Создание порядка в хаосе: как Дмитрий Менделеев придумал периодическую таблицу химических элементов

Идея систематизировать химические элементы появилась еще у ирландского химика и физика Роберта Бойля в 1668 году — тогда в своей книге он привел перечень всего из 15 элементов. Спустя сто лет французский химик Антуан Лавуазье составил новый список уже из 35 элементов. Большего успеха в классификации элементов добился русский химик и физик Дмитрий Менделеев, который выдвинул гипотезу о том, что заряд ядра химического элемента влияет на его свойства. В 1896 году вышла первая версия таблицы Менделеева.

Первые шаги в химии: Дмитрий Менделеев

Дмитрий Менделеев был 17-м ребенком в семье. Он рос сообразительным и любознательным мальчиком. Когда Дмитрий окончил гимназию, он вместе с матерью отправился из Тобольска в Москву, чтобы поступить в университет. Однако там ему отказали — существовало правило, по которому выпускники гимназии могли учиться только в том же округе, что и раньше, то есть Менделеев из Сибири мог поступить только в Казанский университет. Тогда им пришлось ехать в Петербург, где будущий ученый смог поступить в Главный педагогический университет на физико-математический факультет благодаря связям матери. Там он изучал химию у профессора Александра Воскресенского.

В 1855 году Дмитрий окончил университет с золотой медалью и получил должность старшего учителя естественных наук Симферопольской мужской гимназии. Однако Менделеев не захотел уезжать так далеко и при поддержке учителей и знакомых добился перевода в Ришельевский лицей в Одессе.

Научные открытия Менделеева

В том же году он защитил диссертацию по теме «Удельные объемы», где впервые использовал массу атома как критерий для сравнения элементов. Благодаря этой работе ученый получил должность приват-доцента на физико-математическом факультете Петербургского университета, где начал читать лекции по теоретической и органической химии.

В 1859 году его отправили на два года в командировку в немецкий город Гейдельберг. Там ему удалось выяснить, что жидкость переходит в газообразное состояние при определенной температуре, которую он назвал «абсолютной температурой кипения». Это было первое крупное открытие Менделеева на научном поприще.

Спустя три года Дмитрий написал и выпустил первый учебник по органической химии на русском языке, где сформулировал важную закономерность — учение о пределе. За это он был удостоен Демидовской премии Петербургской академии наук.

«Должен быть какой-то закон»: как Менделеев создал периодическую таблицу

В 1867 году Дмитрий Менделеев начал писать учебник по основам химии. Продумывая его, он осознал, что у свойств химических элементов и атомных масс есть что-то общее, поэтому спустя два года он сравнил их. Еще в институте он задумывался, что в классификации элементов «должен быть какой-то закон».

Сам Менделеев рассказывал, что для того, чтобы создать таблицу, он использовал карточки, на которых написал названия и свойства каждого из 64 известных тогда элементов. Методом подстановки ученый понял, что основой классификации должна стать атомная масса, а те элементы, что обладают схожими свойствами, должны располагаться рядом.

Химические элементы в таблице Менделеева расположены от меньшей атомной массы к большей, а длина каждого столбца зависит от того, сколько элементов имеют схожие химические свойства. Так, все элементы левого столбца — водород, литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франций — хорошо реагируют с другими элементами, а их реакции часто носят взрывной характер. Все элементы до 92-го включительно встречаются в природе, а дальше находятся искусственные, которые можно создать только в лаборатории.

В марте 1869 года Менделеев закончил создание своей таблицы. Она была опубликована в его учебнике по «Основам химии», позже ученый представил свою работу Российскому химическому обществу, а уже в апреле таблица стала известна всему научному сообществу.

Все мы видели таблицу Менделеева на каждом уроке химии и привыкли к ее стандартному виду. Однако через время после ее публикации ученые по всему миру, исходя из собственного удобства, стали изобретать все новые и новые интерпретации периодической таблицы. Вот некоторые из них:

«Доброта и крутой нрав»: характер Дмитрия Менделеева

В таблице оставались пустые клетки — не все элементы были тогда известны. Однако Менделеев смог предсказать и даже рассчитать атомные массы и свойства еще не найденных элементов — галлия, скандия, германия, полония, рения, технеция, франция и астата.

Так, еще при жизни ученого, в 1869 году, французский химик Лекок де Буабодран открыл галлий. Тогда Менделеев заявил, что элемент был обнаружен на основе его предположений. Русский химик славился своим надменным характером, а потому между учеными завязался конфликт в прессе. Там же Дмитрий указал, что согласно таблице, атомная масса галлия была рассчитана неверно и оказался прав!

Считается, что из-за своего же характера Менделеев так и не получил Нобелевскую премию, хотя был номинирован трижды — в 1905, 1906 и 1907 годах. Он открыто критиковал семью Нобеля и обвинял их в мошенничестве с российской нефтью. Однако доказательств, что именно это стало причиной отказа в получении премии — нет.

Менделеев после своего главного изобретения

Дмитрий Менделеев всю жизнь был разносторонним человеком. Еще в институте он интересовался не только химией, но и писал работы по истории, педагогике и археологии. И даже в зрелом возрасте его интерес ко всему сохранился.

В 1892 году он стал ученым-хранителем Палаты мер и весов будущего института метрологии. Именно при нем туда стали брать женщин на работу. Также Дмитрий увлекался воздухоплаванием и даже летал на аэростате, наблюдая за солнечным затмением.

Менделеев разработал формулу бездымного пороха, пироколлодия, выступал за освоение Крайнего Севера и открытие Северного морского пути. Всего ученому принадлежит 432 научные работы и только 146 из них по химии! Больше об изобретениях Менделеева вы можете прочитать в нашем материале.