Butlerovo indėlis į chemiją. Butlerovo teorijos prasmė. Rusijos mokslininkų indėlis į cheminių elementų atradimą Mokslininkai, prisidėję prie chemijos

Butlerovas Aleksandras Michailovičius

Butlerovas, Aleksandras Michailovičius (1828–1886), rusų chemikas, cheminės struktūros teorijos kūrėjas, garsiosios Kazanės („Butlerovo“) organinių chemikų mokyklos įkūrėjas.

Gimė 1828 m. rugsėjo 3 d. Čistopolyje, Kazanės gubernijoje, dvarininko, išėjusio į pensiją, šeimoje. Anksti netekęs mamos, buvo užaugintas vienoje iš privačių Kazanės internatų, vėliau mokėsi Kazanės gimnazijoje. Būdamas 16 metų įstojo į Kazanės universiteto fizikos ir matematikos fakultetą, kuris tuo metu buvo Rusijos gamtos mokslų tyrimų centras.

Pirmaisiais studentiško gyvenimo metais domėjosi botanika ir zoologija, o vėliau, K. K. Klauso ir N. N. Zinino paskaitų įtakoje, susidomėjo chemija ir nusprendė atsiduoti šiam mokslui.

1849 m. Butlerovas baigė universitetą ir, Klauso siūlymu, buvo paliktas katedroje dėstytoju. 1851 m. apgynė magistro darbą, o 1854 m. – daktaro laipsnį Maskvos universitete. Tais pačiais metais jis tapo Kazanės universiteto neeiliniu chemijos profesoriumi, o 1857-aisiais - eiliniu profesoriumi.

1857–1858 m. kelionės į užsienį metu suartėjo su daugeliu žymiausių Europos chemikų (F. Kekule, E. Erlenmeyer), dalyvavo naujai įsteigtos Paryžiaus chemijos draugijos susirinkimuose. Čia, S. Wurtzo laboratorijoje, jis pradėjo savo pirmąsias studijas, kurios buvo cheminės sandaros teorijos pagrindas. Jo pagrindines nuostatas jis suformulavo pranešime apie medžiagos cheminę struktūrą, perskaitytą Vokietijos gamtininkų ir gydytojų kongrese Speyeryje (1861 m. rugsėjį).

1868 m., D.I.Mendelejevo teikimu, Butlerovas buvo išrinktas eiliniu Sankt Peterburgo universiteto profesoriumi, kuriame dirbo iki savo gyvenimo pabaigos. 1870 metais tapo neeiliniu, o 1874 metais - eiliniu Sankt Peterburgo mokslų akademijos akademiku.

Bandymai sukurti organinių junginių cheminės struktūros doktriną buvo atlikti dar prieš Butlerovą. Šiam klausimui buvo skirta daugybė didžiausių to meto organinių chemikų darbų – F. Kekulė, A. Kolbe, S. Wurtz ir kt.

Taigi, Kekulė, priėjusi prie išvados, kad anglis yra keturiavalentė, manė, kad tam pačiam junginiui gali būti kelios „išplėstos racionalios formulės“, priklausomai nuo to, kokia cheminė transformacija buvo svarstoma. Jo manymu, formulės niekaip negali išreikšti molekulių cheminės struktūros.

Kolbe manė, kad iš esmės neįmanoma išsiaiškinti molekulių cheminės struktūros naudojant struktūrines formules.

Butlerovas įsitikino, kad struktūrinės formulės negali būti tik įprastas molekulių vaizdas, bet turi atspindėti tikrąją jų struktūrą. Kartu jis pabrėžė, kad kiekviena molekulė turi labai specifinę struktūrą ir negali sujungti kelių tokių struktūrų. Mokslininkas atkreipė dėmesį, kad cheminė struktūra lemia „visas medžiagų savybes ir tarpusavio ryšius“.

Taigi Butlerovas pirmą kartą organinės chemijos istorijoje išsakė mintį, kad tiriant chemines medžiagų savybes galima nustatyti jų cheminę struktūrą ir, atvirkščiai, apie jo savybes galima spręsti pagal medžiagos struktūrinę formulę. Butlerovas išdėstė cheminės struktūros nustatymo būdus ir suformulavo cheminių junginių susidarymo taisykles. Jis atliko daugybę eksperimentų, patvirtinančių jo pateiktą teoriją: susintetino ir nustatė tretinio butilo alkoholio (1864), izobutano (1866) ir izobutileno (1867) struktūrą, nustatė daugelio etileno angliavandenilių struktūrą ir atliko jų polimerizacija. Remiantis izomerijos taisyklėmis, kurios taip pat kilo iš Butlerovo teorijos, buvo pasiūlyta, kad yra keturios valerijono rūgštys. Pirmųjų trijų struktūrą 1871 m. nustatė Erlenmeyeris ir Holas, o ketvirtąją 1872 m. gavo pats Butlerovas.

Remdamasis cheminės struktūros teorija, Butlerovas pradėjo sistemingus polimerizacijos tyrimus. Šiuos tyrimus tęsė jo studentai ir jie baigėsi tuo, kad S. V. Lebedevas atrado pramoninį sintetinės gumos gamybos metodą. Daugybė Butlerovo etanolio sintezių iš etileno, diizobutileno, tretinių alkoholių ir kt. - slypi ištisų pramonės šakų ištakose.

Studijavo (1873) chemijos istoriją ir skaitė paskaitas apie organinės chemijos istoriją. Jis išreiškė ir pagrindė daugybę nuostatų, susijusių su mokslo raidos logika, ypač apie mokslinę tiesą, apie hipotezės ir teorijos ryšį, apie racionalių pasenusių teorijų idėjų įtraukimą į naujas teorijas.

Parašė „Išsamių organinės chemijos studijų įvadą“ (1864 m.), pirmąjį mokslo istorijoje vadovą, pagrįstą cheminės struktūros teorija.

Sukūrė rusų chemikų mokyklą, kurioje dalyvavo V. V. Markovnikovas, A. M. Zaicevas, E. E. Wagneris, A. E. Favorskis, I. L. Kondakovas ir kt., aktyviai kovojo, kad Sankt Peterburgo mokslų akademija pripažintų Rusijos mokslininkų nuopelnus.

Butlerovo profesoriaus veikla truko 35 metus ir vyko trijose aukštosiose mokyklose: Kazanės, Sankt Peterburgo universitetuose ir Aukštuosiuose moterų kursuose (jų organizavime dalyvavo 1878 m.).

Jis buvo Rusijos fizikos-chemijos draugijos Chemijos skyriaus pirmininkas (1878-1882). Buvo išrinktas 26 šalies ir užsienio universitetų bei mokslo draugijų garbės nariu. Jo darbai ir tyrimai žinomi visame pasaulyje.

Būdamas ne tik teoretikas, bet ir praktikas, A.M. Butlerovas turėjo didelę šlovę kaip gamtininkas, vienas iš racionalios bitininkystės pradininkų, sodininkas ir gėlininkas, arbatos auginimo Kaukaze pradininkas.

Butlerovo biografija, kurią skaitysite šiame straipsnyje, yra paženklinta teorijos sukūrimu.Ši teorija vis dar yra cheminių junginių prigimties mokslo pagrindas.

Butlerovo biografija prasideda 1828 m., Kai Aleksandras Michailovičius gimė mažame Butlerovkos kaime, esančiame netoli Kazanės. Šis įvykis įvyko jo tėvo dvare.

Butlerovas Aleksandras Michailovičius: vaikystė

Aleksandras neprisiminė savo motinos, nes ji mirė praėjus 11 dienų po sūnaus gimimo. Jo tėvas buvo išsilavinęs žmogus, o būsimasis mokslininkas norėjo viskuo būti panašus į jį. Iš pradžių berniukas lankė internatinę mokyklą, o vėliau pradėjo mokytis Pirmojoje Kazanės gimnazijoje. Šioje mokymo įstaigoje dirbo labai patyrę mokytojai, mokėję sužadinti susidomėjimą savo dalykais. Aleksandrui studijos buvo lengvos, o ypač jį traukė gamtos mokslai.

Pamokos Kazanės universitete, persikėlus į Kazanę

Priešingai nei norėjo tėvas, baigęs vidurinę mokyklą Aleksandras Michailovičius nusprendė tapti Kazanės universiteto gamtos mokslų skyriaus studentu. Po metų, 1845 m., jis buvo priimtas į pirmąjį kursą. Tuo metu jaunuoliui sukako 17 metų.

Butlerovo biografiją 1846 m. ​​paženklino nemalonus įvykis – jis susirgo šiltine. Vaikinas per stebuklą išgyveno, tačiau nuo jo užsikrėtęs tėvas mirė. Butlerovas rudenį su teta persikėlė į Kazanę. Universitete jis stropiai mokėsi, bet netrukus pastebėjo, kad labiausiai jam patinka chemijos paskaitos. Jis nebuvo patenkintas profesoriaus Klauso paskaitomis, todėl pradėjo lankyti Nikolajaus Nikolajevičiaus Zinino pamokas. Pastarasis, stebėdamas Aleksandrą laboratorinių darbų metu, pastebėjo, kad jis gabus.

Kandidato darbo gynimas

Norėdami gauti kandidato laipsnį, Aleksandras Michailovičius turėjo pateikti disertaciją baigęs studijas. Zininas iki to laiko buvo išvykęs į Sankt Peterburgą iš Kazanės. Todėl Aleksandras turėjo imtis gamtos mokslų. Jis parengė straipsnį savo kandidato darbui „Volgos-Uralo faunos dieniniai drugeliai“. Tačiau po kurio laiko aplinkybės pasirodė tokios, kad Butlerovas vis dėlto grįžo į chemiją.

Darbas Kazanės universitete

Gavęs diplomą, Aleksandras liko dirbti pas Klausą, vienintelį chemijos profesorių, pats negalėjo vesti visų užsiėmimų ir jam reikėjo asistento, kuriuo tapo Aleksandras Michailovičius. Butlerovas išlaikė egzaminus 1850 metų rudenį ir tapo chemijos meistru. Jis nedelsdamas pradėjo rengti daktaro disertaciją eterinių aliejų tema. Butlerovas apgynė šį darbą kitų metų pradžioje. Kartu su paskaitų rengimu Aleksandras Michailovičius pradėjo nuodugnų tyrimą

Butlerovas botanikas

Butlerovo biografija domina ne tik chemikus, bet ir botanikus. Aleksandras Michailovičius atliko eksperimentus savo šiltnamiuose, esančiuose Butlerovkoje ir Kazanėje. Taip pat parašė straipsnius gėlininkystės, sodininkystės ir žemdirbystės temomis Butlerovas Aleksandras Michailovičius. Žemiau pateikiama paminklo Aleksandrui Michailovičiui, esančio Kazanėje, netoli universiteto, nuotrauka.

Daktaras, kelionės į užsienį, indėlis į chemiją

1854 m. birželio 4 d. Butlerovas gavo fizikos ir chemijos daktaro laipsnį. Iškart po to jis buvo paskirtas laikinai eiti chemijos profesoriaus pareigas gimtajame Kazanės universitete. 1857 m. pradžioje Butlerovas jau buvo profesorius. Tais pačiais metais vasarą jis gavo leidimą vykti į komandiruotę užsienyje.

Aleksandras Michailovičius atvyko į Berlyną vasaros pabaigoje. Po kurio laiko jis toliau keliavo per Vokietiją, Italiją, Šveicariją ir Prancūziją. Paryžius buvo galutinis kelionės tikslas. Tuo metu tai buvo pasaulinis chemijos studijų centras. Butlerovą daugiausia patraukė susitikimas su Adolfu Wurtzu. Aleksandras Butlerovas savo laboratorijoje dirbo 2 mėnesius. Chemikas čia pradėjo atlikti savo eksperimentus. Po kurio laiko jo tyrimai davė pirmuosius vaisius. Per ateinančius 20 metų Aleksandras Butlerovas atrado daugybę reakcijų ir medžiagų. Jo indėlis į chemiją buvo tiesiog didžiulis. Be to, jo pavyzdinė etileno ir etanolio, tretinių alkoholių, dinzobutileno, trioksimetileno ir urotropino sintezė yra daugelio pramonės šakų ištakos. Jie turėjo stimuliuojančią įtaką jo vystymuisi. Kaip matote, Aleksandras Michailovičius Butlerovas daug nuveikė mokslo ir pramonės labui. Jo pasiekimus sunku pervertinti. Dabar pakalbėkime apie šio chemiko sukurtą teoriją.

Butlerovo teorija

Butlerovas, tyrinėdamas angliavandenilius, suprato, kad tai yra atskira cheminių medžiagų klasė. Mokslininkas, analizuodamas jų savybes ir struktūrą, pastebėjo griežtą modelį, kuris sudarė jo sukurtos cheminės struktūros teorijos pagrindą.

Butlerovo pranešimas Paryžiaus mokslų akademijoje buvo sutiktas su susidomėjimu. Prasidėjo gyvos diskusijos. Po kelerių metų Aleksandras Michailovičius per savo 2-ąją komandiruotę užsienyje pristatė savo sukurtą teoriją. Jis padarė pranešimą 36-ajame gydytojų ir gamtininkų kongrese Speyer mieste, įvykusiame 1861 m. rugsėjį. Butlerovas perskaitė pranešimą tema „Kažkas apie cheminę kūnų struktūrą“. Mokslininkas supažindino auditoriją su savo nauja organinių medžiagų sandaros teorija. Jis sakė, kad kiekvienas atomas, kuris yra kūno dalis, dalyvauja jo formavime ir veikia jėgomis, nukreiptomis į jį supančius atomus. Būtent dėl ​​šio poveikio atomai susijungia į molekulę, cheminę dalelę. Cheminę struktūrą jis pavadino šių jėgų veikimo pasiskirstymu, dėl kurio atsiranda atomų ryšys. Taigi sudėtingos dalelės turi cheminį pagrindą, kurį lemia sudedamųjų dalių pobūdis, jų cheminė struktūra ir kiekis.

Pastebėkime, kad dar prieš Butlerovą literatūroje buvo susidurta su terminu „cheminė struktūra“. Tačiau mokslininkas ją permąstė ir pradėjo naudoti naujai sąvokai apibrėžti. Cheminės struktūros teorija yra visų šiuolaikinės sintetinės chemijos šakų pagrindas.

Trimetilkarbinolio paruošimas

Laimingiausiais metais Butlerovo gyvenime galima laikyti 1863-uosius. Veikdamas acetilchloridą su dimetilcinku, mokslininkas pirmą kartą istorijoje gavo tretinį, kitaip dar vadinamą trimetilkarbinolį. Netrukus po to literatūroje pasirodė pranešimų apie pirminių ir antrinių butilo alkoholių sintezę. Izobutilo alkoholis buvo naudojamas nuo 1852 m. Tada jis pirmą kartą buvo išskirtas iš augalinio aliejaus. Dabar negalėjo būti jokio ginčo, nes buvo 4 butilo alkoholiai, kurių kiekvienas buvo izomeras. Tai buvo tikras struktūrinės teorijos triumfas.

Tautomerizmo teorija

Pagrindinė Butlerovo iškeltos naujosios teorijos, dabar grįžtamosios tautomerijos izomerizacijos, pozicija datuojama 1862–1865 m. Jo autorius manė, kad jo mechanizmas susideda iš tos pačios struktūros molekulių padalijimo ir jų likučių derinimo, kad susidarytų naujos skirtingos struktūros molekulės. Mokslininkas kalbėjo apie būtinybę taikyti dinamišką požiūrį į cheminius procesus. Kitaip tariant, jie turėtų būti laikomi pusiausvyra. Aleksandro Michailovičiaus, kaip tautomerijos teorijos autoriaus, autoritetą pripažino net Peteris Laaras, vokiečių chemikas, įvedęs į apyvartą patį žodį „tautomerizmas“.

Chemijos vadovėlis

Dabar Butlerovo užduotis buvo pritaikyti savo struktūrinę teoriją visiems organinės chemijos junginiams ir reakcijoms, taip pat sukurti naują organinės chemijos vadovėlį. Vadovėlyje visi reiškiniai turėtų būti nagrinėjami per jo sukurtos teorijos prizmę. Butlerovas prie jo kūrimo dirbo beveik 2 metus. Aleksandro Michailovičiaus knyga „Įvadas į išsamų organinės chemijos tyrimą“ buvo išleista trimis leidimais (1864–1866 m.). Jis buvo kur kas pranašesnis už visus tuo metu žinomus vadovėlius. Butlerovo darbas sukėlė revoliuciją moksle. Jau 1867 metais buvo pradėta ruoštis šios knygos vertimui ir leidybai į vokiečių kalbą. Tada pasirodė vertimai į kitas pagrindines Europos kalbas.

Atostogos Butlerovkoje, darbas Sankt Peterburgo universitete

Baigęs darbą su knyga, Aleksandras Michailovičius Butlerovas vis dažniau buvo savo dvare. Jo šeima čia atvykdavo kelis kartus per savaitę. Jauniausias sūnus Volodia, kuriam buvo 2 metai, mėgo žaisti šalia namo esančioje pievoje. Butlerovas Aleksandras Michailovičius taip pat mėgo čia atsipalaiduoti. Įdomūs faktai apie jį yra jo aistra auginti gėles, taip pat vabzdžių kolekcijos kūrimas.

Butlerovas dabar mažiau laiko praleido laboratorijoje, bet sekė mokslininkų atradimais. Mendelejevo iniciatyva 1868 metų pavasarį Aleksandras buvo pakviestas dirbti į Sankt Peterburgo universitetą. Čia jis pradėjo skaityti paskaitas, taip pat organizavo savo chemijos laboratoriją. Mokslininkas sukūrė naują mokymo metodą. Jis pasiūlė laboratorijos dirbtuves, dabar priimtas visur. Užsiėmimų metu mokiniai mokėsi dirbti su chemine įranga.

Izobutileno gavimas

Butlerovas tęsė savo tyrimus, kuriuose sukūrė struktūrinę teoriją. Jis norėjo įrodyti, kad visų tipų organiniai junginiai gali turėti tiesias ir šakotas anglies grandines. Ši prielaida išplaukė iš jo teorijos. Tačiau tai reikėjo įrodyti praktiškai. Galiausiai Aleksandro Michailovičiaus pastangas vainikavo sėkmė. Jis gavo ilgai lauktą izobutileną. Taigi buvo įrodyta šakotos angliavandenilių grandinės buvimas.

Įsitraukimas į viešąjį Sankt Peterburgo gyvenimą

Butlerovas, be to, kad aktyviai dalyvavo Rusijos sostinės viešajame gyvenime. To meto pažangiajai visuomenei ypač rūpėjo moterų išsilavinimo klausimas. Moterims buvo būtina įgyti aukštąjį išsilavinimą. Tuo tikslu Medicinos-chirurgijos akademijoje buvo sukurti Aukštieji moterų kursai. Be to, buvo organizuoti Bestuževo moterų kursai, kuriuose Aleksandras Michailovičius skaitė paskaitas apie chemiją.

Mokslų akademijos narystė

Šio mokslininko veiklą pažymėjo Mokslų akademija. Butlerovas 1871 m. buvo išrinktas neeiliniu akademiku, o po 3 metų - eiliniu. Dėl to jis gavo butą akademijai priklausančiame pastate. Čia taip pat gyveno Zininas Nikolajus Nikolajevičius. Ilgametę draugystę su juo dar labiau sustiprino artimas artumas.

paskutiniai gyvenimo metai

Aleksandro Butlerovo gyvenimas ir kūryba iki pastarųjų metų buvo susiję su mokslu. Tačiau metai praėjo, o pamokos su studentais Butlerovui tapo per sunkios. Mokslininkas nusprendė palikti universitetą. 1880 m. balandžio 4 d. jis skaitė atsisveikinimo paskaitą. Šis sprendimas buvo sutiktas su giliu liūdesiu. Yra žinoma, kad akademinė taryba paprašė Aleksandro Michailovičiaus pasilikti. Jis buvo išrinktas dar 5 metams.

Butlerovas kiek įmanoma apribojo savo veiklą universitete. Jis dėstė tik pagrindinį kursą ir keletą kartų per savaitę vedė užsiėmimus laboratorijoje. 1886 m. rugpjūčio 5 d. Aleksandras Michailovičius Butlerovas mirė nuo kraujagyslių užsikimšimo. Aukščiau pateikta koplyčios prie Butlerovo kapo nuotrauka.

„visada buvo ir tebėra pagrindinė chemijos kategorija, nes ji išreiškia pagrindinį chemijos mokslo objektą. Chemija buvo apibrėžiama kaip mokslas ir tapo savarankiška gamtos mokslų šaka tik aiškiai įtvirtinus šią svarbiausią sąvoką, kurią plėtojant ypač reikėtų pabrėžti Rusijos mokslo tėvo M.V.Lomonosovo vaidmenį. Įvedus mokslinę elemento sampratą į chemiją, naujų elementų atradimas ir išskyrimas buvo laikomas aukščiausiu chemikų pasiekimu, kurio siekė daugelis iškilių protų. Tokio atradimo tikimybė laikui bėgant sumažėjo ir mūsų laikais beveik sumažėjo iki nulio. Vardai tų, kurie atrado naujus cheminius elementus, amžinai įrašyti į mokslo raidos istoriją. Tarp tokių mokslininkų garbingą vietą užima Rusijos atstovai.

Chronologiniai cheminių elementų atradimo laikotarpiai

Cheminių elementų atradimo istorijoje galima pastebėti du didelius laikotarpius. Pirmuoju, Domendeley laikotarpiu, elementų atradimas vyko empiriškai, be bendros idėjos, grynai analitiniu būdu. Šis laikotarpis truko ilgiausią laikotarpį ir tęsėsi iki paskutinio XIX amžiaus ketvirčio – iki natūralios cheminių elementų sistemos atradimo. Antrasis laikotarpis po Mendelejevo buvo glaudžiai susijęs su periodine sistema. Iš pradžių tai lėmė paties periodinio įstatymo patikrinimą, Mendelejevo prognozes apie kai kurių kitų elementų egzistavimą. Šiuo etapu baigiamas ir pagrindinis periodinės sistemos triumfas – Ga, Sc ir Ge atradimas. Kitas etapas yra susijęs su elektroniniu periodinės sistemos interpretavimu. Elektroninio atomų sluoksniavimo modeliai leido teisingai numatyti, pavyzdžiui, hafnio atradimą. Paskutinis etapas, kuris tęsiasi iki šiol, susideda iš žinių apie atomus gilinimo. Čia kalbama ne tiek apie natūralių cheminių elementų paieškas, kiek apie jų dirbtines sintezes per branduolines reakcijas.

Didžiausias aptiktų elementų skaičius (du trečdaliai viso skaičiaus) patenka į pirmąjį analitinį chemikų paieškų laikotarpį. Rusijos mokslininkų pavardes sutinkame jau Domendelejevo laikais.

Visoms šalims savarankiškų mokslo krypčių atsiradimo era reiškia naujos eros pradžią šios šalies kultūros raidoje. Rusijos mokslininko, įnešusio išskirtinį indėlį į naujų elementų chemiją, K. K. Klauso vardas siejamas būtent su Rusijos chemijos mokyklų gimimo era. Klausas (1796-1864) gimė ir visą gyvenimą dirbo Rusijoje. Savo išskirtinį atradimą jis padarė tuo laikotarpiu, kai chemija buvo „kolektyvinis mokslas“. Klausas sugebėjo atrasti naują elementą dėl savo išskirtinių analitinio tyrimo gebėjimų. Šis atradimas toks pamokantis, kad kai kurias jo detales galima prisiminti, juolab kad kai kurių Rusijos chemikų, tarp kurių yra ir Klausas, populiarumo stoka itin erzina.

Karlas Karlovičius Klausas buvo Rusijos chemijos mokyklų įkūrėjų N. N. Zinino (1812-1880) ir A. A. Voskresenskio (1809-1880) amžininkas ir draugas. Vaisingiausia Klauso veikla datuojama tuo laikotarpiu, kai jis 15 metų vadovavo Kazanės universiteto Chemijos katedrai. Klauso įpėdinis ir mėgstamiausias mokinys buvo A.M.Butlerovas.

Klauso subtilių analitinių tyrimų pradžioje buvo žinomi penki platinos metalai, kuriuos daugiausia išskyrė anglų mokslininkai: platina, paladis, rodis, osmis ir iridis. Esant situacijai, kai viskas buvo laikoma ištirta, pranešimo apie dar vieno platinos elemento atradimą, be to, iš „užvandens Rusijos“, buvo galima priimti tik su nepasitikėjimu.

Rusų mokslininkai platinos elementus pradėjo tyrinėti seniai. Užsienyje nutekėjo informacija, kad Sibire buvo platinos talpyklos. Užsienio keliautojai ne kartą atkreipė dėmesį į auksinį Uralo smėlį. Kita vertus, Rusijos mokslininkus domino importinės kilmės platinos metalai. Pirmoji publikacija apie platinidų grupę priklauso Charkovo prof. F. Giese. Garsus mokslininkas, Sankt Peterburgo ir daugelio kitų akademijų garbės narys A. Musinas-Puškinas buvo vienas iš Rusijos platinos tyrimo pradininkų. Jis taip pat yra naujos chloroplatinos rūgšties druskos paruošimo autorius. Įtikinamiausią paslaptingo Sibiro baltojo nerūdijančio metalo cheminę analizę atliko V. V. Lyubarskis. Visa tai atvėrė kelią Rusijos platinos pramoninės plėtros pradžiai. 1824 metais atidaryta platinos kasykla. „Baltojo aukso“ gamyba pradėjo sparčiai didėti ir 1829 m. pasiekė 45 pūdus. Iki to laiko P. G. Sobolevskis buvo atradęs kaliosios platinos paruošimo metodą (panašų atradimą Wollastonas padarė po dvejų metų), kuris leido 1828 metais Sankt Peterburgo monetų kalykloje pradėti kaldinti platinines monetas ir medalius.

Taip pat buvo tiriamos rusiškos platinos žaliavos, siekiant surasti jose naujus cheminius principus. Naujų elementų atradimas buvo klaidingai paskelbtas du kartus (Varvinsky ir Ozanne). G. W. Ozanne'as net suteikė pavadinimus trims jo tariamai atrastiems elementams: pluranui, ruteniui ir poloniui, bet tada vėl pakartojo savo tyrimą ir atsisakė savo klaidingos nuomonės. Įdomu tai, kad du iš trijų Ozanos vardų pasirodė atkaklūs ir vėliau buvo priskirti atrastiems elementams (Po ir Ru).

Klausas pradėjo dirbti su platinos junginiais Kazanėje 1841 m., o jau 1844 m. turėjo galimybę raštu pranešti Sankt Peterburgo mokslų akademijai apie atrastą naują elementą, kurį tėvynės garbei pavadino „rutenu“ ( Rutenija yra senovės Rusijos pavadinimas). Keletas vėlesnių Klauso studijų buvo skirtos tolesnei šio klausimo plėtrai ir buvo nušviesti Rusijos akademiniuose ir kai kuriuose užsienio leidiniuose. Iš viso Klausas platinai skyrė 8 paskelbtus kūrinius.

Naujo elemento atradimas sukėlė daug triukšmo. Iš pradžių į jį buvo žiūrima taip pat skeptiškai, kaip ir į daugelį nepatvirtintų tokio pobūdžio teiginių. Mat didžiausi pasaulio chemikai platinos elementus tyrinėjo 40 metų po penktojo iš jų – osmio – atradimo, o štai nežinomas Kazanės tyrinėtojas Klausas išdrįso teigti, kad atrado naują elementą! Rutenio mėginys buvo išsiųstas Berzelijui į Švediją. Netrukus buvo gautas atsakymas, kad tai ne naujas elementas, o „nešvaraus iridžio pavyzdys“. Tarsi visos aplinkybės būtų ne mokslininkui palankios. Tačiau Klausas buvo puikus analitikas chemikas ir tikėjo, kad negalėjo padaryti tokios grubios klaidos. Atlikdamas papildomus tyrimus Klausas įrodė, kad teisus buvo jis, o ne Berzelijus, ir tai, ką jis pavadino rutenu, iš tikrųjų reiškia kažką naujo tarp elementų. Netrukus Berzelijus buvo priverstas pripažinti savo klaidą. Už atradimą Klausas buvo apdovanotas 1000 rublių aukso Demidovo premija. Universiteto laboratorijoje kruopščiai saugomi paties Klauso paruošti originalūs rutenio, jo junginių ir kitų platinos darinių preparatai.

Kazanės universiteto laboratorijoje rutenį atrado Klausas. Pagal įrangą ji nenusileido geriausioms užsienio laboratorijoms. Be abejo, tokia situacija prisidėjo prie to, kad šis universitetas tapo pasaulinę šlovę turinčių Rusijos chemijos mokyklų lopšiu. Klausui teisėtai priklauso ryškus chemijos istorijos puslapis. Jis daug prisidėjo prie tėvynės išaukštinimo. Faktas, kad Klausas atrado naują cheminį elementą, dar kartą įrodo, kad praeityje Rusijos cheminės minties raidoje yra didelių laimėjimų, kuriuose pasireiškia Rusijos mokslininkų pranašumas prieš užsieniečius.

Metodologiškai svarbiausias naujų elementų atradimo laikotarpis prasideda nuo Mendelejevo. Būtent Dmitrijus Ivanovičius turėjo pagrindinę mokslinę idėją sistemingai ieškant cheminių principų, kurie dar nebuvo atrasti. Mendelejevas pasiekė nuostabių rezultatų savo įvairiapusėje veikloje šioje srityje. Puikus teorinio apibendrinimo meistriškumas ir mokslinė įžvalga, kurią demonstravo rusų mokslininkas sistemindamas faktinę medžiagą, kurią per šimtmečius kaupė chemikai visose šalyse, atrado svarbiausią dėsnį, kuriam paklūsta materija, ir prognozes, pagrįstas chemikų analize ir plėtra. periodinė teisė verti nustebimo.

Kartais galite susidurti su klaidinga nuomone, kad Mendelejevas, remdamasis savo periodine sistema ir lentele, numatė tik trijų naujų elementų, kurie dar nebuvo atrasti (kalbame apie galą, skandį ir germanį), egzistavimą. Ši klaida dažniausiai aptinkama vadovėliuose, tačiau ją galima rasti ir autorių, nesusipažinusių su originaliais Mendelejevo darbais, darbuose. Tokia klausimo formuluotė yra Mendelejevo neįvertinimas ir neatitinka tikrovės.

Tiesą sakant, Mendelejevas neabejotinai numatė 11 tuo metu nežinomų elementų egzistavimą, paliko jiems tuščius langelius lentelėje, įvairiai detaliai apibūdino jų savybes, nubrėžė galimas jų buvimo vietas ir jų paieškos būdus (atradimo būdus). ). Be šių elementų, Dmitrijus Ivanovičius laikė tikėtinu daugelio retųjų žemių elementų atradimą ir pripažino urano elementų egzistavimą. Mendelejevas taip giliai tikėjo įstatymo teisingumu, kad atrado, kad ryžtingai ištaisė daugybę daugelio elementų konstantų (iki 20!) ir pareikalavo, kad jo teorinės išvados būtų patikrintos eksperimentiškai. Kaip žinote, Mendelejevo „pataisymai“ buvo puikiai patvirtinti.

Pirmąsias išvadas apie periodinių modelių egzistavimą Mendelejevas padarė dirbdamas „Chemijos pagrindus“. Periodinė lentelė, atspausdinta kaip eskizas, buvo išplatinta daugeliui chemikų 1869 m.

Šios išvados buvo pagrindiniai atspirties taškai, kuriuos Mendelejevas per ateinančius kelerius metus išplėtojo itin vaisingai. Jis pataisė daugelio elementų konstantas ir padarė visiškai pagrįstas ir toli siekiančias prognozes. Puikus spontaniško materialistinės dialektikos metodologijos taikymo elementų sistemos doktrinoje pavyzdys yra didysis Mendelejevo veikalas, jo paskelbtas 1871 m. „Natūrali elementų sistema ir jos taikymas neatrastų elementų savybėms nurodyti. . Būtent šiame darbe D. I. išsamiai kalba apie daugelio elementų konstantų siūlomas pataisas, aprašo paprastų kūnų, kurių dar niekas nepastebėjo, savybes, rašo apie galimus naujų retųjų žemių ir transurano atradimus. elementai ir kt.

Pirmoji Mendelejevo žinia apie jo atrastą pagrindinį natūralios cheminių elementų sistemos dėsnį buvo sutikta abejingai tiek Rusijoje, tiek užsienyje. Ir kai D. I. pradėjo plėtoti savo idėjas ir, remdamasis jomis, siūlyti daugelio elementų eksperimentinių duomenų pataisymus, o juo labiau numatė dar neatrastų egzistavimą, kai kurie žymūs Europos mokslininkai nustojo slėpti savo skepticizmą. Šiuo atžvilgiu orientacinis yra vokiečio Lotharo Meyerio (kuris kažkada tvirtino prioritetą atrandant periodinį dėsnį) teiginys, kuris dėl Mendelejevo prognozių sušuko: „Tai jau per daug! Tačiau pasitvirtinus Mendelejevo mokslinėms prognozėms, abejingumas ir skepticizmas ėmė užleisti vietą susižavėjimui ir nuostabai.

Reikalas prasidėjo nuo gerai žinomų elementų konstantų pataisymų. Pataisymai buvo susiję su atominiais svoriais, kurie buvo klaidingai nustatyti dėl netikslaus ekvivalento ar valentingumo nustatymo. Taigi, pavyzdžiui, tuo metu artimiausiems platinos analogams buvo manoma, kad atominiai svoriai padidėjo nuo Pt iki Os, o Mendelejevas, pagal savo sistemą, reikalavo diametraliai priešingo padidėjimo nuo Os iki Ir ir Pt. Uranui buvo priskirtas trijų valentingumas; iš čia, naudojant ekvivalentą, buvo apskaičiuota atominė masė 120. Mendelejevas, remdamasis jo savybėmis, pamatė, kad natūraliausia vieta uranui buvo po volframu 6 grupėje. Todėl didžiausias U deguonies valentingumas turėtų būti 6, o ankstesnė atominė masė turėtų būti padvigubinta ir laikoma 240. Panašios pataisos buvo pasiūlytos ir kai kuriems kitiems elementams. Visos šios pataisos netrukus buvo patvirtintos (išskyrus telūrą ir kobaltą). Koreguojant berilio atominę masę, buvo remiamasi tiksliais duomenimis apie jo ekvivalentą, kurį 1842 m. nustatė rusų mokslininkas Avdejevas. Prieš Avdejevo originalius eksperimentus berilis (arba, kaip jis buvo vadinamas, visteriumas) nebuvo pakankamai ištirtas. Dėl to buvo nustatytas Be atominis svoris, kuris praktiškai sutapo su šiuolaikine 9,02 verte.

Didžiausias Mendelejevo triumfas prasidėjo tada, kai buvo atrasti nauji jo numatyti elementai. Per savo gyvenimą D. I. tris kartus (1875, 1879 ir 1886 m.) patyrė laimę matydamas savo nuostabių pranašysčių įgyvendinimą. Įdomus; kad po eksperimentinio nuspėjamų elementų atradimo pasitaikydavo atvejų, kai šių atradimų autoriai iš pradžių suklydo nustatydami kai kurias konstantas atrastiems paprastiems kūnams, bet vėliau, pagal Mendelejevo nurodymus, savo klaidas ištaisė. Tai atsitiko dėl galio savitojo svorio ir skandžio atominio svorio. Išsami informacija, patvirtinanti D.I. prognozes apie Ga, Sc ir Ge, yra plačiai žinoma.

Dar trys Mendelejevo numatyti elementai buvo atrasti XIX amžiaus pabaigoje. Tai elementai, kurie užima 88, 89 ir 91 langelius. Ketvirtasis elementas, kurį taip pat numatė Mendelejevas kartu su šiais trimis, buvo gautas dėl aktinio alfa skilimo šarminio metalo 87 beta radioaktyvaus izotopo pavidalu, kurio pusinės eliminacijos laikas yra 21 minutė. Pirmą kartą 1939 m. jį pastebėjo Margarita Perey ir pavadino Francium Fr. Mendelejevas apie keturis nurodytus elementus rašė dar 1871 m. Stebėtina ir tai, kad Mendelejevas tame pačiame darbe svarstė galimą daugiau urano elementų egzistavimą. Uraną jis laikė ne paskutiniu elementu, o tik arti periodinės lentelės pabaigos. Tuo pat metu Mendelejevas visada pažymėjo ir ši mintis buvo pagrįsta, kad sunkiųjų elementų, tokių kaip uranas, jei jie yra, turėtų būti nedaug: „... jei žemės žarnyne randami nežinomi sunkieji metalai, tada vienas gali manyti, kad jų skaičius ir kiekis bus nereikšmingi“.

Mendelejevas gana aiškiai kalbėjo apie galimą didelės grupės panašių elementų, dabar vadinamų lantanidais, „retųjų žemių elementais“, egzistavimą. XIX amžiaus 70-aisiais. iš jų buvo žinomi tik Ce, Er ir Tb, kurie kartu su itriu buvo vadinami „cerito metalais“. D. I. pasiūlyta cerio atominės masės korekcija buvo pagrįsta nuostabiu tikslumu: „... dabar su dar didesne teise nei anksčiau galime pasakyti, kad ankstesnis cerio atominis svoris turėtų būti pakeistas nauju: Ce = 140 , numatytą periodiškumo dėsnio“. Apie numatomus naujus retųjų žemių elementų atstovus D. I. rašė: „Norėčiau atkreipti dėmesį į stulbinantį faktą, kad elementų sistemoje šiuo metu trūksta vos 17 elementų, kurių atominis svoris nuo 138 iki 182.

Vargu ar šis reiškinys yra atsitiktinis, nes daugelis terminų mums jau žinomi tiek tarp elementų, kurių atominis svoris mažesnis, tiek tarp elementų, kurių atominis svoris didesnis. Tačiau šioje erdvėje galbūt galima patalpinti kai kuriuos cerito metalus, nes suteikę jų įprastiniam oksidui sudėtį R2O3 arba RO2, gausime jų atomo svorį nuo 140 iki 180, jei šiuo metu žinomi jų ekvivalentų apibrėžimai yra pakankamai tikslūs. . Tokia mokslinė Mendelejevo įžvalga pirmaisiais jo išradingos sistemos kūrimo metais (1871 m.), kai jo novatoriškas idėjas pasaulio chemijos bendruomenė priėmė labai santūriai ar net priešiškai, negali nenustebti.

Mendelejevui paprastai priskiriamas neteisingas atomų sudėtingumo, elementų kilmės ir transformacijos bei susijusių problemų supratimas. Autoriai, rašantys apie šį D. I. veiklos aspektą, mokslininko pasaulėžiūros konservatyvumą aiškina jo mechaninio požiūrio į materijos evoliuciją ribotumu. Tačiau atidžiai tyrinėjant Mendelejevo darbus galima aptikti mokslininko teiginius, kurie neabejotinai kalba apie atomų sudėtingumą, apie „ultimatumus“, elementų kilmę ir transformacijos galimybę, apie „masės“ egzistavimo leistinumą. defektas“ (šiuolaikine kalba), apie masės ir energijos tvermės dėsnių ryšį ir kt. Atsižvelgiant į masės ir energijos tvermės dėsnį abipusiame ryšyje, Mendelejevas numatė gerai žinomą ryšį, viena vertus, vengė supaprastinto mechanistinis elementų evoliucijos supratimas Prout dvasia, o kita vertus, jis bandė nukrypti nuo elementų atominių svorių nuo sveikųjų skaičių išreiškia skirtingų tipų atomų energijos atsargas. Čia galite pamatyti pakavimo efekto ir masės defekto doktrinos užuomazgas. Kitur D.I. dar labiau linkęs galvoti apie atomų sudėtingumą, numatydamas šiuolaikinę elementariųjų dalelių idėją. Tačiau senatvėje jis prieštaravo besiformuojančiai elektroninei teorijai, nelaikydamas jos pakankamai pagrįsta eksperimentine medžiaga, prieštaravo ir elektrolitinės disociacijos teorijai, iškėlė ir apgynė savo mechaninę eterio teoriją ir t.t. Mendelejevas negalėjo ignoruoti idėjos apie atomo sudėtingumą, nes periodinė sistema aiškiai iškėlė klausimą ne tik apie materijos struktūrą, bet ir apie evoliuciją. Spontaniška Mendelejevo dialektika suteikė jam galimybę apskritai teisingai apibūdinti tolesnį jo nustatytos sisteminės elementų ir atomų doktrinos raidą.

Apsigyvenkime ties prasme, kurią Mendelejevas priskyrė atomo masei, ir prie pataisų, kurias šiuo klausimu padarė šiuolaikinės idėjos. Daugelyje savo įstatymo formuluočių ir komentarų D. I. pabrėžė, kad atominis svoris arba atomo masė yra pagrindinė elementų charakteristika, kad didžioji dauguma kitų savybių priklauso nuo atomo svorio. Atsižvelgiant į tai, klasikinėje periodinėje sistemoje labiausiai nesuprantamos ir erzinančios atrodė atominių svorių padidėjimo anomalijos keliose lentelės vietose: argonas Ar (39,944) - kalis K (39,096) - kobaltas Co (58,94) - nikelis Ni (58,69) ir geležies Fe (127,6) – jodas J (126,92); vėliau čia buvo pridėtas ketvirtasis paties elementų išdėstymo atominės masės didėjimo tvarka principo pažeidimas: Th (232.12) - Ra (231). Panašu, kad šis klausimas tapo aiškesnis atradus G. Moseley (1913) ir nustačius branduolinio krūvio bei atominio skaičiaus Z sampratą. Tačiau dabar atomo masės reikšmė buvo nustumta į šalį ir buvo manoma, kad tik Z turėjo lemiamą vaidmenį elementų charakteristikose. Tolesnė fizikos ir chemijos raida parodė, kad atomo masės vaidmuo nėra toks menkas, kaip jie pradėjo manyti. Paaiškėjo, kad sąvokos „vidutinis atominis svoris“ ir „praktinis atominis svoris“ turi didelę reikšmę. Nors praktinis atominis svoris rodo anomalijas keturiose periodinės sistemos vietose, elemento izotopų masių aritmetinis vidurkis didėja visiškai natūraliai, lygiagrečiai Z ir nerodo jokių anomalijų.

Atominių branduolių sandaros iš neutronų ir protonų teorija, kurią 1932 m. iškėlė D. D. Ivanenko, ir vėlesnė plėtra paskatino įsitikinimą, kad elementų evoliucijos ir transformacijos procese branduolio masė vaidina ne mažiau reikšmingą vaidmenį nei jo krūvis, kad elemento elektrinių savybių (branduolinio krūvio ir elektroninės struktūros) pokyčiai yra glaudžiai susiję su atomo masės pokyčiais.

Taigi, dialektinis atomo doktrinos vystymasis paskatino tyrėjus manyti, kad Mendelejevas šiuo klausimu nėra toks neteisingas, kaip atrodė iš pradžių.

Rusijos chemikai įnešė didelį indėlį į mokslą tirdami elementų - izotopų - veisles. Izotopų egzistavimo tikimybę dar 1879 metais numatė didžiausias chemikas mąstytojas Aleksandras Michailovičius Butlerovas, kuris kartu su Lomonosovu ir Mendelejevu yra Rusijos pažangaus mokslo pasididžiavimas. Kaip žinoma, Butlerovas sukūrė mokslinę organinės chemijos sistemą, tačiau taip pat išsakė nemažai vertingų idėjų bendrosios neorganinės chemijos srityje.

Georgijus Nikolajevičius Antonovas

Chemikų atmintyje norėčiau prikelti dar vieną rusų mokslininko vardą, labai vertingą indėlį tiriant izotopus, susijusius su jo fundamentiniais radioaktyvumo tyrimais ikirevoliucinėje Rusijoje. Kalbame apie Georgijų Nikolajevičių Antonovą, kuris penkerius metus (1910-1914) detaliai tyrinėjo paties radžio ir urano radioaktyvųjį skilimą, kurį laiką bendradarbiavo su E. Rutherfordu Mančesteryje. Alfa ir beta skilimo poslinkio taisyklės daugiausia buvo gautos naudojant subtilius Antonovo eksperimentinius duomenis. 1911-1913 metais. Antonovas paskelbė labai svarbius darbus, kuriuose buvo pranešta apie naujo radioaktyvaus elemento urano-yg atradimą. Kai radioaktyvūs elementai buvo dedami į paskutinę dešimtą periodinės lentelės eilutę, Antonovo UY, kaip elementas, kurio branduolinis krūvis buvo 90, pateko į tą pačią ląstelę su toriu. Savo vertingų eksperimentinių tyrimų santrauką Antonovas pateikė chemijos magistro disertacijoje. Vėliau Antonovas perėjo prie paviršiaus reiškinių tyrimo.

Taigi, tyrinėdami vieną pagrindinių chemijos mokslo problemų – elementarių principų nustatymo klausimą, Rusijos chemikai dėl išskirtinio K. Klauso analitinio darbo, nepralenkiamų D. Mendelejevo apibendrinimų ir genialių įžvalgų bei subtilių radiocheminių tyrimų G. Antonovas, net ikirevoliucinėje Rusijoje išsiveržė į pažangiausią vietą pasaulio moksle. Ypač dideli yra nemirtingojo Mendelejevo, kuris elementų doktriną pavertė tikra moksline sistema ir savo dialektinės-materialistinės metodikos dėka sugebėjo ištaisyti savo pirmtakų klaidas, nuspėti daugybę naujų cheminių principų, nuopelnai. ir teisingai nubrėžti tolesnę elementų doktrinos raidą.

Įvadas

Dmitrijus Ivanovičius Mendelejevas: indėlis į chemijos plėtrą

Rusijos chemijos genijus

1 Periodinio dėsnio atradimas

2 Periodinio įstatymo reikšmė chemijai ir gamtos mokslams

Išvada

Bibliografija

Įvadas

Dmitrijus Ivanovičius Mendelejevas – rusų chemikas, atradęs periodinį cheminių elementų dėsnį, mokytojas ir visuomenės veikėjas, vienas didžiausių žemiškosios civilizacijos mokslininkų. Remiantis autoritetingų užsienio ekspertų apklausomis, D. I. buvo pripažintas ryškiausiu XIX amžiaus mokslininku. Mendelejevas. Jo šlovė visame pasaulyje.

Kalbėdami apie Mendelejevą, pirmiausia galvojame apie jo atrastą periodinį cheminių elementų dėsnį, vieną iš pamatinių gamtos mokslų pagrindų, ir jo pagrindu sukurtą periodinę elementų lentelę.

Nesvarbu, ar tai buvo geniali įžvalga, ar, matyt, tikrasis ilgo protinio darbo užbaigimas, tačiau tai buvo pagrindinis periodinis dėsnis, sudaręs šiuolaikinės materijos sandaros doktrinos pagrindą.

Štai ir viskas. Chemija yra prieš Mendelejevą ir šiuolaikinė chemija. Lygiai taip pat, kaip yra iki Darvino laikų biologija ir šiuolaikinis mokslas apie gyvąją medžiagą.

Tačiau galvojant ir kalbant apie Mendelejevo genialumą, žinoma, neįmanoma apsigyventi tik ties šiuo didingu jo atradimu, nors vien to būtų daugiau nei pakankamai, kad mokslininko vardas įgytų nemirtingumą. Tačiau Mendelejevas turėjo ir „Aiškinamąjį tarifą“, ir klasikinius „Chemijos pagrindus“ ir „Organinę chemiją“. Ši tema buvo aktuali savo laiku ir išlieka aktuali ir šiandien.

Darbo tikslas: ištirti D.I. Mendelejevas chemijos raidoje.

Pagal tikslą išspręsime šias užduotis:

Pateikiame trumpą D.I. biografiją. Mendelejevas;

apsvarstyti pagrindinius darbus chemijos srityje;

Apibūdinkime pagrindinį jo atradimą:

Periodinis cheminių elementų dėsnis.

Darbą sudaro įvadas, pagrindiniai skyriai, išvados ir literatūros sąrašas.

Mendelejevo periodinė chemija

1. Dmitrijus Ivanovičius Mendelejevas: indėlis į chemijos plėtrą

Dmitrijus Mendelejevas gimė 1834 m. sausio 27 d. (vasario 8 d.) Tobolske gimnazijos direktoriaus ir Tobolsko provincijos valstybinių mokyklų patikėtinio Ivano Pavlovičiaus Mendelejevo ir Marijos Dmitrievnos Mendelejevos, gim. Kornilievos, šeimoje. Jį užaugino mama, nes būsimojo chemiko tėvas apako netrukus po sūnaus gimimo. Ji daug dėmesio skyrė savo jauniausiam sūnui, kuriame galėjo įžvelgti nepaprastus jo sugebėjimus.

1841 metų rudenį Mitya įstojo į Tobolsko gimnaziją. Jis buvo priimtas į pirmą klasę su sąlyga, kad išliks joje dvejus metus, kol jam sukaks aštuoneri. Tačiau Mendelejevas nesimokė gerai. Ne visi dalykai jam patiko. Jis noriai mokėsi tik matematikos ir fizikos. Jo priešiškumas klasikinei mokyklai išliko jį visą gyvenimą.

Mendelejevas rado palankią dirvą savo gebėjimams plėtoti tik Pagrindiniame pedagoginiame institute Sankt Peterburge. Čia jis sutiko puikius mokytojus, kurie mokėjo įskiepyti klausytojų sielose gilų susidomėjimą mokslu. Pati instituto aplinka, turinti visą uždaros mokymo įstaigos režimo griežtumą, dėl mažo studentų skaičiaus, itin rūpestingo požiūrio į juos ir glaudaus ryšio su dėstytojais suteikė plačias galimybes individualiam tobulėjimui. polinkiai.

Kaip jau minėta, aukštąjį išsilavinimą įgijo Sankt Peterburge Pagrindiniame pedagoginiame institute, Fizikos-matematikos fakultete, kur matematiką dėstė Ostrogradskis, fiziką Lencas, pedagogiką Vyšnegradskis, vėliau Rusijos finansų ministras. Voskresenskio, „rusų chemikų senelio“, chemija. Jo mokiniai taip pat buvo Beketovas, Sokolovas, Menšutkinas ir daugelis kitų mokslininkų.

Mendelejevo studentų tyrimai, susiję su analitine chemija. Voskresenskis ir mineralogijos profesorius Kutorgas pasiūlė Mendelejevui sukurti iš Suomijos atgabentų mineralų ortito ir pirokseno analizės metodą. Savo darbo rezultatus jis pristatė straipsnyje „Chemical Analysis of Orthite from Finland“, paskelbtame 1854 m. Tai buvo pirmasis Mendelejevo mokslinis darbas, kuris kitais metais baigė institutą.

Vėliau jis iš tikrųjų neužsiėmė chemine analize, bet visada laikė tai labai svarbiu įrankiu įvairiems tyrimų rezultatams patikslinti. Tuo tarpu būtent ortito ir pirokseno analizės tapo postūmiu pasirinkti diplominio darbo (disertacijos) temą: „Izomorfizmas, susijęs su kitais kristalinės formos ir kompozicijos ryšiais“. Ji prasidėjo tokiais žodžiais: „Minerogijos dėsniai, kaip ir kiti gamtos mokslai, yra susiję su trimis kategorijomis, lemiančiomis matomo pasaulio objektus – formą, turinį ir savybes. Formų dėsniai pavaldūs kristalografijai, savybių ir turinio dėsniai – fizikos ir chemijos dėsniai.

Izomorfizmo samprata čia suvaidino reikšmingą vaidmenį. Šį reiškinį Vakarų Europos mokslininkai tiria jau kelis dešimtmečius. Rusijoje Mendelejevas iš esmės buvo pirmasis šioje srityje. Išsami apžvalga, kurią jis sudarė iš faktinių duomenų ir stebėjimų, ir jos pagrindu suformuluotos išvados būtų padarę garbę bet kuriam mokslininkui, specialiai nagrinėjančiam izomorfizmo problemas.

Kaip vėliau prisiminė Mendelejevas, „šios disertacijos rengimas mane labiausiai įtraukė į cheminių santykių tyrimą. Tai daug ką nulėmė“. Vėliau jis pavadino izomorfizmo tyrimą vienu iš „pirmtakų“, prisidėjusių prie periodinio įstatymo atradimo.

1855 m. gegužę Akademinė taryba Mendelejevui suteikė „Vyresniojo mokytojo“ vardą ir apdovanojo aukso medaliu.

Pedagoginiame institute režimas buvo panašesnis į kareivines. Į miestą studentai galėjo išvykti net tik trumpam, gavę leidimą. Mendelejevas turėjo pasivyti savo kolegas studentus ir savarankiškai studijuoti medžiagą, kurią jo kolegos apėmė pirmaisiais metais. Šis krūvis paveikė jo sveikatą. Gydytojai jam rekomendavo pakeisti nesveiką Sankt Peterburgo klimatą ir vykti į pietus.

Odesoje Mendelejevas buvo paskirtas matematikos, fizikos ir gamtos mokslų mokytoju Rišeljė licėjaus gimnazijoje. Jis daug laiko skyrė magistro darbui, kuriame „konkrečių tūrių“ problemą nagrinėjo Gerardo unitarinės teorijos požiūriu, visiškai atmesdamas dualistinę Berzelio teoriją. Šis darbas parodė nuostabų Mendelejevo sugebėjimą apibendrinti ir plačias chemijos žinias. Rudenį Mendelejevas puikiai apgynė disertaciją ir sėkmingai skaitė įvadinę paskaitą „Silikatinių junginių sandara“.

Po metų Sankt Peterburgo universitete gavo chemijos magistro vardą ir tapo docentu. Dmitrijus pradėjo skaityti paskaitų apie organinę chemiją kursą. Jo, kaip mokytojo ir mokslininko, talentą aukštai įvertino jo vadovybė, todėl 1859 m. jis buvo išsiųstas į dvejų metų mokslinę kelionę į Vokietiją. Jei daugelis kitų jo tautiečių-chemikų buvo išsiųsti į užsienį daugiausia „tobulinti išsilavinimą“, neturėdami savo tyrimų programų, tai Mendelejevas turėjo aiškiai parengtą programą.

Jis nuvyko į Heidelbergą, kur jį patraukė Bunseno, Kirchhoffo ir Koppo vardai, o ten jis dirbo savo paties organizuotoje laboratorijoje, daugiausia tyrinėdamas skysčių kapiliarumo ir paviršiaus įtempimo reiškinius. Ir jis pasiekė gerų rezultatų, padarė reikšmingą eksperimentinį atradimą: nustatė „absoliučios virimo temperatūros“ (kritinės temperatūros) egzistavimą, kurį pasiekus tam tikromis sąlygomis skystis akimirksniu virsta garais. Tai turėjo praktinės reikšmės dujų skystinimui.

Heidelbergo laboratorijoje Mendelejevas daugiausia dirbo eksperimentiniu fiziku, o ne chemiku. Savo viešnagės Heidelberge pabaigoje Mendelejevas rašė: „Pagrindinis mano studijų dalykas yra fizikinė chemija. Niutonas taip pat buvo įsitikinęs, kad cheminių reakcijų priežastis slypi paprastoje molekulinėje traukoje, kuri lemia sanglaudą ir yra panaši į mechanikos reiškinius.

Grynai cheminių atradimų spindesys šiuolaikinę chemiją pavertė visiškai ypatingu mokslu, atskirdamas ją nuo fizikos ir mechanikos, tačiau, be abejonės, turi ateiti laikas, kai cheminis giminingumas bus laikomas mechaniniu reiškiniu... Savo specialybe pasirinkau tuos klausimai, kurių sprendimas šį kartą gali priartėti“ Šis ranka rašytas dokumentas buvo saugomas Mendelejevo archyve, jame jis iš esmės išsakė savo „brangintas mintis“ apie giliosios cheminių reiškinių esmės pažinimo kryptis.

1861 m. Mendelejevas grįžo į Sankt Peterburgą, kur vėl pradėjo skaityti organinės chemijos paskaitas universitete ir paskelbė kūrinius, skirtus tik organinei chemijai. Vienas iš jų, grynai teorinis, vadinamas „Organinių junginių ribų teorijos patirtimi“. Joje jis kuria originalias idėjas apie jų ribojančias formas atskirose homologinėse serijose.

Mendelejevas, pradėjęs dėstyti kursą Sankt Peterburgo universitete, neradęs nė vieno vadovėlio, kurį galėtų rekomenduoti studentams, 1861 m. Mendelejevas išleido vadovėlį „Organinė chemija“, kurį Sankt Peterburgo akademija apdovanojo Demidovo premija. Mokslai.

„Puikios paskaitos D.I. Mendelejevas Sankt Peterburgo universitete, prisiminė V.I. Vernadski, - likite nepamirštami... Cheminis elementas juose buvo ne abstraktus objektas, izoliuotas nuo kosmoso, o atrodė apvilktas kūnu ir krauju, neatsiejama vientisos visumos dalis - planeta erdvėje... Kiek minčių ir anuomet gimdavo išvados, dažnai visai kitokios, nei vedė dėstytojo, visa savo asmenybe ir ryškia, spalvinga išvaizda mus paveikusio, logiška mintis“. Neatsitiktinai Vernadskis tapo vienu iš naujojo geochemijos mokslo įkūrėjų ir sukūrė biosferos, gyvybės srities, geocheminę doktriną.

Taigi Mendelejevas yra vienas pirmųjų organinės chemijos teoretikų Rusijoje.

1864 m. Mendelejevas buvo išrinktas Technologijos instituto chemijos profesoriumi. O kitais metais apgynė daktaro disertaciją „Apie alkoholio ir vandens derinį“ chemijos mokslų daktaro laipsniui gauti. Po dvejų metų jis jau vadovavo neorganinės chemijos katedrai universitete, kurią išlaikė 23 metus. Čia Dmitrijus Ivanovičius pradeda rašyti savo puikų darbą - „Chemijos pagrindai“.

Štai A. Le Chatelier šio darbo įvertinimas: „Visi XIX amžiaus antrosios pusės chemijos vadovėliai sukurti pagal tą patį modelį, tačiau paminėti vertas tik vienintelis bandymas iš tikrųjų atitolti nuo klasikinių tradicijų – tai yra Mendelejevo bandymas; jo chemijos vadovas buvo sukurtas pagal labai specialų planą. Pagal mokslinės minties turtingumą ir drąsą, medžiagos aprėpties originalumą, įtaką chemijos raidai ir mokymui šis vadovėlis neturėjo sau lygių pasaulinėje chemijos literatūroje.

Šis pagrindinis darbas, pavadintas „Chemijos pagrindai“, keletą metų buvo išleistas atskirais numeriais. Pirmasis numeris, kuriame buvo įvadas, bendrieji chemijos klausimai, vandenilio, deguonies ir azoto savybių aprašymas, buvo baigtas palyginti greitai – pasirodė 1868 metų vasarą.

Tačiau dirbdamas su antruoju klausimu Mendelejevas susidūrė su dideliais sunkumais, susijusiais su cheminius elementus aprašančios medžiagos sisteminimu ir pateikimo nuoseklumu. Mendelejevas atidžiai išstudijavo elementų ir jų junginių savybių aprašymą. Bet kokia tvarka jie turėtų būti atliekami? Nebuvo elementų išdėstymo sistemos. Šio klausimo apmąstymas priartino Mendelejevą prie pagrindinio jo gyvenimo atradimo, kuris buvo pavadintas Mendelejevo periodine lentele.

Periodinio įstatymo idėjos, galutinai susiformavusios dirbant prie vadovėlio, nulėmė „Chemijos pagrindų“ struktūrą (paskutinis kurso leidimas su prie jo pridėta periodine lentele išėjo 1871 m.) ir suteikė tai. veikia nuostabiai harmonija ir fundamentalumu.

Visa iki tol sukaupta didžiulė faktinė medžiaga apie įvairias chemijos šakas čia pirmą kartą buvo pateikta nuoseklios mokslinės sistemos pavidalu. „Chemijos pagrindai“ išėjo aštuonis leidimus ir buvo išverstas į pagrindines Europos kalbas.

Dirbdamas prie „Pagrindų“ leidinio, Mendelejevas aktyviai užsiėmė neorganinės chemijos srities tyrimais. Visų pirma jis norėjo rasti elementus, kuriuos jis numatė natūraliuose mineraluose, taip pat išsiaiškinti „retųjų žemių“ problemą, kurios buvo labai panašios savo savybėmis ir netinkamai tilpo į lentelę. Tačiau tokie tyrimai vargu ar būtų vieno mokslininko galioje. Mendelejevas negalėjo gaišti savo laiko ir 1871 metų pabaigoje pasuko į visiškai naują temą – dujų tyrimą.

Mendelejevo kūrybos metodo bruožas buvo visiškas „pasinėrimas“ į jį dominančią temą, kai kurį laiką darbas buvo vykdomas nuolat, dažnai beveik visą parą. Dėl to jis per stebėtinai trumpą laiką sukūrė įspūdingos apimties mokslo darbus.

Karinio jūrų laivyno ir karinės ministerijos patikėjo Mendelejevui (1891 m.) plėtoti nedūminio parako klausimą, ir jis puikiai įvykdė šią užduotį. Jo pasiūlytas „pirokolodis“ pasirodė esąs puiki bedūmio parako rūšis, be to, universali ir lengvai pritaikoma prie bet kokio šaunamojo ginklo.

Dar 1859 m. 25 metų mokslininkas „Pramonės biuletenyje“ paskelbė straipsnį „Apie dūmų kilmę ir sunaikinimą“. Mendelejevas apskaičiuoja teoriškai reikalingą oro kiekį pilnam kurui sudeginti, analizuoja įvairių rūšių kuro sudėtį, degimo procesą. Ypač pabrėžiamas žalingas anglise esančios sieros ir azoto poveikis.

1903 m. Mendelejevas paskelbė savo straipsnį „Bandymas cheminiu būdu suprasti pasaulio eterį“, kuriame jis teigė, kad eteris yra ypatingas cheminis elementas, turintis labai mažą atominę masę, priklausantis nulinei periodinės lentelės grupei.

Be to, Mendelejevas daug tyrinėjo naftą ir beveik atrado sudėtingą jos sudėtį bei sukūrė naują naftos perdirbimo technologiją. Jis užsiėmė žemės ūkio chemizavimu ir sukūrė prietaisą (piknometrą) skysčių tankiui nustatyti.

2. Rusijos chemijos genijus

1 Periodinio dėsnio atradimas

Mendelejevas atrado periodinį dėsnį 1869 m. vasario 17 d. (kovo 1 d.), kai jis sudarė lentelę pavadinimu „Elementų sistemos patirtis pagal jų atominį svorį ir cheminį panašumą“.

Iš pradžių pati sistema, padarytos pataisos ir Mendelejevo prognozės buvo sutiktos santūriai, rusų chemikai nesuprato, apie kokį puikų atradimą jie kalba. Tik atradus nuspėjamus elementus (galio, germanio, skandžio) periodinis dėsnis pradėjo įgyti pripažinimą. Tačiau pats Dmitrijus Ivanovičius suprato lentelės prasmę. Nuo tos dienos, kai Mendelejevas už paprastų cheminių elementų simbolių eilių pamatė gamtos dėsnio pasireiškimą, kiti klausimai nublanko į antrą planą. Elementų pasiskirstymas lentelėje jam atrodė netobulas. Jo nuomone, atominiai svoriai daugeliu atvejų buvo nustatyti netiksliai ir todėl kai kurie elementai nepateko į jų savybes atitinkančias vietas. Remdamasis periodiniu įstatymu, Mendelejevas pakeitė šių elementų atominius svorius ir sulygino juos su panašių savybių elementais.

Dmitrijus Ivanovičius Mendelejevas sudarė keletą periodinės lentelės versijų ir, remdamasis ja, pataisė kai kurių žinomų elementų atominius svorius. Mendelejevas pasiūlė egzistuoti daug tuo metu nežinomų elementų. Jo idėjos buvo patvirtintos, kaip dokumentuota. Didysis mokslininkas sugebėjo tiksliai numatyti galio, skandžio ir germanio chemines savybes.

Pirmąją periodinės elementų lentelės versiją paskelbė D.I. Mendelejevas daug anksčiau nei buvo ištirta atomo struktūra. Tuo metu Mendelejevas dėstė chemiją Sankt Peterburgo universitete. Ruošdamasis paskaitoms, rinkdamas medžiagą savo vadovėliui „Chemijos pagrindai“, D.I. Mendelejevas galvojo, kaip susisteminti medžiagą taip, kad informacija apie chemines elementų savybes neatrodytų kaip skirtingų faktų rinkinys.

Iš pradžių Dmitrijus Ivanovičius Mendelejevas norėjo sugrupuoti visus elementus, kuriuos jis apibūdino pagal valentiškumą, bet tada pasirinko kitą metodą ir sujungė juos į atskiras grupes, remdamasis savybių ir atomo svorio panašumu.

Mendelejevas, būdamas chemikas, savo sistemos pagrindu rėmėsi cheminėmis elementų savybėmis, nuspręsdamas chemiškai panašius elementus išdėstyti vienas po kito, laikydamasis atominių svorių didinimo principo. Nepavyko! Tada mokslininkas tiesiog ėmė ir savavališkai pakeitė kelių elementų atominius svorius (pavyzdžiui, uranui priskyrė 240 atominį svorį, o ne priimtą 60, t.y. padidino keturis kartus!), pertvarkė kobaltą ir nikelį, telūrą ir jodą, įdėjo tris. tuščios kortelės, numatančios trijų nežinomų elementų egzistavimą. 1869 m. paskelbęs pirmąją savo lentelės versiją, jis atrado dėsnį, kad „elementų savybės periodiškai priklauso nuo jų atominės masės“.

Šiame darbe vadovaujamasi D.I. Mendelejevas naudojo elementų atomines mases (atominius svorius). Po Pasaulio chemikų kongreso 1860 m., kuriame dalyvavo D.I. Mendelejevo, teisingo atominio svorio nustatymo problema nuolat buvo daugelio pirmaujančių pasaulio chemikų dėmesio centre. Išdėsčius elementus didėjančia jų atominio svorio tvarka, D.I. Mendelejevas atrado pagrindinį gamtos dėsnį, kuris dabar žinomas kaip periodinis įstatymas:

"Elementų savybės periodiškai keičiasi priklausomai nuo jų atominės masės."

Aukščiau pateikta formuluotė visiškai neprieštarauja šiuolaikinei formulei, kurioje „atominio svorio“ sąvoka pakeičiama sąvoka „branduolinis krūvis“.

Nepaisant didžiulės tokio atradimo reikšmės, periodinis įstatymas ir Mendelejevo sistema buvo tik puikus empirinis faktų apibendrinimas, o jų fizinė prasmė ilgą laiką liko nesuprantama. To priežastis buvo ta, kad XIX a. Nebuvo visiškai jokio supratimo apie atomo struktūros sudėtingumą. Šiandien žinome, kad atominė masė daugiausia koncentruojasi atomo branduolyje. Branduolys susideda iš protonų ir neutronų. Didėjant protonų, lemiančių branduolio krūvį, skaičiui, didėja ir neutronų skaičius branduoliuose, taigi ir elementų atomų masė. Duomenys apie branduolio sandarą ir elektronų pasiskirstymą atomuose leidžia nagrinėti periodinį dėsnį ir periodinę elementų sistemą iš pagrindinių fizinių padėčių. Remiantis šiuolaikinėmis sąvokomis, periodinis įstatymas suformuluotas taip:

„Paprastų medžiagų savybės, taip pat elementų junginių formos ir savybės periodiškai priklauso nuo atomo branduolio krūvio dydžio (eilės skaičius).

Tai buvo svarbiausias dalykas Mendelejevo atradime, kuris leido sujungti visas elementų grupes, kurios anksčiau atrodė skirtingos. Mendelejevas gana teisingai paaiškino netikėtus šios periodinės serijos sutrikimus tuo, kad ne visi cheminiai elementai yra žinomi mokslui.

Savo lentelėje jis paliko tuščias ląsteles, bet numatė siūlomų elementų atominę masę ir chemines savybes. Jis taip pat ištaisė daugybę netiksliai nustatytų elementų atominių masių, o tolesni tyrimai visiškai patvirtino jo teisingumą.

Atominiai numeriai dar nepriskirti, būsimos elementų grupės išsidėsčiusios horizontaliai (o būsimi laikotarpiai – vertikaliai), tauriosios dujos dar neaptiktos, susiduriama su nepažįstamais elementų simboliais, daugelis atominių masių pastebimai skiriasi nuo šiuolaikinių.

Tačiau mums svarbu matyti, kad jau pirmoje periodinės lentelės versijoje D.I. Mendelejevas įtraukė daugiau elementų, nei buvo atrasta tuo metu! Jis paliko 4 savo lentelės langelius laisvas vis dar nežinomiems elementams ir netgi sugebėjo teisingai įvertinti jų atominį svorį. Atominės masės vienetai (amu) dar nebuvo priimti, o elementų atominis svoris buvo matuojamas „akcijomis“, kurių vertė yra artima vandenilio atomo masei.

1 paveikslas – pirmoji periodinės lentelės versija, išleista 1869 m

1 paveiksle matome prognozuojamą D.I. Mendelejevas ir elementai, kurie iš tikrųjų buvo atrasti vėliau. Visuose ankstesniuose bandymuose nustatyti ryšį tarp elementų, kiti tyrinėtojai siekė sukurti pilną vaizdą, kuriame nebūtų vietos dar neatrastiems elementams. Priešingai, D. I. Mendelejevas svarbiausia savo periodinės lentelės dalimi laikė tas langelius, kurie liko tušti (klaustukai 1 pav.). Tai leido numatyti vis dar nežinomų elementų egzistavimą.

Jau 1869 m. Mendelejevas halogenus ir šarminius metalus išdėstė ne lentelės centre, kaip anksčiau, o išilgai jos kraštų (kaip daroma dabar). Vėlesniais metais Mendelejevas pakoregavo vienuolikos elementų atominius svorius ir pakeitė dvidešimties vietą. Dėl to 1871 metais pasirodė straipsnis „Periodinis cheminių elementų įstatymas“, kuriame periodinė lentelė įgavo visiškai modernią formą.

Stebėtina, kad jo atradimas D.I. Mendelejevas tai padarė tuo metu, kai daugelio elementų atominiai svoriai buvo nustatyti labai apytiksliai, o patys elementai buvo žinomi tik 63 – tai yra šiek tiek daugiau nei pusė tų, kurie mums žinomi šiandien.

Gilios įvairių elementų cheminių savybių žinios leido Mendelejevui ne tik nurodyti elementus, kurie dar nebuvo atrasti, bet ir numatyti jų savybes! Pažiūrėkite, kaip tiksliai prognozavo D.I. Mendelejevo savybės elemento, kurį jis pavadino „eka-siliciu“ (1 pav. tai elementas germanis). Po 16 metų D.I. Mendelejevas buvo puikiai patvirtintas.

1 lentelė. D.I. numatytų savybių palyginimas. Mendelejevas už dar neatrastą elementą „eka-silicis“, turintį elemento germanio (Ge) savybes

Šiuolaikinėje periodinėje lentelėje germanis užima „eka-silicio“ vietą. Lygiai taip pat per D.I. Mendelejevas puikiai patvirtino „eka-aliuminio“ (elemento galio Ga) ir „eka-boro“ (elemento skandžio Sc) savybes.

Po to viso pasaulio mokslininkams tapo aišku, kad periodinė D.I. Mendelejevas ne tik sistemina elementus, bet yra grafinė pagrindinio gamtos dėsnio – periodinio dėsnio – išraiška.

Iki pat gyvenimo pabaigos jis toliau kūrė ir tobulino periodiškumo doktriną. 1890-aisiais radioaktyvumo ir tauriųjų dujų atradimai periodinei sistemai sukėlė rimtų sunkumų. Helio, argono ir jų analogų pateikimo lentelėje problema buvo sėkmingai išspręsta tik 1900 m.: jie buvo patalpinti į nepriklausomą nulinę grupę. Tolesni atradimai padėjo susieti radioelementų gausą su sistemos struktūra.

Pats Mendelejevas pagrindine periodinio įstatymo ir periodinės sistemos yda laikė griežto fizinio jų paaiškinimo nebuvimą. Tai buvo neįmanoma, kol nebuvo sukurtas atomo modelis. Tačiau jis tvirtai tikėjo, kad „pagal periodinį dėsnį, ateitis negresia sunaikinimu, o tik žada antstatus ir plėtrą“ (1905 m. liepos 10 d. dienoraščio įrašas), o XX a. suteikė daug šio Mendelejevo pasitikėjimo patvirtinimų.

2 Periodinio įstatymo reikšmė chemijai ir gamtos mokslams

Periodinė sistema D.I. Mendelejevas tapo pagrindiniu atominio-molekulinio mokslo raidos etapu. Jos dėka susiformavo šiuolaikinė cheminio elemento samprata, išsiaiškintos idėjos apie paprastas medžiagas ir junginius.

Šis įstatymas turėjo nuspėjamąją galią. Tai leido atlikti tikslinę naujų, dar neatrastų elementų paiešką. Daugelio elementų atominiai svoriai, anksčiau nustatyti nepakankamai tiksliai, buvo tikrinami ir patikslinami būtent todėl, kad jų klaidingos reikšmės prieštaravo periodiniam įstatymui.

Mendelejevo parodytas periodinės sistemos nuspėjamasis vaidmuo XX amžiuje pasireiškė vertinant transurano elementų chemines savybes.

Esminė periodinio įstatymo naujovė, kurią atrado ir suformulavo D.I. Mendelejevas buvo toks:

Buvo nustatytas ryšys tarp elementų, kurie savo savybėmis buvo nepanašūs. Šis ryšys slypi tame, kad elementų savybės sklandžiai ir maždaug vienodai kinta didėjant jų atominiam svoriui, o vėliau šie pokyčiai PERIODIKAI KARTOJASI.

Tais atvejais, kai atrodė, kad elementų savybių pokyčių sekoje trūksta kokios nors grandies, periodinėje lentelėje buvo pateikiamos GAPS, kurias reikėjo užpildyti dar neatrastais elementais. Be to, periodinis dėsnis leido nuspėti šių elementų savybes.

Nuo periodinio įstatymo atsiradimo chemija nustojo būti aprašomuoju mokslu. Kaip perkeltine prasme pažymėjo garsus rusų chemikas N. D.. Zelinskis, periodinis dėsnis buvo „visų visatos atomų tarpusavio ryšio atradimas“.

Tolesni chemijos ir fizikos atradimai ne kartą patvirtino pagrindinę periodinio įstatymo prasmę. Buvo atrastos inertinės dujos, kurios puikiai dera į periodinę lentelę – tai ypač aiškiai parodo ilga lentelės forma. Elemento eilės numeris pasirodė lygus šio elemento atomo branduolio krūviui. Daugelis anksčiau nežinomų elementų buvo aptikti tikslingai ieškant būtent tų savybių, kurios buvo numatytos iš periodinės lentelės.

Mendelejevo periodinė sistema buvo savotiškas orientacinis žemėlapis tiriant neorganinę chemiją ir atliekant mokslinius tyrimus šioje srityje.

Periodinės sistemos atsiradimas chemijos ir daugelio susijusių mokslų istorijoje atvėrė naują, tikrai mokslinę erą - vietoj išsklaidytos informacijos apie elementus ir junginius atsirado nuosekli sistema, kurios pagrindu tapo įmanoma apibendrinti, daryti išvadas ir numatyti.

Mokslo raidos istorijoje yra daug didelių atradimų. Tačiau nedaugelis iš jų gali būti lyginami su tuo, ką padarė Mendelejevas. Periodinis cheminių elementų dėsnis tapo natūraliu moksliniu pagrindu tiriant medžiagą, jos struktūrą ir evoliuciją gamtoje.

Amerikiečių mokslininkai (G. Seaborgas ir kt.), 1955 m. susintetinę elementą Nr. 101, pavadino jį Mendeleviumu „... pripažindami didžiojo rusų chemiko, kuris pirmasis panaudojo periodinę elementų lentelę, prioritetą. . Nuspėti tuomet dar neatrastų elementų chemines savybes. Šis principas buvo raktas į beveik visų transurano elementų atradimą.

1964 m. Mendelejevo vardas buvo įtrauktas į Bridžporto universiteto (JAV) Mokslo garbės tarybą tarp didžiausių pasaulio mokslininkų.

Išvada

Dmitrijus Ivanovičius Mendelejevas, vienas žymiausių pasaulio chemikų, gimė 1834 m. Tobolske ir buvo septynioliktas vaikas šeimoje.

Gimnazijoje noriai mokiausi tik matematikos ir fizikos. Mendelejevas rado palankią dirvą savo gebėjimų ugdymui Pagrindiniame pedagoginiame institute, kurį baigė aukso medaliu. Būdamas 23 metų jis tapo Sankt Peterburgo universiteto docentu, kur iš pradžių skaitė teorinę, vėliau organinę chemiją. 1864 metais Mendelejevas buvo išrinktas Sankt Peterburgo technologijos instituto profesoriumi. 1865 m. apgynė disertaciją „Apie alkoholio junginius su vandeniu“ ir gavo chemijos daktaro laipsnį, o 1867 m. universitete įgijo neorganinės (bendrosios) chemijos katedrą, kurią išlaikė 23 metus.

Jo mokslinė veikla plati ir įvairiapusė. Tarp mokslininko publikuotų darbų yra fundamentalūs chemijos, chemijos technologijų, fizikos, metrologijos, aeronautikos, žemės ūkio, ekonomikos darbai: bendras Mendelejevo išleistų knygų, brošiūrų, straipsnių ir pastabų skaičius viršija 400.

Esant tokiai plačiai mąstymo ir įvairiapusės Mendelejevo veiklos sričiai, viskas, kas kilo iš jo plunksnos, tuo pat metu buvo giliai apgalvota ir kruopščiai atlikta. Jo mokiniais galima laikyti ištisas rusų chemikų kartas, kurios studijavo chemiją pagal jo „Chemijos pagrindus“.

Pagrindinis jo darbas – Mendelejevo periodinis įstatymas. Atrandant naujus cheminius elementus, vis labiau jaučiamas jų sisteminimo poreikis. 1869 metais D.I. Mendelejevas atrado jų tarpusavio ryšį: sukūrė periodinę elementų lentelę ir atrado jos pagrindą. Šis atradimas buvo teorinė visos ankstesnės chemijos raidos sintezė. Vėliau periodinis įstatymas sudarė chemijos raidos ir viso materijos tyrimo pagrindą. Taigi, D. I. Mendelejevas yra unikali, daugialypė, originali asmenybė, jungianti didžiulius prigimtinius talentus, originalų mąstymą, titanišką sunkų darbą, kurio rezultatas buvo daugybė jo darbų.

Adresai Sankt Peterburge

Mokslinis indėlis

Pedagoginė veikla

Visuomeninė veikla

Esė

(1828 m. rugsėjo 3 d. (15), Čistopolis – 1886 m. rugpjūčio 5 d. (17), Butlerovkos kaimas, Tatarstano Aleksejevskio rajonas) - rusų chemikas, cheminės struktūros teorijos kūrėjas, rusų chemikų „Butlerovo mokyklos“ įkūrėjas, bitininkas ir lepidopteris, visuomenės veikėjas.

Biografija

Gimė dvarininko šeimoje, pensininkas – 1812 m. Tėvynės karo dalyvis. Pradinį išsilavinimą įgijo privačioje internatinėje mokykloje, o vėliau – gimnazijoje Kazanėje, 1844–1849 m. Kazanės universiteto „gamtos mokslų kategorijos“ studentas. Nuo 1849 metų – mokytojas, nuo 1854 – neeilinis profesorius, nuo 1857 – eilinis chemijos profesorius tame pačiame universitete. 1860-1863 metais du kartus buvo jos rektorius. 1868-1885 metais buvo eilinis chemijos profesorius Sankt Peterburgo universitete. 1885 m. išėjo į pensiją, bet toliau skaitė specialius paskaitų kursus universitete. 1870 metais buvo išrinktas Sankt Peterburgo mokslų akademijos adjunktu, 1871-aisiais – eiliniu, o 1874-aisiais – eiliniu akademiku. 1878–1882 m. jis pakeitė N. N. Zininą Rusijos fizinės-chemijos draugijos Chemijos skyriaus pirmininku. Daugelio kitų Rusijos ir užsienio mokslo draugijų garbės narys.

Dar mokydamasis internate jis pradėjo domėtis chemija: kartu su bendražygiais jie bandė gaminti paraką arba „kibirkštis“. Kartą, kai vienas iš eksperimentų sukėlė stiprų sprogimą, mokytojas jį griežtai nubaudė. Tris dienas iš eilės Saša buvo išvežta ir pasodinta į kampą visą laiką, kol kiti pietavo. Ant kaklo buvo pakabinta juoda lenta su užrašu „Didysis chemikas“. Vėliau šie žodžiai tapo pranašiški. Kazanės universitete Butlerovas susidomėjo chemijos dėstymu, kurio profesoriai buvo K. K. Klausas ir N. N. Zininas. Nuo 1852 m., Klausui persikėlus į Dorpato universitetą, Butlerovas vadovavo visos chemijos dėstymui Kazanės universitete. 1851 m. Butlerovas apgynė magistro darbą „Apie organinių junginių oksidaciją“, o 1854 m. Maskvos universitete – daktaro disertaciją „Apie eterinius aliejus“. Keliaudamas į užsienį 1857–1858 m., jis suartėjo su daugeliu iškilių chemikų, tarp jų F. A. Kekule ir E. Erlenmeyer, ir apie šešis mėnesius praleido Paryžiuje, aktyviai dalyvaudamas naujai organizuotos Paryžiaus chemijos draugijos susirinkimuose. Paryžiuje, S. A. Wurtzo laboratorijoje, Butlerovas pradėjo pirmąjį eksperimentinių tyrimų ciklą. Atradęs naują metilenjodido gamybos būdą, Butlerovas gavo ir ištyrė daugybę jo darinių; pirmą kartą susintetintas heksametilentetraminas (urotropinas) ir formaldehido polimeras, kuris, veikiamas kalkių vandeniu, virto cukringa medžiaga (turinčios, kaip nustatė E. Fišeris, a-akrozės). Butlerovo teigimu, tai pirmoji pilna cukraus turinčios medžiagos sintezė.

Adresai Sankt Peterburge

1870 – 1886-05-08 – 8 eilutė, 17, apt. 2.

Mokslinis indėlis

Pagrindinės idėjos cheminės struktūros teorijos Butlerovas pirmą kartą išreiškė pagrindines savo teorijos nuostatas pranešime „Apie cheminę medžiagos struktūrą“, skaitytame Vokietijos gamtininkų ir gydytojų kongreso Chemijos skyriuje Speyer (1861 m. rugsėjis). Šios teorijos pagrindai suformuluoti taip:

1. Darant prielaidą, kad kiekvienas cheminis atomas turi tik tam tikrą ir ribotą cheminės jėgos (afiniteto) kiekį, su kuriuo jis dalyvauja formuojant kūną, chemine struktūra pavadinčiau šį cheminį ryšį arba atomų tarpusavio ryšio būdą. sudėtingas kūnas“.
2. „...sudėtingos dalelės cheminę prigimtį lemia jos elementariųjų sudedamųjų dalių pobūdis, jų kiekis ir cheminė struktūra“

Visos kitos klasikinės cheminės sandaros teorijos nuostatos yra tiesiogiai ar netiesiogiai susijusios su šiuo postulatu. Butlerovas nubrėžia cheminės struktūros nustatymo kelią ir suformuluoja taisykles, kurių galima laikytis šiuo atveju. Jis teikia pirmenybę sintetinėms reakcijoms, vykdomoms tokiomis sąlygomis, kai jose dalyvaujantys radikalai išlaiko savo cheminę struktūrą. Tačiau Butlerovas numato ir pergrupavimo galimybę, manydamas, kad vėliau ir šiems atvejams bus išvesti „bendrieji dėsniai“. Palikdamas atvirą klausimą dėl pageidaujamos cheminės struktūros formulių formos, Butlerovas kalbėjo apie jų reikšmę: „... kai paaiškės bendrieji kūnų cheminių savybių priklausomybės nuo jų cheminės struktūros dėsniai, tada tokia formulė bus visų šių savybių išraiška“ (ten pat, p. 73-74).

Butlerovas pirmasis izomerijos reiškinį paaiškino tuo, kad izomerai yra junginiai, kurių elementinė sudėtis yra tokia pati, bet skirtingos cheminės struktūros. Savo ruožtu izomerų ir organinių junginių savybių priklausomybė nuo jų cheminės struktūros apskritai paaiškinama tuo, kad juose egzistuoja „abipusė atomų įtaka“, perduodama išilgai jungčių, dėl kurios atomai, priklausomai nuo jų struktūros. aplinką, įgyja skirtingas „chemines reikšmes“. Pats Butlerovas ir ypač jo mokiniai V. V. Markovnikovas ir A. N. Popovas šią bendrą poziciją sukonkretino daugybės „taisyklių“ pavidalu. Jau XX a. šios taisyklės, kaip ir visa atomų tarpusavio įtakos samprata, gavo elektroninį aiškinimą.

Didelę reikšmę cheminės struktūros teorijos raidai turėjo eksperimentinis jos patvirtinimas tiek paties Butlerovo, tiek jo mokyklos darbuose. Jis numatė ir tada įrodė pozicinės ir skeletinės izomerijos egzistavimą. Gavęs tretinį butilo alkoholį, jis sugebėjo iššifruoti jo struktūrą ir įrodė (kartu su savo mokiniais) izomerų buvimą. 1864 metais Butlerovas numatė dviejų butanų ir trijų pentanų, o vėliau izobutileno egzistavimą. Siekdamas perteikti cheminės struktūros teorijos idėjas visoje organinėje chemijoje, Butlerovas 1864–1866 m. Kazanėje paskelbė 3 leidimus „Įvadas į visapusį organinės chemijos tyrimą“, 2 leidimas. kuri buvo išleista 1867-1868 metais vokiečių kalba.

Butlerovas pirmasis, remdamasis cheminės struktūros teorija, pradėjo sistemingą polimerizacijos tyrimą, kurį Rusijoje tęsė jo pasekėjai ir pasibaigė S. V. Lebedevo atradimu pramoniniu sintetinės gumos gamybos metodu.

Pedagoginė veikla

Didelis Butlerovo nuopelnas yra pirmosios Rusijos chemikų mokyklos sukūrimas. Net per gyvenimą Butlerovo studentai Kazanės universitete V. V. Markovnikovas, A. N. Popovas, A. M. Zaicevas užėmė profesorių universitetuose. Tarp Butlerovo studentų Sankt Peterburgo universitete žinomiausi A. E. Favorskis, M. D. Lvovas ir I. L. Kondakovas. Skirtingu metu Butlerovo laboratorijoje stažuotojais dirbo E. E. Vagneris, D. P. Konovalovas, F. M. Flavitskis, A. I. Bazarovas, A. A. Krakau ir kiti žymūs Rusijos chemikai. Išskirtinis Butlerovo, kaip lyderio, bruožas buvo tai, kad jis mokė savo pavyzdžiu – studentai visada galėjo patys stebėti, ką ir kaip dirba profesorius.

Visuomeninė veikla

Butlerovas paėmė daug energijos, kovodamas už Rusijos mokslininkų nuopelnų pripažinimą Mokslų akademijoje. 1882 m., dėl akademinių rinkimų, Butlerovas tiesiogiai atsigręžė į viešąją nuomonę Maskvos laikraštyje „Rus“ paskelbdamas kaltinamąjį straipsnį „Rusija ar tik Imperatoriškoji mokslų akademija Sankt Peterburge?

Butlerovas buvo moterų aukštojo mokslo čempionė, 1878 metais dalyvavo organizuojant Aukštuosius moterų kursus, kūrė šių kursų chemijos laboratorijas. Kazanėje ir Sankt Peterburge Butlerovas skaitė daug populiarių paskaitų, daugiausia chemijos ir technikos temomis.

Be chemijos, Butlerovas daug dėmesio skyrė praktiniams žemės ūkio, sodininkystės, bitininkystės, o vėliau ir arbatos auginimo Kaukaze klausimais. Jis buvo Rusijos bitininkystės sąrašo įkūrėjas ir iš pradžių vyriausiasis redaktorius. Būdamas vienas iš Rusijos gyvūnų ir augalų aklimatizacijos draugijos organizatorių, jis labai prisidėjo prie sodininkystės ir bitininkystės plėtros. Jo parašyta knyga „Bitė, jos gyvenimas ir pagrindinės protingos bitininkystės taisyklės“ prieš revoliuciją buvo išspausdinta daugiau nei 10 kartų, taip pat buvo išleista sovietmečiu. Nuo 1860-ųjų pabaigos. parodė susidomėjimą mediumizmu – spiritizmu.

Atmintis

Butlerovo atminimas buvo įamžintas tik valdant sovietams; Buvo atliktas akademinis jo darbų leidinys.

• 1953 m. priešais Maskvos valstybinio universiteto Chemijos fakulteto pastatą jam buvo atidengtas paminklas.
• Kazanėje yra Butlerovo gatvė.
• 1965 metais Maskvoje atsirado Butlerovos gatvė.
• Sankt Peterburge yra Butlerovos gatvė.
• Daugpilyje (Latvija), Khimikov Village rajone, yra Butlerova gatvė.
• Kijeve, Khimvolokno gamybos asociacijos rajone (Darnitskaya pramoninė zona) yra Butlerovos gatvė.
• Dzeržinske, Nižnij Novgorodo srityje, yra Butlerovos gatvė

Esė

1. Įvadas į visapusį organinės chemijos tyrimą, c. 1-3, Kazanė, 1864—1866;
2. Straipsniai apie bitininkystę, Sankt Peterburgas, 1891;
3. Rinktiniai organinės chemijos darbai, M., 1951 (chemijos darbų bib.);
4. Darbai, t. 1-3, M., 1953-1958 (darbų bib.);
5. Mokslinė ir pedagoginė veikla. Šešt. dokumentai, M., 1961 m.