Реферат. Реализация идей Д.И. Менделеева в различных областях науки (метеорология, физика, химия, воздухоплавание, техника)

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Бондаревская средняя общеобразовательная школа»

Реферат по химии

Реализация идей Д.И. Менделеева в различных областях науки

 ( метеорология, физика, химия, воздухоплавание, техника)

Автор: Магера Анна Сергеевна,

Ученица 9 класса

Научный руководитель:

Шишлянникова Людмила Петровна

Бондарево 2016

Оглавление

Введение. 3

Реализация идей Д. И. Менделеева в различных областях науки (метеорология, физика, химия, воздухоплавание, и др.). 5

Результаты исследований. 15

Заключение. 19

Список литературы.. 21

Приложение. 21

Гениальный химик, первоклассный физик, плодотворный исследователь в области гидродинамики, метеорологии, геологии, в различных отраслях химической технологии (взрывчатые вещества, нефть, учение о топливе и др.) глубокий знаток химической промышленности и промышленности вообще, особенно русской, оригинальный мыслитель в области учения о народном хозяйстве, государственный ум. Таков был Дмитрий Иванович Менделеев.

(Л.A.Чугаев)

Введение.

Круг интересов Д.И. Менделеева был очень широк. Он с равным успехом занимался математикой и химией, астрономией и философией, метрологией и экономикой, техникой и искусством.

«Истина одна, а путей отыскания много»- вот лейтмотив его научного метода, сравнительного метода. Но вместе с тем Д.И. Менделеев хорошо понимал, что истина конкретна, и любил доводить любое дело до конца и при том так, чтобы из него вышла польза людям, прежде всего его страны, и всему человечеству, его мирной жизни[1]».

В своих многочисленных трудах он дал полную смелых замыслов программу использования природных богатств и индустриализации нашей страны. Он с полным правом может быть назван провозвестником и отцом химизации отечественной промышленности и сельского хозяйства. Жизнь и научные труды Д.И. Менделеева с каждым годом привлекают всё возрастающее внимание учёных всего мира, и оказывает большое влияние на развитие химических и физических наук.

Но, к сожалению, в школьной программе по химии изучается Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева, и мало внимания уделяется другим заслугам учёного.

Учитывая сложившиеся условия и проблемы, актуальность изучения научного наследия Д.И. Менделеева возрастает.

Цели: Изучить научное наследие Д.И. Менделеева с целью осмысления и популяризации имени великого русского учёного среди молодёжи.

Задачи: 1.Изучение литературы по проблеме исследования.

2.Творческий анализ и представление выводов о деятельности Д.И. Менделеева в различных областях науки.

Объект исследования: идеи Д.И. Менделеева в различных областях науки.

Реализация идей Д. И. Менделеева в различных областях науки (метеорология, физика, химия, воздухоплавание, и др.)

«В истории развития науки известно много крупных открытий. Но немногие из них можно сопоставить с тем, что сделал Д.И. Менделеев - один из крупнейших химиков мира[2]».

В сборнике «Люди русской науки» редактора И.В. Кузнецова находим интересную информацию. В 1854г., когда Д.И. Менделееву было всего 20 лет, появилась его первая печатная работа о составе минералов ортита и пироксена. В 1859г., после защиты диссертации на степень магистра на тему «Об удельных объёмах», он уехал за границу в двухгодичную командировку. В Гейдельберге Дмитрий Иванович начал работать у физико-химиков Бунзена и Кирхгофа, но вскоре покинул их лабораторию из-за неудовлетворенности условиями работы и организовал лабораторную работу по интересовавшему его вопросу у себя на гейдельбергской квартире. Здесь он провёл свои замечательные исследования над капиллярностью, расширением жидкостей и температурой «абсолютного кипения». Он впервые установил существование критической температуры кипения жидкостей, что оказало огромное влияние на последующее развитие теоретических представлений о газах и жидкостях и на технику сжижения газов.

За границей Д.И. Менделеев напечатал несколько выполненных им лабораторных исследований и познакомился с рядом крупных иностранных учёных. По возвращении в Петербург он погрузился в кипучую педагогическую, исследовательскую и литературную работу.

Из Книги К. Манолова «Великие химики» мы узнаем о том, что большую известность принес Менделееву вышедший в свет учебник органической химии, который он написал всего за три месяца, а также перевод «Химической технологии» Вагнера. Многочисленные научные труды принесли ему большую известность не только в научных кругах. Крупные промышленники стали часто обращаться к нему за советом. По приглашению владельца нефтяного завода В.А. Кокорева Менделеев поехал в Баку и Сураханы.

-        Керосин пользуется всё большим и большим спросом. Мой завод невелик, но сырьё у нас имеется в огромном количестве. Несмотря на все мои старания, убытки я терплю огромные. Надеюсь, познакомившись с местными условиями, вы посоветуете мне, что здесь можно предпринять, - говорил Кокорев.

Поездка в Баку и Сураханы продолжалась около месяца. Менделеев определил, что потери происходят из-за примитивного способа транспортировки керосина от завода к потребителю. Он посоветовал Кокореву построить нефтепровод к заводу и проложить трубы от завода к пристани. Кроме того, он предложил перевозить керосин на специальных судах.

-        Переработка нефти имеет огромное будущее. Она должна стать первейшим источником богатства России, - отмечал Менделеев. Д.К. Самин в сборнике «100 великих химиков» пишет о том, что почти год Дмитрий Иванович проводил исследования растворения воды в спирте или спирта в воде, размышляя об образовании между ними соединений. Если это простые смеси, то объём раствора должен быть равен объёму исходных количеств спирта и воды, а он меньше. Это очень интересно. Проследив изменение удельного веса в зависимости от процентного содержания спирта в воде, Менделеев установил, что самую большую плотность имеет раствор, в котором соотношение между молекулами спирта и воды составляет один к трём.

«В 1865г. Д.И. Менделеев защитил диссертацию на степень доктора химии на тему «О соединениях спирта с водой». Взгляды Дмитрия Ивановича на растворы как на химические соединения между растворенным веществом и растворителем с изменяющимся соответственно составу свойствами и образованием определенных гидратов, в связи с бурными успехами теории электролитической диссоциации Аррениуса и работами Вант-Гоффа, оспаривались многими крупными исследователями. Однако позднейшие работы в этой области подтвердили наблюдения и выводы Д.И. Менделеева о том, что гидраты существуют не только в твёрдом состоянии, но и в растворах. Исследование в дальнейшем имело практическое значение в спиртоводочном производстве. Развитая и расширенная химическая теория растворов Д.И. Менделеева, согласованная с физическими теориями (электролитической диссоциации осмотического давления и др.), известная современным химикам под названием «сольватной» теории, служит теперь прекрасным дополнением к «физическим» теориям.

Работая над теорией растворов Д.И. Менделеев собрал и привел к одинаковым условиям громадное количество (238 пар веществ!) опытных данных других исследователей, полученных в самых различных условиях. Он глубоко рассмотрел и математически обработал их, вывел ряд формул, выражающих зависимость между удельным весом и составом растворов[3]».

В книге «Люди науки» (автор А. А. Макареня.) узнаём о том, что в поле зрения Менделеева оказалась и агрохимия.

В 1869г. Менделеев уже имел возможность подвести первые итоги опытов, которые проводил в приобретённом им в 1865г. имении Боблово Клинского уезда Московской губернии, называемым им «моя сельскохозяйственная станция». Проведенные под его руководством химические исследования почв и продуктов опытных полей Симбирской, Смоленской, Московской и Петербургской губерний не только заслуживали восхищение специалистов Х1Хв., но и по отзывам современных учёных, не имели себе равных и в последующие 100 лет. Однако Д.И. Менделеев не ограничивался анализом образцов почв в химической лаборатории университета. Он изучал применение удобрений, машин, рациональных систем земледелия на полях в Боблове. За пять лет ему удалось удвоить урожаи зерновых, и, когда крестьяне соседних деревень спрашивали его с любопытством и восхищением, «талан у него или счастье», он не без гордости отвечал: «Талан, братцы, талан»

Служба Д.И. Менделеева на благо отечественной промышленности началась, как он сам отмечал «С забот о промышленности сельскохозяйственной». И это было не случайно, потому что он предвидел важность и трудности её развития на сто и более лет вперёд, когда говорил: «Мы живём в эпоху, когда богатство и сила народов определяются преимущественно индустриею, а наши дети или внуки, вероятно, доживут до того, что богатство и вся сила народная будут определятся умелым сочетанием индустрии с сельским хозяйством».

«Одновременно Менделеев продолжал работу и над руководствами и учебниками по химии, но самым важным делом для него оставалась подготовка лекций по неорганической химии. Руководства на русском языке по этому предмету устарели, учебники на иностранных языках тоже не соответствовали новым требованиям. Возникла острая необходимость создать новый учебник по неорганической химии, который бы отражал современный уровень развития химической науки.

Эта идея захватила Менделеева. Стенограф Никитин приходил к нему в кабинет рано утром, и они сразу же приступали к работе. Менделеев диктовал, раскрыв тетрадку со сделанными накануне записями, и, пока Никитин заканчивал расшифровку, Дмитрий Иванович просматривал лежащие на столе книги. Менделеев систематизировал и обобщил основные химические теории и показал их значение для развития различных отраслей хозяйства. В то же время он собирал материал для второго выпуска учебника, куда должно было войти описание химических элементов.

Менделеев тщательно изучил описание свойств элементов и их соединений. Но в каком порядке их проводить? Никакой системы расположения элементов не существовало.

-        Антон! - На пороге появился слуга. - Иди в лабораторию, найди там несколько листов картона и принеси сюда вместе с корзиной.

Антон вышел, в недоумении пожимая плечами. Вскоре он вернулся с рулоном коричневого картона.

-        Помоги мне нарезать его.

Менделеев расчертил картон и начал резать.

-        Все карточки должны были быть одинаковыми - размером с лист тетради. Возьми это для мерки и начинай вырезать.

Менделеев просидел за работой до поздней ночи. На каждую карточку он заносил название элемента, его атомный вес, формулы соединений и основные свойства. Постепенно корзина наполнялась карточками, содержащими сведения обо всех известных элементах. На другой день Менделеев начал их систематизировать. Разбив на триады, как Дёберейнер, он расставил карточки в соответствии с величиной атомного веса элементов... Ничего не получилось. Потом он разъединил ряды, развернул их в колонки, и элемент из каждой последующей колонки поставил в горизонтальный ряд за элементом, с которым тот имел сходные свойства. (см. прил1)

...Менделеева бросило в жар. Получилось нечто совершенно неожиданное! Свойства элементов в каждой колонке постепенно менялись сверху вниз в зависимости от увеличения атомного веса. Например, свойства цинка похожи на свойства магния, и в двух соседних колонках эти элементы расположены рядом - цинк за магнием. За цинком в колонке следует, согласно атомному весу, элемент мышьяк. Если его поставить непосредственно под цинком, мышьяк попадает в ряд алюминия. Но по свойствам эти элементы не похожи друг на друга. Если же мышьяк поставить ещё ниже, он займёт место рядом с кремнием, но свойства кремния отличаются от свойств мышьяка. Мышьяк должен расположиться ещё ниже - за фосфором. Тогда можно будет проследить сходство в свойствах, ведь ещё Митчерлих открыл явление изоморфизма, изучив и сравнив свойства фосфатов и арсенатов. Но между цинком и мышьяком остаются два пустых места. Напрашивается вывод, что они принадлежат ещё не открытым элементам, которые по свойствам близки к алюминию и кремнию.

Руки Менделеева дрожали от волнения. «Значит, свойства элементов периодически зависят от их атомного веса». Менделеев в возбуждении зашагал по кабинету, потом схватил карандаш и написал в верхнем углу листа: «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве». (см. прил2)

С того дня, когда за простыми рядами символов химических элементов Менделеев увидел проявления закона природы, другие проблемы отошли на задний план. Он забросил работу над учебником «Основы химии», не занимался и исследованиями. Распределение элементов в таблице казалось ему несовершенным. По его мнению, атомные веса во многих случаях были определены неточно и поэтому некоторые элементы не попадали на места, соответствующие их свойствам. Взяв за основу периодический закон, Менделеев изменил атомные веса этих элементов и поставил их в один ряд со сходными по свойствам элементами. Опубликованные в разных научных журналах данные о свойствах и составе некоторых соединений часто расходились. Чтобы устранить противоречия, Менделеев сам принялся за исследования. К концу 1869 года у него уже собралось достаточно материала относительно состава и свойств окислов элементов. О результатах своих поисков он докладывал Русскому химическому обществу. Новые исследования внесли большую ясность в систематизацию элементов, в выяснение общих закономерностей, которые характеризуют изменение свойств элементов при изменении их атомных весов. Теперь настало время осветить в подробной статье все области приложения периодического закона.

В статье вышедшей на немецком языке в «Анналах», издаваемых Либихом, Менделеев отвёл большое место разделу «Применение периодического закона для определения свойств ещё не открытых элементов». Он предсказал и подробно описал свойства трёх неизвестных ещё науке элементов — эка-бора, эка-алюминия и эка-кремния. Это выглядело весьма фантастично. Статья не произвела особого впечатления и осталась почти незамеченной, хотя кое-какие отклики были. Нашлись даже учёные, которые оспаривали заслуги Менделеева, утверждая, что подобные таблицы элементов публиковались и раньше. В первую очередь, называли англичанина Уильяма Одлинга и немца Потара Мейера. Менделеев написал несколько ответных статей, в которых заявлял, что подобные таблицы действительнопубликовались, но они построены по исключительно формальному принципу - группировки элементов по их сходству с целью облегчить изучение. Менделеев же установил, что свойства всех элементов и их атомные веса взаимосвязаны. Более того, он дерзнул изменить атомные веса некоторых элементов, основываясь лишь на открытом им законе, а также предсказал свойства ещё не известных до того времени элементов. Если хотя бы один из этих элементов будет открыт, это послужит неопровержимым доказательством верности его взглядов. Но надо набраться терпения и ждать — такие открытия случаются не каждый день: может быть пройдут годы, не исключено, что он и не доживёт до этого великого дня.

Для Менделеева вопрос о периодическом законе был исчерпан. И снова лекции в университете, исследования в лаборатории, сельскохозяйственные опыты в Боблово, поездки по стране на различные химические предприятия.

В это же время Менделеев глубоко заинтересовался ещё одним вопросом - состоянием газов при очень высоком давлении. Председателю Русского химического общества П.А. Кочубею удалось раздобыть средства, и это дало возможность нанять сотрудников, купить аппаратуру. В процессе работы пришлось конструировать новые аппараты, некоторые из них имели большое практическое и научное значение. Самым большим результатом этой работы было выведенное Менделеевым уравнение состояния газов, которое имело более общий вид, чем известное Клапейрона. Исследования свойств газов в разряженном состоянии постепенно направили внимание Менделеева на изучение высотных слоёв атмосферы, где давление воздуха очень низкое. Изучение состояния воздуха верхних атмосферных слоёв могло пролить свет на теорию о «мировом эфире» (космическом пространстве), связанную с проблемами воздухоплавания и метеорологии. Так Менделеев незаметно подошёл к идее построения высотного аэростата, на котором хотел подняться в стратосферу и делать метеорологические наблюдения. Чтобы собрать необходимые средства для постройки аэростата, Менделеев перевёл на русский язык книгу профессора Мона «Метеорология, или учение о погоде». На заглавной странице он написал: «Сумма... от продажи этого сочинения назначается переводчиком на устройство большого аэростата и вообще на изучение метеорологических явлений в верхних слоях атмосферы...». Однако выручка от продажи книги не оправдала ожиданий, и идея пока оставалась неосуществленной.

Однажды осенью 1875года, когда Менделеев просматривал Доклады Парижской Академии наук, взгляд его упал на сообщение Лекока де-Буабодрана об открытии нового элемента, названного им галлием. Менделеев лихорадочно просмотрел статью. Сомнений не было — свойства вновь открытого элемента были очень похожи на предсказанные Менделеевым свойства эка-алюминия. Сомнений не было - это триумф, это победа! Но французский исследователь указал удельный вес галлия - 4,7, а по вычислениям Менделеева получалось 5,9. Менделеев решил написать учёному, указав, что, судя по свойствам открытого им галлия, это не что иное, как предсказанный в 1869г. эка-алюминий.

Одновременно с этим Менделеев отослал статью в «Доклады Парижской Академии наук». В ней он также утверждал, что открытый Лекоком де-Буабодраном элемент является предсказанным им, Менделеевым, эка- алюминием.

Лекок де-Буабодран, прочитав письмо Менделеева, никак не мог понять, почему Менделеев с уверенностью утверждает, что определённый им и его сотрудником Юнгфлейшем удельный вес галлия неверен, если вообще не имел этого элемента, а только предсказал возможность его существования. Но всё же произвёл повторные измерения и убедился, что Менделеев прав. Более точные определения удельного веса галлия дали значение 5,94. Буабодран и Юнгфлейш познакомились со статьями Менделеева о периодическом законе и лишь после этого полностью осознали значение своего открытия: они доказали опытным путём предсказание русского учёного, подтвердив тем самым справедливость периодического закона Менделеева.

Открытие галлия вызвало настоящую сенсацию среди учёных. Имена Менделеева и Лекока де-Буабодрана сразу стали известны всему миру. Учёные, воодушевлённые первым успехом, начали искать остальные, ещё не открытые элементы, которые были предсказаны Менделеевым. В десятках лабораторий Европы закипела работа, сотни учёных мечтали о необыкновенных открытиях.

И успехи не заставляли себя долго ждать. В 1879году профессор Ларе Фредерик Нильсон, работавший в лаборатории Берцелиуса в Упсальском университете (Швеция), открыл новый элемент, полностью соответствующий описанному Менделеевым эка-бору. Он назвал его скандием. Повторное доказательство предсказаний Менделеева вызвало настоящий триумф. Ликовали его друзья, радовались даже недруги — ведь это был настоящий успех, мировое признание русской науки.

-        Вот видите, Николай Николаевич, мои теоретические исследования тоже оказались «делом», - сказал Менделеев Зинину.

-        Не сердитесь, Дмитрий Иванович! Мы - люди старого поколения. Самым важным для нас было и остаётся получение новых веществ и изучение их свойств. Много создавалось теорий, а сколько из них отвергнуто! Поэтому мы привыкли сомневаться во всякой новой теории. Но периодический закон - это совсем другое. Он прославил ваше имя, а вместе с вами и русскую науку во всём мире. Как радостно сознавать, что это заслуга твоего соотечественника!

-        Восемь лет назад, впервые описав свойства тогда ещё неизвестных элементов, я не думал, что доживу до того дня, когда они будут открыты и станут реальным подтверждением правильности периодического закона. Сейчас, когда эти предсказания дважды подтвердились, я могу смело и с гордостью сказать, что периодический закон всеобъемлющ.

-        После такого успеха к вам придёт всеобщее признание!

Зинин был прав. Вскоре стали поступать сообщения об избрании Менделеева почётным членом различных европейских университетов и академий.

Хотя поездки, связанные со всеми этими торжествами, отнимали немало времени, Менделеев продолжал разностороннюю исследовательскую деятельность. Возвратившись из Америки, где он знакомился с постановкой дела в нефтедобывающей промышленности, Дмитрий Иванович занялся изучением возможностей усовершенствования этого производства в России. Большое внимание он уделял вопросу добычи и использования угля. После посещения Донецкого угольного бассейна Менделеев написал несколько статей, в которых подробно осветил проблемы добычи угля с экономической и технической точек зрения. Он впервые поставил совершенно новую проблему подземной газификации угля[4]».

«В тот же период он проводил многочисленные исследования по сжимаемости газов, по сопротивлению жидкостей, изучал растворы, занимался метеорологией и вопросами воздухоплавания. В связи с последними работами и желая исследовать верхние слои атмосферы, Д.И. Менделеев в 1887г. поднялся один на воздушном шаре для наблюдения солнечного затмения и полностью выполнил программу исследования. Полёт на воздушном шаре в то время являлся рискованным, особенно при отсутствии спциалиста-пилота, которого Д.И.Менделеев в последний момент перед подъёмом попросил остаться на земле, так как выяснилось, что из-за дождя шар намок и не мог поднять двух пассажиров. Подобная смелость была проявлена Д.И.Менделеевым и других случаях, когда дело касалось интересов науки[5]».

Между тем труды Д.И.Менделеева получили широкое признание со стороны иностранных научных кругов: его приглашают в Лондон для прочтения Фарадеевской лекции, избирают членом многочисленных иностранных академий, обществ, премируют почётными званиями и медалями. Д.И.Менделеев был избран почётным членом Американской, Ирландской и Югославской академий наук, Дублинского общества, действительным членом Лондонского королевского общества, Эдинбургского королевского общества, Римской, Бельгийской, Датской, Чешской, Краковской и других академий наук. Многочисленные иностранные университеты - Кембриджский, Оксфордский, Геттингенский, Принстонский и другие - избрали его почётным доктором. Он был избран также почётным членом нескольких десятков других иностранных обществ.

После ухода из университета Дмитрий Иванович Менделеев сосредоточился главным образом на технических и экономических вопросах, ведя одновременно научную и большую литературную рабату. Он сделал попытку издать газету под названием «Подъём для освещения путей культурного и промышленного подъёма России. Но издание газеты ему не было разрешено. Д.И. Менделеев принял активное участие в издании «Энциклопедического словаря» Брокгауза и Ефрона, редактируя в нём химико¬технический и промышленный отдел и вступая в качестве автора ряда статей. В 1898г. он был назначен хранителем (управляющим) Главной палаты мер и весов. Работы этого учреждения он поставил на исключительно большую высоту и впервые организовал в нём большую научно-исследовательскую работу.

В последние годы своей жизни Д.И. Менделеев выпустил «Заветные мысли» и ряд статей, в которых высказался о важнейших проблемах народного хозяйства и культуры.

В 1906г. вышла его книга «К познанию России», содержащая многочисленные мысли Д.И. Менделеева о путях дальнейшего развития отечественного народного хозяйства. В течение трёх месяцев эта книга была переиздана несколько раз.

2 февраля 1907г., 73 лет от роду, Дмитрий Иванович Менделеев умер от воспаления лёгких.

Результаты исследований

Мы соприкоснулись с малой частичкой тематики и областей знаний, в которых работал Д.И. Менделеев. Тем не менее, этот материал позволяет сделать выводы, что, обладая кипучей инициативой, огромной трудоспособностью, глубокими знаниями в самых разнообразных областях химии, физики, техники и других наук, Д.И. Менделеев целиком отдавал себя служению своей родине и своему народу.

В годы творческой деятельности Д.И. Менделеева Россия сделала лишь первые шаги по пути использования своих природных богатств. Д.И. Менделеев страстно желал поднять отечественную науку и промышленность, и благосостояние народа. В своих многочисленных печатных трудах и проектах он остро ставил задачу превращения страны в экономически независимую индустриальную державу. Теория и практика, наука и жизнь, слово и дело были у Д.И Менделеева едины и нераздельны.

Литературное наследие Д. И. Менделеева огромно. Оно содержит 431 печатную работу, из которых 40 посвящено химии, 106 физикохимии, 99 физике, 22 геофизике, 99 технике и промышленности, 36 экономическим и общественным вопросам и 29 - другим темам. Приблизительно две трети статей и трудов были посвящены оригинальным научным и техническим работам и одна треть - литературным и обзорным работам и учебным пособиям.

Главным делом жизни Д.И. Менделеева, навеки обессмертившим его имя, было создание периодической системы химических элементов. Открытие периодического закона было величайшим обобщением всего эмпирического материала в химии.

Периодический закон показал, что все химические элементы закономерно связаны между собой. Если элементы расположить в последовательности возрастания их атомных весов, как это сделал Д. И. Менделеев, то оказывается, что они периодически, через правильные промежутки, проявляют сходные свойства. Этим было впервые показано, что все многообразие химических элементов и их соединений в природе образует стройную систему, причем свойства элементов закономерно зависят от их атомного веса или же, как было установлено позднее, от их атомного номера. Известные во время работ Д. И. Менделеева 64 химических элемента он расположил в виде таблицы, которая была названа таблицей Менделеева.

Являясь великим обобщением в области химии и физики, периодический закон позволил не только установить взаимосвязь между элементами, предсказать существование еще не открытых элементов и их свойства, но послужил основой для разнообразных и глубоких исследований в области строения атомов, явлений радиоактивности и изотопии.

Периодический закон не только установил четкую систему взаимозависимости физических и химических свойств веществ, но и дал Д.И. Менделееву возможность предсказать открытие ряда новых, до того времени неизвестных элементов, предопределив их свойства. В течение ряда последующих лет исследователи открыли все недостававшие в периодической системе элементы (галлий, скандий, германий и др.), полностью подтвердив предсказания Д.И. Менделеева.

На основании периодического закона Д.И. Менделеев внес ряд исправлений в величины атомных весов и данные о свойствах некоторых элементов, которые до этого не вызывали сомнений. Вычисленные на основе закона Менделеева атомные веса индия, бериллия, титана, церия, урана и платиновых металлов оказались правильными, а полученные до этого экспериментальные данные оказались неверными. Предсказание новых элементов и исправление атомных весов известных ранее элементов на основании периодического закона были подлинным триумфом Д.И. Менделеева.

И в наши дни вся таблица Д.И. Менделеева пополняется новыми химическими элементами и название «дармштадий» дано элементу № 110 в честь немецкого города Дармштадт. В этом городе расположен исследовательский научный центр, в котором на протяжении последних 30 лет были выполнены многочисленные работы по получению и изучению свойств сверхтяжёлых элементов с атомными номерами 107 и больше. Дармштадт относится к земле (в нашем представлении — области) Гессен (по-немецки- Hessen). В честь этой земли Германии назван элемент №108, русское название которого, вероятно, должно звучать как «гессий», а не «хассий», так как по- русски название земли звучит как Гессен.

Название элемента № 111 -рентгений-дано в честь выдающегося немецкого физика Вильгельма Конрада Рентгена (1845-1923), который в 1895г. открыл новый вид излучения и назвал его Х-лучами(см. прил-3).

Открытие явления радиоактивности в XX в. резко изменило представления о строении атомов, показав их сложность - наличие в их составе ядер и электронов. Атомные ядра, в свою очередь, оказались сложными образованиями, состоящими из протонов и нейтронов. Из комбинаций этих частиц состоят атомы всех элементов. Спектроскопия, рентгеноскопия и квантовая механика позволили построить модели атомов. Далее последовало открытие изотопии элементов, т. е. наличия у одних и тех же элементов разных атомов, отличающихся по массе и энергии, открытие искусственной радиоактивности, возможности деления атомов и взаимных превращений элементов. В настоящее время найдено в природе и искусственно синтезировано свыше 1400 разновидностей атомов химических элементов, из которых около 1000 искусственно-радиоактивных. Все эти открытия явились подлинной реализацией наших представлений о строении и свойствах вещества. Они углубили и развили закон Менделеева. В новом виде каждая колонка таблицы Менделеева включает, кроме атомного веса и порядкового номера, также число электронов атома и другие характеристические константы.

Новые исследования физиков и химиков объяснили, почему свойства атомов изменяются периодически, в соответствии с ростом их атомного номера, т. е. в зависимости от величины положительного заряда атомного ядра. Периодичность оказалась результатом слоистого строения электронной оболочки атомов. Периодический закон проявляется в разнообразных физических и химических свойствах элементов и их соединений.

К числу своих крупнейших работ сам Д.И. Менделеев относил ещё «Исследование упругости газов» и «Понимание растворов как ассоциаций». Приступив к изучению свойств газов, он обнаружил несовершенство применявшихся до него методов исследования, разработал несколько новых приборов, смело перешёл к разреженных газов в более высоких слоях атмосферы и внёс много нового в метеорологию. Убедившись в том, что высокие слои атмосферы являются «великой лабораторией погоды», Д.И. Менделеев изучил теоретические вопросы воздухоплавания и, как упоминалось выше, поднялся в 1887г. на аэростате для исследования верхних слоёв атмосферы. За совершение этого полёта Д.И. Менделеев удостоился медали Французского общества воздухоплавания. Ближайший сотрудник Д.И. Менделеева, позднее академик, Д.П. Коновалов писал: «В области воздухоплавания Менделеев провёл теоретическую работу, в которой также ищет прежде всего «основы». Его труд «О сопротивлении жидкостей и о воздухоплавании» (1880г.), по мнению знаменитого русского учёного, отца русской авиации профессора Н.Е. Жуковского, является «капитальной монографией по сопротивлению жидкостей, которая и занимающихся кораблестроением, воздухоплаванием или баллистикой».

Заглядывая в будущее, Д.И. Менделеев ясно видел в нефти драгоценное сырье для получения большого количества весьма нужных органических продуктов. В связи с этим он бросил вещие слова: топить нефтью все равно, что топить ассигнациями. Он ставит задачу использования природных газов. Как известно, эти мысли стали в нашей стране реальностью, и современная промышленность использует газы не только как топливо, но и для разнообразных синтезов органических веществ.

«Наука и промышленность вот тут мои мечты!- писал Д.И. Менделеев. На основе сельскохозяйственных и экономических исследований Д.И.Менделеев опровергал «закон убывающего плодородия» и мальтузианство, говоря, что «уже ныне миллион людей для своей жизни нуждается в количестве земли во много раз меньшем, чем это было за 200 лет тому назад, а через 200 лет им нужно еще много меньше земли... Пессимизму не должно быть места. В другом месте «Не то что 10 миллиардов, но и во много раз больше народу пропитание на земном шаре найдут, прилагая к этому делу не только труд, но и настойчивую изобретательность руководимую знаниями».

Д. И. Менделеев явился провозвестником химизации сельского хозяйства.

В ряде работ д. И. Менделеев высказывал мысли о возможности и необходимости переделки растений и животных в интересах народного хозяйства. Эти его высказывания также перекликаются с современными воззрениями передовой мичуринской агробиологии. «Если можно было дойти до производства тюльпанов желаемого цвета, то можно дойти и до производства из рябины фрукта на славу по широте спроса, по вкусу и пользе...» «Только тогда можно надеяться на открытие многого нового, неизвестного, а совокупность таких новостей может глубоко повлиять на наукуи практику сельского хозяйства»,- говорит Д. И. Менделеев в статье «Мысли о развитии сельскохозяйственной промышленности».

Большой интерес представляют и работы Д. И. Менделеева по животноводству и молочному хозяйству, в которых он также определил соответствующие области науки своего времени. Он обследовал скотоводство, артельное сыроварение и маслоделие в нескольких губерниях и на этом основании внес ряд новых предложений, основанных на том, что для увеличения продуктивности необходимо в первую очередь правильное и хорошее кормление тщательный подбор скота. Дмитрий Иванович нашел время, чтобы подвергнуть детальному изучению условия кормления и удои коровы Няньки, которая давала рекордные удои по количеству молока.

Не будучи специалистом в области взрывчатых веществ, он тем не менее не побоялся взяться за решение важной задачи, связанной с этими проблемами. По поручению Морского министерства Д. И. Менделеев был командирован за границу для ознакомления с состоянием производства бездымного пороха, однако ему отказались сообщить его состав. В 1892г. совершенно независимо от иностранных работ Д. И. Менделеев на основе своих теоретических расчетов открыл новый вид бездымного пороха, названный им пироколлодием, который и в настоящее время производится в широких размерах.

К какой бы области науки и практики ни прикасался Д. И. Менделеев, всюду он устанавливал «основы» и находил новые, самобытные решения самых сложных задач.

Заключение.

Время нередко стирает и покрывает тенью величественные образы прошлого. Но спустя 175 лет со дня рождения Д.И. Менделеева дела его бессмертны и с течением времени светят нам всё ярче, вдохновляют и указывают пути бесчисленным старым и молодым исследователям. В честь Д.И. Менделеева установлены премии Академии наук за выдающиеся работы по химии и физике. Имя Менделеева присвоено нескольким обществам, институтам и учебным заведениям России. В честь учёного названы подводный хребет вСеверном Ледовитом океане, действующий вулкан на острове Кунашир, кратер на Луне, минерал менделевий и др. Проводятся Менделеевские съезды по общей прикладной химии, ежегодные Менделеевские чтения.

Считаю, что имя Д.И. Менделеева должен знать каждый. Он внёс неоценимый вклад в развитие не только мировой и русской науки, но и в развитие сельского хозяйства и промышленности. Дмитрий Иванович Менделеев мастер своего дела и вряд ли его успех удастся кому-нибудь повторить. Образ гениального учёного и патриота Д.И. Менделеева будет всегда звать к новым творческим исканиям и дерзаниям для блага и процветания нашей Родины.

Список литературы.

1. «Великие химики».

К. Манолов, Москва «Мир» 1985.

2. «Люди науки Д.И. Менделеев».

Д.И. Макареня, Ю.В. Рысев Москва «Просвещение» 1983.

3. «Люди русской науки».

«Очерки о выдающихся деятелях естествознания и техники».

Под редакцией И.В. Кузнецова Москва 1961.

4. «100 великих химиков».

Д.К. Самин, Москва «Вече» 2001.

5. «Творцы мировой науки от античности до хх века популярная библиографическая энциклопедия».

Москва, Поликов дом 2001.

Приложение.

(Прил.2)

(Прил.3)

---

[1] «Люди науки»

2.«100 великих химиков».

3.      «Люди русской науки».

4. «Люди русской науки».

5. «Творцы мировой науки».