo accusatorio sul quotidiano moscovita Rus, "Russo o solo l'Accademia imperiale delle scienze di San Pietroburgo?"

Butlerov fu una sostenitrice dell'istruzione superiore femminile, partecipò all'organizzazione dei corsi femminili superiori nel 1878 e creò i laboratori chimici di questi corsi. A Kazan e San Pietroburgo, Butlerov ha tenuto molte conferenze popolari, principalmente su argomenti chimici e tecnici.

Oltre alla chimica, Butlerov prestò molta attenzione alle questioni pratiche dell'agricoltura, del giardinaggio, dell'apicoltura e in seguito anche alla coltivazione del tè nel Caucaso. È stato il fondatore e, inizialmente, redattore capo della Lista dell'apicoltura russa. Essendo uno degli organizzatori della Società russa per l'acclimatazione di animali e piante, ha dato un grande contributo allo sviluppo del giardinaggio e dell'apicoltura. Il libro da lui scritto, “L’ape, la sua vita e le principali regole dell’apicoltura intelligente”, ha subito più di 10 ristampe prima della rivoluzione ed è stato pubblicato anche durante il periodo sovietico. Dalla fine degli anni '60 dell'Ottocento. ha mostrato interesse per la medianità - lo spiritualismo.

Memoria

La memoria di Butlerov si perpetuò solo sotto il dominio sovietico; È stata effettuata una pubblicazione accademica delle sue opere.

• Nel 1953, un monumento a lui fu inaugurato davanti all'edificio della Facoltà di Chimica dell'Università Statale di Mosca.
• A Kazan c'è via Butlerov.
• Nel 1965, Butlerova Street apparve a Mosca.
• A San Pietroburgo c'è Butlerova Street.
• A Daugavpils (Lettonia), nella zona del villaggio di Khimikov, si trova via Butlerova.
• A Kiev, nell'area dell'Associazione di produzione Khimvolokno (zona industriale Darnitskaya) si trova via Butlerova.
• A Dzerzhinsk, nella regione di Nizhny Novgorod, c'è via Butlerova

Saggi

1. Introduzione allo studio completo della chimica organica, c. 1-3, Kazan, 1864-1866;
2. Articoli sull'apicoltura, San Pietroburgo, 1891;
3. Opere scelte di chimica organica, M., 1951 (bib. di opere di chimica);
4. Opere, vol.1-3, M., 1953-1958 (bib. delle opere);
5. Attività scientifiche e pedagogiche. Sab. documenti, M., 1961.