Страница 38 из 39
Дмитрий Иванович Менделеев
Великий русский химик, открыватель периодического закона химических элементов.
Родился 27 января 1834 года в Сибири, в Тобольске.
Отец Менделеева был директором гимназии, но, потеряв зрение, рано вышел в отставку. В гимназии Менделеев особыми способностями не отличался и годы учебы вспоминал без всякого удовольствия. Зато навсегда запомнилось ему время, проведенное с матерью на стекольном заводе в селе Аремзянке, который принадлежал ее брату. Там Менделеев впервые увидел, как рабочие засыпают в стеклоплавильные горшки песок, известняк и селитру, а затем, набрав в железную трубку расплавленную массу, выдувают из жидкого стекла бутылки и банки.
Решив дать сыну приличное образование, мать Менделеева повезла его в Москву. Но поступить в университет Менделеев не смог. Как лицо, окончившее гимназию Казанского учебного округа, он имел право поступать только в Казанский университет. Не желая смириться с этим, мать повезла его в столицу.
В Петербурге Менделеев собрался поступать в Медико-хирургическую академию, но работа с анатомическими препаратами оказалась для него совершенно непереносимой. Тогда, по совету матери, он поступил на естественное отделение физико-математического факультета Главного педагогического института, который когда-то заканчивал его отец. Институт этот находился рядом с Петербургским университетом (в здании Двенадцати коллегий) и значительная часть профессуры института и университета была общей. Химию, например, и там и там читал А. А. Воскресенский, физику – Э. Х. Ленц, математику – Н. В. Остроградский. При этом педагогический институт считался закрытым заведением, в его стенах царила строжайшая дисциплина. Даже на прогулки разрешалось выходить только в сопровождении студентов старшего курса или преподавателей. Уже в шесть с половиной часов утра студенты должны были находиться в классах для самостоятельных занятий; с небольшими перерывами они занимались до позднего вечера.
Научную работу Менделеев начал еще студентом.
В 1854 году, под руководством профессора С. С. Куторги, он приступил к изучению связей между кристаллической формой и химическим составом различных веществ, в частности к изучению изоморфизма, что составило содержание его работы «Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы к составу».
Окончив институт, Менделеев, как государственный стипендиат, был назначен старшим учителем гимназии в Симферополь, однако, из-за начавшейся Крымской войны гимназия в Симферополе закрылась. Некоторое время Менделеев преподавал в одной из Одесских гимназий, затем вернулся в Петербург. В 1856 году он защитил магистерскую диссертацию «Удельные объемы». А с 1857 года он начал преподавать в Петербургском университете.
В те годы учебника химии, который отвечал бы всем необходимым требованиям, не было. Готовясь к лекциям, Менделеев тщательно выписывал на специальные карточки свойства отдельных химических веществ, в том числе простых, которых тогда насчитывалось около шестидесяти. Это, вероятно, и стало первым подходом к стержневому признаку будущей системы. Распределив все известные к тому времени элементы в порядке возрастания их атомных весов, Менделеев обнаружил некую закономерную повторяемость физических и химических свойств элементов.
В 1859 году Менделеев был командирован за границу.
В Гейдельберге он работал в лабораториях Бунзена и Кирхгофа, а в 1860 году принял участие в знаменитом Международном конгрессе химиков в Карлсруэ. На конгрессе он услышал доклад итальянца Канниццаро, посвященный интерпретации известной молекулярной теории Авогадро. Возможно, именно этот доклад вновь заставил Менделеева вернуться к мысли о некоей связи между свойствами простых тел и атомными весами.
Из Парижа, где работали тогда такие крупные химики, как Дюма (родной брат знаменитого романиста), Варц, физик Беккерель, Менделеев вернулся в Гейдельберг. Несмотря на широкое общение с коллегами и веселые поездки с друзьями в Швейцарию и Италию, Менделеев провел в Гейдельберге важные исследования в области физической химии. В частности, он открыл существование критической температуры.
По возвращении в Россию Менделеев продолжил чтение лекций в Петербургском университете, закончил и опубликовал первый русский учебник органической химии. Кстати, эта его работа была удостоена Демидовской премии.
В 1864 году Менделеева избрали профессором Петербургского практического технологического института по кафедре химии, а в следующем году он защитил докторскую диссертацию «Рассуждение о соединении спирта с водою». Защита позволила Менделееву получить место ординарного профессора Петербургского университета по кафедре технической химии. В 1868 году он приступил к работе над «Основами химии», что привело его к открытию периодического закона химических элементов.
Первый вариант периодической таблицы Менделеев напечатал в виде отдельного листка под названием «Опыт системы элементов, основанный на их атомном весе и химическом сходстве». Этот листок в марте 1869 года Менделеев разослал многим русским и иностранным химикам. Что же касается специального сообщения об открытом Менделеевым соотношении между свойствами элементов и их атомными весами, то оно было сделано 6 марта 1869 года на заседании Русского химического общества профессором Н. А. Меншуткиным, – от имени Менделеева, который в тот день был болен. Профессор Меншуткин показал собравшимся членам Русского химического общества таблицу, на которой, сразу под названием «Опыт системы элементов, основанной на их атомных весе и химическом сходстве», столбиками располагались названия химических элементов и их химические веса. Судя по сохранившимся воспоминаниям, больше всего поразило присутствующих то сообщение, что теперь «…должно ожидать открытия еще многих неизвестных простых тел».
Летом 1871 года Менделеев подытожил исследования, связанные с установлением периодического закона, в труде «Периодическая законность для химических элементов».
До Менделеева ученые, занимавшиеся химической классификацией, обычно ограничивались тем, что объединяли в определенные группы сходные по химическим свойствам элементы, не указывая при этом никаких внутренних связей между группами. Менделеев, твердо убежденный в существовании некоего объективного закона, которому подчиняются все многообразные по свойствам элементы, пошел другим путем. Он начал искать в качестве характеристики элементов нечто материальное, отражающее все многообразие их свойств. Счастливо взяв в качестве такой характеристики атомный вес, Менделеев сопоставил известные в то время группы элементов по величине атомного веса и их членов. Написав группу галогенов под группой щелочных металлов и расположив под ними другие группы сходных элементов в порядке возрастания величины их атомных весов, Менделеев установил, что члены этих естественных групп образуют общий закономерный ряд. При этом химические свойства элементов, составляющих ряд, периодически повторяются.