Жизнь и деятельность Дмитрия Ивановича Менделеева

Размещено на http://www.allbest.ru

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа № 65.

Доклад по химии на тему:

«Дмитрий Иванович Менделеев. Жизнь и деятельность».

г. Пенза, 24.04.2013 года.

Д.И. Менделеев. Жизнь и деятельность

Дмитрий Иванович Менделеев - русский учёный-энциклопедист: химик, физико-химик, физик, метролог, экономист, технолог, геолог, метеоролог, 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.

Биография. Происхождение

Дмитрий Иванович Менделеев родился 27 января 1834 года в Тобольске в семье Ивана Павловича Менделеева, в то время занимавшего должность директора Тобольской гимназии и училищ Тобольского округа и Марии Дмитриевны Менделеевой (урождённой Корнильевой), происходившей из старинного рода сибирских купцов и промышленников. Дмитрий был в семье последним, семнадцатым ребёнком. В год рождения Дмитрия Иван Павлович ослеп, что вынудило его выйти на пенсию.

Мать - умная и энергичная женщина сыграла особую роль в жизни семьи. Не имея никакого образования, она прошла самостоятельно курс гимназии со своими братьями. Вследствие сложившегося из-за болезни Ивана Павловича стеснённого материального положения Менделеевы переехали в село Аремзянское, где находилась небольшая стекольная фабрика брата Марии Дмитриевны Василия Дмитриевича Корнильева, жившего в Москве. М. Д. Менделеева получила право на управление фабрикой и после кончины И. П. Менделеева в 1847 году большая семья жила на средства, получаемые от неё. Дмитрий Иванович вспоминал: «Там, на стекольном заводе, управляемом моей матушкой, получились первые мои впечатления от природы, от людей, от промышленных дел». Заметив особые способности младшего сына, она сумела найти в себе силы навсегда покинуть родную Сибирь, выехав из Тобольска, чтобы дать Дмитрию возможность получить высшее образование. В год окончания сыном гимназии Мария Дмитриевна ликвидировала все дела в Сибири и с Дмитрием и младшей дочерью Елизаветой выехала в Москву, чтобы определить юношу в университет.

В одном из вариантов посвящения матери первого своего крупного труда «Исследования водных растворов по удельному весу» Дмитрий Иванович скажет: «...Вашего последыша семнадцатого из рождённых Вами Вы подняли на ноги, вскормили своим трудом после смерти батюшки, ведя заводское дело, Вы научили любить природу с её правдою, науку с её истиной..., родину со всеми её нераздельнейшими богатствами, дарами..., больше всего труд со всеми его горестями и радостями..., Вы заставили научиться труду и видеть в нём одном всему опору, Вы вывезли с этими внушениями и доверчиво отдали в науку, сознательно чувствуя, что это будет последнее Ваше дело. Вы, умирая, внушали любовь, труд и настойчивость. Приняв от Вас... так много, хоть малым, быть может последним, Вашу память почитаю».

Детство

Детство Д. И. Менделеева совпало со временем пребывания в Сибири ссыльных декабристов, что оказало на Д.И.Менделеева огромное влияние. А. М. Муравьёв, П. Н. Свистунов, М. А. Фонвизин жили в Тобольской губернии. Сестра Дмитрия Ивановича, Ольга, стала женой бывшего члена Южного общества Н. В. Басаргина, и они долгое время жили в Ялуторовске рядом с И. И. Пущиным, вместе с которым они оказывали семье Менделеевых помощь, ставшую насущной после смерти Ивана Павловича.

Также большое влияние на мировоззрение будущего учёного оказал его дядюшка В. Д. Корнильев, у него неоднократно и подолгу во время своего пребывания в Москве жили Менделеевы. Василий Дмитриевич был управляющим у князей Трубецких, что жили на Покровке, как и В. Д. Корнильев; и его дом часто посещали многие представители культурной среды, в числе которых на литературных вечерах или вовсе без всякого повода, запросто бывали литераторы: Ф. Н. Глинка, С. П. Шевырёв, И. И. Дмитриев, М. П. Погодин, Е. А. Баратынский, Н. В. Гоголь, гостем случался и Сергей Львович Пушкин, отец поэта; художники П. А. Федотов, Н. А. Рамазанов; учёные: Н. Ф. Павлов, И. М. Снегирёв, П. Н. Кудрявцев. В 1826 г. Корнильев и его жена, дочь командора Биллингса, принимали у себя на Покровке Александра Пушкина, вернувшегося в Москву из ссылки.

Учитель Тобольской гимназии, преподававший русскую литературу и словесность, известный впоследствии русский поэт Пётр Павлович Ершов, автор «Конька-горбунка», также оставил неизгладимый след в душе маленького Дмитрия.

Хроника творческой жизни учёного

* 1841 -- поступил в тобольскую гимназию.

* 1855 -- окончил физико-математический факультет Главного педагогического института в Санкт-Петербурге.

* 1855 -- старший учитель естественных наук Симферопольской мужской гимназии.

* 1855--1856 -- старший учитель гимназии при Ришельевском лицее в Одессе.

* 1856 -- блестяще защитил диссертацию «на право чтения лекций» -- «Строение кремнезёмных соединений» (оппоненты А. А. Воскресенский и М. В. Скобликов), с успехом прочёл вступительную лекцию «Строение силикатных соединений»; в конце января отдельным изданием в Петербурге вышла в свет кандидатская диссертация Д. И. Менделеева «Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы к составу»; 10 октября присвоена учёная степень магистра химии.

* 1857 -- 9 января утверждён в звании приват-доцента Императорского Санкт-Петербургского университета по кафедре химии.

* 1857--1890 -- преподавал в Императорском Санкт-Петербургском университете (с 1865 года -- профессор химической технологии, с 1867 -- профессор общей химии) -- во 2-м кадетском корпусе читает лекции по химии; одновременно в 1863--1872 годах -- профессор Санкт-Петербургского технологического института, в 1863--1872 годах руководил химической лабораторией института, также одновременно преподавал в Николаевских инженерных академии и училище; -- в Институте Корпуса инженеров путей сообщения.

* 1859--1861 -- находился в научной командировке в Гейдельбергском университете, где работали незаурядные естествоиспытатели: Р. Бунзен, Г. Кирхгоф, Г. Гельмгольц, Э. Эрленмейер и др. Оборудование лаборатории Р. Бунзена не позволяло проводить такие «деликатные опыты, как капиллярные», и Д. И. Менделеев формирует самостоятельную исследовательскую базу: провёл в арендуемую квартиру газ, приспособил отдельное помещение для синтеза и очистки веществ, другое -- для наблюдений. В Бонне «знаменитый стеклянных дел маэстро» Г. Гесслер даёт ему уроки, сделав около 20 термометров и «неподражаемо хорошие приборы для определения удельного веса». У известных парижских механиков Перро и Саллерона он заказывает специальные катетометры и микроскопы.

Большое значение работы этого периода имеют для понимания методики штабного теоретического обобщения, чему подчинены хорошо подготовленные и построенные тончайшие частные исследования, и что явится характерной чертой его универсума. Это теоретический опыт «молекулярной механики», исходными величинами которой предполагались масса, объём и сила взаимодействия частиц (молекул). Рабочие тетради учёного показывают, что он последовательно искал аналитическое выражение, демонстрирующее связь состава вещества с тремя этими параметрами. Предположение Д. И. Менделеева о функции поверхностного натяжения, связанной со структурой и составом вещества позволяет говорить о предвидении им «парахора», но данные середины XIX века не способны были стать основой для логического завершения этого исследования -- Д. И. Менделееву пришлось отказаться от теоретического обобщения.

В настоящее время «молекулярная механика», основные положения которой пытался сформулировать Д. И. Менделеев, имеет лишь историческое значение, между тем, эти исследования учёного позволяют наблюдать актуальность его взглядов, соответствовавших передовым представлениям эпохи, и обретшим общее распространение только после Международного химического конгресса в Карлсруэ (1860).

· 1860 -- 3--5 сентября принимает участие в первом Международном химическом конгрессе в Карлсруэ.

Основатели Русского химического общества (члены химической секции 1-го съезда русских естествоиспытателей и врачей, вынесшие постановление об учреждении -- 4 января 1868 года). Стоят слева направо: Ф. Р. Вреден, П. А. Лачинов, Г. А. Шмидт, А. Р. Шуляченко, А. П. Бородин, Н. А. Меншуткин, Н. А. Соковнин, Ф. Ф. Бейльштейн, К. И. Лисенко, Д. И. Менделеев, Ф. Н. Савченков; сидят: В. Ю. Рихтер, С. И. Ковалевский, Н. П. Нечаев, В. В. Марковников, А. А. Воскресенский, П. А. Ильенков, П. П. Алексеев, А. Н. Энгельгардт (подписи сделаны рукой Д. И. Менделеева)

· 1865 -- 31 января на заседании Совета физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета защитил докторскую диссертацию «О соединении спирта с водой», в которой были заложены основы его учения о растворах.

· 1876 -- 29 декабря 1877 года избран членом-корреспондентом по разряду «физический» Императорской Академии наук, в 1880 году выдвигался в академики, но 11 ноября был забаллотирован немецким большинством Академии, что вызвало резкий общественный протест.

· Принимал участие в разработке технологий запущенного в 1879 году первого в России завода по производству машинных масел в посёлке Константиновский в Ярославской губернии, который ныне носит его имя.

· 1880-е годы - Дмитрий Иванович снова изучает растворы, публикует работу «Исследование водных растворов по удельному весу».

· 1880 -- 1888 -- принимал деятельное участие в разработке проекта создания и строительства первого в Русской Азии Сибирского университета в Томске, для чего неоднократно консультировал руководителя комитета по строительству ТГУ профессора В.М. Флоринского. Планировался как первый ректор этого университета, но в силу ряда семейных причин в 1888 году в Томск не поехал. Через несколько лет он активно помогал в создании Томского технологического института и становления в нём химической науки.

· 1890 -- покинул Петербургский университет из-за конфликта с министром просвещения, который во время студенческих волнений отказался принять от Менделеева петицию студентов.

· 1892 -- Дмитрий Иванович Менделеев -- учёный-хранитель Депо образцовых гирь и весов, которое в 1893 году по его инициативе было преобразовано в Главную палату мер и весов (ныне ВНИИ метрологии им. Д. И. Менделеева).

· 1893 год -- работал на химическом заводе П. К. Ушкова (впоследствии -- имени Л. Я. Карпова; п. Бондюжский, ныне г. Менделеевск) использовав производственную базу завода для получения бездымного пороха (пироколлодия). Впоследствии он отмечал, что посетив «немало западноевропейских химических заводов, с гордостью увидел, что может созданное русским деятелем не только не уступать, но и во многом превосходить иноземное».

· 1899 -- возглавляет Уральскую экспедицию, подразумевающую стимуляцию промышленно-экономического развития края.

· 1900 -- участвует в работе Всемирной выставки в Париже; им написана первая на русском языке -- большая статья о синтетических волокнах «Вискоза на Парижской выставке», где отмечена важность для России развития их промышленности.

· 1903 год -- первый председатель Государственной экзаменационной комиссии Киевского политехнического института, в создании которого учёный принимал активное участие.

Член многих академий наук и научных обществ. Один из основателей Русского физико-химического общества (1868 год -- химического, и 1872 -- физического) и третий его президент (с 1932 года преобразовано во Всесоюзное химическое общество, которое тогда же было названо его именем, ныне -- Российское химическое общество имени Д. И. Менделеева).

Оставил более 1500 трудов, среди которых классические «Основы химии» (ч. 1--2, 1869--1871, 13 изд., 1947) -- первое стройное изложение неорганической химии.

Именем Менделеева назван 101-й химический элемент -- менделевий.

Научная деятельность

Илья Репин. Портрет Д. И. Менделеева в мантии доктора права Эдинбургского университета 1885. Акварель.

Д. И. Менделеев -- автор фундаментальных исследований по химии, физике, метрологии, метеорологии, экономике, основополагающих трудов по воздухоплаванию, сельскому хозяйству, химической технологии, народному просвещению и других работ, тесно связанных с потребностями развития производительных сил России.

Д. И. Менделеев исследовал (в 1854--1856 годах) явления изоморфизма, раскрывающие отношения между кристаллической формой и химическим составом соединений, а также зависимость свойств элементов от величины их атомных объёмов.

Открыл в 1860 году «температуру абсолютного кипения жидкостей», или критическую температуру.

16 декабря 1860 года он пишет из Гейдельберга попечителю Санкт-Петербургского учебного округа И. Д. Делянову: «…главный предмет моих занятий есть физическая химия».

Д. И. Менделеев является автором первого русского учебника «Органическая химия» (1861 год).

Им сконструирован в 1859 году пикнометр -- прибор для определения плотности жидкости.

Пикнометр Д. И. Менделеева

Он создал в 1865--1887 годах гидратную теорию растворов. Развил идеи о существовании соединений переменного состава.

Исследуя газы, Д.И. Менделеев нашёл в 1874 году общее уравнение состояния идеального газа, включающее как частность зависимость состояния газа от температуры, обнаруженную в 1834 году физиком Б. П. Э. Клапейроном (уравнение Клапейрона -- Менделеева).

В 1877 году Д.И. Менделеев выдвинул гипотезу происхождения нефти из карбидов тяжёлых металлов, которая, правда, на сегодня большинством учёных не принимается; предложил принцип дробной перегонки при переработке нефти.

Выдвинул в 1880 году идею подземной газификации углей. Занимался вопросами химизации сельского хозяйства, пропагандировал использование минеральных удобрений, орошение засушливых земель. Совместно с И. М. Чельцовым принимал в 1890--1892 годах участие в разработке бездымного пороха. Является автором ряда работ по метрологии. Создал точную теорию весов, разработал наилучшие конструкции коромысла и арретира, предложил точнейшие приёмы взвешивания.

В своё время интересы Д. И. Менделеева были близки к минералогии, его коллекция минералов бережно хранится и сейчас в Музее кафедры минералогии Санкт-Петербургского университета, а друза горного хрусталя с его стола является одним из лучших экспонатов в витрине кварца. Рисунок этой друзы он поместил в первое издание «Общей химии» (1903 год). Студенческая работа Д. И. Менделеева была посвящена изоморфизму в минералах. менделеев химик ученый научный

Периодический закон Д.И. Менделеева

Д. И. Менделеев. Первый рукописный вариант периодического закона. 18 февраля 1869 года

Работая над трудом «Основы химии», Д. И. Менделеев открыл в феврале 1869 года один из фундаментальных законов природы -- периодический закон химических элементов.

6 марта 1869 года знаменитый доклад Д. И. Менделеева «Соотношение свойств с атомным весом элементов» был прочтён Н. А. Меншуткиным на заседании Русского химического общества. В том же году это сообщение на немецком языке появилось в журнале «Zeitschrift fur Chemie», а в 1871 году в журнале «Annalen der Chemie» была осуществлена развёрнутая публикация Д. И. Менделеева, посвящённая его открытию -- «Die periodische Gesetzmassigkeit der Elemente» (Периодическая закономерность химических элементов).

Отдельные учёные в ряде стран, особенно в Германии, соавтором открытия считают Лотара Мейера. Существенное различие этих систем заключается в том, что таблица Л. Мейера -- это один из вариантов классификации известных к тому времени химических элементов; выявленная Д. И. Менделеевым периодичность -- это система, которая дала понимание закономерности, позволившей определить место в ней элементов, неизвестных в то время, предсказать не только существование, но и дать их характеристики.

Не давая представления о строении атома, периодический закон, тем не менее, вплотную подводит к этой проблеме, и решение её было найдено несомненно благодаря ему -- именно этой системой руководствовались исследователи, увязывая факторы, выявленные им с интересовавшими их другими физическими характеристиками. В 1984 году академик В. И. Спицын пишет: «…Первые представления о строении атомов и природе химической валентности, разработанные в начале нашего столетия, основывались на закономерностях свойств элементов, установленных с помощью периодического закона».

Немецкий учёный, главный редактор фундаментального пособия «Анорганикум» -- объединённого курса неорганической, физической и аналитической химии, выдержавшего более десяти изданий, академик Л. Кольдиц так истолковывает особенности открытия Д. И. Менделеева, сопоставляя в высшей степени убедительные результаты его труда с работами других исследователей, искавших подобные закономерности: «Никто из учёных, занимавшихся до Менделеева или одновременно с ним исследованиями соотношений между атомными весами и свойствами элементов, не смог сформулировать эту закономерность так ясно, как это сделал он. В частности, это относится к Дж. Ньюлендсу и Л. Мейеру. Предсказание ещё неизвестных элементов, их свойств и свойств их соединений является исключительно заслугой Д. И. Менделеева. …Наилучшим образом он смог применить свой метод горизонтальной, вертикальной и диагональной интерполяции в открытой им периодической системе для предсказания свойств»…

Развивая в 1869--1871 годах идеи периодичности, Д. И. Менделеев ввёл понятие о месте элемента в периодической системе как совокупности его свойств в сопоставлении со свойствами других элементов. На этой основе, в частности, опираясь на результаты изучения последовательности изменения стеклообразующих оксидов, исправил значения атомных масс 9 элементов (бериллия, индия, урана и др.). Предсказал в 1870 году существование, вычислил атомные массы и описал свойства трёх ещё не открытых тогда элементов -- «экаалюминия» (открыт в 1875 году и назван галлием), «экабора» (открыт в 1879 году и назван скандием) и «экасилиция» (открыт в 1885 году и назван германием). Затем предсказал существование ещё восьми элементов, в том числе «двителлура» -- полония (открыт в 1898 году), «экаиода» -- астата (открыт в 1942--1943 годах), «экамарганца» -- технеция (открыт в 1937 году), «двимарганца» -- рения (открыт в 1925 году), «экацезия» -- франция (открыт в 1939 году).

В 1900 году Дмитрий Иванович Менделеев и Уильям Рамзай пришли к выводу о необходимости включения в периодическую систему элементов особой, нулевой группы благородных газов.

Многочисленная деятельность учёного

В творческом наследии Д.И. Менделеева имеются многочисленнные работы по удельным объёмам, по исследованию газов и учению о растворах, по химии силикатов и стеклообразного состояния, по электролитической диссоциации, по воздухоплаванию, кораблестроению и освоению Крайнего Севера, по пороходелию и метрологии.

Д. И. Менделеев сказал: «Наука начинается с тех пор, как начинают измерять. Точная наука немыслима без меры».

Им были сконструированы весы для взвешивания газообразных и твёрдых веществ.

Ряд работ Д.И.Менделеев посвятил экономике, причинам стагнации промышленности Урала, сельскому хозяйству.

Широко известны так же его педагогическая и просветительская деятельности.

В любой точке Земного шара известно имя Дмитрия Ивановича Менделеева.

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.

За свой колоссальный труд Д.И.Менделеев был удостоин многих наград:

· Орден Святого Владимира I степени

· Орден Святого Владимира II степени

· Орден Святого Александра Невского

· Орден Белого Орла

· Орден Святой Анны I степени

· Орден Святой Анны II степени

· Орден Святого Станислава I степени

· Орден Почётного Легиона

· Медаль Х. Дэви, которой Лондонское королевское общество наградило в 1882 году Д. И. Менделеева и Л. Мейера

· Медаль Г. Колпи, которой Д. И. Менделеева наградило Лондонское королевское общество в 1905 году

Имя Д.И. Менделеева носят крупнейшие традиционные общероссийские и международные научные форумы; ежегодно проводятся Менделеевские чтения - доклады ведущих отечественных химиков и представителей смежных наук: физиков, биологов и биохимиков.

Память Д.И. Менделеева увековечена многими памятниками и памятными досками (в Клину, Санкт - Петербурге, Москве, Киеве, Тобольске и других городах).

Семья и дети

Дмитрий Иванович был женат дважды. В 1862 году сочетался браком с Феозвой Никитичной Лещевой, уроженкой Тобольска (падчерицей знаменитого автора «Конька-Горбунка» Петра Павловича Ершова). В этом браке родилось трое детей. В конце 1878 г. 43-летний Дмитрий Менделеев страстно влюбился в 23 летнюю Анну Ивановну Попову (1860--1942), дочь донского казака из Урюпинска. Во втором браке у Д. И. Менделеева родилось четверо детей.

Д. И. Менделеев был тестем русского поэта Александра Блока, женатого на его дочери Любови.

Внуки Д.И.Менделеева живут даже в далёкой Японии.

Д. И. Менделеев ушёл из жизни 20 января 1907 года в Санкт-Петербурге. Похоронен на «Литераторских мостках» Волковского кладбища.

В заключение своего доклада я хотел бы сказать о том, что в своё время, когда моя мама была такой же школьницей, как я сейчас, она по заданию своего учителя химии была на квартире у Д.И. Менделеева, преобразованной в музей. Об этом она помнит до сих пор.

Размещено на Allbest.ru