Дмитрий иванович менделеев считал главным своим научным достижением работы по экономике. Почему дмитрий менделеев не получил нобелевскую премию

Периодическая система Дмитрия Ивановича Менделеева и её значение для естествознания

Введение

Открытие Д.И.Менделеевым закономерностей в строении материи оказалась очень важной вехой в развитии мировой науки и мысли. Гипотеза о том, что все вещества во Вселенной состоят лишь из нескольких десятков химических элементов в 19 веке казалась совершенно невероятной, но она была доказана «Периодической системой элементов» Менделеева.

Открытие периодического закона и разработка периодической системы химических элементов Д. И. Менделеевым явились вершиной развития химии в XIX веке. Обширная сумма знаний о свойствах 63 элементов, известных к тому времени, была приведена в стройный порядок.

Периодическая система элементов

Д. И. Менделеев считал, что основной характеристикой элементов являются их атомные веса, и в 1869 г. впервые сформулировал периодический закон.

Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов.

Весь ряд элементов, расположенных в порядке возрастания атомных масс, Менделеев разбил на периоды, внутри которых свойства элементов изменяются последовательно, разместив периоды так, чтобы выделить сходные элементы.

Однако, несмотря на огромную значимость такого вывода, периодический закон и система Менделеева представляли лишь гениальное обобщение фактов, а их физический смысл долгое время оставался непонятным. Лишь в результате развития физики XX века - открытия электрона, радиоактивности, разработки теории строения атома - молодой, талантливый английский физик Г. Мозле установил, что величина зарядов ядер атомов последовательно возрастает от элемента к элементу на единицу. Этим открытием Мозле подтвердил гениальную догадку Менделеева, который втрех местах периодической таблицы отошел от возрастающей последовательности атомных весов.

Так, при ее составлении Менделеев поставил 27 Со перед 28 Ni, 52 Ti перед 5 J, 18 Аг перед 19 К, несмотря на то, что это противоречило формулировке периодического закона, то есть расположению элементов в порядке увеличения их атомных весов.

Согласно закону Мозле заряды ядер данных элементов соответствовали положению их в таблице.

В связи с открытием закона Мозле современная формулировка периодического закона следующая:

свойство элементов, а так же формы и свойства их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра их атомов.

Итак, главной характеристикой атома является не атомная масса, а величина положительного заряда ядра. Это более общая точная характеристика атома, а значит, и элемента. От величины положительного заряда ядра атома зависят все свойства Элемента и его положение в периодической системе. Таким образом, порядковый номер химического элемента численно совпадает с зарядом ядра его атома. Периодическая система элементов является графическим изображением периодического закона и отражает строение атомов элементов.

Теория строения атома объясняет периодическое изменение свойств элементов. Возрастание положительного заряда атомных ядер от 1-до 110 приводит к периодическому повторению у атомов элементов строения внешнего энергетического уровня. А поскольку от числа электронов на внешнем уровне в основном зависят свойства элементов; то и они периодически повторяются. В этом физический смысл периодического закона.

В качестве примера рассмотрим изменение свойств у первых и последних элементов периодов. Каждый период в периодической системе начинается элементами атомы, которых на внешнем уровне имеют один s-электрон (незавершенные внешние уровни) и потому проявляют сходные свойства - легко отдают валентные электроны, что обуславливает их металлический характер. Это щелочные металлы - Li, Na, К, Rb, Cs.

Заканчивается период элементами, атомы которых на внешнем уровне содержат 2 (s 2) электрона (в первом периоде) или 8 (s 1 p 6) электронов (во всех последующих), то есть имеют завершенный внешний уровень. Это благородные газы Не, Ne, Ar, Kr, Xe, имеющие инертные свойства.

Именно вследствие сходства строения внешнего энергетического уровня похожи их физические и химические свойства.

В каждом периоде с возрастанием порядкового номера элементов металлические свойства постепенно ослабева-ют и возрастают неметаллические, заканчивается период инертным газом. В каждом периоде с возрастанием порядкового номера элементов металлические свойства постепенно ослабева-ют и возрастают неметаллические, заканчивается период инертным газом.

В свете учения о строении атома становится понятным разделение всех элементов на семь периодов, сделанное Д. И. Менделеевым. Номер периода соответствует числу энергетических уровней атома, то есть положение элементов в периодической системе обусловлено строением их атомов. В зависимости от того, какой подуровень заполняется электронами, все элементы делят на четыре типа.

1. s-элементы. Заполняется s-подуровень внешнего уровня (s 1 - s 2). Сюда относятся первые два элемента каждого периода.

2. р-элементы. Заполняется р-подуровень внешнего уровня (р 1 -- p 6)- Сюда относятся последние шесть элементов каждого периода, начиная со второго.

3. d-элементы. Заполняется d-подуровень последнего уровня (d1 - d 10), а на последнем (внешнем) уровне остается 1 или 2 электрона. К ним относятся элементы вставных декад (10) больших периодов, начиная с 4-го, расположенные между s- и p-элементами (их также называют переходными элементами).

4. f-элементы. Заполняется f-подуровень глубинного (треть его снаружи) уровня (f 1 -f 14), а строение внешнего электронного уровня остается неизменным. Это лантаноиды и актиноиды, находящиеся в шестом и седьмом периодах.

Таким образом, число элементов в периодах (2-8-18-32) соответствует максимально возможному числу электронов на соответствующих энергетических уровнях: на первом - два, на втором - восемь, на третьем - восемнадцать, а на четвертом - тридцать два электрона. Деление групп на подгруппы (главную и побочную) основано на различии в заполнении электронами энергетических уровней. Главную подгруппу составляют s - и p-элементы, а побочную подгруппу - d-элементы. В каждой группе объединены элементы, атомы которых имеют сходное строение внешнего энергетического уровня. При этом атомы элементов главных подгрупп содержат на внешних (последних) уровнях число электронов, равное номеру группы. Это так называемые - валентные электроны.

У элементов побочных подгрупп валентными являются электроны не только внешних, но и предпоследних (вто-рых снаружи) уровней, в чем и состоит основное различие в свойствах элементов главных и побочных подгрупп.

Отсюда следует, что номер группы, как правило, указывает число электронов, которые могут участвовать в образовании химических связей. В этом заключается физический смысл номера группы.

С позиций теории строения атома легко объясняется возрастание металлических свойств элементов в каждой группе с ростом заряда ядра атома. Сравнивая, например, распределение электронов по уровням в атомах 9 F (1s 2 2s 2 2р 5) и 53J (1s 2 2s 2 2р 6 3s 2 Зр 6 3d 10 4s 2 4р 6 4 d 10 5s 2 5p 5) можно отметить, что у них по 7 электронов на внешнем уровне, что указывает на сходство свойств. Однако внешние электроны в атоме йода находятся дальше от ядра и поэтому слабее удерживаются. По этой причине атомы йода могут отдавать электроны или, иными словами, проявлять металлические свойства, что нехарактерно для фтора.

Итак, строение атомов обуславливает две закономерности:

а) изменение свойств элементов по горизонтали - в периоде слева направо ослабляются металлические и усиливаются неметаллические свойства;

б) изменение свойств элементов по вертикали - в группе с ростом порядкового номера усиливаются металлические свойства и ослабевают неметаллические.

Таким образом: по мере возрастания заряда ядра атомов химических элементов периодически изменяется строение их электронных оболочек, что является причиной периодического изменения их свойств.

Структура периодической Системы Д. И. Менделеева.

Периодическая система Д. И. Менделеева подразделяется на семь периодов – горизонтальных последовательностей элементов, расположенных по возрастанию порядкового номера, и восемь групп – последовательностей элементов обладающих однотипной электронной конфигурацией атомов и сходными химическими свойствами.

Первые три периода называются малыми, остальные – большими. Первый период включает два элемента, второй и третий периоды – по восемь, четвёртый и пятый – по восемнадцать, шестой – тридцать два, седьмой (незавершённый) – двадцать один элемент.

Каждый период (исключая первый) начинается щелочным металлом и заканчивается благородным газом.

Элементы 2 и 3 периодов называются типическими.

Малые периоды состоят из одного ряда, большие – из двух рядов: чётного (верхнего) и нечётного (нижнего). В чётных рядах больших периодов расположены металлы, и свойства элементов слева направо изменяются слабо. В нечётных рядах больших периодов свойства элементов изменяются слева направо, как у элементов 2 и 3 периодов.

В периодической системе для каждого элемента указывается его символ и порядковый номер, название элемента и его относительная атомная масса. Координатами положения элемента в системе является номер периода и номер группы.

Элементы с порядковыми номерами 58-71, именуемыми лантаноидами, и элементы с номерами 90-103 - актиноиды – помещаются отдельно внизу таблицы.

Группы элементов, обозначаемые римскими цифрами, делятся на главные и побочные подгруппы. Главные подгруппы содержат 5 элементов (или более). В побочные подгруппы входят элементы периодов, начиная с четвёртого.

Химические свойства элементов обуславливаются строением их атома, а точнее строением электронной оболочки атомов. Сопоставление строения электронных оболочек с положением элементов в периодической системе позволяет установить ряд важных закономерностей:

1. Номер периода равен общему числу энергетических уровней, заполняемых электронами, у атомов данного элемента.

2. В малых периодах и нечётных рядах больших периодов с ростом положительного заряда ядер возрастает число электронов на внешнем энергетическом уровне. С этим связано ослабление металлических и усиление неметаллических свойств элементов слева направо.

Номер группы, указывает число электронов, которые могут участвовать в образовании химических связей (валентных электронов).

В подгруппах с ростом положительного заряда ядер атомов элементов усиливаются их металлические и ослабляются неметаллические свойства.

История создания Периодической системы

Дмитрий Иванович Менделеев в октябре 1897 году писал в статье «Периодическая законность химических элементов»:

- После открытий Лавуазье понятие о химических элементах и простых телах так укрепилось, что их изучение положено в основу всех химических представлений, а вследствие того взошло и во все естествознание. Пришлось признать, что все вещества, доступные исследованию, содержат очень ограниченное число материально разнородных элементов, друг в друга не превращающихся и обладающих самостоятельною весомою сущностью и что все разнообразие веществ природы определяется лишь сочетанием этих немногих элементов и различием или их самих, или их относительного количества, или при одинаковости качества и количества элементов - различием их взаимного положения, соотношения или распределения. «Простыми» телами должно при этом назвать вещества, содержания лишь один какой-либо элемент, «сложными» - два или более. Но для данного элемента могут существовать многие видоизменения простых тел, ему отвечающих, зависящие от распределения («строения») его частей или атомов, т.е. от того вида изомерии, который называется «аллотропией». Так углерод, как элемент, является в состоянии угля, графита и алмаза, которые (взятые в чистом виде) дают при сжигании один и тот же углекислый газ и в том же количестве. Для самих же «элементов» ничего подобного не известно. Они видоизменениям и взаимным превращениям не подвергаются и представляют, по современным воззрениям, неизменную сущность изменяющегося (химически, физически и механически) вещества, входящую как в простые, так и в сложные тела.

Весьма, в древности и до ныне, распространенное представление о «единой или первичной» материи, из которой слагается все разнообразие веществ, опытом не подтверждено, и все попытки, к сему направленные, оказались его опровергающими. Алхимики верили в превращение металлов друг в друга, доказывали это разными способами, но при поверке все оказалось или обманом (особенно в отношении к производству золота из других металлов), или ошибкой и неполнотой опытного исследования. Однако, нельзя не заметить, что если бы завтра оказалось, что металл А превращается целиком или отчасти в другой металл В, то из этого вовсе не будет еще следовать, что простые тела способны друг в друга превращаться вообще, как, например, из того, что долгое время закись урана считали за простое тело, а она оказалась содержащей кислород и действительный металлический уран - вовсе не следует делать никакого общего заключения, а можно только в частности судить о бывшей и современной степенях знакомства с ураном, как самостоятельным элементом. С этой точки зрения должно взглянуть и на оповещенное Емменсом (Stephen - Н. Emmeus) превращение мексиканского серебра отчасти в золото (май-июнь 1897 г.), если справедливость наблюдений оправдается и Argentaurum не окажется подобным алхимистическим оповещением подобного же рода, не раз бывшим и также прикрывавшемся покровом секрета и денежного интереса. Что холод и давление могут содействовать перемене строения и свойств - давно известно, хотя бы по примеру олова Фрицше, но нет фактов, позволяющих предполагать, что изменения эти идут столь глубоко и доходят не до строения частиц, а до того, что ныне считается атомами и элементами, а потому утверждаемое Емменсом превращение (хотя бы и постепенно) серебра в золото будет оставаться сомнительным и мaлозначущим даже в отношении к серебру и золоту, пока, во-первых, «секрет» не будет на столько раскрыт, что опыт может быть всеми воспроизведен, и во-вторых, пока обратный переход (при накаливании и уменьшении давления?) золота в серебро не будет установлен, или пока не будет установлена фактическая его невозможность или трудность. Легко понять, что переход спирта углекислоты в сахар труден, хотя обратный идет легко, потому что сахар бесспорно сложнее спирта и углекислоты. И мне кажется очень мало вероятным переход серебра в золото, если обратно - золото не будет переходить в серебро, потому что атомный вес и плотность золота чуть не в два раза более, чем серебра, из чего должно, по всему известному в химии, заключить, что если серебро и золото произошли из одного материала, то золото сложнее серебра и должно превращаться в серебро легче, чем обратно. Поэтому я думаю, что г. Емменсу для убедительности не только следовало бы раскрыть «секрет», но и попробовать, да и показать, если можно, превращение золота в серебро, тем более, что при получении из дорогого металла другого, в 30 раз более дешевого, денежные интересы будут, очевидно, на далеком плане, а интересы правды и истины окажутся явно на первом, теперь же дело представляется, на мой взгляд, с обратной стороны.

При таком представлении о химических элементах - они оказываются чем-то отвлеченным, так как в отдельности мы их не видим и не знаем. К такому почти идеалистическому представлению столь реалистическое знание, как химия, пришло по совокупности всего доныне наблюденного, и если это представление можно отстаивать, то лишь как предмет глубоко укоренившегося убеждения, доныне оказавшегося совершенно согласным с опытом и наблюдением. В этом смысле понятие о химических элементах имеет глубоко реальное основание во всей науке о природе, так как, например, углерод нигде, никогда, никем и нисколько не превращен в какой-либо другой элемент, тогда как простое тело - уголь превращено в графит и алмаз и, быть может, когда-нибудь можно будет превратить его и в вещество жидкое или газообразное, если удастся найти условия упрощения сложнейших частиц угля. Главное понятие, с которым возможно приступить к объяснению П. законности, состоит именно в коренном различии представлений об элементах и о простых телах. Углерод - элемент, нечто неизменное, содержащееся, как в угле, так и в углекислом газе или в светильном, как в алмазе, так и в массе изменчивых органических веществ, как в известняке, так и в дереве. Это - не конкретное тело, а весомое (материальное) вещество с суммой свойств. Как в парах воды или в снеге нет конкретного тела - жидкой воды, а есть то же весомое вещество с суммой ему одному принадлежащих свойств, так во всем углеродистом содержится материально-однородный углерод: не уголь, а именно углерод. Простые тела суть вещества, содержащие только один какой-либо элемент, и понятие о них становится прозрачно-ясным только тогда, когда признается укрепившееся представление об атомах и частицах или молекулах, из которых слагаются однородные вещества; причем понятию об элементе отвечает атом, а простому телу - частица. Простые тела, как и все тела природы, составлены из частиц: вся их разница от сложных тел состоит лишь в том, что частицы сложных тел содержат разнородные атомы двух или многих элементов, а частицы простых тел - однородные атомы данного элемента. Все, что излагается далее, должно относить именно к элементам, т.е. напр. к углероду, водороду и кислороду, как составным частям сахара, дерева, воды, угля, кислородного газа, озона и т.п., но не простым телам, элементами образуемыми. При этом, очевидно, является вопрос: как же можно находить какую-либо реальную законность в отношении к таким предметам, как элементы, существующие лишь как представления современных химиков, и что же реально осуществимое можно ожидать, как следствие из расследования каких-то отвлеченностей? Действительность отвечает на подобные вопросы с полною ясностью: отвлечения, если они правдивы (содержат элементы истины) и соответствуют реальности, могут служить предметом точно такого же исследования, как и чисто материальные конкретности. Так химические элементы, хотя суть отвлеченности, подлежат расследованию совершенно такому же, как простые или сложные тела, которые можно накалить, взвесить и вообще подвергать прямому наблюдению. Сущность дела здесь в том, что у химических элементов, на основании опытного исследования простых и сложных тел, ими образуемых, открываются свои индивидуальные свойства и признаки, совокупность которых и составляет предмет исследования. Мы и обратимся теперь к перечислению некоторых из особенностей, принадлежащих химическим элементам, чтобы затем показать П. законность химических элементов.

Свойства химических элементов должно разделить на качественные и количественные, хотя бы первые из них и сами по себе подлежали измерению. К числу качественных прежде всего принадлежит свойство образовать кислоты и основания. Хлор может служить образцом первых, так как и с водородом, и кислородом образует явные кислоты, способные с металлами и основаниями давать соли, начиная с первообраза солей - поваренной соли. Натрий же поваренной соли NaCl может служить образцом элементов, дающих только основания, так как кислотных окислов с кислородом он не дает, образуя или основание (окись натрия), или перекись, обладающую характерными признаками типической перекиси водорода. Все элементы суть более или менее кислотные или основные, с явными переходами от первых ко вторым. Это качественное свойство элементов электрохимики (с Берцелиусом во главе) выразили, отличив сходных с натрием, на основании того, что первые при разложении током являются на аноде, а вторые на катоде. Тоже качественное различие элементов выражается отчасти и в различении металлов и металлоидов, так как основные элементы относятся к числу таких, которые в виде простых тел дают настоящие металлы, а кислотные элементы образуют в виде простых тел металлоиды, не имеющие вида и механических свойств настоящих металлов. Но во всех этих отношениях не только невозможно прямое измерение, позволяющее устанавливать последовательность перехода от одних свойств к другим, но и нет резких различий, так что есть элементы в том или ином отношении переходные или такие, которые можно отнести и в тот, и в другой разряд. Так алюминий, по внешнему виду явный металл, отлично проводящий гальв. ток, в своем единственном окисле Аl 2 O 3 (глинозем) играет роль то основную, то кислотную, так как соединяется и с основаниями (напр. Na 2 O, MgO и др.), и с кислотными окислами, например образуя серноглиноземную соль A1 2 (SO 4) 3 =Al 2 O 3 3O 3 ; и в том, и в другом случае он обладает слабо выраженными свойствами. Сера, образуя несомненный металлоид, во множестве химических отношений сходна с теллуром, который по внешним качествам простого тела всегда относился к металлам. Такие случаи, очень многочисленные, придают всем качественным признакам элементов некоторую степень шаткости, хотя и служат к облегчению и, так сказать, оживлению всей системы знакомства с элементами, указывая в них признаки индивидуальности, позволяющей предугадывать еще не наблюденные свойства простых и сложных тел, образующихся из элементов. Эти сложные индивидуальные особенности элементов придавали чрезвычайный интерес открытию новых элементов, не позволяя никоим образом сколько-нибудь предвидеть сумму физических и химических признаков, свойственных веществам, ими образуемым. Все, чего можно было достигать при изучении элементов, ограничивалось сближением в одну группу наиболее сходных, что уподобляло все это знакомство с систематикою растений или животных, т.е. изучение было рабским, описательным и не позволяющим делать какие-либо предсказания по отношению к элементам, еще не бывшим в руках исследователей. Ряд иных свойств, которые мы назовем количественными, выступил в надлежащем виде для химических элементов только со времени Лорана и Жерара, т.е. с 50-х годов текущего столетия, когда была подвергнута исследованию и обобщению способность взаимного реагирования со стороны состава частиц и укрепилось представление о двуобъемных частицах, т.е. о том, что в парообразном состоянии, пока нет разложения, всякие частицы (т.е. количества веществ, вступающие в химическое взаимодействие между собою) всех тел занимают такой же объем, какой занимают два объема водорода при той же температуре и том же давлении. Не входя здесь в изложение и развитие начал, укрепившихся при этом, ныне общепринятом представлении, достаточно сказать, что с развитием унитарной или частичной химии в последние 40 или 50 лет получилась твердость, прежде не существовавшая, как в определении атомных весов элементов, так и в определении состава частиц простых и сложных тел, ими образуемых, и стала очевидною причина различия свойств и реакций обыкновенного кислорода О 2 и озона O 3 , хотя оба содержат только кислород, как и разность маслородного газа (этилена) C 2 H 4 от жидкого цетена С 16 Н 32 , хотя оба содержат на 12 весовых частей углерода по 2 весовых части водорода. В эту многознаменательную эпоху химии выступило в ней для каждого хорошо обследованного элемента два более или менее точных количественных признака или свойства: вес атома и тип (форма) состава частиц соединений, им образуемых, хотя ничто не указывало еще ни на взаимную связь этих признаков, ни на соотношение их с другими, особенно качественными, свойствами элементов. Вес атома, свойственный элементу, т.е. неделимое, наименьшее относительное количество его, входящее в состав частиц всех его соединений, особенно был важен для изучения элементов и составлял их индивидуальную характеристику, пока чисто эмпирического свойства, так как для определения атомного веса элемента надобно узнать не только эквивалент или относительный весовой состав некоторых его соединений с элементами, вес атома которых известен из иных определений, или условно принят известным, но и определить (по реакциям, плотностям паров и т.п.) частичный вес и состав хоть одного, а лучше многих из соединений, им образуемых. Этот путь опыта столь сложен, длинен и требует такого совершенно очищенного и тщательно изученного материла из числа соединений элемента, что для многих, особенно для редких в природе элементов, при отсутствии особо понудительных причин, оставалось много сомнений относительно истинной величины атомного веса, хотя весовой состав (эквивалент) некоторых соединений их и был установлен; таковы, напр., были уран, ванадий, торий, бериллий, церий и др. При чисто эмпирическом значении веса атома не было и особого интереса углубляться в этот предмет для элементов, редко подвергаемых исследованию, тем не менее для большой массы обыкновеннейших элементов величины атомных весов можно было уже в начале 60-х годов считать твердо установленными, особенно после того, как Канницаро твердо установил для многих металлов, напр. Са, Ва, Zn, Fe, Сu и т.п. явное их отличие от К, Na, Ag и т.п., показав, что частицы напр. хлористых соединений первых из них содержат вдвое более хлора, чем вторых, т.е. что Са, Ва, Zn и т.д. дают CaCI 2 , BaCI 2 и т.д., т.е. двуатомны (двуэквивалентны или двувалентны), тогда как K, Na и т.п. одноатомны (одноаквивалентны), т.е. образуют KCI, NaCI и т.п. В эпоху около середины текущего столетия вес атома элементов послужил уже одним из признаков, по которым стали сличать сходственные элементы групп.

Другой из важнейших количественных признаков элементов представляет состав частиц высших соединений, им образуемых. Здесь более простоты и ясности, потому что Дальтонов закон кратных отношений (или простоты и цельности числа атомов, входящих в состав частиц) уже заставляет ждать только немногих чисел и разобраться в них было легче. Обобщение выразилось в учении об атомности элементов или их валентности. Водород есть элемент одноатомный, ибо дает по одному соединению HX с другими одноатомными же элементами, представителем которых считался хлор, образуя НСl. Кислород двуатомен, потому что дает H 2 O или соединяется вообще с двумя X, если под Х подразумевать одноатомные элементы. Так получают НСlO, Сl 2 О и т.д. В этом смысле азот считается трехатомным, так как дает NH 3 , NCl 3 ; углерод четырехатомным, потому что образует СН 4 , СО 2 и т.д. Сходные элементы одной группы, напр. галоиды, дают и сходные частицы соединений, т.е. имеют одну и ту же атомность. Через все это изучение элементов очень сильно двинулось вперед. Но было немало трудностей разного рода. Особую трудность представили соединения кислорода, как элемента двуатомного, способного замещать и удерживать X 2 , в силу чего совершенно понятно образование Cl 2 O, HClO и т.п. соединений с одноатомными элементами. Однако, тот же кислород дает не только НСlO, но и HClO 2 , НСlO 3 и НСlO 4 (хлорная кислота), точно также как не только H 2 O, но и H 2 O 2 (перекись водорода). Для объяснения пришлось признать, что кислород, в силу своей двуатомности, обладая двумя сродствами (как говорят), способен втиснуться в каждую частицу и встать между всякими двумя атомами, в нее входящими. Трудностей при этом получилось много, но остановимся на двух, по-моему, важнейших. Во-первых, оказалась как бы грань О 4 для числа кислородных атомов, входящих в частицу, а этой грани нельзя ждать на основании допущенного. При том, приближаясь к грани, получались часто соединения не менее, а более прочные, чего уже вовсе нельзя допустить при представлении о втиснутых атомах кислорода, так как чем более их взойдет, тем вероятнее было иметь непрочность связей. А между тем НСlO 4 прочнее НСlO 3 , эта последняя прочнее НСlO 2 и НСlO, тогда как НСl опять тело химически очень прочное. Грань же О 4 выступает в том, что водородным соединениям разной атомности:

НСl, H 2 S, Н 3 Р и H 4 Si

отвечают высшие кислородные кислоты:

НСlO 4 , H 2 SO 4 , Н 3 РО 4 и H 4 SiO 4 ,

в которых одинаково содержатся четыре атома кислорода. Из этого даже выходит тот неожиданный вывод, что считая Н - одно-, а О - двуатомными элементами, по кислороду способность к соединению выходит обратная, чем по водороду, т.е. по мере того как у элементов увеличивается свойство удерживать атомы водорода или возрастать в атомности, уменьшается способность удерживать кислород; хлор, так сказать, одноатомен по водороду и семиатомен по кислороду, а фосфор или аналогический с ним азот трехатомен в первом смысле, а во втором - пятиатомен, что видно и по другим соединениям, например NH 4 CI, POCl 3 , РСl 5 и т.п. Во-вторых, все, что знаем, явно указывает на глубочайшее различие в присоединении кислорода (втискивании его, судя по представлению об атомности элементов) в том случае, когда образуется перекись водорода, от того, когда происходит напр. из H 2 SO 4 (сернистая кисл.) серная кислота H 2 SO 4 , хотя H 2 O 2 отличается от Н 2 O точно также атомом кислорода, как H 2 SO 4 от H 2 SO 3 , и хотя раскислители в обоих случаях переводят высшую степень окисления в низшую. Разность в отношении к реакциям, свойственным H 2 O 2 и H 2 SO 4 , особенно выступает по той причине, что серной кислоте отвечает своя перекись (надсерная кислота, аналог которой надхромовая недавно изучена Wiede и содержит, по его данным, H 2 CrO 5), обладающая совокупностью свойств перекиси водорода. Значит, есть существенная разность в способе присоединения кислорода в «солеобразных» окислах и настоящих перекисях и, значит, простым втискиванием атомов кислорода между другими выражать все случаи присоединения кислорода недостаточно, а если выражать, то скорее всего это следует применять к перекисям, а не к образованию, так сказать, нормальных соединений кислорода, приближающихся к RH n О 4 , где n, число атомов водорода, не бывает более 4, как и число атомов кислорода в кислотах, содержащих один атом элементов R. Приняв сказанное во внимание и означая вообще через R атом элементов, вся совокупность сведений о солеобразных окислах приводится к тому выводу, что число самостоятельных форм или видов окислов очень не велико и ограничивается следующими восемью:

R 2 O 2 или RO, напр. CaO, FeO.

Эта стройность и простота форм окисления вовсе не вытекает из учения об атомности элементов в его обычной форме (при определении атомности по соединению с Н или Сl) и есть дело прямого сличения кислородных соединений самих по себе. Вообще учение о постоянной и неизменной атомности элементов заключает в себе трудности и несовершенства (не насыщенные соединения, подобные СО, пересыщенные, подобные JCl 3 , соед. с кристаллизационною водою и т.п.), но оно в двух отношениях имеет и поныне важное значение, а именно с ним достигнута простота и стройность выражения состава и строения сложных органических соединений, и в отношении к выражению аналогии сродственных элементов, так как атомность, по чему бы ее не считали (или состав частиц сходственных соединений), в таком случае оказывается одинаковою. Так напр. сходные между собою во многом ином галоиды или же металлы данной группы (щелочные, напр.) оказываются всегда обладающими одинаковою атомностью и образующими целые ряды сходных соединений, так что существование этого признака есть уже до некоторой степени указатель аналогии.

Чтобы не усложнять изложения, мы оставим перечисление других качественных и количественных свойств элементов (напр. изоморфизма, теплот соед., показ, преломления и т.п.) и прямо обратимся к изложению П. закона, для чего остановимся: 1) на сущности закона, 2) на его истории и приложении к изучению химии, 3) на его оправдании при помощи вновь открытых элементов, 4) на приложении его к определению величины атомных весов и 5) на некоторой неполноте существующих сведений.

Сущность П. законности. Так как из всех свойств химических элементов атомный их вес наиболее доступен для численной точности определения и для полной убедительности, то исходом для нахождения законности химических элементов всего естественнее положить веса атомов, тем более, что в весе (по закону сохранения масс) мы имеем дело с неуничтожаемым и важнейшим свойством всякой материи. Закон есть всегда соответствие переменных, как в алгебре функциональная их зависимость. Следовательно, имея для элементов атомный вес как одну переменную, для отыскания закона элементов следует брать иные свойства элементов, как другую переменную величину, и искать функциональной зависимости. Взяв многие свойства элементов, напр. их кислотность и основность, их способность соединяться с водородом или кислородом, их атомность или состав их соответственных соединений, теплоту, выделяемую при образовании соответственных, напр. хлористых соединений, даже их физические свойства в виде простых или сложных тел сходного состава и т.п., можно подметить периодическую последовательность в зависимости от величины атомного веса. Для того, чтобы это выяснить, приведем сперва простой список всех, хорошо ныне известных определений атомного веса элементов, руководясь недавним сводом, сделанным F.W. Clarke («Smithsonian Miscellaneous Collections», 1075: «A recalculation of the atomic weights», Вашингтон, 1897, стр. 34), так как его ныне должно считать наиболее достоверным и содержащим все лучшие и новейшие определения. При этом примем, вместе с большинством химиков, условно атомный вес кислорода равным 16. Подробное исследование «вероятных» погрешностей показывает, что примерно для половины приведенных результатов погрешность чисел менее 0,1%, но для остальных она доходит до нескольких десятых, а для иных, быть может, и до процентов. Все атомные веса приведены по порядку их величины.

Заключение

Периодическая система Дмитрия Ивановича Менделеева имела громадное значение для естествознания и всей науки в целом. Она доказала, что человек способен проникнуть в тайны молекулярной структуры материи, а впоследствии – и в строении атомов. Благодаря успехам теоретической химии была совершена целая революция в промышленности, создано огромное количество новых материалов. Была наконец найдена взаимосвязь неорганической и органической химии – и в первой и во второй были обнаружены одни и те же химические элементы.

Дмитрий Иванович Менделеев родился в феврале 1834 г. в городе Тобольске, в семье директора местной гимназии. Его отец в год рождения Дмитрия ослеп на оба глаза и должен был в связи с этим оставить службу и перейти на скудную пенсию. Воспитание детей и все заботы о многочисленной семье целиком легли на плечи матери - Марии Дмитриевны, энергичной и умной женщины, которая для улучшения материального положения семьи взяла на себя управление стекольной фабрикой своего брата в 25 км от Тобольска. В 1848 г. стекольный завод сгорел, и Менделеевы переехали в Москву к брату матери. В 1850 г. после долгих хлопот Дмитрий Иванович поступил на физико-математический факультет Петербургского педагогического института. В 1855 г. он окончил его с золотой медалью и был направлен учителем гимназии сначала в Симферополь, а потом в Одессу. Однако в этой должности Менделеев пробыл совсем не долго.

Уже в 1856 г. он отправился в Петербург и защитил магистерскую диссертацию на тему «Об удельных объемах», после чего в начале 1857 г. был принят приват-доцентом по кафедре химии в Петербургский университет. 1859 - 1861 гг. он провел в научной командировке в Германии, в Гейдельбергском университете, где ему посчастливилось работать под руководством выдающихся ученых Бунзена и Кирхгофа. В 1860 г. Менделеев участвовал в работе первого международного химического конгресса в Карлсруэ. Здесь его горячо заинтересовал доклад итальянского химика Канниццаро. «Решающим моментом в развитии моей мысли о периодическом законе, - рассказывал он много дет спустя, - я считаю 1860 г., съезд химиков в Карлсруэ… и высказанные на этом съезде итальянским химиком Канниццаро идеи. Его я считаю настоящим моим предшественником, так как установленные им атомные веса дали необходимую точку опоры… Идея возможной периодичности свойств элементов при возрастании атомного веса, в сущности, уже тогда мне представилась внутренне…»

По возвращении в Петербург Менделеев начал кипучую научную деятельность. В 1861 г. он за несколько месяцев написал первый в России учебник по органической химии. Книга оказалась настолько удачной, что первое ее издание разошлось в несколько месяцев и в следующем году пришлось делать второе. Весной 1862 г. учебник был удостоен полной Демидовской премии. На эти деньги Менделеев совершил летом заграничное путешествие со своей молодой женой Феозвой Никитичной Лещевой. (Брак этот оказался не слишком удачным - в 1881 г. Менделеев развелся с первой женой, а в апреле 1882 г. женился на молодой художнице Анне Ивановне Поповой.) В 1863 г. он получил место профессора в Петербургском технологическом институте, а в 1866 г. - в Петербургском университете, где читал лекции по органической, неорганической и технической химии. В 1865 г. Менделеев защитил докторскую диссертацию на тему «О соединении спирта с водой».

В 1866 г. Менделеев приобрел под Клином имение Боблово, с которым была связана потом вся его дальнейшая жизнь. Здесь были написаны многие его сочинения. В свободное время он с огромным увлечением занимался хозяйством на заведенном им опытном поле, где проводил пробы различных удобрений. Старый деревянный дом в течение нескольких лет был разобран, а взамен отстроен новый - каменный. Появились образцовый скотный двор, молочня, конюшня. В имение привезли заказанную Менделеевым молотильную машину.

В 1867 г. Менделеев перешел в Петербургский университет на должность профессора химии и должен был читать лекции по неорганической химии.

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. Сначала он 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.

То, что некоторые химические элементы проявляют черты явного сходства, ни для одного химика тех лет не было секретом. Сходство между литием, натрием и калием, между хлором, бромом и йодом или между кальцием, стронцием и барием бросалось в глаза любому. В 1857 г. шведский химик Ленсен объединил по химическому сходству несколько «триад»: рутений - родий - палладий; осмий - платина ~- иридий; марганец - железо - кобальт. Были сделаны даже попытки составить таблицы элементов. В библиотеке Менделеева хранилась книга немецкого химика Гмелина, который опубликовал такую таблицу в 1843 г. В 1857 г. английский химик Одлинг предложил свой вариант.

Однако ни одна из предложенных систем не охватывала всю совокупность известных химических элементов. Хотя существование отдельных групп и отдельных семейств можно было считать установленным фактом, связь этих групп между собой оставалась совершенно непонятной.

Менделееву удалось найти ее, расположив все элементы в порядке возрастания их атомной массы. Установление периодической закономерности потребовало от него огромного напряжения мысли. Написав на отдельных карточках названия элементов с обозначением их атомного веса и коренных свойств, Менделеев стал раскладывать их в разнообразных комбинациях, переставляя и меняя местами. Дело сильно осложнялось тем, что многие элементы в то время еще не были открыты, а атомные веса уже известных определены с большими неточностями. Тем не менее искомая закономерность’ вскоре была обнаружена. 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».

В феврале 1869 г. Менделеев разослал русским и зарубежным химикам отпечатанный на отдельном листке «Опыт системы элементов, основанный на их атомном весе и химическом сходстве». 6 марта на заседании Русского химического общества было зачитано сообщение о предложенной Менделеевым классификации элементов. Этот первый вариант периодической таблицы довольно сильно отличался от привычной нам со школы таблицы Менделеева.

Группы располагались не вертикально, а горизонтально Костяк таблицы составляли расположенные рядом группы щелочных металлов и галогенов. Над галогенами находилась группа кислорода (сера, селен, теллур), над ней - группа азота (фосфор, мышьяк, сурьма, висмут). Еще выше - группа углерода (кремний и олово, между которыми Менделеев оставил пустую клеточку для неизвестного элемента с ориентировочной массой 70 а.е., впоследствии ее занял германий с массой 72 а.е.) Над группой углерода помещались группы бора и бериллия. Под щелочными металлами находилась группа щелочноземельных металлов и т. д. Несколько элементов, как потом оказалось, были в этом первом варианте помещены не на свои места. Так ртуть попала в группу меди, уран и золото - в группу алюминия, таллий - в группу щелочных металлов, марганец - в одну группу с родием и платиной, а кобальт и никель вообще оказались в одной клетке. Но все эти неточности отнюдь не должны умалять важности самого вывода: сопоставляя свойства элементов, попавших в вертикальные столбцы, можно было ясно видеть, что они изменяются периодически по мере нарастания атомного веса. Это было самое главное в открытии Менделеева, позволявшее связать воедино все казавшиеся до этого разрозненные группы элементов. Неожиданные сбои в этом периодическом ряду Менделеев совершенно правильно объяснил тем, что науке известны еще не все химические элементы. В своей таблице он оставил четыре незаполненные клеточки, однако предсказал атомный вес и химические свойства этих элементов. Он также поправил несколько неточно определенных атомных масс элементов, и дальнейшие исследования полностью подтвердили его правоту.

Первый, еще несовершенный набросок таблицы в следующие годы подвергся переконструированию. Уже в 1869 г. Менделеев поместил галогены и щелочные металлы не в центре таблицы, а по ее краям (как это делается теперь). Все остальные элементы оказались внутри конструкции и служили естественным переходом от одной крайности к другой. Наряду с главными группами Менделеев стал выделять подгруппы (так, второй ряд образовали две подгруппы: бериллий - магний - кальций - стронций - барий и цинк - кадмий - ртуть). В следующие годы Менделеев исправил атомные веса 11 элементов и изменил местоположение 20. В итоге в 1871 г. появилась статья «Периодическая законность для химических элементов», в которой периодическая таблица приняла вполне современный вид. Статья была переведена на немецкий язык и оттиски ее были разосланы многим известным европейским химикам. Но, увы, Менделеев не дождался от них не только компетентного суждения, но даже простого ответа. Никто из них не оценил важности сделанного им открытия. Отношение к периодическому закону изменилось только в 1875 г., когда Лекок де Буабодран открыл новый элемент - галлий, свойства которого поразительно совпадали с предсказаниями Менделеева (он называл этот неизвестный еще элемент эквалюминием).

Новым триумфом Менделеева стало открытие в 1879 г. скандия, а в 1886 г. германия, свойства которых также полностью соответствовали описаниям Менделеева.

Идеи периодического закона определили структуру «Основ химии» (последний выпуск курса с приложенной к нему периодической таблицей вышел в 1871 г.) и придали этому труду поразительную стройность и фундаментальность. По силе воздействия на научную мысль менделеевские «Основы химии» смело можно сравнить с такими выдающимися сочинениями научной мысли как «Начала натуральной философии» Ньютона, «Беседы о двух системах мира» Галилея, «Происхождение видов» Дарвина. Весь накопленный к этому времени огромный фактический материал по самым разным отраслям химии был здесь впервые изложен в виде стройной научной системы. Сам Менделеев говорил о созданном им учебнике-монографии: «Эти «Основы» - любимое мое детище. В них - мой образ, мой опыт педагога и мои задушевные научные мысли». Огромный интерес, который современники и потомки проявили к этой книге, вполне согласуется с мнением самого автора. Только при жизни Менделеева «Основы химии» выдержали восемь изданий и были переведены на основные европейские языки.

В последующие годы из-под пера Менделеева вышло еще несколько основополагающих трудов по разным разделам химии. (Его полное научное и литературное наследие огромно и содержит 431 печатную работу.) В середине 80-х гг. он несколько лет занимался растворами, результатом чего стало вышедшее в 1887 г. «Исследование водных растворов по удельному весу», которое Менделеев считал одной из своих лучших работ В своей теории растворов он исходил из того, что растворитель есть не безразличная среда, в которой разрежается растворяющееся тело, но активно действующий, изменяющийся в процессе растворения реагент, и что растворение есть процесс не механический, но химический. Сторонники механической теории образования растворов, напротив, считали, что никаких химических соединений при растворении не возникает, а молекулы воды, соединяясь в строго определенных пропорциях с молекулами вещества, образуют сначала концентрированный раствор, механическая смесь которого с водой дает уже раствор разбавленный.

Менделееву этот процесс представлялся иначе - соединяясь с молекулами вещества, молекулы воды образуют множество гидратов, часть которых, однако, настолько непрочна, что тут же распадается - диссоциирует. Продукты этого распада вновь соединяются с веществом, с растворителем и другими гидратами, часть вновь образовавшихся соединений снова диссоциирует, и процесс идет до тех пор, пока в растворе не установится подвижное - динамическое - равновесие.

Сам Менделеев был уверен в правильности своей концепции, но, вопреки ожиданиям, его труд не вызвал большого резонанса среди химиков, поскольку в том же 1887 г. появились еще две теории растворов - осмогическая ВантГоффа и электролитическая Аррениуса, - прекрасно объяснявшие многие наблюдаемые явления. На несколько десятилетий они безраздельно утвердились в химии, отодвинув в тень теорию Менделеева. Но в последующие годы оказалось, что и теория Вант-Гоффа, и теория Аррениуса имеют ограниченную сферу применения. Так, уравнения Вант-Гоффа давали прекрасный результат только для органических веществ. Теория Аррениуса (согласно которой в жидкости происходит разложение - диссоциация - молекул электролитов (солей, кислот и щелочей) на положительно и отрицательно заряженные ионы) оказалась справедливой лишь для слабых растворов электролитов, но не объясняла главного - каким образом и за счет каких сил происходит расщепление прочнейших молекул при их попадании в воду. Уже после смерти Менделеева сам Аррениус писал, что гидратная теория заслуживает подробного изучения, ибо именно она может дать ключ к пониманию этого, самого трудного вопроса электролитической диссоциации. Таким образом, гидратная теория Менделеева наравне с сольватной теорией Вант-Гоффа и электролитической Аррениуса стала важной частью современной теории растворов.

Труды Менделеева получили широкое международное признание. Он был избран членом Американской, Ирландской, Югославской, Римской, Бельгийской, Датской, Чешской, Краковской и многих других академий наук, почетным членом многих иностранных научных обществ. Только Российская Академия наук на выборах 1880 г. забаллотировала его из-за каких-то внутренних интриг.

Уйдя в 1890 г. в отставку, Менделеев принимал активное участие в издании Энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона, потом в течение нескольких лет был консультантом в пороховой лаборатории при Морском министерстве. До этого он никогда специально не занимался взрывчатыми веществами, однако проведя необходимые исследования, всего за три года разработал очень эффективный состав бездымного пороха, который и был запущен в производство. В 1893 г. Менделеев был назначен хранителем (управляющим) Главной палаты мер и весов. Умер он в феврале 1907 г. от воспаления легких.

Венедиктова А.А.

Cами трудясь, вы сделаете всё для
близких и для себя, а если при труде
успеха не будет, будет неудача –
не беда, попробуйте еще

Д.И. Менделеев

Говоря сегодня об истории, мы невольно вспоминаем самые яркие и значимые события и конечно личности, ведь именно они составляют историю. Изучая и осознавая события прошлых лет, мы можем познать и понять историю нашего государства, великого государства под названием Россия. Именно поэтому данная статья посвящена одному из самых выдающихся личностей своего времени: физику, химику, экономисту, экспериментатору Д.И. Менделееву.

Дмитрий Иванович был неординарной и разносторонней личностью. Его заслуги перед наукой оценить невозможно. Мы привыкли считать его великим химиком, создателем всемирно известной периодической системы и мало кто знает, что голос знаменитого ученого звучал в экономике, социологии, физике и других областях наук. В своих многочисленных трудах он дал полную смелых замыслов программу использования природных богатств и индустриализации нашей страны.

Д.И. Менделеев считал свою Родину «настоящим золотом», великой мировой державой, которой она обязательно станет, как только вступит на путь индустриализации. В годы творческой деятельности великого ученого Россия делала лишь первые робкие шаги по пути использования своих природных богатств. Менделеев страстно желал поднять отечественную науку, промышленность и благосостояние народа. Он считал, что обязанность каждого человека делать все для своей страны и для народа, в ней проживающего. «…Я люблю свою страну, как мать…. » так говорил великий ученый о России. Однако при всем своем патриотизме и всех заслугах Д.И. Менделеев долгие годы не был признан в своей настолько любимой им стране. Жизнь и научные труды Д. И. Менделеева, этого гиганта человеческой мысли и воли, с каждым годом привлекают всё возрастающее внимание культурного человечества и оказывают всё большее влияние на развитие химических и физических наук. Дмитрий Иванович это именно та история, которой может гордиться Россия, один из самых ярких примеров настоящего гражданина.

Для того, что бы более оценить степень влияния этого человека на историю и достижения нашего государства, необходимо, конечно, обратиться к его жизни и к его трудам.

Дмитрий Иванович Менделеев родился 8 февраля 1834 года в деревне Верхние Аремзяны Тобольской губернии в семье директора гимназии и попечителя народных училищ Тобольской губернии Ивана Павловича и Марии Дмитриевны Менделеевых. (Соколовых, так как дед знаменитого ученого от рождения носил фамилию Соколов и являлся священником, которым в те времена запрещалось иметь более одного живокрещённого наследника, поэтому дед Дмитрия Ивановича, который являлся вторым ребёнком в семье, получил фамилию соседнего помещика Менделеева, эту фамилию дал ему его учитель). Вскоре после рождения Дмитрия, его отец ослеп на оба глаза, и все материальные заботы и воспитание детей полностью легли на плечи матери. Детей в семье всего было 17 из них 14 живокрещенных. Ради благополучия семьи Мария Дмитриевна вынуждена была взять на себя управление стекольной фабрикой своего брата, которая находилась в 25 километрах от Тобольска, где маленький Дмитрий проводил много времени, наблюдая за варкой и обработкой стекла, что впоследствии повлияло на его интерес к естественным наукам.

После окончания в 1849 году Тобольской гимназии Менделеев пытается поступить в московский университет. Но по существующим тогда правилам, лица, окончившие гимназию, могли поступать в университет лишь того же округа, где находилась гимназия. И Митя поступает в Петербургский педагогический институт на физико-математический факультет, который в отличие от школы (где Митя учился очень плохо, успехом он блистал лишь на тех предметах, которые истинно увлекали его, таких как физика, математика и история, а настоящим камнем преткновения для Мити оказались иностранный языки: немецкий и особенно латынь, по которым он имел исключительно неудовлетворительные оценки) заканчивает в 1858 году с золотой медалью. Первого мая 1850 года он подал прошения в этот институт и выдержал приемные испытания. Набрав всего 3,22 балла, Митя был принят в институт, вопреки тому, что в данный год набора не было. На испытаниях по математике и физике он получил соответственно 3 и 3+ баллов, а по латыни твердую 4. Вскоре 20 мая 1850 года умирает мать Дмитрия. Будучи студентом физико-математического факультета, он интересовался и науками, проходимыми и на историко-филологическом факультете.

В этот период отношение Менделеева к учению начинает заходить за рамки понятия, определенного под словом учение. Однако в 1851 году Дмитрий серьезно заболел чахоткой и в 1853 слег. Он лежал в клинике педагогического института. Однажды, совершая обход и решив, что Менделеев уже уснул, главный лекарь сказал директору, что этот уже не поднимется. Вот так приговорили врачи гениального ученого к ранней смерти, но Дмитрий Иванович оказался очень сильным волей человеком. Впоследствии Менделеев обращался за помощью к придворному медику Здекауру. Врач посоветовал больному уехать на юг и показаться Пирогову. Великий врач, осмотрев пациента, говорит о долгой жизни Дмитрия Ивановича.

В 1859г., защитив диссертацию, он уезжает за границу в двухгодичную научную командировку в Гейдельберг (Германия). В Гейдельберге Дмитрий Иванович работал у выдающихся физико-химиков того времени Бунзена и Кирхгофа, провёл исследование над капиллярностью, расширением жидкостей и температурой абсолютного кипения. Там он впервые установил существование критической температуры кипения жидкостей. За границей Д. И. Менделеев напечатал несколько выполненных им лабораторных исследований и познакомился с рядом крупных иностранных учёных. Однако в Гейдельбергской лаборатории, где молодому ученому было выделено место, работать было практически невозможно. Кругом толпились студенты, не хватало посуды, реактивов. Менделеев принимает решение отправиться в Париж, но и там не получает того, что хочет. Тогда он возвращается в Гейдельберг, где продолжает работать на съемной квартире. Именно здесь Дмитрий Иванович находит лучших друзей Иван Сеченов, Александр Бородин, Дмитрий Менделеев, настолько известны нам их имена сегодня, однако в то время это была небольшая группа малоизвестных ученых, имеющих общие интересы, в частности химия. Друзья помогали друг другу и всегда, собираясь за чаем, делились интересными наблюдениями. Чуть позже, когда к ним присоединился Мечников, они дали клятву, что, если кому-нибудь из них в жизни будет тяжело, все соберутся, что бы прийти на помощь. Эту клятву каждый из них сдержал.

Друзей объединяло не только пристрастие к химии - они были во многом похожи: с одинаковой страстью отдавались работе, а увлекшись чем-то, с головой погружались в новое дело. Правда, проявлялось у них это по-разному. Менделеев весь отдавался страсти и не остывал, пока в нем тлела хотя бы искра. Он не брался за что-то другое, пока не убеждался в том, что здесь он узнал и взял все. Он искренне радовался своей близости с Бородиным, который был химиком и композитором, поскольку считал его необыкновенно талантливым человеком и благодарил судьбу за то, что она их свела. И как знать, не от этой ли дружбы с Бородиным пошло потом увлечение Менделеева искусством. Видимо, все-таки многогранность - это действительно неизбежное проявление большого таланта. Человек, великий по-настоящему, наверное, не может вложить в одно русло всю свою силу и весь свой талант. Жизнь, словно бы опасаясь потерять бесценные крупицы человеческого дарования, не позволяет ему сделать это.

По возвращении в Петербург Менделеев погрузился в кипучую педагогическую, исследовательскую и литературную работу; написал учебник органической химии и перевод «Химической технологии» Вагнера. В 1865 г. Д.М. Менделеев купил в Клинком уезде Московской губернии небольшое имение - село Боблово (около 380 десятин земли), организовал там научное применение удобрений, техники, рациональных систем землепользования и за пять лет удвоил урожаи зерновых. Он был одним из первых, кто предложил денежное поощрение труда (это, по его мнению, должно было повысить заинтересованность крестьян в качестве их работы для повышения урожайности). В конечном итоге, это оказывалось выгодно и помещику [Д.И.Менделееву] и крестьянам, так как от качества их работы зависело количество денежных средств, на которые они могли рассчитывать. Можно предположить, что это было одна из первых систем денежного поощрения (заработной платы). Сегодня вся система строится именно на том, что каждый получает лишь то, сколько он реально заработал, в отличие, например, от административных систем (коммунизм, социализм). Д.И. Менделеев отстаивает идею о том, что равенство в нищете не ведет к прогрессу, а справедливая дифференциация доходов служит хорошим стимулом к производительному труду и предпринимательству. В 1989 г. эти идеи получили широкую известность в нашей стране в виде ставшей крылатой фразы о том, что лучше жить по-разному, но хорошо, чем всем одинаково плохо. В конце концов, общество пришло к осознанию неэффективности социализма, как политической системы, и мы снова убеждаемся, что высказанные Менделеевым, в данном вопросе, предположения оказались абсолютно верны.

В 1866 г. выходит работа Д. И. Менделеева «Об организации сельскохозяйственных опытов при Вольном Экономическом обществе». За ней последовали: «Об обществе для содействия сельскохозяйственному труду» (1870), «Отчет о сельскохозяйственных опытах 1867-1869 гг.» (1872), «Мысли о сельском хозяйстве» (1899), «О сельскохозяйственных мелиорациях» (1902), «О мелиорационных работах» (1904).

Применяемые Менделеевым удобрения, предназначенные для повышения урожайности, вскоре получили широкое распространение в России. Это позволило даже в тяжелые годы добиваться пусть и не самых высоких, но стабильных урожаев в сельском хозяйстве, в чем можно убедиться на примере урожая ржи и ячменя. В среднем в 1860-1900 г.г. зерновых собирали 40,4 ц/га, а в 1900-30г.г. 63,7 ц/га. Сегодня минеральные удобрения применяются практически повсеместно. Они очень эффективны при повышении урожайности на полях, потомствах животных и т.д. Через некоторое время Менделеев вновь переезжает в Петербург. Мысль о химическом сродстве элементов, которая пришла еще в годы студенчества, опять волновала его. Он был абсолютно твердо убежден, что непременно должен существовать некий закон, который определяет сродство или различие элементов, населяющих мир. В то время химики открыли 64 элемента, знали их атомные веса, так что уже был материал для работы. Не было только человека, который сумел бы скомпоновать их в единую структуру. К тому времени многие ученые-исследователи пытались найти эту важнейшую связь, однако каждый из них пытался не найти единую систему, а подогнать данные элементы под какую-либо систему. Менделеев смотрел в самую суть явлений и не пытался искать какую-то внешнюю связь, объединяющую все элементы в фундаменте мироздания. Он пытался понять, что их связывает и что определяет их свойства. Менделеев расположил элементы по возрастанию их атомного веса и стал нащупывать закономерность между атомным весом и другими химическими свойствами элементов. Он пытался понять способность элементов присоединять к себе атомы сородичей или отдавать свои. Он вооружился ворохом визитных карточек и написал на одной стороне название элемента, а на другой его атомный вес и формулы его некоторых важнейших соединений. Снова и снова он перекладывал эти карточки, укладывая их по свойствам элементов, часами сидел, склонившись над своим столом, снова и снова вглядываясь в записи, и ощущал, как начинала кружиться от напряжения голова, а глаза застилала дрожащая пелена . Существует мнение, что во сне к нему пришло озарение, как и в каком порядке надо разложить карточки, чтобы все легло по своим местам, по закону природы. Но эта была справедливая благодарность за те усилия, которые он приложил. Ничего не возникает просто так. Ученые-медики давно доказали, что возможности нашего мозга намного больше, нежели мы представляем, возможно даже отдыхая телом, Дмитрий Иванович не переставал думать над тем великим открытием, которое предстояло ему сделать.

Итак, в 1869 году Дмитрий Иванович открыл периодический закон, выпустив свой знаменитый труд «Основы химии». Но самое интересное было впереди, созданная система позволила Менделееву сделать вывод о существовании еще не открытых, в то время, элементов. Более того, Дмитрий Иванович точно предсказал их вес и свойства. Однажды осенью 1875 года Менделеев, просматривая доклады Парижской академии наук, обратил внимание на сообщение Лекока де Буабодрана об открытии нового элемента, названного им галлием. Но французский исследователь указал удельный вес галлия 4,7, а по вычислениям Менделеева у эка-алюминия получалось 5,9. Менделеев, узнав о свойствах галлия, решил написать учёному, попросив в письме более точно определить удельный вес галлия, так как предположил, что это не что иное, как предсказанный им ещё в 1869 году эка-алюминий. И действительно, более точные определения дали значение 5,94. Это событие сделало имя Менделеева известным в научных кругах. Работая над периодическим законом, Дмитрий Иванович не оставлял и другие свои труды. В частности, он был инициатором создания комиссии по рассмотрению медиумских явлений. Так как в 1975 году это новое направление (спиритизм) завлекло буквально всю интеллигенцию. 21 марта 1876 года комиссия вынесла свое решение: Спиритические явления происходит от бессознательных движений и сознательного обмана, а спиритическое явление есть суеверие. Однако, к изумлению, общественное мнение буквально восстало против подобного вердикта.

В 70 – 90-ых годах Д.И. Менделеев так же изучал нефтяные, каменноугольные и железные месторождения России и Пенсильванские нефтяные залежи в Америке. Позднее он посвятил книгу, где подробно описал свое путешествие. На основании своих поездок и детального изучения сырьевой и топливной базы России он опубликовал ряд технико-экономических исследований и статей о необходимости подъёма отечественной каменноугольной, нефтяной и металлургической промышленности, намечая многочисленные и смелые мероприятия скорейшей реализации своих проектов. Во второй половине 1880-х гг. кризисные явления обозначились в нефтяной промышленности. Они были связаны с перепроизводством нефти, поэтому Менделеев предложил принять меры к ее более широкой утилизации. Вместо использования только 25% сырья на изготовление керосина и сжигания остальной массы как простого топлива он предлагал организовать дальнейшую переработку нефти для получения ценных продуктов.

Ему пришлось немало сил потратить на опровержение ложных слухов об истощении запасов нефти в районе Баку, на борьбу против введения налога на нефть и за сооружение транскавказского нефтепровода. Развитие буржуазии и промышленности создало потребность в изучении и расширении сырьевой базы растущих отраслей промышленности, в научной разработке новых технологий. Правительство и промышленники обратились за помощью к науке. Профессора высших технических учебных заведений, представители общества, разрабатывающие экономические вопросы, приглашались участвовать в работе торгово-промышленных съездов, промышленных и торговых выставок (в том числе за рубежом), получали прямые предложения заняться промышленным производством .

Трудно сегодня представить нашу жизнь без нефти и газа. На мировом рынке сбыта продукции нефтегазовой отрасли России является крупнейшим поставщиком. Огромные нефте- и газопроводы протянуты на сотни тысяч километров в разные страны мира. А ведь впервые похожая идея создания такого способа транспортировки ценного сырья так же появилась у Дмитрия Ивановича Менделеева во время его двадцатидневного пребывания на Апшероне в 1865 году. В то время нефть доставлялась от промыслов Балахан в бурдюках и бочках, перевозимых на арбах и вьючным способом. При этом перевозка нефти обходилась намного дороже её добычи. Именно поэтому В.А. Кокорев, владелец нефтедобывающих заводов в Баку, в 1863г. пригласил Дмитрия Ивановича, служившего тогда доцентом в Санкт-Петербургском университете, осмотреть всё дело и решить: как можно сделать дело выгодным или закрыть завод. «Тогда я в августе 1863 и был первый раз в Баку. С этого и началось моё знакомство с нефтяным делом» .

Можно предположить, что существовало и ещё одно обстоятельство, подтолкнувшее Дмитрия Менделеева к поездке на Апшеронский полуостров. Вечером 1 августа 1863 г. на улицах Санкт-Петербурга зажгли три тысячи уличных фонарей, использовавших в качестве осветительного материала американский керосин. Это обстоятельство очень возмущало великого ученого. И, как и многое другое, получило отражение в его трудах. Причем керосин, который в последующие годы производила Россия, ценился выше всех аналогов. И этим наша страна так же обязана этому гениальному человеку.

Всего через несколько недель Дмитрий Иванович предложил Кокореву конкретные проекты, позволяющие ему в дальнейшем добиться приносящего прибыль производства. Одним из этих проектов как раз было создание нефтепровода. «Устроить от нефтяных колодцев к заводу и от завода к морю – на расстоянии всего верст 30 - особые трубы для проведения нефти…». Однако, как и многие из его идей, трубопроводное строительство было отброшено для нас ещё на 15 лет. Со временем нефтепромышленники признали выгоду перекачки нефти по трубопроводам. Идею Менделеева воплотили на своих предприятиях Людвиг Нобель и Виктор Рагозин. 1878 год «открыл» эру строительства трубопроводов в России.

Дальнейшее развитие нефтепроводов как средства транспортировки было очень стремительным и на сегодняшний день существует масса дополнительных возможностей. Трубопроводы оборудованы по последнему слову техники. Но всё-таки, именно Дмитрий Иванович Менделеев положил начало трубопроводному строительству.

Россия на мировом рынке занимает место одного из ведущих экспортёров сырья, основная часть которого поставляется в Европу. Но также является крупным импортёром, так как большая часть готовой продукции закупается вне страны. Это происходит из-за недостаточного развития в нашей стране научного подхода на производстве, в отличии, например, от Германии, где научные лаборатории находятся конкретно на крупных заводах и разработки ученых сразу же проверяются на практике, при успешном использовании сразу запускаются в производство. Недостаток России в этом вопросе можно объяснить тем, что от разработки какой-либо технологии производства или непосредственно продукта до начала использования его на фабриках и заводах проходит много времени, за которое подобные технологии или продукты потребления появляются на рынках других стран, которые мы же впоследствии и закупаем, соответственно тратя большее количество денег. Получается, мы до сих пор не смоги усвоить предсказание Дмитрия Ивановича, ведь именно ему принадлежат слова «Топить нефтью - все равно, что топить ассигнациями». Действительно сегодня очень много говорится о том, что необходимо переходить на альтернативные, возобновляемые источники энергии, а теперь стоит задуматься, как мог человек, живший 150 лет назад, предвидеть такой исход и почему никто не прислушался к нему.

Много места в его жизни занимали проблемы в промышленной отрасли. По мнению Менделеева, промышленность – это то, на чём должна строиться экономика, именно она является одной из самых важных отраслей народного хозяйства. В подтверждение своих догадок об общих численных закономерностях экономического и социального прогресса Дмитрий Иванович отобрал и сопоставил данные с двадцати стран. Согласно этим данным, видно, что на 38.1 млн. жителей Франции заработками занято 14.6 млн. человек и, следовательно, на одного зарабатывающего приходится, в среднем, 2,6 жителя. Аналогичная и немецкая перепись показывает, что на одного зарабатывающего приходится 2,5 жителя и т.д.

Далее, сделав собственную выборку из отчётов о переписях Соединенных Штатов за 1890 год, Менделеев сравнивает количество жителей и производительность фабрик и заводов 8 крупнейших городов Америки. Из его расчетов выясняется, что фабрично-заводской заработок в этих городах кормит более 60% жителей этих городов. Остальные же 40% городских жителей за вычетом перевозчиков, торговцев, прислуги, очевидно, составляют интеллигенция и служащие. Иными словами, чем выше уровень развития промышленного производства, тем больше людей высвобождается для создания культурного наследия страны. Менделеев показывает, что в странах, где промышленность развита, ниже уровень смертности и выше уровень жизни. И именно эти выводы послужили основой его взглядов на развитие экономики России.

В работе 1900 году в своей работе « Учение о промышленности. Вступление в библиотеку промышленных знаний» Д. И. Менделеев среди прочих вопросов тщательно рассмотрел перспективы развития России, вытекающие из ее срединного положения на евразийском континенте, протяженности и промежуточного экономического развития между Европой и Азией.

Менделеева можно назвать трубадуром российской индустриализации, при котором государство должно было бы координировать и направлять экономическую деятельность предпринимателей, обеспечивая тем самым «общее благо развития», разрешая неизбежные противоречия между товаропроизводителями.

Он верил в природу человека и утверждал, что если народ владеет знаниями, имеет землю, трудолюбив, бережлив и способен к размножению, его развитие может идти необыкновенно быстро.

Очень много занимался Менделеев исследованиями газов. А в 1887 году Дмитрий Иванович, несмотря на риск, поднялся на воздушном шаре для наблюдения солнечного затмения, без специалиста-пилота, так как из-за дождя шар намок и не мог поднять двух пассажиров. За проявленную смелость ему была вручена медаль Французского общества воздухоплавания.

В 1887 году в России начался пересмотр таможенного тарифа. Благодаря докладу Дмитрия Ивановича новый таможенный тариф России удалось ввести в действие с 1 июля 1891 года. Его «Толковый тариф» на долгие годы стал основой русской таможенной политики. В книге приводятся конкретные проекты возможных преобразований, которые в итоге должны были улучшить экономическое состояние России. В ней Менделеев дал экономическое обоснование принятым ставкам таможенного обложения по отдельным видам товаров, последовательно пройдя по всем статьям документа.

Главное место в этой книге занимают взгляды Менделеева на предстоящие задачи изменения внутреннего быта России. Не технические подробности отдельных производств, а экономические условия их развития в России и их связь с новым таможенным тарифом.

Доказывая историческую необходимость индустриализации в нашей стране, Менделеев указывает на таможенный тариф как на одну из мер поддержки отечественной промышленности: "Без первоначального покровительства, конечно, нельзя ждать даже того, чтобы на внутренних рынках свои заводы могли соперничать с готовыми уже западными заводами... А когда заводы вырастут, можно действовать и на английский манер, проповедуя свободную торговлю". Однако ученый выступает против покровительства отдельным лицам и предприятиям, что, по его мнению, "возбуждает не предприимчивость, а искательство".

Ознакомившись с указанными материалами, Менделеев убедился, что рассмотрение тарифа какого-либо разряда привозных товаров в отдельности, без связи со всеми остальными, может не принести желаемого. У него возник замысел составления общего тарифа всех товаров, соответствующего состоянию и потребностям русской промышленности, что предполагало разработку принципов таможенной политики, а также системы распределения товаров, в которой выступала бы их взаимная связь. Сегодня система обложения товаров налогом четко отработана и функционирует. Более того, она разделена на отдельные виды товаров, те в свою очередь подразделяются на подвиды и так далее. И на каждый подвид товаров существует своя непосредственная тарифная ставка. Предложение Менделеева, сделанное 150 лет назад, было намного скромнее, однако он тоже предлагал разграничение видов ввозимых товаров и для каждого из них определить свою процентную ставку (товары первой необходимости, товары второй необходимости и предметы роскоши). 27 мая общее собрание Государственного совета одобрило таможенный тариф, а11 июня 1891 г. он был высочайше утвержден и 1 июля введен в действие, став кульминационным пунктом протекционистской политики России (в 1891-1900 гг. таможенное обложение составило 33% стоимости ввозившихся в страну товаров). Современники и исследователи отечественной экономической истории не без оснований называли этот тариф "менделеевским". Свою позицию Менделеев определял четко: "Я считаю долгом... открыто и громко сказать, что стою за рациональный протекционизм". Он подчеркивал, что не противопоставляет протекционизм фритредерству, считая обращение к ним целесообразным в определенных исторических условиях. Ученый писал: "Фритредерский образ действия подходит лишь к странам, уже укрепившим свою заводско-фабричную промышленность; ... протекционизм как абсолютное учение есть такой же рационалистический вздор, как и абсолютное фритредерство, и... протекционный способ действия совершенно уместен ныне для России, как был уместен и для Англии в свое время, когда ей грозило остаться разоренным и бедным островом Атлантического океана".

Менделеев видел сущность протекционизма не в высоте пошлин на ввозимые товары и, тем более, не в запрете ввоза, а в создании экономических условий для развития промышленности. Ученый пришел к выводу, что правильным "толковым" тарифом следует считать только такой, в котором каждый вид и род товаров обсужден в отдельности, а не в какой-либо теоретической абстракции - фритредеров или протекционистов.
"Следовательно, - заключал он, - кроме первичного протекционизма, желающего все и вся развить в своей стране и не допускающего к себе иноземных товаров, могущих производиться в своей стране, и кроме охранительного протекционизма, существует и разумный протекционизм, который с полным расчетом всех естественных условий страны налагает соразмерно высокие таможенные пошлины на товары, имеющие все шансы развития их внутри страны". 11

Целью его тарифа было развитие и защита тех видов отечественных производств, которые доставят народу прочный заработок, а стране - необходимые товары. При этом, учитывая ограниченные возможности России в использовании свободных капиталов и специалистов, Менделеев считал необходимым "избрать немногие, но коренные промышленные дела, которые должны, вместе с ныне уже существующими, составить зерно предстоящего промышленного движения России". Речь шла об угольной, металлургической, машиностроительной, химической отраслях. По его мнению, "протекционизм подразумевает не их только, а всю совокупность мероприятий государства, благоприятствующих промыслам и торговле и к ним приноравливаемых, от школ до внешней политики, от дороги до банков, от законоположений до всемирных выставок, от бороньбы земли до скорости перевозки... Он обязателен и составляет общую формулу, в которой таможенные пошлины только малая часть целого". На сегодняшний день мысль о том, что наиболее выгодно развивать производство внутри страны и поставлять на всемирный рынок уже готовые к употреблению продукты, кроме того развитие производства дает дополнительные рабочие места, что не менее актуально.

В статье получила развитие и другая основополагающая идея Менделеева - признание необходимости активного воздействия государства на экономику. Ученый подчеркивает, что государство обязано возбуждать, содействовать и охранять промышленность и торговлю своей страны всеми возможными способами. Действующая сегодня система «смешанная экономика» подтвердила правильность и этих идей Дмитрия Ивановича.

Годы, прошедшие после принятия тарифа 1891 г., по мнению Менделеева, показали правильность избранного курса в таможенной политике: тариф не уменьшил ввоза, таможенные доходы возросли, а вместе с ними возросли и общие доходы государства.

В течение зимы и лета 1888 г. Менделеев по предложению министра государственных имуществ М. Н. Островского трижды побывал в Донбассе, ознакомился с состоянием дел на основных месторождениях, посетил много шахт и заводов. Дело в том, что начавшаяся в 1880-х гг. подъема металлургии на Юге России, обусловленный отчасти созданием там развитой сети железных дорог, связывавшей центр с крупными морскими портами. Увеличение таможенных тарифов должно было способствовать дальнейшему развитию промышленности в этом регионе, но было одно существенное затруднение - топливо. В это время Донбасс испытывал кризис сбыта, в результате чего многие шахты закрылись. Хороший урожай 1887г. вызвал потребность в угле для перевозки зерна, но угля не хватало, цена его резко возросла, сделав конкурентоспособным английский уголь (притом, что последний облагался высокой таможенной пошлиной).

Необходимо было как можно скорее переориентировать приморские промышленные районы Юга России на потребление донецкого угля.

Для быстрейшего выхода из кризиса, в котором пребывала донецкая каменноугольная промышленность, Дмитрий Иванович предложил правительству осуществить несколько специальных мер.

Установить благоприятный железнодорожный тариф на каменный уголь;

Упорядочить движение угля по железной дороге (в частности: увеличить подвижной состав путем его переброски с северных дорог; повысить в 2 раза скорость товарных поездов; резко сократить сроки загрузки и выгрузки вагонов угля и срок передачи вагонов с одной дороги на другую). Очень важно было изменить систему распределения вагонов, сложившуюся в интересах крупных горнопромышленников и разорявшую мелких шахтовладельцев;

Организовать и поощрять вывоз угля водными путями (использовать Донец и Дон, сделав Донец судоходным, создать здесь же на юге железное судостроение).

Даже частичное осуществление предложенных Менделеевым мер, наряду с системой дифференцированных таможенных пошлин и льготного железнодорожного тарифа, в чем так же была немалая заслуга Дмитрия Ивановича, практически избавило Донбасс от иностранной конкуренции и способствовало заметному росту добычи там угля.

В настоящее время у России есть еще одно “черное золото”, которое в последнее время незаслуженно недооценивают и которое может потянуть за собой почти всю отечественную экономику. Это хорошо и давно известное топливо - уголь.

Добыча газа в последние годы практически не растет в отличие от объемов, которые мы обязаны поставить за рубеж по экспортным контрактам. Прогнозируемый дефицит газа уже через 3-4 года может составить от 30 до 100 млрд. кубометров. А через 10-12 лет он может увеличиться кратно. Ведь газа и внутри страны требуется все больше и больше. Если, к примеру, энергетики в 2006 году купили для выработки электроэнергии 157,5 млрд. кубов, то к 2020 году им надо будет уже не менее 213 млрд. На 22% больше, чем сейчас.

Между тем, газа в нашей богатой на сырье стране не так уж и много. По последним данным, запасы “Газпрома” составляют 30 трлн. кубометров. При нынешних темпах добычи нашим газовым монополистом (550 млрд. кубов в 2006 году) его хватит менее чем на 60 лет. Надо еще учесть, что с выработкой месторождения себестоимость добычи только растет. А, по оценкам Минпромэнерго, в России все нефтегазоносные провинции уже выявлены.

А вот с углем картина совершенно противоположная. Начнем с того, что Россия обладает вторыми по величине запасами этого ископаемого в мире (на первом месте - США). Как следует из доклада Минпромэнерго, запасы угля по состоянию на 01.01.2006 г. составляют 192,3 млрд. тонн, из них 43,6% - каменные угли, 3,5 - антрациты и 52,9% - бурые угли. Около 100 млрд. тонн энергетически высококалорийного каменного угля, который дает минимальное загрязнение окружающей среды, при нынешней добыче в 300 млн. тонн в год способно обеспечивать страну в течение как минимум 340-350 лет. А освоение новых месторождений по сравнению, к примеру, с газовыми требует в 6-8 раз меньших инвестиций. При этом если газовые месторождения не только осваиваются, но и эксплуатируются преимущественно вахтовым методом, то рядом практически со всеми угольными месторождениями уже есть вся готовая инфраструктура: от горняцких городов до железных дорог и линий электропередачи.

В 1890 году Менделеев помимо химии, обращается к экономическим и государственным вопросам. Он был назначен членом Совета торговли и мануфактур, публикует работу «Современное состояние нефтяной промышленности России».

На протяжении всей жизни Менделеев был ярым сторонником идей студентов. И вследствие конфликта с министром народного просвещения графом Деляновым, (в котором Менделеев принял сторону студентов) после 23 лет преподавания в Петербургском университете, Дмитрий Иванович был вынужден уйти. Он не сдался. Он еще много работал.

Одним из предметов его изучения в это время была монополизация экономического сектора. И вновь этот гениальный человек приходит к выводам, которые были в полном объеме сознаны лишь после краха административно-плановой системы и кризиса социализма. В то время как в Америке уже появились первые антимонопольные законы. Д.И. Менделеев был одним из первых русских экономистов обративших особое внимание на эту проблему. Он реально предвидел последствия монопольной политики и старался предотвратить полную монополизацию страны. И в вечной борьбе крупных предпринимателей с мелкими Менделеев всегда был на стороне последних. Он предлагает организацию льготного кредитования промышленных начинаний поддержкой малого предпринимательства и организацию мер, ограничивающих полный контроль рынка сбыта одной компанией. «Я, со своей стороны, всегда буду стоять за эту борьбу крупных с мелкими и примкну к последним, потому что смотрю на них как на истинный регулятор русских промышленных дел…»

Долгое время считалось, что российского экономического чуда, для которого, наверное, есть все предпосылки, не происходит потому, что экономика России монополизирована. Именно это соображение в свое время побудило правительство начать реформы естественных монополий, во всяком случае, железнодорожной и электрической. Оставшаяся часть экономики захвачена довольно узкой группой олигополий - именно так представляется ситуация с антимонопольной точки зрения. Получается парадокс: в развитых странах любое крупное предприятие быстро обрастает мелкими собратьями, а в России наоборот - если где-то и появляется крупное предприятие, оно подавляет всех. Подстегнуть рост малого бизнеса, не дожидаясь окончания реформ, некоторые из которых еще и не начинались, можно с помощью нового закона о конкуренции. Данная проблема остаётся актуальной и в наше время. Антимонопольная политика очень активно проводится государством, так как монополия влечет за собой затормаживание научного прогресса, а также неконтролируемое повышение цен на продукцию данного вида. Дмитрий Иванович предвидел всё это и приветствовал открытое рассмотрение вопросов и дел свободной промышленности, хотя в то время связь науки и производства практически отсутствовала.

Сегодня созданы все условия для поддержки мелких предпринимателей с финансовой и политической стороны, а так же ограничение компаний занимающих лидирующее положение на рынке конкретного товара. Конкретно для контроля над такими организациями создан особый орган Федеральная Антимонопольная служба (ФАС), А некоторое время назад вступил в силу новый закон от 3 февраля "О защите конкуренции". Данный закон вторгается во все сферы экономики, даже в те, которые традиционно регулировались отраслевыми законами, например в земельное законодательство и недропользование. Главный удар новый закон наносит по крупному бизнесу. Для начала он понижает планку, при которой хозяйствующий субъект признается доминирующим на рынке (то есть монополистом), с 65 до 50%. Но главное - весьма пристальное внимание уделяется картельному сговору, когда несколько компаний согласованно повышают цены либо поддерживают их на одном уровне. Формально по тексту закона доминирование на рынке - это не преступление, караться оно не будет. Можно захватить хоть 80% рынка, главное - не ущемлять интересы других участников. Суть претензий сводится именно к определению злоупотребления доминирующим положением. А оно весьма расплывчато, поэтому и толковать его можно по-разному. И в каждом конкретном случае именно ФАС будет определять, казнить или миловать. Основываясь на том факте, что сегодня такие законы существуют, можно сказать, что Менделеев был прав, и для экономики монополизация является губительной. Когда в наше стране господствовала административная система, она фактически строилась на «монополиях». Так как, получая заказ от государства, предприятие захватывало рынок сбыта, в то время как остальные терпели огромные убытки и разорялись. Менделеев, несомненно, подсказал нам решение проблемы монополизации путем организации здоровой конкуренции.

Немаловажным было и его изобретение - бездымный порох. Огромное значение он имел особенно в военном деле. Однако, его рецепт, как и многое другое, по преступной небрежности самого правительства попадает в руки американским ученым и Россия вынуждена была закупать тысячи тонн, причем американцы не скрывали, что это менделеевский порох.

В 1898г. Дмитрий Иванович был назначен хранителем Главной палаты мер и весов. Несмотря на преклонный возраст, он начал активную и разностороннюю работу в этой новой области, сделал несколько открытий. Также, он начинает издание журнала «Временник».

5 октября 1891 года Менделеев предложил проект «Мнения о способах для поощрения мореходства и судостроения России», в то время это было очень важно, так как основная торговля, например, велась по морским путям. В этой работе он выступает против иностранного капитала и предлагает конкретные меры, способствующие развитию отечественного кораблестроения. В 1897 году адмирал Степан Осипович Макаров, который являлся другом Дмитрия Ивановича, высказал идею о путешествии к северному полюсу через ледяной покров. Менделеев с восторгом поддержал эту идею. Он разработал не только маршрут, не только маршрут, но и проект самого судна, способного своей тяжестью крушить самые толстые слои льда. Основная идея была в том, что судно должно было иметь крепкий, резко выраженной обтекаемости корпус, такие очертания позволяли бы ему свободно идти во льдах, не секрет, что сегодня большинство кораблей имеют такие очертания, что бы свободно рассекать воду и развивать большую скорость. Однако, узнав, что этот проект не был поддержан правительством и Дмитрий Иванович бросил все бумаги в огонь.

Менделеев был гениальным изобретателем: его деффенциальный барометр, один из самых точных приборов, был положен в основу высотометра. Выдвинул идею о том, что из воздуха можно получать газ, богатый кислородом. Эта идея привела к появлению кислородного дутья в металлургии. Он предвидел появление кондиционеров, и широкого применения цемента.

31 января 1865 года он с успехом защищает диссертацию «О соединении спирта с водой». По-существу, диссертация Менделеев была посвящена изучению отдельных весов спиртоводных растворов в зависимости от концентрации последних и температуры. Он пытался найти формулу, коэффициент зависимости плотности спиртоводных растворов, от изменения градусности, и приходит к выводу, что такой формулы не существует, все измерения выражаются параболой.

В последние годы своей жизни Менделеев выпустил «Заветные мысли» и ряд статей, в которых он высказывался о важнейших проблемах культуры и народного хозяйства. Он много болел, перенес операцию по удалению катаракты и совершенно не страшился приближающейся кончины. Последней опубликованной и, к сожалению, незавершенной книгой крупнейшего русского экономиста XIX в. был труд «К познанию России» (1906), представляющий анализ данных переписи 1897г., и выдержавший при жизни автора 4 издания (с 1905г.). В ней содержатся многочисленные мысли Дмитрия Ивановича о путях дальнейшего развития отечественного народного хозяйства.

В 1907г. сын Д.И. Менделеева - Иван Дмитриевич опубликовал труд своего отца «Дополнения к познанию России».

2 февраля 1907 г., в возрасте 73 лет, Дмитрий Иванович Менделеев умер от двустороннего воспаления легких. Он был похоронен на Волковском кладбище в Петербурге. Его похороны, организованные за счет государства, стали настоящим национальным трауром. Итак, Дмитрий Иванович был настоящим гением, хотя и не любил, когда его так называют. Имя Менделеева теперь звучит гордо по всему земному шару, а вместе с ним и имя России. Кто же теперь может сказать, что именами таких, всемирно признанных ученых мы не можем гордиться. Не только можем, но и должны, ведь это и есть наша история. Лишь не большой кусочек истории, известный всем, был создан обычным жителем, уроженцем маленького села Тобольской губернии.Однако, столько сделав для своей страны, посвятив всего себя науке, он так и не получил в ней заслуженного признания. Каждый школьник знает, что Менделеев - создатель знаменитой таблицы и периодического закона, но мало кто знает, что он так же был и талантливым экономистом, социологом и экспериментатором. Менделеев Д.И. был именно той маленькой частичкой истории, которой мы должны гордиться. Пример настоящего гражданина своей страны. Ведь, несмотря на постоянную нищету, отсутствие условий и множество трудностей, он сослужил огромную службу Родине. Его вклад в науку колоссален. Дмитрий Иванович решая проблемы своего времени, предсказал сложности, с которыми сталкивается человечество сегодня и даже частично подсказал, как их разрешить. Стоит отметить, что сегодня благодаря разнообразным конкурсам и программам наше прошлое становится намного доступнее для нашего понимания, а ведь мудрые слова «У народа, не знающего своего прошлого, нет будущего».

Библиографический список

1. «Д.И. Менделеев в воспоминаниях современников» Атомиздат,1973
2. Скворцов А.И. Менделеев как экономист//Русская мысль. 1917.№2.
3. Троцкий Л.Д. «Д.И.Менделеев и марксизм. Доклад IV Менделеевскому съезду по чистой и прикладной химии». 17 сент.1925.: Госиздат, 1925.
4. Гуркевич Г.Ц. «Экономические взгляды Менделеева». Минск, 1951г.
5. Чубук И.Ф. «Проблемы экономического развития России в произведениях Менделеева»// История русской экономической мысли, 1959г.
6. Покровский С.А. «Внешняя торговля и внешняя торговая политика России. Международная книга,1947г.
7. Хромов П.А. «Экономическое развитие России в XIX-XX веках.» 1800-1917.
8. Менделеев Д.И. « Об условиях развития заводского дела в России» СПб: А.С. Суворин,1882г.
9. Связь частей общего таможенного тарифа Ввоз товаров. Докладная записка члена Совета торговли и мануфактур Д.И. Менделеев. СПб: В. Демаков,1889г.
10. Материалы для пересмотра таможенного тарифа Российской империи Российский государственный исторический архив (далее – РГИА). Ф. 19, оп.1,д.555. Цит. по: Крихунов В.Г. Таможенная политика России и ее экономическая эффективность. 1877-1914 гг. М.,1999. С. 18.
11. Антонов М.Ф. "Гений русской экономической мысли", Москва, "Дуэль", 2000 г., №№ 46,48,50,(нефть нетопливо-топиь ассигнац)

Смирнов, Г.В. Тобольский гений России: в 2т / Г.В. Смирнов. -Тобольск: Тюменский региональный общественный благотворительный фонд Возрождение Тобольска, 2003.

Архив Д.И. Менделеева. Автобиографические материалы. Сборник документов.1951г.

Дмитрий Иванович Менделеев. Библиографический указатель трудов по вопросам народного просвещения, промышленности, сельского хозяйства и метрологии / Сост. О. П. Каменоградская и др. Л., 1973.

Антонов М.Ф. "Гений русской экономической мысли", Москва, "Дуэль", 2000 г., №№ 46,48,50,

Смирнов, Г.В. Тобольский гений России: в 2т / Г.В. Смирнов.-Тобольск: Тюменский региональный общественный благотворительный фонд Возрождение Тобольска, 2003.

Дмитрий Иванович Менделеев. Библиографический указатель трудов по вопросам народного просвещения, промышленности, сельского хозяйства и метрологии / Сост. О. П. Каменоградская и др. Л., 1973.

Http://www.abitura.com/not_only/hystorical_physics/mendeleev.html Савченко, М.М./ Он мечтал о России процветающей

Смирнов, Г.В. Тобольский гений России: в 2т / Г.В. Смирнов.-Тобольск: Тюменский региональный общественный благотворительный фонд Возрождение Тобольска, 2003.

Менделеев, Д.И./ Заветные мысли/ Д. И. Менделеев – М:Мысль, 1995 - 413с.

Http://www.spbumag.nw.ru/2007/03/14.shtml Чепарухин, В.В./ Судьба и место наследия Д.И.Менделеева в России.

Менделеев Д.И. «Толковый тариф; или исследование о развитии промышленности России в связи с её общим таможенным тарифом 1891 года». СПб.: В. Демаков 1892г.

Дмитрий Иванович Менделеев. Библиографический указатель трудов по вопросам народного просвещения, промышленности, сельского хозяйства и метрологии / Сост. О. П. Каменоградская и др. Л., 1973.

Чубук И.Ф. Проблемы экономического развития России в произведениях Менделеева // История русской экономической мысли. Т. 2.4. 1. М.: Соц-экгиз, 1959. с. 179-181.

Смирнов, Г.В. Тобольский гений России: в 2т / Г.В. Смирнов.-Тобольск: Тюменский региональный общественный благотворительный фонд Возрождение Тобольска, 2003.

При реализации проекта использованы средства государственной поддержки, выделенные в качестве гранта в соответствии c распоряжением Президента Российской Федерации № 11-рп от 17.01.2014 г. и на основании конкурса, проведенного Общероссийской общественной организацией «Российский Союз Молодежи»

Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева на основе представлений о строении атома.

1. формулировка периодического закона

Д. И. Менделеева в свете теории строения атома.

Открытие периодического закона и разработка периодической системы химических элементов Д. И. Менделеевым явились вершиной развития химии в XIX веке. Обширная сумма знаний о свойствах 63 элементов, известных к тому времени, была приведена в стройный порядок.

Д. И. Менделеев считал, что основной характеристикой элементов являются их атомные веса, и в 1869 г. впервые сформулировал периодический закон.

Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов.

Весь ряд элементов, расположенных в порядке возрастания атомных масс, Менделеев разбил на периоды, внутри которых свойства элементов изменяются последовательно, разместив периоды так, чтобы выделить сходные элементы.

Однако, несмотря на огромную значимость такого вывода, периодический закон и система Менделеева представляли лишь гениальное обобщение фактов, а их физический смысл долгое время оставался непонятным. Лишь в результате развития физики XX века - открытия электрона, радиоактивности, разработки теории строения атома - молодой, талантливый английский физик Г. Мозле установил, что величина зарядов ядер атомов последовательно возрастает от элемента к элементу на единицу. Этим открытием Мозле подтвердил гениальную догадку Менделеева, который втрех местах периодической таблицы отошел от возрастающей последовательности атомных весов.

Так, при ее составлении Менделеев поставил 27 Со перед 28 Ni, 52 Ti перед 5 J, 18 Аг перед 19 К, несмотря на то, что это противоречило формулировке периодического закона, то есть расположению элементов в порядке увеличения их атомных весов.

Согласно закону Мозле заряды ядер данных элементов соответствовали положению их в таблице.

В связи с открытием закона Мозле современная формулировка периодического закона следующая:

свойство элементов, а так же формы и свойства их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра их атомов.

Связь периодического закона и периодической системы со строением атомов.

Итак, главной характеристикой атома является не атомная масса, а величина положительного заряда ядра. Это более общая точная характеристика атома, а значит, и элемента. От величины положительного заряда ядра атома зависят все свойства Элемента и его положение в периодической системе. Таким образом, порядковый номер химического элемента численно совпадает с зарядом ядра его атома. Периодическая система элементов является графическим изображением периодического закона и отражает строение атомов элементов.

Теория строения атома объясняет периодическое изменение свойств элементов. Возрастание положительного заряда атомных ядер от 1-до 110 приводит к периодическому повторению у атомов элементов строения внешнего энергетического уровня. А поскольку от числа электронов на внешнем уровне в основном зависят свойства элементов; то и они периодически повторяются. В этом физический смысл периодического закона.

В качестве примера рассмотрим изменение свойств у первых и последних элементов периодов. Каждый период в периодической системе начинается элементами атомы, которых на внешнем уровне имеют один s-электрон (незавершенные внешние уровни) и потому проявляют сходные свойства - легко отдают валентные электроны, что обуславливает их металлический характер. Это щелочные металлы - Li, Na, К, Rb, Cs.

Заканчивается период элементами, атомы которых на внешнем уровне содержат 2 (s 2) электрона (в первом периоде) или 8 (s 1 p 6) электронов (во всех последующих), то есть имеют завершенный внешний уровень. Это благородные газы Не, Ne, Ar, Kr, Xe, имеющие инертные свойства.

Именно вследствие сходства строения внешнего энергетического уровня похожи их физические и химические свойства.

В каждом периоде с возрастанием порядкового номера элементов металлические свойства постепенно ослабева­ют и возрастают неметаллические, заканчивается период инертным газом. В каждом периоде с возрастанием порядкового номера элементов металлические свойства постепенно ослабева­ют и возрастают неметаллические, заканчивается период инертным газом.

В свете учения о строении атома становится понятным разделение всех элементов на семь периодов, сделанное Д. И. Менделеевым. Номер периода соответствует числу энергетических уровней атома, то есть положение элементов в периодической системе обусловлено строением их атомов. В зависимости от того, какой подуровень заполняется электронами, все элементы делят на четыре типа.

1. s-элементы. Заполняется s-подуровень внешнего уровня (s 1 - s 2). Сюда относятся первые два элемента каждого периода.

2. р-элементы. Заполняется р-подуровень внешнего уровня (р 1 -- p 6)- Сюда относятся последние шесть элементов каждого периода, начиная со второго.

3. d-элементы. Заполняется d-подуровень последнего уровня (d1 - d 10), а на последнем (внешнем) уровне остается 1 или 2 электрона. К ним относятся элементы вставных декад (10) больших периодов, начиная с 4-го, расположенные между s- и p-элементами (их также называют переходными элементами).

4. f-элементы. Заполняется f-подуровень глубинного (треть его снаружи) уровня (f 1 -f 14), а строение внешнего электронного уровня остается неизменным. Это лантаноиды и актиноиды, находящиеся в шестом и седьмом периодах.

Таким образом, число элементов в периодах (2-8-18-32) соответствует максимально возможному числу электронов на соответствующих энергетических уровнях: на первом - два, на втором - восемь, на третьем - восемнадцать, а на четвертом - тридцать два электрона. Деление групп на подгруппы (главную и побочную) основано на различии в заполнении электронами энергетических уровней. Главную подгруппу составляют s - и p-элементы, а побочную подгруппу - d-элементы. В каждой группе объединены элементы, атомы которых имеют сходное строение внешнего энергетического уровня. При этом атомы элементов главных подгрупп содержат на внешних (последних) уровнях число электронов, равное номеру группы. Это так называемые - валентные электроны.

У элементов побочных подгрупп валентными являются электроны не только внешних, но и предпоследних (вто­рых снаружи) уровней, в чем и состоит основное различие в свойствах элементов главных и побочных подгрупп.

Отсюда следует, что номер группы, как правило, указывает число электронов, которые могут участвовать в образовании химических связей. В этом заключается физический смысл номера группы.

С позиций теории строения атома легко объясняется возрастание металлических свойств элементов в каждой группе с ростом заряда ядра атома. Сравнивая, например, распределение электронов по уровням в атомах 9 F (1s 2 2s 2 2р 5) и 53J (1s 2 2s 2 2р 6 3s 2 Зр 6 3d 10 4s 2 4р 6 4 d 10 5s 2 5p 5) можно отметить, что у них по 7 электронов на внешнем уровне, что указывает на сходство свойств. Однако внешние электроны в атоме йода находятся дальше от ядра и поэтому слабее удерживаются. По этой причине атомы йода могут отдавать электроны или, иными словами, проявлять металлические свойства, что нехарактерно для фтора.

Итак, строение атомов обуславливает две закономерности:

а) изменение свойств элементов по горизонтали - в периоде слева направо ослабляются металлические и усиливаются неметаллические свойства;

б) изменение свойств элементов по вертикали - в группе с ростом порядкового номера усиливаются металлические свойства и ослабевают неметаллические.

Таким образом: по мере возрастания заряда ядра атомов химических элементов периодически изменяется строение их электронных оболочек, что является причиной периодического изменения их свойств.

3. Структура периодической Системы Д. И. Менделеева.

Периодическая система Д. И. Менделеева подразделяется на семь периодов – горизонтальных последовательностей элементов, расположенных по возрастанию порядкового номера, и восемь групп – последовательностей элементов обладающих однотипной электронной конфигурацией атомов и сходными химическими свойствами.

Первые три периода называются малыми, остальные – большими. Первый период включает два элемента, второй и третий периоды – по восемь, четвёртый и пятый – по восемнадцать, шестой – тридцать два, седьмой (незавершённый) – двадцать один элемент.

Каждый период (исключая первый) начинается щелочным металлом и заканчивается благородным газом.

Элементы 2 и 3 периодов называются типическими.

Малые периоды состоят из одного ряда, большие – из двух рядов: чётного (верхнего) и нечётного (нижнего). В чётных рядах больших периодов расположены металлы, и свойства элементов слева направо изменяются слабо. В нечётных рядах больших периодов свойства элементов изменяются слева направо, как у элементов 2 и 3 периодов.

В периодической системе для каждого элемента указывается его символ и порядковый номер, название элемента и его относительная атомная масса. Координатами положения элемента в системе является номер периода и номер группы.

Элементы с порядковыми номерами 58-71, именуемыми лантаноидами, и элементы с номерами 90-103 - актиноиды – помещаются отдельно внизу таблицы.

Группы элементов, обозначаемые римскими цифрами, делятся на главные и побочные подгруппы. Главные подгруппы содержат 5 элементов (или более). В побочные подгруппы входят элементы периодов, начиная с четвёртого.

Химические свойства элементов обуславливаются строением их атома, а точнее строением электронной оболочки атомов. Сопоставление строения электронных оболочек с положением элементов в периодической системе позволяет установить ряд важных закономерностей:

1. Номер периода равен общему числу энергетических уровней, заполняемых электронами, у атомов данного элемента.

2. В малых периодах и нечётных рядах больших периодов с ростом положительного заряда ядер возрастает число электронов на внешнем энергетическом уровне. С этим связано ослабление металлических и усиление неметаллических свойств элементов слева направо.

Номер группы, указывает число электронов, которые могут участвовать в образовании химических связей (валентных электронов).

В подгруппах с ростом положительного заряда ядер атомов элементов усиливаются их металлические и ослабляются неметаллические свойства.

Еще из раздела Химия:

• Реферат: Ионные реакции в растворах. Солевой эффект (в ТАК)
• Реферат: Самоорганизация ион-проводящих структур при протекании электрохимических процессов на фазовых переходах, включающих серосодержащие компоненты

По легенде, мысль о системе химических элементов пришла к Менделееву во сне, однако известно, что однажды на вопрос, как он открыл периодическую систему, учёный ответил: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг… готово».

Неожиданная мысль

1 марта 1869 года. В Петербурге в этот день было пасмурно и морозно. Под ветром поскрипывали деревья в университетском саду, куда выходили окна квартиры Менделеева. Еще в постели Дмитрий Иванович выпил кружку теплого молока, затем встал, умылся и пошел завтракать. Настроение у него было чудесное.

За завтраком Менделееву пришла неожиданная мысль: сопоставить близкие атомные массы различных химических элементов и их химические свойства.

Недолго думая, на случайном листке бумаги стал записывать химические символы, а потом и вовсе, прервав завтрак, удалился в свой кабинет. Закрывшись, достал из конторки пачку визитных карточек и стал на их обратной стороне писать символы элементов и их главные химические свойства. На тот момент их было известно 63. Разложив эти карточки, Дмитрий Иванович стал расставлять их, переставлять с места на место, раскладывать словно «химический пасьянс».

Через некоторое время домочадцы услышали, как из кабинета стало доноситься: «У-у-у! Рогатая. Ух, какая рогатая! Я те одолею. Убью-у!» Эти возгласы означали, что у Дмитрия Ивановича наступило творческое вдохновение.

В тот день начал вырисовываться облик будущей Периодической системы химических элементов. А вслед за ней и Периодический закон Менделеева.

В течение всего дня Менделеев работал над системой элементов, отрываясь ненадолго, чтобы поиграть с дочерью Ольгой, пообедать и поужинать.

Вечером 1 марта 1869 года он набело переписал составленную им таблицу и под названием «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве» послал ее в типографию, сделав пометки для наборщиков и поставив дату «17 февраля 1869 года» (это по старому стилю). Позднее, отпечатанные листки с таблицей элементов Менделеев разослал многим отечественным и зарубежным химикам.

Так был открыт Периодический закон, современная формулировка которого такова: «Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядер их атомов».

Менделееву тогда было всего 35 лет.

Н.А.Ярошенко. Портрет Дмитрия Менделеева

18 марта 1869 года в Журнале Русского химического общества был опубликован от имени Менделеева небольшой доклад о Периодическом законе. Доклад сначала не привлек особого внимания химиков, и Президент русского химического общества, академик Николай Зинин (1812-1880) заявил, что Менделеев делает не то, чем следует заниматься настоящему исследователю . Правда, через два года, прочтя статью Дмитрия Ивановича «Естественная система элементов и применение ее к указанию свойств некоторых элементов», Зинин изменил свое мнение и написал Менделееву: «Очень, очень хорошо, премного отличных сближений, даже весело читать, дай Бог Вам удачи в опытном подтверждении Ваших выводов. Искренне Вам преданный и глубоко Вас уважающий Н. Зинин».

Периодический закон Д. И. Менделеева имеет исключительно большое значение. Он положил начало современной химии, сделал ее единой, целостной наукой. Элементы стали рассматриваться во взаимосвязи, в зависимости от того, какое место они занимают в периодической системе. Открытие Периодического закона ускорило развитие химии и открытие новых химических элементов.

На основе периодического закона и периодической системы Д. И. Менделеева быстро развивалось учение о строении атома. Как указывал Н. Д. Зелинский, периодический закон явился «открытием взаимной связи всех атомов в мироздании».

Критика со стороны западных коллег

Не все зарубежные химики сразу оценили значение открытия Менделеева. Уж очень многое оно меняло в мире сложившихся представлений. Так, немецкий физикохимик Вильгельм Оствальд, будущий лауреат Нобелевской премии, утверждал, что открыт не закон, а принцип классификации «чего-то неопределенного». Немецкий химик Роберт Бунзен, открывший в 1861 году два новых щелочных элемента, рубидий Rb и цезий Cs, писал, что Менделеев увлекает химиков «в надуманный мир чистых абстракций».

Профессор Лейпцигского университета Герман Кольбе в 1870 году назвал открытие Менделеева «спекулятивным». Кольбе отличался грубостью и неприятием новых теоретических воззрений в химии. В частности, он был противником теории строения органических соединений и в свое время резко обрушился на статью Якоба Вант-Гоффа «Химия в пространстве». Позднее Вант-Гофф за свои исследования стал первым Нобелевским лауреатом. А ведь Кольбе предлагал таких исследователей, как Вант-Гофф, «исключить из рядов настоящих ученых и зачислить их в лагерь спиритов»!

С каждым годом Периодический закон завоевывал все большее число сторонников, а его открыватель — все большее признание. В лаборатории Менделеева стали появляться высокопоставленные посетители, в том числе даже великий князь Константин Николаевич, управляющий морским ведомством.

Предсказание и триумф Менделеева

Химия благодаря Менделееву перестала быть описательной наукой. С открытием периодического закона в ней стало возможным научное предвидение. Появилась возможность предсказывать и описывать новые элементы и их соединения, еще не открытые. Блестящий пример тому - предсказание Д. И. Менделеевым существования еще не открытых в его время элементов, из которых для трех - Ga, Sc, Ge - он дал точное описание их свойств.

Вслед за неожиданной критикой со стороны западных коллег, наконец, пришло время триумфа.

В 1875 году французский химик Поль-Эмиль Лекок де Буабодран открыл вюртците, предсказанный Менделеевым «экаалюминий» и назвал его в честь своей родины галлием Ga (латинское название Франции — «Галлия»). Скромный француз писал:

«Я думаю, нет необходимости настаивать на огромном значении подтверждения теоретических выводов господина Менделеева».

Заметим, что в названии элемента есть намек и на имя самого Буабодрана. Латинское слово «галлус» означает петух, а по-французски петух — «ле кок». Это слово есть и в имени первооткрывателя. Что имел в виду Лекок де Буабодран, когда давал название элементу — себя или свою страну — этого, видимо, уже никогда не выяснить.

Доподлинно известно, что Дмитрий Иванович Менделеев точно предсказал свойства экаалюминия : его атомную массу, плотность металла, формулу оксида El 2 O 3 , хлорида ElCl 3 , сульфата El 2 (SO 4) 3 . После открытия галлия эти формулы стали записывать как Ga 2 O 3 , GaCl 3 и Ga 2 (SO 4) 3 . Менделеев предугадал, что это будет очень легкоплавкий металл, и действительно, температура плавления галлия оказалась равной 29,8 о С. По легкоплавкости галлий уступает только ртути Hg и цезию Cs.

В 1879 году шведский химик Ларс Нильсон открыл скандий , предсказанный Менделеевым как экабор Eb. Нильсон писал:

«Не остается никакого сомнения, что в скандии открыт экабор… Так подтверждаются нагляднейшим образом соображения русского химика, которые не только дали возможность предсказать существование скандия и галлия, но и предвидеть заранее их важнейшие свойства».

Скандий получил название в честь родины Нильсона Скандинавии, а открыл он его в сложном минерале гадолините .

В 1886 году профессор Горной академии во Фрайбурге немецкий химик Клеменс Винклер при анализе редкого минерала аргиродита обнаружил еще один элемент, предсказанный Менделеевым. Винклер назвал открытый им элемент германием Ge в честь своей родины, но это почему-то вызвало резкие возражения со стороны некоторых химиков. Они стали обвинять Винклера в национализме, в присвоении открытия, которое сделал Менделеев, уже давший элементу имя «экасилиций » и символ Es. Обескураженный Винклер обратился за советом к самому Дмитрию Ивановичу. Тот объяснил, что именно первооткрыватель нового элемента должен дать ему название.

В 1905 году Менделеев написал: «По-видимому, периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает, хотя как русского меня хотели затереть, особенно немцы».

Дмитрий Иванович Менделеев в кабинете

Почему не получил Нобелевскую премию

Как известно, Менделеев, как и Толстой, Чехов, Горький неожиданно для всех не были удостоены международной премии Нобеля. По этому поводу даже на заседании бюро Отделения физико-математических наук АН СССР 1 ноября 1955 г. был заявлен отказ от выдвижения советских ученых на Нобелевскую премию 1956 г. (в протоколе это пункт 19). Мотив такой:

«Эту премию нельзя считать международной ввиду того, что Нобелевский комитет в свое время не считал нужным присудить эту премию выдающимся деятелям науки и культуры нашей страны (Д.И.Менделеев, Л.Н.Толстой, А.П.Чехов, М.Горький)»

Мотив очень веский. Но авторы этого заявления не учли любопытный факт, о котором обычно не говорят вслух. Если быть еще точнее — он не могли знать об этом, ведь гриф секретности был снят гораздо позже и то, что происходило в первом десятилетии XX века в Нобелевском комитете стало известно только в 1960-е годы.

Было установлено, что великий химик Дмитрий Иванович Менделеев, скончавшийся 73 лет от роду 2 февраля 1907 г., номинировался (выставлялся) на Нобелевскую премию (которая, напомним, присуждается с 1901 г.) трижды — в 1905, 1906 и 1907 гг. Однако на тайном голосовании, которое проводилось членами Императорской академии наук, его кандидатура постоянно проваливалась, и одной из самых веских причин — создателя Периодической системы элементов номинировали исключительно иностранцы, а не соотечественники. Все это отображено в архивах Королевской академии наук в Стокгольме.

Так получилось, что отстаивали великое открытие и приоритет русского мыслителя лишь иностранные ценители его творчества, шведы прежде всего. Что же касается отечественного научного сообщества, то оно, по свидетельству С.Ю.Витте, всколыхнулось

«только тогда, когда он умер» и когда «начали кричать, что мы потеряли великого русского ученого. Хорошо еще, что россияне отдали ему эту честь после смерти его, хотя для Менделеева было бы приятнее, если бы были оценены его достоинства во время его жизни»

Одними из главных причин — почему среди его номинаторов (ученых, наделенных правом выдвигать кандидатов) не оказалось ни одного соотечественника, были зависть недоброжелателей и довольно тяжелый характер ученого. Об этом также в своих мемуарах упоминал Министр финансов Витте.

Но помимо сложности характера было нечто другое.

Менделеев был патриотом своей страны и свободным в поиске истины и потому неудобным власти. Мало кто знает, что ученого с мировым именем, автора фундаментальных исследований по химии, физике, метрологии, воздухоплаванию, метеорологии, сельскому хозяйству, экономике и химической технологии еще в 1880 году выгнали (по другой версии — он сам ушел) из университета из-за конфликта с министром просвещения, который во время студенческих волнений отказывается принять от Менделеева петицию студентов.

И. Н. Крамской. Д. И. Менделеев. 1878.

Однако существовала и вполне объективная составляющая, ограничивавшая возможность его выдвижения на Нобелевскую премию. Дело в том, что одним из главнейших требований в течение первых четырех десятилетий функционирования нобелевских учреждений была непременная новизна открытия. Это требование, повторенное в уставе, предусмотрел сам Альфред Нобель в своем завещании. И оттого научный прорыв Менделеева в создании Периодической системы элементов, датируемый 1869 г., когда он опубликовал свой «Опыт системы элементов, основанный на их атомном весе и химическом сродстве», никак не укладывался в прокрустово ложе строго выполнявшегося устава.

Но есть еще одна версия, почему Менделеев не получил премии.

Борясь с хищническим потреблением углеводородов, Менделеев вступает и в конфликт с Людвигом Нобелем, старшим братом знаменитого Альфреда, и его сподвижниками. Пользуясь нефтяным кризисом и стремясь к монополии на добычу и перегонку бакинской нефти, Нобели спекулировали слухами об ее истощении. Менделеев доказал необоснованность подобных слухов к неудовольствию Нобеля. Между прочим, именно Менделеев еще в 1860-е годы предложил строительство нефтепроводов и доставку с их помощью сырой нефти в Центральную Россию. Однако Нобели, хорошо сознавая выгоду в этом для государства Российского, отнеслись к его предложению крайне отрицательно, поскольку увидели в этом ущерб собственному монополизму. Однако ровно через 20 лет Нобели с успехом внедряют предложение Менделеева как собственное.

Научный авторитет Д. И. Менделеева был огромен. Список титулов и званий его включает более ста наименований. Практически всеми российскими и большинством наиболее уважаемых зарубежных академий, университетов и научных обществ он был избран своим почётным членом. Тем не менее, свои труды, частные и официальные обращения он подписывал без указания причастности к ним: «Д. Менделеев» или «профессор Менделеев», крайне редко упоминая какие-либо присвоенные ему почётные звания.

В приватном письме С. Ю. Витте, оставшемся неотправленным, Д. И. Менделеев, констатируя и оценивая свою многолетнюю деятельность, называет «три службы Родине»:

«Плоды моих трудов - прежде всего в научной известности, составляющей гордость - не одну мою личную, но и общую русскую… Лучшее время жизни и её главную силу взяло преподавательство… Из тысяч моих учеников много теперь повсюду видных деятелей, профессоров, администраторов, и, встречая их, всегда слышал, что доброе в них семя полагал, а не простую отбывал повинность… Третья служба моя Родине наименее видна, хотя заботила меня с юных лет по сих пор. Это служба по мере сил и возможности на пользу роста русской промышленности…»

20 января в 5 часов 20 минут остановилось сердце ве­ликого русского человека и великого ученого…

В день похорон ударила оттепель. Снег превратился в мокрую кашу. Фонари, увитые черным флером, тускло мерцали сквозь туманную дымку» Многотысячная процессия долго тянулась по улицам Петербурга к Волкову кладбищу. И когда все собрались у могилы, уже наступили ранние сумерки короткого северного дня.

«Великий учитель! Слава земли русской! - говорил на могиле Д. Коновалов, ученик Менделеева. - Твои заветы не умрут. Твой дух будет всегда жив между нами и всегда будет вселять веру в светлое будущее. Да будет легка тебе родная земля!»

Стало быстро темнеть. Толпа начала медленно расходиться, и вскоре на месте похорон осталось небольшое возвышение из мерзлой земли, утопавшее в цветах и венках. Рядом, прислоненная к стенке склепа, гордо возвышаясь над цветами, стояла картонная таблица с периодической системой, сорванная студентами Технологического института с аудиторной стены. И это необычное соседство серого тусклого картона с цветами и вывороченной землей придавало волнующую многозначительность и торжественность свершившемуся.

Ровно через год на могиле Менделеева собрались на панихиду родственники, друзья, коллеги. В скорбном молчании столпились они у слегка возвышающегося над землей цементного склепа, окруженного гранитными тумбами с железными цепями. Над могилой возвышалась гранитная глыба, увенчанная массивным крестом. Из-за сильных морозов каменщики успели выбить на граните только три слова: Дмитрий Иванович МЕНДЕЛЕЕВ.

Эта недоделка особенно смущала вдовствующую Анну Ивановну. И вдруг прямо за ее спиной кто-то произнес: «Как хорошо, что на памятнике нет ничего, кроме имени - Дмитрий Иванович Менделеев, - именно на этой могиле ничего другого и не нужно писать».

И на памятнике не появилось ни бюста Дмитрия Ивановича, ни барельефа, ни цитат, ни полного титула, которым он так никогда и не пожелал подписаться при жизни…

Дмитрий Иванович Менделеев

Дмитрий Менделеев в кабинете, 1904 г.

Русский учёный-энциклопедист: химик, физикохимик, физик, метролог, экономист, технолог, геолог, метеоролог, нефтяник, педагог, воздухоплаватель, приборостроитель. Профессор Санкт-Петербургского университета; член-корреспондент по разряду «физический» Императорской Санкт-Петербургской Академии наук. Среди наиболее известных открытий - периодический закон химических элементов, один из фундаментальных законов мироздания, неотъемлемый для всего естествознания. Автор классического труда «Основы химии».