Дмитрий Менделеев

Размещено на http://www.allbest.ru

СОДЕРЖАНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Детство и юность

2.2 Учеба в гимназии и университете

2.3 Работа в университете, защита диссертации

2.4 Работа в Германии

2.5 Год 1860. Конгресс химиков

2.6 Издание учебника "Органическая химия"

2.7 Открытие периодического закона

2.8 Другие направления в науке

2.9 Последние годы жизни

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ВВЕДЕНИЕ

Если задать вопрос прохожему на улице: «Кто такой Д.И.Менделеев?». Многие ответят, что это знаменитый учёный, который сформулировал Периодический закон и на основе его открыл Периодическую систему. «Но разве это все его заслуги? - спросила я себя, - неужели он больше ничем не запомнился?» Вот главная причина, которая побудила меня написать реферат об этом величайшем учёном.

менделеев химик закон

2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Детство и юность

27 января(8 февраля)1834 г. в Тобольске, в семье директора гимназии Ивана Павловича Менделеева родился будущий учёный. Дмитрий был в семье последним, семнадцатым ребёнком. Из семнадцати детей восемь умерли ещё в младенчестве (троим из них родители даже не успели дать имён), а одна из дочерей, Маша, умерла в возрасте 14 лет в середине 1820-х годов в Саратове от чахотки.

Дед его по отцовской линии, Павел Максимович Соколов (1751-1808), был священником села Тихомандрицы Вышневолоцкого уезда Тверской губернии, находившегося в двух километрах от северной оконечности озера Удомля. Только один из четырёх его сыновей, Тимофей, сохранил фамилию отца. Как было принято в то время в среде духовенства, по окончании семинарии трём сыновьям П. М. Соколова были даны разные фамилии: Александру -- Тихомандрицкий (по названию села), Василию -- Покровский (по приходу, в котором служил Павел Максимович), а Иван, отец Дмитрия Ивановича, в виде прозвания получил фамилию соседних помещиков Менделеевых (сам Дмитрий Иванович так толковал её происхождение: «…дана отцу, когда он что-то выменял, как соседний помещик Менделеев менял лошадей»).

Окончив в 1804 году духовное училище, отец Дмитрия Ивановича Иван Павлович Менделеев поступил на филологическое отделение Главного педагогического института. Окончив его в числе лучших студентов в 1807 году, Иван Павлович был определён «учителем философии, изящных искусств и политической экономии» в Тобольск, где в1809 году женился на Марии Дмитриевне Корнильевой. В декабре 1818 года он был назначен директором училищ Тамбовской губернии. С лета 1823-го по ноябрь 1827-го года семья Менделеевых жила в Саратове, а в дальнейшем -- возвратилась в Тобольск, где Иван Павлович получил место директора Тобольской классической гимназии. Его незаурядные свойства ума, высокая культура и творческое начало определяли педагогические принципы, которыми он руководствовался в преподавании своих предметов. В год рождения Дмитрия Иван Павлович ослеп, что вынудило его выйти на пенсию. Для удаления катаракты он в сопровождении дочери Екатерины отправился в Москву, где в результате удачной операции доктора Брассе ему было возвращено зрение. Но вернуться к прежней работе он уже не мог, и семья жила на его небольшую пенсию.

Мать Д. И. Менделеева происходила из старинного рода сибирских купцов и промышленников. Эта 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.

Семья Менделеевых входила в немногочисленное культурное общество Тобольска, душой которого были ссыльные декабристы. Многие из них - Фонвизин, Свистунов, Муравьев, Анненковы - были друзьями дома Менделеевых.

2.2 Учеба в гимназии и университете

В 1841г. Дмитрий Менделеев поступил в Тобольскую гимназию, где уже учились его старшие братья.

Лишь немногие педагоги оставили о себе добрую память. Но настоящей любовью гимназистов пользовался учитель словесности, а потом инспектор Петр Павлович Ершов - автор сказочного конька-горбунка. Семьи Ершовых и Менделеевых жили в большой дружбе. П.П.Ершов высоко ценил своего учителя И.П.Менделеева и его педагогические принципы. Дмитрий Иванович через всю свою жизнь пронёс тёплые воспоминания о П.П.Ершове. В личной библиотеке Д.И.Менделеева были разные издания «Конька-горбунка», он любил, когда дети читали ему эту прекрасную сказку, а сам всегда с большой теплотой рассказывал о её авторе. Осенью 1850 г. Д.И.Менделеев был зачислен в Главный Педагогический институт Петербурга на естественно-математический факультет. Будущему учёному повезло: в институте работал блестящий профессорский состав: химию читал Воскресенский, математику - Остроградский, физику - Ленц, астрономию - Савич. В 1855 г., закончив институт и получив прекрасную подготовку по физике, математике и химии, Менделеев был назначен старшим учителем естественных наук в Симферополе.

2.3 Работа в университете, защита диссертации

В 1856 г. Дмитрий Иванович защитил магистерскую диссертацию «Об удельных объёмах» и начал читать курсы теоретической и органической химии в Петербургском университете.

2.4 Работа в Германии

В апреле 1859 г. университет командировал магистра Менделеева за границу с "научной целью". Когда ему предложили Париж или Гейдельберг, он по совету друзей выбрал германский городок Гейдельберг, курортное место с прекрасным климатом, где можно было поправить здоровье. При Гейдельбергском университете в известной всей Европе химической лаборатории, в то время работали солидные ученые, в том числе выдающийся химик Европы Роберт Вильгельм Бунзен. Талантливый немецкий ученый мило принял Дмитрия Менделеева и нашел ему место в своей лаборатории. Работать у него считалось большой честью. В лаборатории работало множество приезжих молодых ученых, не хватало

оборудования, точных приборов и чистых материалов, от такой работы у Дмитрия стало закладывать грудь. Получив разрешение от хозяина квартиры, Менделеев взялся за устройство собственной лаборатории. Провел газ, купил химическую посуду. Затем отправился в Париж, где за месяц у лучших мастеров добыл прекрасный инструмент. Работа увлекла Дмитрия. Он понял, что скрытая теплота испарения воды при нуле равна 606 калориям, а при ста градусах Цельсия --536 калорий. Если теплота эта уменьшается и далее, то при некоторой температуре она станет равной нулю, то есть для дальнейшего испарения не нужны никакие тепловые усилия, и вода при этой температуре, совершенно не имея сцепления, мгновенно превращается в пар. И ее не остановит никакое повышение давления, как

это бывает при других температурах. Это и есть температура абсолютного кипения, не зависящая от давления.

Первое серьезное открытие, общий вывод, явившийся достойным завершением гейдельбергских исследований!Вот нелепость судьбы - открытие затем не оценят в полной мере, даже выскажут некоторое сомнение в целесообразности работы молодого ученого за границей!

А этого открытия между тем было достаточно, чтобы имя Менделеева осталось в молекулярной физике.

Через 10 лет, в 1869 году, другой ученый - Эндрюс - работал над сгущением углекислого газа и вторично открыл закономерность впервые обнаруженную Менделеевым. С тех пор она называется критической температурой.

Работа в маленькой домашней лаборатории шла успешно. Жизнь в Гейдельберге, в противоположность Петербургу, обходилась намного дешевле. Поэтому Дмитрий не торопился уезжать и пробовал продлить командировку, чтобы завершить некоторые исследования. Однако из университета пришел отказ.

Университетские преподаватели, не до конца поняв значение работ молодого ученого для будущего науки, дали им не ту оценку, на которую Дмитрий рассчитывал. Кроме того, нужда заставила искать работу. Но вакансий ему никто не предложил. Дмитрий получает для чтения лекций часы в Инженерном училище, где преподает физику. Химию, вместо отказавшегося Воскресенского, он читает на первом курсе Института инженеров путей сообщения. Химию и физическую географию - во втором кадетском корпусе. Наконец перед началом учебного года он получает возможность читать органическую химию в Петербургском университете.

В мае 1865 г. в Москве шла усиленная подготовка к пятой всеобщей

мануфактурной выставке. Россия, поздно снявшая с себя путы крепостного права, быстрым ходом пошла по капиталистическому пути. Тут и там появлялись все новые частные заводы, фабрики, мануфактуры, промыслы, рудники. Для наблюдения за этим важным в экономической жизни событием от Петербургского университета командировали в Москву Менделеева. Вместе с ним ехал его товарищ по главному педагогическому институту Николай Павлович Ильин. По дороге Дмитрий Менделеев узнал, что под Москвой, в Клинском уезде, продается прекрасная усадьба Боблово.

Менделеев и Ильин приобрели Боблово в складчину, уплатив часть денег из своих первых сбережений и договорившись об уплате остальных денег в рассрочку. Любимое Боблово! Молчаливый помощник в трудах и свидетель сбывшихся и не сбывшихся мечтаний, сопереживатель радостей и утешитель в минуты несчастий!

2.5 Год 1860. Конгресс химиков

К 1860 году мировая химия подошла с немалыми заслугами перед обществом.

Она открыла десятки новых, неизвестных ранее элементов, открыла новые свойства элементов и их соединений, научила общество использовать их на практике, предложив создание новых заводов и производств.

Беда была в том, что во всех странах царила неразбериха и чересполосица в химических теориях, понятиях, в обозначениях элементов и соединений не было единой точки зрения валентности отдельных химических элементов. Все это не могло не заботить передовых ученых.

Немецкий ученый Август Кекуле выдвинул интересную инициативу: созвать международный конгресс химиков, на котором точно установить химические понятия и ввести однообразие химических формул.

Конгресс состоялся в германском городке Карлсруэ в сентябре 1860 года. Здесь собралось около 150 химиков многих стран, среди них крупные ученые.

Двадцатилетний доцент Дмитрий Менделеев активно участвовал в конгрессе и даже был избран вместе с Зининым и Шишковым в комитет по выработке главных идей конгресса.

Собрание химиков решило остановиться на разрешении двух проблем: о различии частицы атома и эквивалента о величинах атомного веса.

Конгресс принял несколько постановлений:

- предлагается принять различие понятий о частице и атоме, считая

частицею количество тела, вступающее в реакцию и определяющее

физические свойства, и считая атомом наименьшее количество тел,

заключающееся в частицах;

- предлагается понятие об эквивалентности считать эмпирическим, не зависящим от понятий об атомах и частицах;

- под частицей подразумевается молекула, под эквивалентом - равнозначное количество массы вещества, вступающее в реакции или замещаемое при соединении с другим веществом.

Фактически, конгресс заложил основу науке, которую мы называем современной химией. Конгресс дал Менделееву уверенность для будущей работы.

Возвратившись в Петербург в 1861 г., Дмитрий Иванович продолжает читать лекции в университете, в кадетском корпусе, в корпусе инженеров путей сообщения, в Инженерном училище. В 1863 г. его избирают профессором Петербургского университета, в 1864 г. - профессором технологического института.

В своей научной работе Д.И.Менделеев руководствовался принципом единства физических и химических явлений, считая, что они представляют собой только различные проявления каких-то основных свойств веществ. Эту мысль он формулирует в качестве одного из основных положений своей докторской диссертации « О соединении спирта с водой». В 1865 г. Менделеев защитил докторскую диссертацию, в которой была впервые создана теория гидратных растворов.

2.6 Издание учебника "Органическая химия"

Перемещение на университетскую кафедру химии заставило Менделеева больше внимания уделить вопросам педагогики. Между тем его друзья -

Флоринский, Бородин и другие - неоднократно просили его начать создание фундаментального учебника по общей химии. В 1867 г. Менделеев приступил к написанию учебника. Работа над ним велась параллельно с чтением лекций. Весной была закончена работа над первым выпуском книги. В создавшемся учебнике Менделееву требовалось описать 63 известных к тому времени химических элемента. Необходимо было обдумать порядок, в котором следовало давать выкладки по каждому из них. Первый выпуск начинался общими вопросами и продолжался материалами о первых элементах - водороде, кислороде, азоте. Летом, находясь в Боблове, Менделеев составил план следующего выпуска. В него должно было входить продолжение материалов об азоте и описание углерода, чем заканчивалось рассмотрение органогенов - элементов, необходимых для жизни на земле. Далее должны были войти описания четырех галоидов (галогенов) - хлора,

фтора, брома и йода, а вслед за ними - натрия, лития, калия, рубидия и цезия.

Первая часть учебника должна была содержать тринадцать элементов. Вскоре Менделеев перестроил план и, готовя второй выпуск, отказался от мысли давать в нем щелочные металлы. Он решил начать ими вторую часть, т.е. третий выпуск книги. Это сыграло значительную роль в истории будущего великого открытия.

6 ноября 1868 года было первое заседание создаваемого Русского химического общества. Его деятельность совпала с великим открытием, сделанным одним из его членов-учредителей - открытием закона периодичности элементов. Весь период написания "Основ химии" был завершающим этапом в открытии великого закона природы.

Закончить работу над вторым выпуском "Основ химии" удалось к концу 1868 года, ученый взялся за написание второй части книги. К середине февраля он закончил две главы нового выпуска, а третью главу написал вчерне. Эти главы он посвятил щелочным металлам и теплоемкости. В дальнейшем, написание "Основ химии" продолжалось уже как создание методического руководства к уяснению химической науки с позиции открытого закона. При жизни Дмитрия Ивановича вышло восемь изданий этой великой книги.

Содержание "Основ химии" по простоте и ясности изложения было доступно и понятно не только студенту, но и гимназисту, и человеку средней руки, из любознательности взявшего в руки учебник.

2.7 Открытие периодического закона

Но вершиной научного творчества Менделеева является его периодический закон. Открытие этого закона не было случайным в научном творчестве Дмитрия Ивановича - ведь это чёткое выражение единства физических и химических свойств. В качестве основного признака, который был взят Менделеевым при отыскании закономерности в распределении элементов, явился атомный вес. К моменту открытия периодического закона были известны 63 химических элемента, для многих из которых атомные веса были определены или неточно, или даже совсем неверно. Для получения периодической системы элементов их надо было расположить по мере возрастания атомного веса в несколько рядов так, чтобы элементы, обладающие аналогичными свойствами, находились бы в одних и тех же вертикальных столбцах. И если вспомнить, что к тому времени не было известно общее число элементов, не были открыты многие элементы с промежуточными атомными весами, не были открыты инертные газы, то задача представлялась исключительно сложно.

Д.И.Менделееву с поразительной точностью удалось разместить известные элементы, с глубокой проницательностью оставить свободные места между некоторыми из них, настаивать на исправлении значения атомных весов ряда известных и вновь открываемых элементов. Этот закон был опубликован в 1869 г. Менделеев считал, что периодический закон является не только средством систематизации громадного экспериментального материала, но и орудием для предсказания новых химических элементов и их свойств. И он не ошибся: в 1875 г. был открыт галлий (экаалюминий), в 1879 - скандий (экабор), в 1886 - германий (экасилиций). И все эти элементы точно соответствовали по своим свойствам предсказанным Менделеевым. Это был великий триумф. Вот как об этом писал сам Д.И.Менделеев: «Писавши в 1871 г. статью о приложении периодического закона к определению свойств ещё неоткрытых элементов, я не думал, что доживу до оправдания этого следствия периодического закона, но действительность ответила иначе. Описаны были мною три элемента: экабор, экаалюминий и экасилиций, и не прошло 20 лет, как я имел уже величайшую радость видеть все три открытыми и получившими свои имена…: галия, скандия, германия». Кроме этих элементов, он также 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 в1939 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.

Победное шествие этого фундаментального закона всего естествознания продолжается и по сей день. Современная физика обосновала этот закон, и основным критерием для классификации стал заряд ядра, определяющий порядковый номер элемента в таблице Менделеева. Открытие периодического закона позволяет нам считать Д.И.Менделеева крупнейшим русским физиком.

2.8Другие направления в науке

Много ценных мыслей высказал Д.И.Менделеев по разработке природных богатств своей Родины. Две его книги «Нефтяная промышленность с североамериканском штате Пенсильвания и на Кавказе» (1877), «Бакинское нефтяное дело» (1886) и более 20 статей, посвященных нефти, содержали ценные предложения о новых методах нефтедобычи и нефтепереработки. Ему принадлежат идеи использования нефтепроводов, нефтеналивных судов и др. И сегодня, когда Тюменская земля превращается в крупнейший топливно-энергетический район нашей страны, когда вблизи Тобольска возводятся корпуса нефтехимического гиганта, когда «чёрное золото» и «голубое топливо» по нефте- и газопроводам направляется в различные уголки нашей Родины, мечты великого учёного становятся явью.

Знакомясь с каменноугольной промышленностью в 80-х годах XIX в., Д.И.Менделеев выдвинул задачу подземной газификации каменного угля для устранения тяжёлого труда шахтёров и сокращения транспортных расходов. Эту задачу В.И.Ленин назвал «великой задачей современной техники». Много ценных предложений сделал Д.И.Менделеев для развития железорудной и лесной промышленности Урала и Сибири. Он настаивал на быстрейшем транспортном освоении Сибири, считая строительство железной дороги до Тобольска неотложной задачей. Много практических рекомендаций оставил Д.И.Менделеев и по вопросам развития сельского хозяйства, ратуя за тесную связь его с промышленностью и перевод на индустриальную основу. Изучая основы воздухоплавания, он в 1887 г. поднялся с немалым риском для жизни на воздушном шаре в верхние слои атмосферы. А его труд «О сопротивлении жидкостей и воздухоплавание», по словам Н.Е.Жуковского - отца русской авиации, мог служить руководством для лиц, занимающихся кораблестроением, воздухоплаванием и баллистикой.

Д.И.Менделеев был человеком передовых взглядов. В 1892 г. он, профессор Петербургского университета, решительно поддержал требования студентов по демократизации вузов. На этой основе у Дмитрия Ивановича произошёл конфликт с министром просвещения, и он в знак протеста подал в отставку и ушёл из университета. С 1893 г. Д.И.Менделеев возглавил Главную палату мер и весов России. Придавая громадное значение точности измерений, он много сделал в этом направлении. За 14 лет управления Главной палатой Дмитрий Иванович создал в ней хорошую лабораторию метрологии, дал решение ряда метрологических задач, основал журнал «Временник Главной палаты мер и весов».

2.9 Последние годы жизни

В 1905 г. передовая общественность России широко отметила 50-летие научной и педагогической деятельности Д.И.Менделеева. С разных концов страны учёному шли приветственные письма и телеграммы. Весь мир давно признал громадные научные заслуги Менделеева. Достаточно сказать, что он был избран членом Лондонской, Римской, Бельгийской, Парижской, Берлинской и Бостонской академий, он состоял членом более чем 50 научных обществ России, Западной Европы и Америки. Только Петербургская академия наук, по указке царя, отказалась избрать всемирно известного учёного в свои ряды из-за его передовых взглядов.

Д.И.Менделеев умер 1907 г. Мировая наука и наша Родина свято хранит память о Дмитрии Ивановиче Менделееве. Его имя носят десятки учебных заведений, заводов, научных обществ. Светлая память о выдающемся земляке живёт и в молодеющем Тобольске, где на одной из площадей стоит памятник великому учёному, есть в городе сквер и улица Менделеева. А в год празднования 100-летия периодического закона Тобольскому педагогическому институту присвоено имя Д.И.Менделеева. Это прекрасный памятник учёному на родине за его большие заботы о народном образовании.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При работе с рефератом я многое узнала о жизни Д.И.Менделеева и поняла, какую неоценимую пользу он принес Отечеству! Теперь, когда я знаю это, мне не будет стыдно, когда кто-то спросит меня о нём. Я с уверенностью отвечу, что Менделеев - это автор первого русского учебника «Органическая химия», создатель периодического закона и системы элементов, один из основателей Русского физико-химического общества и многое другое. Менделеев - это физик, химик, деятель сельского хозяйства и агроном, инженер, изобретатель, конструктор, строитель, архитектор, издатель, литератор, педагог, искусствовед, публицист…

Все это - один человек!

Список литературы

1. Ю. И. Соловьев, Д. Н. Трифонов, А. Н. Шамин «История химии», Москва, Просвещение, 1978 год.

2. В. И. Стариков «Д. И. Менделеев», Свердловск, "Средне -Уральское книжное издательство", 1984 год.

3. Н. Л. Глинка «Общая химия», Ленинград, «Химия» Ленинградское отделение, 1979 год.

4. Ф. М. Дягилев «Из истории физики и жизни её творцов», Москва, Просвещение, 1986 год.

5. Химия, Справочник школьника, Москва, 1995 год.

Размещено на Allbest.ru