«Д.И.МЕНДЕЛЕЕВ - ГЕНИЙ РУССКОЙ НАУКИ (НЕИЗВЕСТНОЕ ОБ ИЗВЕСТНОМ) »

«Д.И.МЕНДЕЛЕЕВ - ГЕНИЙ РУССКОЙ НАУКИ

(НЕИЗВЕСТНОЕ ОБ ИЗВЕСТНОМ) »

Выполнил:

обучающийся группы № 13СПО 

Симонов Максим Алексеевич

Научный руководитель:

Фетисова Ольга Петровна,

преподаватель химии высшей квалификационной категории

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Ростовской области "Каменский техникум строительства и автосервиса"

ГБПОУ РО "КТСиА"

                                                        г. Каменск-Шахтинский

 «Гениальный химик, первоклассный физик, плодотворный исследователь в области гидродинамики, метеорологии, геологии, в различных отделах химической технологии и других сопредельных с химией и физикой дисциплинах, глубокий знаток химической промышленности и промышленности вообще, особенно русской, оригинальный мыслитель в области учения о народном хозяйстве, государственный ум, которому, к сожалению, не суждено было стать государственным человеком, но который видел и понимал задачи и будущность России лучше представителей нашей официальной власти». Такую оценку Менделееву дает Лев Александрович Чугаев [1].  

В истории человеческих знаний немало подвигов. Но очень немногие из них можно сопоставить с тем, что было сделано Дмитрием Ивановичем Мен­делеевым. Величие научного подвига Менделеева не только не стирается временем, но продолжает расти. И никто не может сказать, будет ли когда-нибудь исчерпано до конца все содержание одного из величайших в науке обобщений — периодического закона Менделеева.

 Родился Дмитрий Менделеев 27 января (8 февраля) 1834 г. в Тобольске, семнадцатым и последним ребенком в семье Ивана Павловича Менделеева, в то время занимавшего должность директора Тобольской гимназии и училищ Тобольского округа. Крещен Менделеев был в Богоявленской церкви Тобольска, о чем сохранилась метрическая запись. Увы, сама церковь, построенная в 1691 году, не сохранилась: в 1949 году ее взорвали.

Кстати, в связи с рождением Дмитрия Ивановича нужно отметить вот что: 8 февраля сейчас празднуется День российской науки. И очень часто доводится слышать, что праздник-то и получил свою дату в честь дня рождения Менделеева. Но увы, просто создатель Периодического закона родился очень удачно: в честь основания  Академии наук. Прообраз современной РАН был создан по распоряжению императора Петра I соответствующим Указом правительствующего Сената от 28 января (8 февраля) 1724 года.

 В 1834 году отец Менделеева ослеп и вскоре лишился места (умер в 1847 г.). Вся забота о семье перешла тогда к матери Менделеева, Марии Дмитриевне, урожденной Корнильевой, женщине выдающегося ума и энергии. Она успевала одновременно и управлять небольшим стеклянный заводом, доставлявшим (вместе со скудной пенсией) более чем скромные средства к существованию, и заботиться о детях, которым дала прекрасное по тому времени образование. Очень много внимания она уделяла младшему сыну, в котором смогла разглядеть его необыкновенные способности.  В семье Менделеевых было два культа – книги и труда. Каждый имел свои обязанности. Дети помогали взрослым. Вместе с крестьянскими детьми они ходили в лес за грибами и ягодами. Маленький Митя очень любил природу, прогулки в лесу. Он с любопытством рассматривал разные растения и цветы, наблюдал за насекомыми, птицами. С ранних лет у мальчика развивались такие черты, как любознательность, наблюдательность. В свободное время Митя много читал, а значит, много узнавал. Очень любил купаться с крестьянскими ребятишками в речке Аремзянке. И еще одно любимое занятие было у мальчика: он приходил на стекольный завод и мог часами наблюдать, как варят стекло. Из песка и соды получалась расплавленная пузырящаяся масса, она бурлила, меняя цвета. Мастер подхватывал длинной трубкой каплю расплавленного стекла и выдувал различную посуду. Наверное, именно здесь, наблюдая за чудесными превращениями, увлекся маленький Митя наукой, которой посвятил всю свою жизнь. [2].  

Митя поступает в гимназию в шесть лет. Первые годы его учебы не отличаются особым успехом. Оценка «посредственно» - частая гостья в его табеле. Особенно не любил Митя два предмета: латынь и Закон Божий. Среди любимых – литература, математика и физика. Несмотря на то, что учился Митя не блестяще, он хорошо окончил гимназию и в 1849г. получил аттестат из рук своего любимого учителя и директора Тобольской мужской гимназии П. П. Ершова( автора "Конька Горбунка"). Давая характеристику выпускнику, Ершов отметил его эрудицию, начитанность, стремление к познанию.

 В 1850 г. он поступил на отделение естественных наук физико-математического факультета Главного педагогического института в Петербурге. Среди профессоров института были тогда такие выдающиеся учёные, как физик Э. Х. Ленц, химик А.А.Воскресенский,  математик Н. В. Остроградский. В 1855 г. Менделеев окончил институт с золотой медалью и был назначен старшим учителем гимназии в Симферополь, но из-за начавшейся Крымской войны перевёлся в Одессу, где работал учителем в Ришельевском лицее.  

Более 35 лет своей жизни посвятил  учёный преподавательской  работе. Учительствуя в лицее, он с головой уходит в работу: преподает математику, физику и биологию. Кроме этого Менделеев разрабатывает проект организации при гимназии кабинета естественных наук и приступает к его осуществлению. По вечерам он пишет магистерскую диссертацию «Удельные объемы». Как только в гимназии заканчиваются занятия, Д. И. Менделеев возвращается  в Петербург, в мае – июне успешно сдает магистерские экзамены, а в сентябре 1856 года блестяще защищает диссертацию. 9 января 1857 года Д. И. Менделеева утверждают в звании приват-доцента Императорского Санкт-Петербургского  университета по кафедре химии. В университете он проработает до 1890 года (с 1865 года— профессор химической технологии, с 1867 года— профессор общей химии).  

В 1859 г. Менделеев был отправлен в двухгодичную командировку за границу. Если многие другие его соотечественники-химики направлялись за рубеж в основном «для совершенствования образования», не имея собственных программ исследований, то Менделеев, в отличие от них, имел четко разработанную программу. Он поехал в Гейдельберг, куда привлекали его имена Бунзена, Кирхгофа и Коппа, и там работал в организованной им самим лаборатории, преимущественно исследуя явления капиллярности и поверхностного натяжения жидкостей, а часы досуга проводил в кругу молодых русских ученых: С П. Боткина, И. М. Сеченова, И. А. Вышнеградского, А. П. Бородина и др.

В Гейдельберге Менделеев сделал значительное экспериментальное открытие: установил существование «температуры абсолютного кипения» (критической температуры), при достижении которой в определенных условиях жидкость мгновенно превращается в пар. Вскоре аналогичное наблюдение сделал ирландский химик Т. Эндрьюс.

В 1865 г. он защитил диссертацию «О соединениях спирта с водой» на степень доктора химии. С этим фактом связана одна легенда о том, что Д.И. Менделеев нашел секрет приготовления русской водки, прославившейся на весь мир своим необыкновенным вкусом. Однако водка существовала задолго до него. В своей работе Менделеев использовал водно – спиртовые смеси, но не как прообраз современной водки, а как идеальные «модели», с помощью которых можно было изучать многие физико – химические явления, связанные с процессами растворения.  

В 1867 г.Менделеев  получил в университете кафедру неорганической (общей) химии, которую и занимал в течение 23 лет. Приступив к подготовке лекций, он обнаружил, что ни в России, ни за рубежом нет курса общей химии, достойного быть рекомендованным студентам. И тогда он решил написать его сам. Эта фундаментальная работа, получившая название «Основы химии», выходила в течение нескольких лет отдельными выпусками. Первый выпуск, содержащий введение, рассмотрение общих вопросов химии, описание свойств водорода, кислорода и азота, был закончен сравнительно быстро — он появился уже летом 1868 г. Но, работая над вторым выпуском, Менделеев столкнулся с большими затруднениями, связанными с систематизацией и последовательностью изложения материала, описывающего химические элементы. Сначала Дмитрий Иванович Менделеев хотел сгруппировать все описываемые им элементы по валентностям, но потом выбрал другой метод и объединил их в отдельные группы, исходя из сходства свойств и атомного веса. Размышление над этим вопросом вплотную подвело Менделеева к главному открытию его жизни, которое было названо Периодическая система Менделеева.

Законы природы, открытые человеком, различны по объему познанного и по тому, в каких областях познания мира они действенны. Их трудно сравнивать между собой. Но законы сравнимы по самому главному — по возможности предсказания нового, предвидения неизвестного. Периодический закон в этом отношении не имеет равных в истории науки. Менделеев указал путь направленного поиска в хи­мии будущего. Многие ученые, основываясь на перио­дическом законе, предсказывали и описывали не­известные химические элементы и их свойства. 17 февраля (по старому стилю) 1869 г., собираясь в дорогу, профессор Петербургского университета Дмитрий Иванович Менделеев на обороте письма, в котором его просили приехать и помочь производству, сделал первый набросок таблицы химических элементов. В этой таблице он расположил элементы в порядке возрастания их атомных весов и проследил периодическую повто­ряемость их свойств. В тот день Менделеев отложил свою поездку. Он написал на отдельных карточках все известные тогда элементы с их важнейшими химическими и физическими свойствами. Располагая эти карточки в различном порядке, сообразуясь с атомными весами элементов, с их свойствами и со свойствами их соединений, Менделеев составил первый вариант системы химических элементов. Он назвал его «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве». 1 марта 1869 г. Менделеев разослал многим русским и иностранным ученым отпечатанный в виде таблички «Опыт системы…». Первая таблица еще очень несовершенна, она да­лека от современного вида периодической системы. Но эта таблица оказалась первой графической иллюстрацией открытой Менделеевым закономерности: «Элементы, расположенные по величинам их атомного веса, представляют явственную периодичность свойств». Эти слова взяты из статьи Менделеева «Соотношение свойств с атомным весом элементов». Она явилась итогом размышлений Менделеева в ходе работы над «Опытом системы…»[3].  

Сообщение Д.И.Менделеева о периодической системе химических элементов на заседании Русского химического общества под названием «Соотношение свойств с атомным весом элементов» было сделано 6 марта 1869г. Вот почему 1869 г является годом создания периодической таблицы химических элементов и годом открытия периодического закона.

В чем заключался решающий шаг? Менделеев видел три обстоятельства, которые, по его мнению, способствовали открытию периодического закона:

во-первых, были более или менее точно определены величины атомных весов большинства известных химических элементов;

во-вторых, появилось четкое понятие о группах сходных по химическим свойствам элементов (есте­ственных группах);

в-третьих, к 1869 г. была изучена химия мно­гих редких элементов, без знания которой трудно было бы прийти к какому-либо обобщению.

В 1871 г. в журнале Русского химического об­щества появилась большая статья Менделеева. Она называлась «Естественная система элементов и применение её к указанию свойств неоткрытых эле­ментов». Вряд ли в мировой научной литературе когда-либо была опубликована статья, похожая на эту! В ней Менделеев описал три никем и никогда в мире не виданных химических элемента, причём описал так обстоятельно, как не смог бы это сделать иной исследователь, державший в руках их соедине­ния и посвятивший долгие годы изучению их в лабо­ратории.

«Решаюсь сделать это ради того, чтобы хотя со временем, когда будет открыто одно из этих пред­сказываемых мною тел, иметь возможность оконча­тельно увериться самому и уверить других химиков в справедливости тех предложений, которые лежат в основании предполагаемой мною системы»,- пи­сал в этой статье Менделеев.

В сентябре 1869 г. Д.И. Менделеев показал, что атомные объёмы простых веществ находятся в периодической зависимости от атомных весов, а в октябре обнаружил такую же зависимость для высшей валентности элементов в солеобразующих окислах.

Летом 1870 г. Менделеев счёл необходимым изменить неправильно определённые атомные веса индия, церия, иттрия, тория и урана и в связи с этим изменил размещение этих элементов в периодической системе. Так, уран оказался самым последним элементом в естественном ряду, самым тяжелым по величине атомного веса.

 Сам Менделеев таким образом рассказывал об открытии им Периодического закона: «Заподозрив о существовании взаимосвязи между элементами еще в студенческие годы, я не уставал обдумывать эту проблему со всех сторон, собирал материалы, сравнивал и сопоставлял цифры. Наконец настало время, когда проблема созрела, когда решение, казалось, вот-вот готово было сложиться в голове. Как это всегда бывало в моей жизни, предчувствие близкого разрешения мучившего меня вопроса привело меня в возбужденное состояние. В течение нескольких недель я спал урывками, пытаясь найти тот магический принцип, который сразу привел бы в порядок всю груду накопленного за 15 лет материала. И вот в одно прекрасное утро, проведя бессонную ночь и отчаявшись найти решение, я, не раздеваясь, прилег на диван в кабинете и заснул. И во сне мне совершенно явственно представилась таблица. Я тут же проснулся и набросал увиденную во сне таблицу на первом же подвернувшемся под руку клочке бумаги».

Таким образом, легенду, будто бы Периодическая таблица приснилась ему во сне, Менделеев придумал сам, для настырных поклонников науки, не понимающих, что такое озарение.

Менделеев относится к немногочисленным физикам-экспериментаторам России второй половины XIX века. Д.И.Менделеев исследовал сжимаемость газов и термический коэффициент их расширения в широком интервале давлений. Осуществить полностью намеченные работы ему не довелось, однако и то, что он успел сделать, стало заметным вкладом в физику газов. Прежде всего сюда относится вывод уравнения состояния идеального газа, содержащего универсальную газовую постоянную. Именно введение этой величины сыграло важнейшую роль в развитии физики газов и термодинамики. При описании свойств реальных газов он также был недалек от истины.[1].  

Научные работы Менделеева составляют лишь небольшую часть его творческого наследия. По справедливому замечанию одного из биографов, «наука и промышленность, сельское хозяйство, народное образование, общественные и государственные вопросы, мир искусства — все привлекало его внимание, и везде он выказывал свою могучую индивидуальность».

Менделеев сыграл выдающуюся роль в формировании и осуществлении таможенно-тарифной политики России в конце XIX — начале XX века. При его деятельном участии в 1890 г. создается проект нового таможенного тарифа, в котором последовательно проводится покровительственная система, а в 1891 г. выходит в свет замечательная книга «Толковый тариф», представляющая комментарий к этому проекту и вместе с тем глубоко продуманный обзор российской промышленности с указанием на ее нужды и будущие перспективы. Этот капитальный труд стал своеобразной экономической энциклопедией пореформенной России. Сам Менделеев считал его первостепенным делом и занимался им увлеченно. «Какой я химик, я — политэконом; что там «Основы» [химии], вот «Толковый тариф» — это другое дело», — говорил он. Особенностью творческого метода Менделеева было полное «погружение» в интересующую его тему, когда в течение некоторого времени работа велась непрерывно, нередко почти круглосуточно. В результате внушительные по объему научные труды создавались им в поразительно короткие сроки. [5].  Морское и военное министерства поручают Менделееву (1891 г.) разработку вопроса о бездымном порохе, и он (после заграничной командировки) в 1892 г. блестящим образом выполняет эту задачу. Предложенный им «пироколлодий» оказался превосходным типом бездымного пороха, притом универсальным и легко приспособляемым ко всякому огнестрельному оружию. [1].  

Город Каменск-Шахтинский находится на левом берегу Северского Донца. В 1888 г. Менделеев разработал проект по расчистке Дона и Северского Донца, обсуждавшийся с представителями городских властей. Перспективам развития его Д. И. Менделеев еще в прошлом столетии посвятил свой капитальный труд "Будущая сила, покоящаяся на берегах Донца"[6].  Так уж получилось, что не художники и не писатели, а он, великий русский ученый, поведал не только о богатствах Донецкого кряжа, но и о волшебной красоте Донца "в его нетронутом виде, с нависшими скалами, с висящими деревьями..." "Спешите, А. И. Куинджи, И. И. Шишкин,- писал неистовый ученый,- скоро ничего этого не найдете, уголь повезут, дым повсюду, реку поравняют..." В конце 19 века остро встал вопрос о превращении Северского Донца в судоходную магистраль. Этого требовали, прежде всего, интересы развития Донбасса. Вопрос «лоббировал» не кто иной, как выдающийся русский ученый-химик Дмитрий Иванович Менделеев. Своё заявление по поводу «расчистки» и шлюзования Северского Донца Д. И. Менделеев сделал 14 апреля 1888 года на заседании Ростовской городской думы.

Как известно, Менделеев «болел» воздухоплаванием. После завершения полета Менделеева на воздушном шаре 7 августа 1887 года, в ходе которого ученый наблюдал полное солнечное затмение, он приземлился между деревнями Ольгино и Малиновец Калязинского уезда Тверской губернии. Мимо шара проехала телега с тремя «пассажирами». Менделеев услышал такой разговор:«Ведь я говорил, что летит комета и на ней человек сидит. Вот ты не верил, видишь теперь: вот комета и вот человек». Известно, что еще до полета на воздушном шаре с целью наблюдения полного солнечного затмения, наш герой понимался на привязном аэростате в 1878 году. 

Д.И. Менделеев  еще при жизни был известен во многих странах, получил свыше 130 дипломов и почетных званий русских и зарубежных академий. В России утверждены менделеевские премии за выдающиеся работы в области физики и химии. Американские ученые, синтезировавшие в 1955г. элемент 101, дали ему название менделевий.

Свою работу я начинал словами известного биографа Д.И.Менделеева Л.А.Чугаева. И закончить хочу его словами:

«Часто важна не сама истина, а ее освещение и сила аргументации, в ее пользу развитой. Важно и то, что делится своими мыслями гениальный ученый, подсказавший всему миру, что он способен творить великое, отыскивать ключ к сокровенным тайнам природы. В этом случае позиция Менделеева, пожалуй, напоминает ту, которую занимают великие художники Шекспир или Толстой. Истины, приводимые в их творениях, стары как мир, но на вечные времена останутся юными те художественные образы, в которые эти истины облечены».

Литература

1.                 Чугаев Л.А. Дмитрий Иванович Менделеев. Жизнь и деятельность. — Л.: Научное химико-техническое изд-во, 1924.

2.                 Макареня А.А., Филимонова И.Н. Д. И. Менделеев в воспоминаниях современников. — М.: Атомиздат, 1973.

3.                 Менделеев Д. И. Границ познанию предвидеть невозможно. — М.: Советская Россия, 1991.

4.                 Менделеев Д. И. Заветные мысли. — М.: Мысль, 1995.

5.                 Менделеев Д. И. К познанию России. — М.: Айрис-пресс, 2002.

6.                 Менделеев Д. И. Будущая сила, покоящаяся на берегах Донца. -  Северный Вестник.  август — декабрь 1888 г. 200 с.