Дмитрий иванович менделеев считал главным своим научным достижением работы по экономике

«Часто важна не сама истина, а ее освещение и сила аргументации, в ее пользу развитой. Важно и то, что делится своими мыслями гениальный ученый, подсказавший всему миру, что он способен творить великое, отыскивать ключ к сокровенным тайнам природы. В этом случае позиция Менделеева, пожалуй, напоминает ту, которую занимают великие художники Шекспир или Толстой. Истины, приводимые в их творениях, стары как мир, но на вечные времена останутся юными те художественные образы, в которые эти истины облечены».

Л. А. Чугаев

«Гениальный химик, первоклассный физик, плодотворный исследователь в области гидродинамики, метеорологии, геологии, в различных отделах химической технологии и других сопредельных с химией и физикой дисциплинах, глубокий знаток химической промышленности и промышленности вообще, особенно русской, оригинальный мыслитель в области учения о народном хозяйстве, государственный ум, которому, к сожалению, не суждено было стать государственным человеком, но который видел и понимал задачи и будущность России лучше представителей нашей официальной власти». Такую оценку Менделееву дает Лев Александрович Чугаев.

Родился Дмитрий Менделеев 27 января (8 февраля) 1834 г. в Тобольске, семнадцатым и последним ребенком в семье Ивана Павловича Менделеева, в то время занимавшего должность директора Тобольской гимназии и училищ Тобольского округа. В том же году отец Менделеева ослеп и вскоре лишился места (умер в 1847 г.). Вся забота о семье перешла тогда к матери Менделеева, Марии Дмитриевне, урожденной Корнильевой, женщине выдающегося ума и энергии. Она успевала одновременно и управлять небольшим стеклянный заводом, доставлявшим (вместе со скудной пенсией) более чем скромные средства к существованию, и заботиться о детях, которым дала прекрасное по тому времени образование. Очень много внимания она уделяла младшему сыну, в котором смогла разглядеть его необыкновенные способности. Однако в тобольской гимназии Менделеев учился неважно. Не все предметы ему были по душе. Охотно он занимался только математикой и физикой. Отвращение к классической школе осталось у него на всю жизнь.

Умерла Мария Дмитриевна Менделеева в 1850 г. Дмитрий Иванович Менделеев сохранил до конца своих дней благодарную о ней память. Вот что он писал много лет спустя, посвящая памяти матери свое сочинение «Исследование водных растворов по удельному весу»: «Это исследование посвящается памяти матери ее последышем. Она могла его возрастить только своим трудом, ведя заводское дело; воспитывала примером, исправляла любовью и, чтобы отдать науке, вывезла из Сибири, тратя последние средства и силы. Умирая, завещала: избегать латинского самообольщения, настаивать в труде, а не в словах, и терпеливо искать божескую или научную правду, ибо понимала, сколь часто диалектика обманывает, сколь многое еще должно узнать, и как при помощи науки, без насилия, любовно, но твердо устраняются предрассудки и ошибки, а достигаются: охрана добытой истины, свобода дальнейшего развития, общее благо и внутреннее благополучие. Заветы матери считает священными Д. Менделеев».

Благоприятную почву для развития своих способностей Менделеев нашел только в Главном педагогическом институте в Петербурге. Здесь он встретил выдающихся учителей, умевших заронить в души своих слушателей глубокий интерес к науке. В числе их были лучшие научные силы того времени, академики и профессора Петербургского университета. Самая обстановка института, при всей строгости режима закрытого учебного заведения, благодаря малому числу студентов, крайне заботливому к ним отношению и тесной связи их с профессорами давала широкую возможность для развития индивидуальных склонностей.

Студенческие исследования Менделеева относились к аналитической химии: изучение состава минералов ортита и пироксена. Впоследствии он фактически не занимался химическим анализом, но всегда рассматривал его как весьма важный инструмент для уточнения различных результатов исследований. Между тем именно анализы ортита и пироксена стали стимулом к выбору темы его дипломной работы (диссертации): «Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы к составу». Она начиналась такими словами: «Законы минералогии, как и других естественных наук, относятся к трем категориям, определяющим предметы видимого мира, — к форме, содержанию и свойствам. Законы форм подчиняются кристаллографии, законы свойств и содержания управляются законами физики и химии».

Понятие изоморфизма играло здесь существенную роль. Это явление уже несколько десятилетий изучалось западноевропейскими учеными. В России же Менделеев по существу был первым в данной области. Составленный им подробный обзор фактических данных и наблюдений и сформулированные на его основе выводы сделали бы честь любому ученому, специально занимавшемуся проблемами изоморфизма. Как вспоминал Менделеев впоследствии, «составление этой диссертации вовлекло меня в изучение более всего химических отношений. Этим она определила многое». Позже он назовет исследование изоморфизма одной из «предтеч», способствовавших открытию Периодического закона.

По окончании курса в институте Менделеев работал учителем сначала в Симферополе, затем в Одессе, где он пользовался советами Пирогова. В 1856 г. он возвратился в Санкт-Петербург, где защитил диссертацию на степень магистра химии «Об удельных объемах». 23 лет от роду он становится доцентом Петербургского университета, где читает сначала теоретическую, потом органическую химию.

В 1859 г. Менделеев был отправлен в двухгодичную командировку за границу. Если многие другие его соотечественники-химики направлялись за рубеж в основном «для совершенствования образования», не имея собственных программ исследований, то Менделеев, в отличие от них, имел четко разработанную программу. Он поехал в Гейдельберг, куда привлекали его имена Бунзена, Кирхгофа и Коппа, и там работал в организованной им самим лаборатории, преимущественно исследуя явления капиллярности и поверхностного натяжения жидкостей, а часы досуга проводил в кругу молодых русских ученых: С П. Боткина, И. М. Сеченова, И. А. Вышнеградского, А. П. Бородина и др.

В Гейдельберге Менделеев сделал значительное экспериментальное открытие: установил существование «температуры абсолютного кипения» (критической температуры), при достижении которой в определенных условиях жидкость мгновенно превращается в пар. Вскоре аналогичное наблюдение сделал ирландский химик Т. Эндрьюс. Менделеев работал в гейдельбергской лаборатории прежде всего как экспериментатор-физик, а не химик. Ему не удалось решить поставленную задачу — установить «истинную меру для сцепления жидкостей и найти ее зависимость от веса частиц». Точнее, он не успел этого сделать — истек срок его командировки.

В конце своего пребывания в Гейдельберге Менделеев записал: «Главный предмет моих занятий есть физическая химия. Еще Ньютон был убежден, что причина химических реакций лежит в простом молекулярном притяжении, обусловливающем сцепление и подобном явлениям механики. Блеск чисто химических открытий сделал современную химию совершенно специальною наукою, оторвав ее от физики и механики, но, несомненно, должно настать время, когда химическое сродство будет рассматриваться как механическое явление... Я выбрал своею специальностью те вопросы, решение которых может приблизить это время».

Этот рукописный документ сохранился в архиве Менделеева, в нем он, по существу, высказал свои «заветные мысли» относительно направлений познания глубинной сущности химических явлений.

В 1861 г. Менделеев возвращается в Санкт-Петербург, где возобновляет чтение лекций по органической химии в университете и публикует работы, целиком посвященные органической химии. Одна из них, сугубо теоретическая, называется «Опыт теории пределов органических соединений». В ней он развивает оригинальные представления о предельных их формах в отдельных гомологических рядах. Таким образом Менделеев оказывается одним из первых теоретиков в области органической химии в России. Он выпускает замечательный по тому времени учебник «Органическая химия» — первый отечественный учебник, в котором идеей, объединяющей всю совокупность органических соединений, является теория пределов, оригинально и всесторонне развитая. Первое издание быстро разошлось, и в следующем году ученик был переиздан. За свой труд ученый удостаивается Демидовской премии — высшей научной награды России того времени. Спустя некоторое время так охарактеризует его А. М. Бутлеров: «Это единственный и превосходный оригинальный русский труд по органической химии, лишь потому неизвестный в Западной Европе, что ему еще не нашелся переводчик».

Тем не менее органическая химия не стала сколько-либо приметной сферой деятельности Менделеева. В 1863 г. физико-математический факультет Петербургского университета избирает его профессором на кафедру технологии, но из-за отсутствия у него степени магистра технологии его утверждают в должности только в 1865 г. До этого, в 1864 г., Менделеев был избран также профессором Петербургского технологического института.

В 1865 г. он защитил диссертацию «О соединениях спирта с водой» на степень доктора химии, а в 1867 г. получил в университете кафедру неорганической (общей) химии, которую и занимал в течение 23 лет. 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, описывающего химические элементы. Сначала Дмитрий Иванович Менделеев 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, которое было названо Периодическая система Менделеева.

То, что некоторые химические элементы проявляют черты явного сходства, для химиков 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. В 1857 г. шведский ученый 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 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 элементы с их атомными весами и коренными свойствами, Менделеев стал раскладывать их в разнообразных комбинациях, переставляя и меняя местами. Дело 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».

Таким образом, легенду, будто бы Периодическая таблица приснилась ему во сне, Менделеев придумал сам, для настырных поклонников науки, не понимающих, что такое озарение.

Менделеев, будучи химиком, за основу своей системы взял химические свойства элементов, решив расположить химически похожие элементы друг под другом, при этом соблюдая принцип возрастания атомных весов. Ничего не вышло! Тогда ученый просто взял и произвольно изменил атомные веса нескольких элементов (например, он присвоил урану атомный вес 240 вместо принятого 60, т. е. увеличил в четыре раза!), переставил местами кобальт и никель, теллур и йод, поставил три пустые карточки, предсказав существование трех неизвестных элементов. Опубликовав в 1869 г. первый вариант своей таблицы, он открыл закон, что «свойства элементов стоят в периодической зависимости от их атомного веса».

Это было самое главное в открытии Менделеева, позволявшее связать воедино все казавшиеся до этого разрозненными 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 незаполненные клеточки, однако предсказал атомный вес и химические свойства предполагаемых элементов. Он также поправил ряд 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, как раньше, а по ее краям (как это делается теперь). В следующие годы Менделеев исправил атомные веса одиннадцати элементов и изменил местоположение двадцати. 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, никто не оценил важности сделанного открытия. Отношение к Периодическому закону изменилось только в 1875 г., когда Ф. Лекокде Буабодран открыл новый элемент — галлий, свойства которого поразительно совпадали с предсказаниями Менделеева (он назвал этот неизвестный еще элемент экаалюминием). Новым триумфом Менделеева стало открытие в 1879 г. скандия, а в 1886 г. германия, свойства которых также полностью соответствовали описаниям Менделеева.

До конца жизни он продолжал развивать и совершенствовать учение о периодичности. Открытия в 1890-х явления радиоактивности и благородных газов поставили периодическую систему перед серьезными трудностями. Проблема размещения в таблице гелия, аргона и их аналогов успешно разрешилась лишь в 1900 г.: они были помещены в самостоятельную нулевую группу. Дальнейшие открытия помогли связать со структурой системы обилие радиоэлементов.

Сам Менделеев считал главным изъяном Периодического закона и периодической системы отсутствие их строгого физического объяснения. Оно было невозможно, пока не была разработана модель атома. Однако он твердо верил, что «по видимости, периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает» (запись в дневнике от 10 июля 1905 г.), и XX столетие дало множество подтверждений этой уверенности Менделеева.

Идеи Периодического закона, окончательно сформировавшиеся во время работы над учебником, 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. Весь накопленный к этому времени огромный фактический материал по самым разным отраслям химии был впервые изложен здесь в виде стройной научной системы. «Основы химии» выдержали восемь изданий и были переведены на основные европейские языки.

Работая над изданием «Основ», Менделеев активно занимался исследованиями в области неорганической химии. В частности, он хотел найти предсказанные им элементы в природных минералах, а также внести ясность в проблему «Редких земель», чрезвычайно сходных по свойствам и плохо «укладывавшимися» в таблицу. Однако подобные исследования вряд ли были по силам одному ученому. Менделеев не мог зря тратить время, и в конце 1871 г. он обращается к совершенно новой тематике — исследованию газов.

Эксперименты с газами приобрели вполне конкретный характер — это были чисто физические исследования. Менделеева по праву можно считать одним из крупнейших среди немногочисленных физиков-экспериментаторов России второй половины XIX века. Как и в Гейдельберге, он занимался конструированием и изготовлением различных физических приборов.

Менделеев исследовал сжимаемость газов и термический коэффициент их расширения в широком интервале давлений. Осуществить полностью намеченные работы ему не довелось, однако и то, что он успел сделать, стало заметным вкладом в физику газов.

Прежде всего сюда относится вывод уравнения состояния идеального газа, содержащего универсальную газовую постоянную. Именно введение этой величины сыграло важнейшую роль в развитии физики газов и термодинамики. При описании свойств реальных газов он также был недалек от истины.

Физическая «составляющая» творчества Менделеева отчетливо проявляется в 1870-1880-х годах. Из почти двухсот опубликованных им в этот период работ по крайней мере две трети были посвящены исследованиям упругости газов, различным вопросам метеорологии, в частности измерению температуры верхних слоев атмосферы, уточнению закономерностей зависимости атмосферного давления от высоты, для чего он разрабатывал конструкции летательных аппаратов, позволяющих проводить наблюдения температуры, давления и влажности на больших высотах.

Научные работы Менделеева составляют лишь небольшую часть его творческого наследия. По справедливому замечанию одного из биографов, «наука и промышленность, сельское хозяйство, народное образование, общественные и государственные вопросы, мир искусства — все привлекало его внимание, и везде он выказывал свою могучую индивидуальность».

В 1890 г. Менделеев покинул Петербургский университет в знак протеста против ущемления университетской автономии и посвятил все свои силы практическим задачам. Еще в 1860-е годы Дмитрий Иванович начал заниматься проблемами конкретных производств и целых отраслей, изучал условия экономического развития отдельных регионов. По мере накопления материала он переходит к разработке собственной программы социально-экономического развития страны, которую излагает в многочисленных публикациях. Правительство привлекает его к разработке практических экономических вопросов, в первую очередь по таможенным тарифам.

Последовательный сторонник протекционизма, Менделеев сыграл выдающуюся роль в формировании и осуществлении таможенно-тарифной политики России в конце XIX — начале XX века. При его деятельном участии в 1890 г. создается проект нового таможенного тарифа, в котором последовательно проводится покровительственная система, а в 1891 г. выходит в свет замечательная книга «Толковый тариф», представляющая комментарий к этому проекту и вместе с тем глубоко продуманный обзор российской промышленности с указанием на ее нужды и будущие перспективы. Этот капитальный труд стал своеобразной экономической энциклопедией пореформенной России. Сам Менделеев считал его первостепенным делом и занимался им увлеченно. «Какой я химик, я — политэконом; что там «Основы» [химии], вот «Толковый тариф» — это другое дело», — говорил он. Особенностью творческого метода Менделеева было полное «погружение» в интересующую его тему, когда в течение некоторого времени работа велась непрерывно, нередко почти круглосуточно. В результате внушительные по объему научные труды создавались им в поразительно короткие сроки.

Морское и военное министерства поручают Менделееву (1891 г.) разработку вопроса о бездымном порохе, и он (после заграничной командировки) в 1892 г. блестящим образом выполняет эту задачу. Предложенный им «пироколлодий» оказался превосходным типом бездымного пороха, притом универсальным и легко приспособляемым ко всякому огнестрельному оружию. (Впоследствии Россия закупала у американцев, приобретших патент, «менделеевский» порох).

В 1893 г. Менделеев был назначен управляющим только что преобразованной по его же указаниям Главной палаты мер и весов, и на этом посту оставался до конца своей жизни. Там Менделеев организует ряд работ по метрологии. В 1899 г. он совершает поездку на уральские заводы. В результате появилась обширная и в высшей степени содержательная монография о состоянии уральской промышленности.

Общий объем работ Менделеева на экономические темы составляет сотни печатных листов, а сам ученый считал свой труд одним из трех главных направлений служения Родине, наряду с работами в области естествознания и преподавательской деятельностью. Менделеев выступал за промышленный путь развития России: «Я не был и не буду ни фабрикантом, ни заводчиком, ни торговцем, но я знаю, что без них, без придания им важного и существенного значения нельзя думать о прочном развитии благосостояния России».

Его работы и выступления отличались ярким и образным языком, эмоциональной и заинтересованной манерой подачи материала, т. е. тем, что было характерно для неповторимого «менделеевского стиля», «природную диковатость сибиряка», не поддававшуюся никогда никакому лоску», производивших неизгладимое впечатление на современников.

Менделеев многие годы оставался на переднем крае борьбы за экономическое развитие страны. Ему приходилось опровергать обвинения в том, что его деятельность по пропаганде идей индустриализации была обусловлена личной заинтересованностью. В дневниковой записи от 10 июля 1905 г. ученый также отмечал, что свою задачу видел в привлечении капиталов к промышленности, «не мараясь соприкосновением с ними... Пусть тут меня судят, как и кто хочет, мне не в чем каяться, ибо ни капиталу, ни грубой силе, ни своему достатку я ни на йоту при этом не служил, а только старался и, пока могу, буду стараться дать плодотворное, промышленно-реальное дело свое стране... Науки и промышленность — вот мои мечты».

Заботясь о развитии отечественной промышленности, Менделеев не мог обойти проблемы охраны природы. Уже в 1859 г. 25-летний ученый публикует в первом номере московского журнала «Вестник промышленности» статью «О происхождении и уничтожении дыма». Автор указывает на большой вред, который наносят неочищенные отработанные газы: «Дым затемняет день, проникает в жилища, грязнит фасады зданий и общественные памятники и причиняет многие неудобства и нездоровья». Менделеев рассчитывает теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания топлива, анализирует состав топлива различных сортов, процесс горения. Особо подчеркивает он вредное влияние содержащихся в углях серы и азота. Это замечание Менделеева особенно актуально сегодня, когда в различных промышленных установках и на транспорте кроме угля сжигается много дизельного топлива и мазута, имеющих высокое содержание серы.

В 1888 г. Менделеев разработал проект по расчистке Дона и Северского Донца, обсуждавшийся с представителями городских властей. В 1890-е ученый принял участие в издании энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона, где публикует ряд статей на темы сохранения природы и ресурсов. В статье «Вода сточная» он подробно рассматривает естественную очистку сточных вод, на ряде примеров показывает, как можно очистить сточные воды промышленных предприятий. В статье «Отбросы или остатки (технические)» Менделеев приводит много примеров полезной переработки отходов, особенно промышленных. «Утилизация отбросов, — пишет он, — говоря вообще, есть превращение бесполезного в ценные по свойствам товары, и это составляет одно из важнейших завоеваний современной техники».

Широту работ Менделеева, посвященных сохранению природных ресурсов, характеризуют его исследования в области лесного хозяйства при поездке на Урал в 1899 г. Менделеев тщательно изучил прирост различных сортов деревьев (сосны, ели, пихты, березы, лиственницы и др.) на громадной площади Уральского края и Тобольской губернии. Ученый настаивал на том, «чтобы годовое потребление было равно годовому приросту, ибо тогда потомкам останется столько же, сколько получено нами».

Появление могучей фигуры ученого-энциклопедиста и мыслителя было ответом на потребности развивающейся России. Творческий гений Менделеева был востребован временем. Размышляя над результатами своей многолетней научной деятельности и принимая вызовы времени, Менделеев все больше обращался к социально-экономической проблематике, исследовал закономерности исторического процесса, выяснял сущность и особенности современной ему эпохи. Примечательно, что такая направленность движения мысли является одной из характерных интеллектуальных традиций отечественной науки.

Дата рождения:
Место рождения:	Тобольск, Тобольская губерния, Российская империя
Дата смерти:
Место смерти:	Санкт-Петербург, Российская империя
Научная сфера:	Химия, физика, экономика, геология, метрология
Научный руководитель:	А. А. Воскресенский
Известные ученики:	Д. П. Коновалов, В. А. Гемилиан, А. А. Байков, А. Л. Потылицын, С. М. Прокудин-Горский
Награды и премии:

Происхождение

Семья и дети

Научная деятельность

Периодический закон

Исследование газов

Учение о растворах

Воздухоплавание

Метрология

Пороходелие

Уральская экспедиция

К познанию России

Три службы Родине

Д. И. Менделеев и мир

Признание

Награды, академии и общества

Менделеевские съезды

Менделеевские чтения

Нобелевская эпопея

«Химики»

Чемоданы Д. И. Менделеева

Легенда об изобретении водки

Памятники Д. И. Менделееву

Память о Д. И. Менделееве

Населённые пункты и станции

География и астрономия

Учебные заведения

Общества, съезды, журналы

Промышленные предприятия

Литература

Дмитрий Иванович Менделеев (27 января 1834, Тобольск - 20 января 1907, Санкт-Петербург) - русский учёный-энциклопедист: химик, физикохимик, 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 (8 февраля) 1834 года в Тобольске в семье Ивана Павловича Менделеева (1783-1847), в то время занимавшего должность директора Тобольской гимназии и училищ Тобольского округа. 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. История сохранила документ о рождении Дмитрия Менделеева - метрическую книгу духовной консистории за 1834 год, где на пожелтевшей странице в графе о родившихся по тобольской Богоявленской церкви записано: «27 января Тобольской гимназии директора - надворного советника Ивана Павловича Менделеева от законной его жены Марии Дмитриевны родился сын Дмитрий».

В одном из вариантов посвящения матери первого своего крупного труда «Исследования водных растворов по удельному весу» Дмитрий Иванович скажет:

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 в 1809 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 ипромышленников. 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.

Детство

Детство Д. И. Менделеева совпало со временем пребывания в Сибири ссыльных декабристов. 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.

Сохранились сведения, говорящие о том, что Д. И. Менделеев однажды видел в доме Корнильевых Н. В. Гоголя.

При всём том, Дмитрий Иванович оставался таким же мальчишкой, как и большинство его сверстников. Сын Дмитрия Ивановича Иван Менделеев вспоминает, что однажды, когда отец был нездоров, он сказал ему: «Ломит всё тело так, как после нашей школьной драки на Тобольском мосту».

Следует отметить, что среди учителей гимназии выделялся преподававший русскую литературу и словесность сибиряк, известный впоследствии русский поэт Пётр Павлович Ершов, с 1844 года - инспектор Тобольской гимназии, как некогда и его учитель Иван Павлович Менделеев. Позже автору «Конька-горбунка» и Дмитрию Ивановичу суждено было стать в некоторой степени родственниками.

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). Супруга (Физа, наречённое имя) была старше его на 6 лет. В этом браке родились три ребёнка: дочь Мария (1863) - она умерла в младенчестве, сын Володя (1865-1898) и дочь Ольга (1868-1950). 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: Любовь, Иван (1883-1936) и близнецы Мария и Василий. В начале 21 в. из потомков Менделеева жив лишь Александр, внук его дочери Марии.

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

Д. И. Менделеев доводился дядей русским учёным Михаилу Яковлевичу (профессор-гигиенист) и Фёдору Яковлевичу (профессор-физик) Капустиным, которые были сыновьями его старшей сестры Екатерины Ивановны Менделеевой (Капустиной).

О японской внучке Дмитрия Ивановича - в статье, посвящённой творчеству Б. Н. Ржонсницкого.

Хроника творческой жизни учёного

1841-1859

• 1841 - поступил в тобольскую гимназию.
• 1855 - окончил физико-математический факультет Главного педагогического института в Санкт-Петербурге.
• 1855 - старший учитель естественных наук Симферопольской мужской гимназии. По просьбе петербургского врача Н. Ф. Здекауэра в середине сентября Дмитрия Менделеева осмотрел Н. И. Пирогов, констатировавший удовлетворительное состояние пациента: «Вы нас обоих переживёте».
• 1855-1856 - старший учитель гимназии при Ришельевском лицее в Одессе.
• 1856 - блестяще защитил диссертацию «на право чтения лекций» - «Строение кремнезёмных соединений» (оппонентыА. 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 Гейдельберге.

Гейдельбергский период (1859-1861)

Получив в январе 1859 года разрешение на командировку в Европу «для усовершенствования в науках», Д. И. Менделеев только в апреле, по завершении курса лекций в университете и занятий во 2-м кадетском корпусе и Михайловской артиллерийской академии, смог выехать из Санкт-Петербурга.

Он имел ясный план исследований - теоретическое рассмотрение тесной взаимосвязи химических и физических свойств веществ на основе изучения сил сцепления частиц, чему должны были служить данные, полученные экспериментально в процессе измерений при различных температурах поверхностного натяжения жидкостей - капиллярности.

Через месяц, после ознакомления с возможностями нескольких научных центров - отдано предпочтение Гейдельбергскому университету, где работают незаурядные естествоиспытатели: Р. Бунзен, Г. Кирхгоф, Г. Гельмгольц,Э. Эрленмейер и др. Есть сведения, которые говорят о том, что впоследствии Д. И. Менделеев имел в Гейдельберге встречу с Дж. У. Гиббсом. 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 масштабного 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).

В Гейдельберге у Менделеева был роман с актрисой Агнессой Фойхтманн, которой он впоследствии посылал деньги на ребёнка, хотя в своём отцовстве уверен не был.

1860-1907

• 1860 - 3-5 сентября принимает участие в первом Международном химическом конгрессе в Карлсруэ.
• 1865 - 31 января (12 февраля) 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 (10 января) 1877 года избран членом-корреспондентом по разряду «физический» Императорской Академии наук, в 1880 году выдвигался в академики, но 11 (23) 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. О посещении Д. И. Менделеевым института в дни защиты первых дипломных работ, в числе других воспоминал через 60 лет Иван Фёдорович Пономарёв (1882-1982).

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).

Умер Д. И. Менделеев 20 января (2 февраля) 1907 года в Санкт-Петербурге. Похоронен на «Литераторских мостках» Волковского кладбища.

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

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 ихатомных 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».

Сконструировал в 1859 году пикнометр - прибор для определения плотности жидкости. Создал в 1865-1887 годах гидратную теорию растворов. Развил идеи о существовании соединений переменного состава.

Исследуя газы, 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 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.

Периодический закон

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

6 (18) 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 für Chemie», а в 1871 году в журнале «Annalen der Chemie» была осуществлена развёрнутая публикация Д. И. Менделеева, посвящённая его открытию - «Die periodische Gesetzmässigkeit 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:

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 стеклообразующихоксидов, 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.

Удельные объёмы. Химия силикатов и стеклообразного состояния

Настоящий раздел творчества Д. И. Менделеева, не выразившись результатами масштабов естествознания в целом, тем не менее, как и всё в его исследовательской практике, будучи неотъемлемой частью и вехой на пути к ним, а в отдельных случаях - их фундаментом, чрезвычайно важен и для понимания развития этих исследований. Как станет видно из дальнейшего, он тесным образом связан с основополагающими компонентами мировоззрения учёного, охватывающими сферы от изоморфизма и «основ химии» до базиса периодического закона, от постижения природы растворов до взглядов, касающихся вопросов строения веществ.

Первые работы Д. И. Менделеева в 1854 году представляют собой химические анализы силикатов. Это были исследования «ортита из Финляндии» и «пироксена из Рускиалы в Финляндии», о третьем анализе минеральной глинистой породы - умбры - имеются сведения только в сообщении С. С. Куторги в Русском географическом обществе. К вопросам аналитической химии силикатов, Д. И. Менделеев возвращался в связи с магистерскими экзаменами - письменный ответ касается анализа силиката, содержащего литий. Этот небольшой цикл работ послужил возникновению интереса у исследователя к изоморфизму: состав ортита учёный сравнивает с составами других сходных минералов и приходит к выводу, что такое сопоставление позволяет построить изменяющийся по химическому составу изоморфный ряд.

В мае 1856 года Д. И. Менделеев, вернувшись в Санкт-Петербург из Одессы, подготовил диссертационную работу под обобщённым названием «Удельные объёмы» - многоплановое исследование, своеобразную трилогию, посвящённую актуальным вопросам химии середины XIX века. Большой объём работы (около 20 печатных листов) не позволил издать её полностью. Опубликована была только первая часть, озаглавленная, как и вся диссертация «Удельные объёмы»; из второй части позднее был напечатан только фрагмент в виде статьи «О связи некоторых физических свойств тел с химическими реакциями»; третья же часть при жизни Д. И. Менделеева не была полностью опубликована - в сокращённом виде она была представлена в 1864 году в четвёртом выпуске «Технической энциклопедии», посвящённой стекольному производству. Через взаимосвязь освещаемых в работе вопросов Д. И. Менделеев последовательно приближался к постановке и решению наиболее существенных в его научном творчестве проблем: выявлению закономерностей при классификации элементов, построению системы, характеризующей соединения через их состав, строение и свойства, создание предпосылок формирования зрелой теории растворов.

В первой части этого труда Д. И. Менделеева - детального критического анализа литературы, посвящённой вопросу, им высказана оригинальная мысль о связи молекулярного веса и объёма газообразных тел. Учёный вывел формулу расчёта молекулярного веса газа, то есть впервые была дана формулировка закона Авогадро-Жерара. Позднее выдающийся русский физикохимик Е. В. Бирон напишет: «Насколько мне известно, Д. И. Менделеев первый стал считать, что можно уже говорить о законе Авогадро, так как гипотеза, в виде которой закон был сперва сформулирован, оправдалась при экспериментальной проверке…».

Опираясь на колоссальный фактический материал в разделе «Удельные объёмы и состав кремнезёмных соединений», Д. И. Менделеев приходит к широкому обобщению. Не придерживаясь, в отличие от многих исследователей (Г. Копп, И. Шредер и др.), механистического толкования объёмов соединений как суммы объёмов образующих их элементов, но отдавая должное результатам, полученным этими учёными, Д. И. Менделеев ищет не формальные количественные закономерности в объёмах, а старается установить связь между количественными соотношениями объёмов и совокупностью качественных характеристик вещества. Таким образом он приходит к выводу, что объём, подобно кристаллической форме, является критерием сходства и различия элементов и образуемых ими соединений, и делает шаг в направлении создания системы элементов, прямо указывая на то, что изучение объёмов «может служить на пользу естественной классификации минеральных и органических тел».

Особый интерес представляет часть, именуемая «О составе кремнезёмных соединений». С исключительной глубиной и обстоятельностью Д. И. Менделеевым впервые изложен взгляд на природу силикатов как соединений, подобных сплавам оксидных систем. Учёным установлена связь между силикатами как соединениями типа (MeO)x(SiO)x и «неопределёнными» соединениями других типов, в частности, растворами, что выразилось правильной трактовкой стеклообразного состояния.

Именно с наблюдения процессов стеклоделия начался путь Д. И. Менделеева в науке. Возможно, именно этот факт сыграл определяющую роль в его выборе, во всяком случае, данная тема, непосредственно связанная с химией силикатов, в той или иной форме закономерно соприкасается со многими другими его изысканиями.

Место силикатов в природе лаконично, но с исчерпывающей ясностью определено Д. И. Менделеевым:

Эта фраза указывает и на понимание учёным первостепенного утилитарного значения силикатных материалов, древнейших и самых распространённых в практике, и на сложность химии силикатов; поэтому интерес учёного к данному классу веществ, помимо известного практического значения, был связан с развитием важнейшего понятия химии - химическое соединение, с созданием систематики соединений, с решением вопроса о соотношении понятий: химическое соединение (определённое и неопределённое) - раствор. Чтобы осознать важность и научное значения самой постановки вопроса, актуальность его и по прошествии более чем столетия, достаточно привести слова одного из специалистов в области химии силикатов, академика М. М. Шульца, сказанные им на XIII Менделеевском съезде, прошедшем в дни 150-летнего юбилея Д. И. Менделеева: «…До сегодняшнего дня нет общих определений, которые устанавливали бы чёткое соотношение сущности понятий „соединение“ и „раствор“. …Как только атомы и молекулы вступают во взаимодействие друг с другом при повышении их концентрации в газе, не говоря уже о конденсированных фазах, так сразу же возникает вопрос, на каком уровне по энергии взаимодействия и при каком численном соотношении между взаимодействующими частицами можно отделить друг от друга понятия „химическое соединение частиц“ или их „взаимный раствор“: для этого нет объективных критериев, они ещё не выработаны, несмотря на бесчисленное количество работ на эту тему и кажущуюся простоту».

Изучение стекла помогло Д. И. Менделееву глубже понять природу кремнекислых соединений и на этом своеобразном веществе увидеть некоторые важные особенности химического соединения вообще.

Темам стеклоделия, химии силикатов и стеклообразного состояния Д. И. Менделеевым посвящено около 30 работ.

Исследование газов

Эта тема в творчестве Д. И. Менделеева связана, прежде всего, с поиском учёным физических причин периодичности. Так как свойства элементов находились в периодической зависимости от атомных весов, массы, исследователь мыслил возможность пролить свет на эту проблему, выясняя причины сил тяготения и посредством изучения свойств передающей их среды.

Концепция «мирового эфира» имела в XIX века большое влияние на возможное решение данной проблемы. Предполагалось, что «эфир», заполняющий межпланетное пространство, является средой, передающей свет, тепло и гравитацию. Исследование сильно разреженных газов представлялось возможным средством к доказательству существования названной субстанции, когда свойства «обычного» вещества уже не способны бы были скрывать свойства «эфира».

Одна из гипотез Д. И. Менделеева сводилась к тому, что специфическим состоянием газов воздуха при большом разрежении и мог оказаться «эфир» или некий-то газ с очень малым весом. Д. И. Менделеевым написано на оттиске из «Основ химии», на периодической системе 1871 года: «Легче всех эфир, в миллионы раз»; а в рабочей тетради 1874 года учёный выражает ещё более ясно ход мысли: «При нулевом давлении у воздуха есть некоторая плотность, это и есть эфир!». Тем не менее, среди его публикаций этого времени таких определённых соображений не высказано (Д. И. Менделеев. Попытка химического понимания мирового эфира. 1902).

В контексте предположений, связанных с поведением сильно разреженного газа (инертного - «наилегчайшего химического элемента») в космическом пространстве, Д. И. Менделеев опирается на сведения, полученные астрономом А. А. Белопольским: «Инспектор Главной Палаты мер и весов, обязательно снабдил меня следующими результатами новейших исследований, в том числе и г. Белопольского». А далее он прямо ссылается на эти данные в своих выводах.

При всей гипотетической направленности исходных предпосылок этих исследований, основным и наиболее важным результатом в области физики, полученным благодаря им Д. И. Менделеевым, явился вывод уравнения идеального газа, содержащего универсальную газовую постоянную. Также очень важным, но несколько преждевременным, было предложенное Д. И. Менделеевым введение термодинамической шкалы температур.

Учёным также было избрано правильное направление для описания свойств реальных газов. Вириальные разложения, использованные им, соответствуют первым приближениям в известных сейчас уравнениях для реальных газов.

В разделе, имеющем отношение к исследованиям газов и жидкостей, Д. И. Менделеевым сделано 54 работы.

Учение о растворах

В 1905 году Д. И. Менделеев скажет: «Всего более четыре предмета составили моё имя, периодический закон, исследование упругости газов, понимание растворов как ассоциации и „Основы химии“. Тут моё богатство. Оно не отнято у кого-нибудь, а произведено мною…».

На протяжении всей своей научной жизни Д. И. Менделеева не ослабевал его интерес к «растворной» тематике. Наиболее значительные его исследования в этой области относятся к середине 1860-х, а важнейшие - к 1880-м годам. Тем не менее, публикации учёного показывают, что и в другие периоды своего научного творчества он не прерывал изысканий, способствовавших созданию основы его учения о растворах. Концепция Д. И. Менделеева эволюционировала от весьма противоречивых и несовершенных первоначальных представлений о природе этого явления в неразрывной связи с развитием его идей в других направлениях, в первую очередь - с учением о химических соединениях.

Д. И. Менделеев показал, что правильное понимание растворов невозможно без учёта их химизма, отношения их к определённым соединениям (отсутствия грани между таковыми и растворами) и сложного химического равновесия в растворах - в разработке этих трёх неразрывно связанных аспектов заключается основное его значение. Однако сам Д. И. Менделеев никогда не называл свои научные положения в области растворов теорией - не сам он, а его оппоненты и последователи так именовали то, что он называл «пониманием» и «представлением», а труды настоящего направления - «попыткой осветить гипотетическим воззрением всю совокупность данных о растворах» - «…до теории растворов ещё далеко»; основное препятствие в её формировании учёный видел «со стороны теории жидкого состояния вещества».

Нелишним будет отметить, что, развивая это направление, Д. И. Менделеев, поначалу априорно выдвинув идею о температуре, при которой высота мениска будет нулевой, в мае 1860 года провёл серию опытов. При определённой температуре, которую экспериментатор назвал «абсолютной температурой кипения», нагретый в парафиновой ванне в запаянном объёме жидкий хлорид кремния (SiCl4) «исчезает», перейдя в пар. В статье, посвящённой исследованию, Д. И. Менделеев сообщает, что при абсолютной температуре кипения, полный переход жидкости в пар сопровождается уменьшением поверхностного натяжения и теплоты испарения до нуля. Эта работа - первое крупное достижение учёного.

Важен также тот факт, что теория растворов электролитов приобрела удовлетворительную направленность, только восприняв идеи Д. И. Менделеева, когда произошёл синтез гипотезы о существовании ионов в растворах электролитов с менделеевским учением о растворах.

Растворам и гидратам Д. И. Менделеевым посвящено 44 труда.

Комиссия для рассмотрения медиумических явлений

Имевшие в середине XIX века немало сторонников в Западной Европе и Америке, к 1870-м годам получили некоторое распространение и в русской культурной среде - воззрения, подразумевающие поиск разрешения проблем непознанного в обращении к вульгарным формам мистицизма и эзотерики, в частности - к явлениям, именуемым с некоторых пор паранормальными, а в обыденном, лишённом наукообразия лексиконе - спиритуализмом, спиритизмом или медиумизмом.

Сам процесс спиритического сеанса преподносится адептами этих движений как момент восстановления нарушенного ранее временного единства материи и энергии и тем самым якобы подтверждается раздельное их существование. Д. И. Менделеев писал об основных «движителях» интереса к такого рода спекуляциям соприкосновением умопостигаемого и подсознательного.

В числе лидеров круга склонявшихся к правомочности такого понимания мироустройства были: выдающийся русский химик А. М. Бутлеров (в то время - сторонник теории «четвёртого» состояния материи, единомышленник убеждённого спиритуалиста У. Крукса), зоолог Н. П. Вагнер и известный публицист А. Н. Аксаков.

Первоначально попытку разоблачения спиритизма предприняли академик П. Л. Чебышев и профессор М. Ф. Цион, брат и сотрудник известного медика И. Ф. Циона, одного из учителей И. П. Павлова (сеансы с «медиумом» Юнгом). В середине 1870-х годов по инициативе Д. И. Менделеева молодое ещё Русское физическое общество выступило с резкой критикой спиритизма. 6 мая 1875 года было принято решение «создать комиссию по проверке всех „явлений“, сопровождающих спиритические сеансы».

Опыты по изучению действий «медиумов», братьев Петти и госпожи Клейер, присланной У. Круксом по просьбе А. Н. Аксакова, начались весной 1875 года. В качестве оппонентов выступали А. М. Бутлеров, Н. П. Вагнер и А. Н. Аксаков. Первое заседание - 7 мая (председатель - Ф. Ф. Эвальд), второе - 8 мая. После этого работа комиссии была прервана до осени - третье заседание состоялось только 27 октября, а уже 28 октября педагог, деятель столичной думы Фёдор Фёдорович Эвальд, входивший в первый состав комиссии, пишет Д. И. Менделееву: «…чтение книг, составленных господином А. Н. Аксаковым и т. подобных увражей произвело на меня решительное отвращение ко всему, касающемуся до спиритизма, медиумизма тоже» - он устраняется от участия. На смену ему в работу комиссии, несмотря на большую педагогическую загруженность, были включены физики Д. К. Бобылёв и Д. А. Лачинов.

На разных этапах работы комиссии (весна 1875-го, осень - зима 1875-1876 годов) в её состав входили: Д. К. Бобылёв, И. И. Боргман, Н. П. Булыгин, Н. А. Гезехус,Н. Г. Егоров, А. С. Еленев, С. И. Ковалевский, К. Д. Краевич, Д. Лачинов, Д. Менделеев, Н. П. Петров, Ф. Ф. Петрушевский, П. П. Фан-дер-Флит, А. И. Хмоловский, Ф. Ф. Эвальд.

Комиссией был применён ряд методов и технологических приёмов, исключавших использование «магнитизёрами» физических закономерностей для манипуляций: пирамидальный и манометрический столики, устранение внешних факторов, препятствующих полноценному восприятию обстановки эксперимента, допускающих усиление иллюзий, искажение восприятие реальности. Результатом деятельности комиссии явилось выявление ряда специальных приёмов, вводящих в заблуждение, разоблачение очевидного обмана, констатация отсутствия каких бы то ни было эффектов при корректных условиях, препятствующих неоднозначному толкованию явления - спиритизм был признан следствием использования «медиумами» психологических факторов для управления сознанием обывателей - суеверием.

Работа комиссии и полемика вокруг предмета её рассмотрения вызвала живой отклик не только в периодике, которая в целом заняла сторону здравомыслия. Д. И. Менделеев, впрочем, в итоговом издании предостерегает журналистов от легкомысленного, однобокого и неправильного толкования роли и влияния суеверия. Свою оценку дали П. Д. Боборыкин, Н. С. Лесков, многие другие и, прежде всего, Ф. М. Достоевский. Критические замечания последнего в большей степени имеют отношение не к спиритуализму как таковому, противником которого сам он являлся, а к рационалистическим взглядам Д. И. Менделеева. Ф. М. Достоевский указывает: «при „хотении верить“, хотению может быть дано новое оружие в руки». В начале 21-ого века этот упрек сохраняет силу: «Не буду углубляться в описание технических приемов, которые мы вычитали в ученых трактатах Менделеева … Применив некоторые из них на опыте, мы обнаружили, что можем установить особую связь с какими-то непостижимыми для нас, но совершенно реальными существами.»

Подводя итог, Д. И. Менделеев указывает на различие, коренящееся в исходной нравственной позиции исследователя: в «добросовестном заблуждении» или сознательном обмане. Именно нравственные принципы он ставит во главу угла в общей оценке всех аспектов и самого феномена, его толкования и, в первую очередь, убеждений учёного, независимых от его непосредственной деятельности - и должен ли он их иметь вообще? В ответ на письмо «Матери семейства», обвинившей учёного в насаждении грубого материализма, он заявляет, что «готов служить, так или иначе, средством для того, чтобы было меньше грубых материалистов и ханжей, а побольше было бы людей истинно понимающих, что между наукою и нравственными началами существует исконное единство».

В творчестве Д. И. Менделеева эта тема, как и всё в круге его интересов, закономерно связана сразу с несколькими направлениями его научной деятельности: психология, философия, педагогика, популяризация знаний, исследование газов, воздухоплавание, метеорология и т. д.; то, что она лежит на этом пересечении, показывает и публикация, резюмирующая деятельность комиссии. В то время как исследование газов косвенно, через гипотезы о «мировом эфире», например, имеет отношение к «гипотетическим» же факторам, сопутствующим основной теме рассматриваемых мероприятий (в том числе колебания воздуха), указание на связь с метеорологией и воздухоплаванием может повлечь резонное недоумение. Однако они явились не случайно в этом перечне в виде смежных тем, «присутствуя» уже на титульном листе «Материалов», а слова из публичных чтений Д. И. Менделеева в Соляном городке лучше всего отвечают на вопрос о метеорологии:

Воздухоплавание

Занимаясь вопросами воздухоплавания, Д. И. Менделеев, во-первых, продолжает свои исследования в области газов и метеорологии, во-вторых - развивает темы своих работ, вступающих в соприкосновение с темами сопротивления среды и кораблестроения.

В 1875 году он разработал проект стратостата объёмом около 3600 м³ с герметической гондолой, подразумевающий возможность подъёма в верхние слои атмосферы (первый такой полёт в стратосферу осуществлён был О. Пикаром только в 1924 году). Д. И. Менделеев также спроектировал управляемый аэростат с двигателями. В 1878 году учёный, находясь во Франции, совершил подъём на привязном аэростате Анри Жиффара.

Летом 1887 года Д. И. Менделеев осуществил свой знаменитый полёт. Возможным стало это и благодаря посредству Русского технического общества в вопросах оснащения. Важную роль в подготовке этого мероприятия сыграли В. И. Срезневский и в особой степени изобретатель и аэронавт С. К. Джевецкий.

Д. И. Менделеев, рассказывая об этом полёте, разъясняет почему РТО обратилось именно к нему с такой инициативой: «Техническое общество, предложив мне произвести наблюдения с аэростата во время полного солнечного затмения, хотело, конечно, служить знанию и видело, что это отвечает тем понятиям и роли аэростатов, какие ранее мною развивались».

Обстоятельства подготовки к полёту ещё раз говорят о Д. И. Менделееве, как о блестящем экспериментаторе (здесь можно вспомнить о том, что он считал: «Профессор, который только читает курс, а сам не работает в науке и не двигается вперед, - не только бесполезен, но прямо вреден. Он вселит в начинающих мертвящий дух классицизма, схоластики, убьет их живое стремление»). Д. И. Менделеев был очень увлечён возможностью с аэростата впервые наблюдать солнечную корону во время полного затмения. Он предложил использовать для наполнения шара не светильный газ, а водород, который позволял подняться на большую высоту, что расширяло возможности наблюдения. И здесь снова сказалось сотрудничество с Д. А. Лачиновым, приблизительно в это же время разработавшим электролитический способ получения водорода, на широкие возможности использования которого Д. И. Менделеев указывает в «Основах химии».

Естествоиспытатель предполагал, что изучение солнечной короны должно дать ключ к пониманию вопросов, связанных с происхождением миров. Из космогонических гипотез его внимание привлекла появившаяся в то время идея о происхождении тел из космической пыли: «Тогда солнце со всей его силой само оказывается зависящим от невидимо малых тел, носящихся в пространстве, и вся сила солнечной системы черпается из этого бесконечного источника и зависит только от организации, от сложения этих мельчайших единиц в сложную индивидуальную систему. Тогда „корона“, быть может, есть сгущённая масса этих мелких космических тел, солнце образующих и его силу поддерживающих». В сопоставлении с другой гипотезой - о происхождении тел солнечной системы из вещества солнца - он высказывает такие соображения: «Как ни противоположны на первый взгляд кажутся эти понятия, они так или иначе уложатся, помирятся - таково свойство науки, которая содержит выводы мысли, испытанные и проверенные. Надо только не довольствоваться одним уже установленным и узнанным, надо не окаменеть в нём, всё дальше и глубже, точнее и подробнее изучать все явления, могущия содействовать разъяснению этих коренных вопросов. „Корона“ этому изучению, конечно, во многом поможет».

Этот полёт привлёк внимание широкой общественности. Военное министерство предоставило воздушный шар «Русский» объёмом 700 м³. В Боблово 6 марта приезжает И. Е. Репин, и вслед за Д. И. Менделеевым и К. Д. Краевичем направляется в Клин. В эти дни им были сделаны зарисовки.

7 августа на месте старта - пустыре на северо-западе города, близ Ямской слободы, несмотря на ранний час, собираются огромные толпы зрителей. С Д. И. Менделеевым должен был лететь пилот-аэронавт А. М. Кованько, но из-за прошедшего накануне дождя повысилась влажность, шар намок - двух человек поднять был не в состоянии. По настоянию Д. И. Менделеева его спутник вышел из корзины, предварительно прочитав учёному лекцию об управлении шаром, показав, что и как делать. Менделеев отправился в полёт в одиночестве. Впоследствии он так комментировал свою решимость:

...Немалую роль в моём решении играло... то соображение, что о нас, профессорах и вообще учёных, обыкновенно думают повсюду, что мы говорим, советуем, но практическим делом владеть не умеем, что и нам, как щедринским генералам, всегда нужен мужик, для того чтобы делать дело, а иначе у нас всё из рук валится. Мне хотелось демонстрировать, что это мнение, быть может справедливое в каких-то других отношениях, несправедливо в отношении к естествоиспытателям, которые всю жизнь проводят в лаборатории, на экскурсиях и вообще в исследованиях природы. Мы непременно должны уметь владеть практикой, и мне казалось, что это полезно демонстрировать так, чтобы всем стала когда-нибудь известна правда вместо предрассудка. Здесь же для этого представлялся отличный случай.

Аэростат не смог подняться так высоко, как требовали того условия предполагаемых экспериментов - солнце частично заслоняли облака. В дневнике исследователя первая запись приходится на 6 ч 55 м - по прошествии 20 минут после взлёта. Учёный отмечает показания анероида - 525 мм и температуру воздуха - 1,2°: «Пахнет газом. Сверху облака. Ясно кругом (то есть в уровне аэростата). Облако скрыло солнце. Уже три версты. Подожду самоопускания».В 7 ч 10-12 м: высота 3,5 версты, давление 510-508 мм по анероиду. Шар покрыл расстояние около 100 км, поднявшись на высоту в максимуме - до 3,8 км; пролетев над Талдомом в 8 ч 45 м, приблизительно в 9 ч начал снижаться. Между Калязином и Переславлем-Залесским, около деревни Спас-Угол (имение М. Е. Салтыкова-Щедрина) произошла успешная посадка. Уже на земле, в 9 ч 20 м, Д. И. Менделеев заносит в записную книжку показания анероида - 750 мм, температура воздуха - 16,2°. Во время полёта учёный устранил неисправность управления главным клапаном аэростата, что показало хорошее знание практической стороны воздухоплавания.

Высказывалось мнение, что удачный полёт явился стечением счастливых случайных обстоятельств - аэронавт не мог с этим согласиться - повторив известные слова А. В. Суворова «счастье, помилуй Бог, счастье», он добавляет: «Да надо что-то и кроме него. Мне кажется, что всего важнее, кроме орудий спуска - клапана, гидрона, балласта и якоря, спокойное и сознательное отношение к делу. Как красота отвечает, если не всегда, то чаще всего высокой мере целесообразности, так удача - спокойному и до конца рассудительному отношению к цели и средствам».

Международный комитет по аэронавтике в Париже за этот полёт удостоил Д. И. Менделеева медали французской Академии аэростатической метеорологии.

Учёный оценивает этот свой опыт следующим образом: «Если бы мой полёт из Клина, ничего не прибавивший в отношении к знанию „короны“, послужил бы к возбуждению интереса метеорологических наблюдений с аэростатов внутри России, если бы он, кроме того, увеличил общую уверенность в том, что летать на аэростатах можно с удобством даже новичку, тогда бы я не напрасно летал по воздуху 7-го августа 1887 года».

Д. И. Менделеев проявлял большой интерес к летательным аппаратам тяжелее воздуха, он интересовался одним из первых самолётов с воздушными винтами, изобретённым А. Ф. Можайским. В фундаментальной монографии Д. И. Менделеева, посвящённой вопросам сопротивления среды, есть раздел о воздухоплавании; вообще же учёным на эту тему, сочетающую в его творчестве указанное направление исследований с развитием изучения в области метеорологии, написано 23 статьи.

Кораблестроение. Освоение Крайнего Севера

Являя собой развитие исследований газов и жидкостей, труды Д. И. Менделеева по сопротивлению среды и воздухоплаванию находят продолжение в работах, посвящённых кораблестроению и освоению арктического мореплавания.

Эта часть научного творчества Д. И. Менделеева в наибольшей степени определяется его сотрудничеством с адмиралом С. О. Макаровым - рассмотрением научных сведений, полученных последним в океанологических экспедициях, их совместными трудами, связанными с созданием опытового бассейна, идея которого принадлежит Дмитрию Ивановичу, принимавшему активнейшее участие в этом деле на всех этапах его реализации - от решения проектных, технических и организационных мероприятий - до строительных, и связанных непосредственно с испытаниями моделей судов, после того как в 1894 году бассейн, наконец, был построен. Д. И. Менделеев с энтузиазмом поддерживал усилия С. О. Макарова, направленные на создание большого арктического ледокола.

Когда в конце 1870-х годов Д. И. Менделеев занимался изучением сопротивления среды, им была высказана мысль о постройке опытового бассейна для испытания судов. Но только в 1893 году по просьбе управляющего морским министерством Н. М. Чихачёва учёный составляет записку «О бассейне для испытания судовых моделей» и «Проект положения о бассейне», где трактует перспективу создания бассейна как часть научно-технической программы, подразумевающей не только решение задач судостроения военно-технического и торгового профиля, но и дающей возможность осуществления научных исследований.

Занимаясь изучением растворов, Д. И. Менделеев в конце 1880-х - начале 1890-х годов проявляет большой интерес к результатам исследований плотности морской воды, которые были получены С. О. Макаровым в кругосветном плавании на корвете «Витязь» в 1887-1889 годах. Эти ценнейшие данные чрезвычайно высоко оценивал Д. И. Менделеев, включивший их в сводную таблицу величин плотности воды при разных температурах, которую он приводит в своей статье «Изменение плотности воды при нагревании».

Продолжая взаимодействия с С. О. Макаровым, начатые при разработке порохов для морской артиллерии, Д. И. Менделеев включается в организацию ледокольной экспедиции в Северный Ледовитый океан.

Выдвинутая С. О. Макаровым идея этой экспедиции нашла отклик у Д. И. Менделеева, видевшего в таком начинании реальный путь решения многих важнейших экономических проблем: связь Берингова пролива с другими русскими морями положила бы начало освоению Северного морского пути, что делало доступными районы Сибири и Крайнего севера.

Инициативы были поддержаны С. Ю. Витте и уже осенью 1897 года правительство принимает решение об ассигновании постройки ледокола. Д. И. Менделеев был включён в состав комиссии, занимавшаяся вопросами, связанными с постройкой ледокола, из нескольких проектов которого был предпочтён предложенный английской фирмой. Первому в мире арктическому ледоколу, построенному на верфи Armstrong Whitworth, было дано имя легендарного покорителя Сибири - «Ермак», и 29 октября 1898 года он был спущен на воду на реке Тайн в Англии.

В 1898 году Д. И. Менделеев и С. О. Макаров обратились к С. Ю. Витте с докладной запиской «Об исследовании Северного Полярного океана во время пробного плавания ледокола „Ермак“», излагавшей программу экспедиции, планировавшейся к проведению летом 1899 года, в осуществление астрономических, магнитных, метеорологических, гидрологических, химических и биологических исследований.

Модель строящегося ледокола в опытовом судостроительном бассейне Морского министерства была подвергнута испытаниям, включавшем помимо определения скорости и мощности гидродинамическую оценку винтов и исследование остойчивости, сопротивления нагрузкам поперечной качке, для ослабления воздействий которой было внесено ценное техническое усовершенствование, предложенное Д. И. Менделеевым, и впервые применённое в новом корабле.

В 1901-1902 годах Д. И. Менделеев создал проект арктического экспедиционного ледокола. Учёным разработан высокоширотный «промышленный» морской путь, подразумевавший прохождение судов вблизи Северного полюса.

Теме освоения Крайнего Севера Д. И. Менделеевым посвящено 36 работ.

Метрология

Менделеев был предтечей современной метрологии, в частности - химической метрологии. Он является автором ряда работ по метрологии. Создал точную теорию весов, разработал наилучшие конструкции коромысла и арретира, предложил точнейшие приёмы взвешивания.

Наука начинается с тех пор, как начинают измерять. Точная наука немыслима без меры.

Д. И. Менделеев

В 1893 году Д. И. Менделеев создаёт Главную палату мер и весов (ныне Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии имени Д.И. Менделеева);

8 октября 1901 года по инициативе Дмитрия Ивановича Менделеева в Харькове была открыта первая на Украине поверочная палатка для выверки и клеймения торговых мер и весов. С этого события берёт начало не только история метрологии и стандартизации на Украине, но и более чем столетняя история ННЦ «Институт метрологии».

Пороходелие

Существует ряд противоречивых мнений о работах Д. И. Менделеева, посвящённых бездымному пороху. Документальные сведения говорят о следующем их развитии.

В мая 1890 года от лица Морского министерства вице-адмирал Н. М. Чихачёв предложил Д. И. Менделееву «послужить научной постановке русского порохового дела», на что учёный, уже ушедший из университета, в письме выразил согласие и указал на потребность заграничной командировки с включением специалистов по взрывчатым веществам - профессора Минных офицерских классов И. М. Чельцова, и управляющего пироксилиновым заводом Л. Г. Федотова, - организации лаборатории взрывчатых веществ.

В Лондоне Д. И. Менделеев встречался с учёными, у которых пользовался неизменным авторитетом: с Ф. Абелем (председатель Комитета по взрывчатым веществам, открывший кордит), Дж. Дьюаром (член комитета, соавтор кордита), У. Рамзаем, У. Андерсоном, А. Тилло и Л. Мондом, Р. Юнгом, Дж. Стоксом и Э. Франкландом. Посетив лабораторию У. Рамзая, - завод скорострельного оружия и пороха Норденфельда-Максима, где сам производил испытания, - полигон Вулвичского арсенала, он отмечает в записной книжке: «Бездымный порох: пироксилин+нитроглицерин+касторовое масло; тянут, режут чешуйки и проволочные столбики. Дали образцы…»). Далее - Париж. Французский пироксилиновый порох был строго засекречен (технология опубликована лишь в 1930-х годах). Встретился с Л. Пастером, П. Лекоком де Буабодраном, А. Муассаном, А. Ле Шателье, М. Бертло (один из руководителей работ по пороху), - со специалистами по взрывчатым веществам А. Готье и Э. Сарро (директор Центральной пороховой лаборатории Франции) и другими. Учёный обратился к Военному министру Франции Ш. Л. Фрейсине за допуском на заводы - через два дня Э. Сарро принял Д. И. Менделеева в своей лаборатории, показал испытание пороха; Арну и Э. Сарро дали «для личного пользования» образец (2 г), но состав и свойства его показали непригодность для крупнокалиберной артиллерии.

В середине июля 1890 года в Санкт-Петербурге Д. И. Менделеев указал на необходимость лаборатории (открыта только летом 1891 года), а сам, с Н. А. Меншуткиным, Н. П. Фёдоровым, Л. Н. Шишковым, А. Р. Шуляченко, начал опыты в университетской. Осенью 1890-го на Охтинском заводе он участвовал в испытаниях бездымного пороха на различных типах оружия, - запросил технологию. В декабре Д. И. Менделеевым получена растворимая нитроклетчатка, а в январе 1891 - та, которая «растворяется, как сахар», названная им пироколлодием.

Большое значение Д. И. Менделеев придавал промышленной и экономической стороне пороходелия, - использованию только отечественного сырья; изучил получение серной кислоты из местных колчеданов на заводе П. К. Ушкова в городе Елабуге Вятской губернии (где позднее в малом объёме и начали производить порох), - хлопчатобумажных «концов» с русских предприятий. Началось производство на Шлиссельбургском заводе под Санкт-Петербургом. Осенью 1892 года, с участием главного инспектора артиллерии морского флота адмирала С. О. Макарова, испытан пироколлодийный порох, получивший высокую оценку военных специалистов. За полтора года под руководством Д. И. Менделеева разработана технология пироколлодия - основы отечественного бездымного пороха, своими качествами превосходящего иностранные. После испытаний 1893 года адмирал С. О. Макаров подтвердил пригодность нового «бездымного зелья» для использования в орудиях всех калибров.

Д. И. Менделеев был занят пороходелием до 1898 года. Привлечение Бондюжинского и Охтинского заводов, Морского пироксилинового завода в Санкт-Петербурге, вылилось в противостояние ведомственных и патентных интересов. С. О. Макаров, отстаивая приоритет Д. И. Менделеева, отмечает его «крупные услуги по решению вопроса о типе бездымного пороха» для Морского министерства, откуда 1895 году учёный ушёл с должности консультанта; он добивается снятия секретности - «Морской сборник» под рубрикой «О пироколлодийном бездымном порохе» (1895, 1896) публикует его статьи, где сопоставляя различные пороха с пироколлодием по 12 параметрам, констатирует его очевидные преимущества, выраженные - постоянством состава, однородностью, исключением «следов детонации»

Французский инженер Мессена, не кто иной, как эксперт Охтинского порохового завода, заинтересованный в своей технологии пироксилина, добился от также заинтересованных производителей признания идентичности последнего пироколлодийному - Д. И. Менделеева. Вместо развития отечественных изысканий, покупали иностранные патенты - право на «авторство» и производство менделеевского пороха присвоил себе находившийся тогда в Санкт-Петербурге младший лейтенант ВМФ САСШ Д. Бернаду (англ. John Baptiste Bernadou ), «по совместительству» сотрудник ONI (англ. Office of Naval Intelligence - Управление военно-морской разведки), раздобывший рецептуру, и, никогда ранее не занимаясь этим, вдруг с 1898 года «увлёкшийся разработкой» бездымного пороха, а в 1900 году получивший патент на «Коллоидную взрывчатку и её производство» (англ. Colloid explosive and process of making same ) - пироколлоидный порох…, в своих публикациях он воспроизводит выводы Д. И. Менделеева. И Россия, «по извечной своей традиции», в Первую мировую войну в огромном количестве покупала его, этот порох, в Америке, а изобретателями до сих пор указываются моряки - лейтенант Д. Бернаду и капитан Дж. Конверс (англ. George Albert Converse ).

Исследованиям по теме пороходелия, опирающихся на его фундаментальные труды по изучению водных растворов, и напрямую связанных с ними, Дмитрий Иванович посвятил 68 статей.

Об электролитической диссоциации

Существует мнение, что Д. И. Менделеев «не принял» концепции электролитической диссоциации, что он якобы неправильно её истолковывал, или даже и вовсе не понимал…

К развитию теории растворов Д. И. Менделеева продолжал проявлять интерес и в конце 1880-х - 1890-х годов. Эта тема приобрела особое значение и злободневность после оформления и начала успешного применения теории электролитической диссоциации (С. Аррениус, В. Оствальд, Я. Вант-Гофф). Д. И. Менделеев пристально наблюдал за развитием этой новой теории, однако воздерживался от какой-либо категорической её оценки.

Д. И. Менделеев обстоятельно рассматривает некоторые доводы, к которым обращаются сторонники теории электролитической диссоциации при доказательстве самого факта разложения солей на ионы, в том числе понижения температуры замерзания и других факторов, определяющихся свойствами растворов. Этим и другим вопросам, связанным с пониманием данной теории, посвящена его «Заметка о диссоциации растворённых веществ». Он говорит о возможности соединений растворителей с растворёнными веществами и влиянии их на свойства растворов. Не утверждая безапелляционно, Д. И. Менделеев, в то же время указывает на потребность не сбрасывать со счето́в возможность многостороннего рассмотрения процессов: «прежде, чем признавать в растворе соли MX диссоциацию на ионы M+X, следует по духу всех сведений о растворах, искать для водных растворов солей MX воздействия с H2О дающего частицы MOH + HX, или же диссоциации гидратов MX (n + 1) H2О на гидраты MOHm H2O + HX (n - m ) H2O или даже прямо гидратов MXn H2О на отдельные молекулы».

Из этого следует, что Д. И. Менделеев не отрицал огульно саму теорию, а в большей степени указывал на потребность её развития и понимания с учётом последовательно разработанной теории взаимодействия растворителя и растворённого вещества. В примечаниях раздела «Основ химии», посвящённого теме, он пишет: «…для лиц, желающих изучить химию подробнее, весьма поучительно вникнуть в совокупность сведений сюда относящихся, которые можно найти в „Zeitschrift für physikalische Chemie“ за годы начиная с 1888».

В конце 1880-х годов между сторонниками и противниками теории электролитической диссоциации развернулись интенсивные дискуссии. Наибольшую остроту приобрела полемика в Англии, причём связана она была именно с работами Д. И. Менделеева. Данные по разбавленным растворам явились основой доводов сторонников теории, а противники обращались к результатам исследований растворов в широких областях концентраций. Наибольшее внимание отводилось растворам серной кислоты, хорошо исследованным Д. И. Менделеевым. Многие английские химики последовательно развивали точку зрения Д. И. Менделеева на присутствие в диаграммах «состав - свойство» важных точек. Сведения эти использовали в критике теории электролитической диссоциации Х. Кромптон, Э. Пикеринг, Г. Е. Армстронг и другие учёные. Их указание на точку зрения Д. И. Менделеева и данные о растворах серной кислоты в виде основных аргументов своей правоты расценивалось многими учёными, в том числе и немецкими, как противопоставление «гидратной теории Менделеева» теории электролитической диссоциации. Это привело к предвзятому и остро критическому восприятию позиций Д. И. Менделеева, например, тем же В. Нернстом.

В то время как данные эти относятся к очень сложным случаям равновесий в растворах, когда, помимо диссоциации, молекулы серной кислоты и воды образуют сложные полимерные ионы. В концентрированных растворах серной кислоты наблюдается параллельное протекание процессов электролитической диссоциации и ассоциации молекул. Отрицать справедливость теории электролитической диссоциации не даёт основания даже выявляемое благодаря электропроводности (по скачкам линии «состав - электропроводность») присутствие разнообразных гидратов в системе H2O - H2SO4. Требуется осознание факта одновременного протекания ассоциации молекул и диссоциации ионов.

Менделеев - экономист и футуролог

Д. И. Менделеев был также выдающимся экономистом, обосновавшим главные направления хозяйственного развития России. Вся его деятельность, будь то самые отвлечённые теоретические изыскания, будь - строгие технологические исследования, непременно, теми или иными путями, следствием имела практическую реализацию, которая всегда подразумевала учтение и хорошее понимание экономического смысла.

Будущее русской промышленности Д. И. Менделеев видел в развитии общинного и артельного духа. Конкретно он предлагал реформировать русскую общину так, чтобы она летом вела земледельческую работу, а зимой - фабрично-заводскую на своей общинной фабрике. Внутри отдельных заводов и фабрик предлагалось развивать артельную организацию труда. Фабрика или завод при каждой общине - «вот что одно может сделать русский народ богатым, трудолюбивым и образованным».

Вместе с С. Ю. Витте принимал участие в разработке Таможенного тарифа 1891 г. в России.

Д. И. Менделеев выступал горячим сторонником протекционизма и хозяйственной самостоятельности России. В своих работах «Письма о заводах», «Толковый тариф…» Д. И. Менделеев стоял на позициях защиты русской промышленности от конкуренции со стороны западных стран, связывая развитие промышленности России с общей таможенной политикой. Учёный отмечал несправедливость экономического порядка, позволяющего странам, осуществляющим переработку сырья, пожинать плоды труда работников стран-поставщиков сырья. Этот порядок, по его мнению, «имущему отдаёт весь перевес над неимущим».

В своём обращении к общественности - «Оправдание протекционизма» (1897) и в трёх письмах Николаю II (1897, 1898, 1901 - «писаны и посланы по желанию С. Ю. Витте, который говорил, что он один не в силах убедить») Д. И. Менделеев излагает некоторые свои экономические взгляды.

Он указывает на целесообразность беспрепятственного включения иностранных инвестиций в национальную промышленность. Учёный расценивает капитал как «временную форму», в которую «вылились в наш век некоторые стороны промышленности»; до какой-то степени, подобно многим современникам, идеализирует его, подразумевая за ним функцию носителя прогресса: «Откуда бы ни пришёл, везде родит новые капиталы, так обойдёт весь ограниченный шар Земли, сблизит народы и тогда, вероятно, утратит своё современное значение». По мнению Д. И. Менделеева иностранные капиталовложения следует использовать, по мере накопления собственных российских, как временное средство для достижения национальных целей.

Притом учёный отмечает необходимость национализации нескольких жизненно важных регулирующих экономических составляющих и потребность создания системы образования как части покровительственной политики государства.

Уральская экспедиция

Говоря о «третьей службе Родине» учёный особо отмечает значение этой экспедиции. В марте 1899 года Д. И. Менделеев в докладной товарищу министра финансов В. Н. Коковцеву даёт рекомендации. Он предлагает передать Военному и Морскому министерству казённые заводы, соответствующие интересам обороны; остальные предприятия такого рода, государственные горные заводы - в частные руки в виде потенциала конкуренции, для снижения цен, а казне, владеющей рудами и лесами - доход. Развитию Урала мешает то, «что там действуют почти нацело одни крупные предприниматели, всё и вся захватившие для себя одних»; в обуздание их - развить «сверх крупных, много мелких предприятий»; ускорить строительство железных дорог.

По поручению министра финансов С. Ю. Витте и директора Департамента промышленности и торговли В. И. Ковалевского, руководство экспедицией доверено Д. И. Менделееву; он обращается к владельцам частных заводов Урала, прося «содействовать изучению положения железного дела».

Несмотря на недомогание, учёный не отказался от поездки. В экспедиции участвовали: заведующий кафедрой минералогии Петербургского университета профессор П. А. Земятченский, известный специалист по русским железным рудам; помощник начальника научно-технической лаборатории Морского министерства - химик С. П. Вуколов; К. Н. Егоров - сотрудник Главной палаты мер и весов. Последним двум Д. И. Менделеев поручил «осмотр многих уральских заводов и производство полных магнитных измерений» для выявления аномалий, говорящих о наличии железной руды. К. Н. Егорову также поручалось изучение Экибастузского месторождения каменного угля, по мнению Д. И. Менделеева - очень важного для уральской металлургии. Сопровождали экспедицию представитель Министерства госимуществ Н. А. Саларев и секретарь Постоянной совещательной конторы железнозаводчиков В. В. Мамонтов. Личные маршруты участников Уральской экспедиции определялись задачами.

Д. И. Менделеев из Перми следовал по такому маршруту: Кизел - Чусовая - Кушва - гора Благодать - Нижний Тагил - гора Высокая - Екатеринбург - Тюмень, пароходом - в Тобольск. Из Тобольска пароходом - в Тюмень и далее: Екатеринбург - Билимбаево - Екатеринбург - Кыштым. После Кыштыма у Д. И. Менделеева «идёт горлом кровь» - рецидив старого недуга, он задерживается в Златоусте, надеясь отдохнуть и «вновь пуститься на заводы», но улучшения не последовало, и он через Уфу и Самару вернулся в Боблово. Д. И. Менделеев отметил, что ещё в Екатеринбурге получил хорошее представление о состоянии железной промышленности Урала.

В своём отчёте С. Ю. Витте Д. И. Менделеев указывает причины медленного развития металлургии, и меры преодоления того: «Воздействие России на весь запад Сибири и на степной центр Азии может и должно совершаться при посредстве Уральского края». Причину стагнации промышленности Урала Д. И. Менделеев видел в социально-экономической архаике: «…Необходимо с особой настойчивостью закончить все остатки помещичьего отношения, ещё существующего всюду на Урале в виде крестьян, приписанных к заводам». Администрация чинит помехи малым предприятиям, но «истинное развитие промышленности немыслимо без свободного соревнования мелких и средних заводчиков с крупными». Д. И. Менделеев указывает: опекаемые правительством монополисты тормозят подъём края, - «дорогие цены, довольство достигнутым и остановка в развитии». Позже он отметит, что это стоило ему «много труда и неприятностей».

На Урале получила оправдание его идея подземной газификации угля, выраженная им ещё на Донбассе (1888), и к которой он возвращался неоднократно («Горючие материалы» - 1893, «Основы фабрично-заводской промышленности» - 1897, «Учение о промышленности» - 1900-1901).

Участие в изучении уральской железной промышленности - один из важнейших этапов деятельности Менделеева-экономиста. В своём труде «К познанию России» он скажет: «В моей жизни мне пришлось принимать участие в судьбе трёх…дел: нефтяного, каменноугольного и железнорудного». Из Уральской экспедиция учёный привёз бесценный материал, использованный им в дальнейшем в трудах «Учение о промышленности» и «К познанию России».

К познанию России

В 1906 году Д. И. Менделеев, будучи свидетелем первой русской революции, и чутко реагируя на происходящее, видя приближение больших перемен, пишет свой последний крупный труд «К познанию России». Важное место в этой работе занимают вопросы народонаселения; в своих выводах учёный опирается на скрупулёзный анализ результатов переписи населения. Д. И. Менделеев обрабатывает статистические таблицы со свойственной ему тщательностью и мастерством исследователя, совершенно владеющего математическим аппаратом и методами расчёта.

Достаточно важным компонентом явилось присутствующее в книге вычисление двух центров России - поверхности и населения. Для России уяснение территориального центра государства - важнейшего геополитического параметра, сделано впервые именно Д. И. Менделеевым. Учёный приобщил к изданию карту новой проекции, в которой нашли отражение идея единого промышленного и культурного развития европейской и азиатской частей страны, что должно было служить сближению двух центров.

Менделеев о демографическом росте

Учёный со всей определённостью показывает отношение к настоящему вопросу в контексте своих убеждений в целом следующими словами: «Высшая цель политики яснее всего выражается в выработке условий для размножения людского».

В начале XX века, Менделеев, отмечая, что население Российской империи за последние сорок лет удвоилось, вычислил, что к 2050 году её численность при сохранении существующего роста достигнет 800 млн человек. О том, что имеется на самом деле, см. статью Демографическая ситуация в Российской Федерации.

Объективные исторические обстоятельства (в первую очередь - войны, революции и их последствия) внесли коррективы в расчёты учёного, тем не менее, показатели, к которым он пришёл относительно регионов и народов, по тем или иным причинам в меньшей степени затронутых названными непредсказуемыми факторами, подтверждают справедливость его прогнозов.

Три службы Родине

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

Эти направления в многогранном творчестве учёного между собой связаны теснейшим образом.

Логико-тематическая парадигма творчества учёного

Всё научное, философское и публицистическое творчество Д. И. Менделеева предлагается рассматривать интегрально - в сопоставлении разделов этого большого наследия как с точки зрения «веса» в нём отдельных дисциплин, направлений и тем, так и во взаимодействии основных и частных его составляющих.

Директором Музея-архива Д. И. Менделеева (ЛГУ) профессором Р. Б. Добротиным был разработан в 1970-е годы метод, подразумевающий такой целостный подход к оценке творчества Д. И. Менделеева с учётом конкретных исторических условий, в которых оно развивалось. На протяжении многих лет изучая и последовательно сопоставляя разделы этого огромного свода, Р. Б. Добротин шаг за шагом выявил внутреннюю логическую связь всех его малых и больших частей; этому способствовала и возможность работать непосредственно с материалами уникального архива, и общение со многими признанными специалистами разных дисциплин. Безвременная кончина талантливого исследователя не позволила ему в полной мере развить это интересное начинание, по многим признакам предвосхищающее возможности как современной методологии науки, так и новых информационных технологий.

Построенная подобно родословному древу, схема структурно отражает тематическую классификацию и позволяет проследить логико-морфологические связи между различными направлениями творчества Д. И. Менделеева.

Анализ многочисленных логических связей позволяет выделить 7 основных направлений деятельности учёного - 7 секторов:

• Периодический закон, педагогика, просвещение.
• Органическая химия, учение о предельных формах соединений.
• Растворы, технология нефти и экономика нефтяной промышленности.
• Физика жидкостей и газов, метеорология, воздухоплавание, сопротивление среды, кораблестроение, освоение Крайнего Севера.
• Эталоны, вопросы метрологии.
• Химия твёрдого тела, технология твёрдого топлива и стекла.
• Биология, медицинская химия, агрохимия, сельское хозяйство.

Каждому сектору соответствует не одна тема, а логическая цепочка родственных тем - «поток научной деятельности», имеющий определённую направленность; цепочки не вполне изолированы - между ними прослеживаются многочисленные связи (линии, пересекающие границы секторов).

Тематические рубрики представлены в виде кружков (31). Цифра внутри кружка соответствует числу работ по теме. Центральный - отвечает группе ранних работ Д. И. Менделеева, откуда берут начало исследования в различных областях. Линии, соединяющие кружки, показывают связи между темами.

Кружки распределены по трём концентрическим кольцам, соответствующим трём сторонам деятельности: внутреннее - теоретические работы; среднее - технология, техника и прикладные вопросы; внешнее - статьи, книги и выступления по проблемам экономики, промышленности и просвещения. Блок, находящийся за внешним кольцом, и объединяющий 73 работы по общим вопросам социально-экономического и философского характера, замыкает схему. Такое построение даёт возможность наблюдать, как учёный в своём творчестве от той или иной научной идеи переходит к её техническому развитию (линии из внутреннего кольца), а от него - к решению экономических задач (линии из среднего кольца).

Отсутствием условных обозначений в публикации «Летописи жизни и деятельности Д. И. Менделеева» («Наука», 1984), над созданием которой на первом этапе работал и Р. Б. Добротин († 1980), обусловлено и отсутствие семантико-семиотическойсвязи с предложенной учёным системой. Однако в предисловии этой содержательной книги отмечается, что настоящая «работа может рассматриваться как эскиз научной биографии учёного».

Д. И. Менделеев и мир

Научные интересы и контакты Д. И. Менделеева были очень широки, он многократно выезжал в командировки, совершил множество частных поездок и путешествий

Он поднимался в заоблачные выси и спускался в шахты, посещал сотни заводов и фабрик, университетов, институтов и научных обществ, встречался, полемизировал, сотрудничал и просто беседовал, делился своими мыслями с сотнями учёных, художников, крестьян, предпринимателей, рабочих и мастеров, литераторов, государственных деятелей и политиков. Сделал множество фотографий, приобрёл массу книг и репродукций. Сохранившаяся почти полностью библиотека включает около 20 тысяч изданий, а частично уцелевший огромный архив и коллекция изобразительных и репродукционных материалов содержат массу разнородных полиграфических единиц хранения, дневники, рабочие тетради, записные книжки, рукописи и обширную переписку с русскими и зарубежными учёными, общественными деятелями и прочими корреспондентами.

По Европейской России, Кавказу, Уралу и Сибири

Новгород, Юрьев, Псков, Двинск, Кёнигсберг, Вильно, Эйдкунен, Киев, Сердоболь, Иматра, Кексгольм, Приозерск,Санкт-Петербург, Кронштадт, Мякишево, Дорохово, Кончанское, Боровичи, Млево, Константиново, Ярославль,Тверь, Клин, Боблово, Тараканово, Шахматово, Москва, Кусково, Тула, Орёл, Тамбов, Кромы, Саратов, Славянск,Лисичанск, Царицын, Краматорская, Лоскутовка, Луганск, Ступки, Марьевка, Бахмут, Голубовка, Хацапетовка, Каменская, Яшиковская, Горловка, Дебальцево,Ясиноватое, Юзовка, Харцызская, Макеевка, Симбирск, Нижний Новгород, Богодуховка, Грушевка, Максимовка, Николаев, Одесса, Херсон, Ростов-на-Дону,Симферополь, Тихорецкая, Екатеринодар, Новороссийск, Астрахань, Минеральные Воды, Пятигорск, Кизляр, Грозный, Петровск-Порт, Темир-Хан-Шура, Дербент, Сухум,Кутаис, Мцхета, Шемаха, Сураханы, Поти, Тифлис, Баку, Батум, Елизаветполь, Кизел, Тобольск, Чусовой, Кушва, Пермь, Нижний Тагил, Казань, Елабуга, Тюмень,Екатеринбург, Кыштым, Златоуст, Челябинск, Миасс, Самара

Зарубежные поездки и путешествия

Посещая в отдельные годы многократно - 32 раза был в Германии, 33 - во Франции, в Швейцарии - 10 раз, 6 раз - в Италии, трижды - в Голландии, и дважды - в Бельгии, в Австро-Венгрии - 8 раз, 11 раз - в Англии, был в Испании, Швеции и США. Регулярно проезжая через Польшу (в то время - часть Российской империи) в Западную Европу, дважды бывал там со специальными визитами.

Вот города в этих странах, которые в той или иной мере связаны с жизнью и деятельностью Д. И. Менделеева:

Признание

Награды, академии и общества

• 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

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.

Д. И. Менделеев - доктор Туринской Академии наук (1893) и Кембриджского университета (1894), доктор химии Санкт-Петербургского университета (1865), доктор права Эдинбургского (1884) и Принстонского (1896) университетов,университета Глазго (1904), доктор гражданского права Оксфордского университета (1894), доктор философии и магистр свободных искусств Гёттингенского университета (1887); член Королевских обществ (Royal Society): Лондонского(королевского общества содействия естественным наукам, 1892), Эдинбургского (1888), Дублинского (1886); член Академий наук: Римской (Accademia dei Lincei, 1893), Королевской академии наук Швеции (1905), Американской академии искусств и наук (1889), Национальной академии наук Соединённых Штатов Америки (Бостон, 1903), Датской королевской Академии наук (Копенгаген, 1889), Ирландской королевской академии (1889), Юго-Славянской (Загреб),Чешской академии наук, литературы и искусства (1891), Краковской (1891), Бельгийской академии наук, литературы и изящных искусств (accocié, 1896), Академии художеств (Санкт-Петербург, 1893); почётный член Королевского института Великобритании (1891); член-корреспондент Санкт-Петербургской (1876), Парижской (1899), Прусской (1900), Венгерской(1900), Болонской (1901), Сербской (1904) академий наук; почётный член Московского (1880), Киевского (1880),Казанского (1880), Харьковского (1880), Новороссийского (1880), Юрьевского (1902), Санкт-Петербургского (1903),Томского (1904) университетов, а также - Института сельского хозяйства и лесоводства в Новой Александрии (1895),Санкт-Петербургского технологического (1904) и Санкт-Петербургского политехнического институтов, Санкт-Петербургской медико-хирургической (1869) и Петровской земледельческой и лесной академии (1881), Московского технического училища (1880).

Д. И. Менделеева избрали своим почётным членом Русское физико-химическое (1880), Русское техническое (1881), Русское астрономическое (1900), Санкт-Петербургское минералогическое (1890) общества, и ещё около 30 сельскохозяйственных, медицинских, фармацевтических и другие российских обществ - самостоятельных и университетских: Общество биологической химии (Международное объединение для содействия исследованиям, 1899), Общество естествоиспытателей в Брауншвейге (1888), Английское (1883), Американское (1889), Немецкое (1894) химические общества, Физическое общество во Франкфурте-на-Майне (1875) и Общество физических наук в Бухаресте (1899), Фармацевтическое общество Великобритании (1888), Филадельфийский фармацевтический колледж (1893), Королевское общество наук и литературы в Гётеборге (1886), Манчестерское литературно-философское (1889) и Кембриджское философское (1897) общества, Королевское философское общество в Глазго (1904), Научное общество Антонио Альцате (Мехико, 1904), Международный комитет мер и весов (1901) и многие другие отечественные и зарубежные научные учреждения.

Учёный удостоен медали Дэви Лондонского королевского общества (1882), медали Академии метеорологической аэростатики (Париж, 1884), Фарадеевской медали Английского химического общества (1889), медали Копли Лондонского королевского общества (1905) и многих других наград.

Менделеевские съезды

Менделеевские съезды - крупнейшие традиционные общероссийские и международные научные форумы, посвящённые вопросам общей («чистой») и прикладной химии. От других подобных мероприятий отличаются не только масштабами, но и тем, что они посвящены не отдельным направлениям науки, а всем областям химии, химической технологии, промышленности, а также смежным направлениям естествознания и отраслям производства. Съезды проводились в России по инициативе Русского химического общества с 1907 года (I съезд; II съезд - 1911); в РСФСР и СССР - под эгидой РХО и Российской академии наук (с 1925 - АН СССР, а с 1991 - РАН: III съезд - 1922). После VII съезда, состоявшегося в 1934 году, последовал 25-летний перерыв - VIII съезд прошёл только в 1959 году.

Прошедший в Москве в 2007 году последний XVIII съезд, посвящённый 100-летию самого этого мероприятия, был «рекордным» - 3850 участников из России, семи стран СНГ и семнадцати государств дальнего зарубежья. Наибольшим за всю историю мероприятия было число докладов - 2173. На заседаниях выступило 440 человек. Авторов, с учётом соавторов-докладчиков, было более 13 500 человек.

Менделеевские чтения

В 1940 году правлением Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева (ВХО) были учреждены Менделеевские чтения- ежегодные доклады ведущих отечественных химиков и представителей смежных наук (физиков, биологов и биохимиков). Проводятся с 1941 года в Ленинградском, ныне - Санкт-Петербургском государственном университете, в Большой химической аудитории химического факультета СПбГУ в дни, близкие ко дню рождения Д. И. Менделеева (8 февраля 1834) и к дате рассылки им сообщения об открытии периодического закона (март 1869). Не проводились в годы Великой Отечественной войны; возобновлены в 1947 году Ленинградским отделением ВХО и Ленинградским университетом к годовщине 40-летия со дня смерти Д. И. Менделеева. В 1953 году не проводились. В 1968 году в связи со столетием открытия Д. И. Менделеевым периодического закона прошли три чтения: одно - в марте и два - в октябре. Единственные критерии для участия в чтениях - выдающийся вклад в науку и учёная степень доктора наук. Менделеевские чтения провели президенты и вице-президенты АН СССР, действительные члены и члены-корреспонденты АН СССР, РАН, министр, нобелевские лауреаты, профессора.

АН СССР в 1934 году учредила премию и в 1962 году – Золотую медаль имени Д. И. Менделеева за лучшие работы по химии и химической технологии.

Нобелевская эпопея

Гриф секретности, который позволяет предавать гласности обстоятельства выдвижения и рассмотрения кандидатур, подразумевает полувековой срок, то есть о том, что происходило в первом десятилетии XX века в Нобелевском комитете было известно уже в 1960-е годы.

Иностранные учёные выдвигали Дмитрия Ивановича Менделеева на Нобелевскую премию в 1905, 1906 и 1907 годах (соотечественники - никогда). Статус премии подразумевал ценз: давность открытия - не более 30 лет. Но фундаментальное значение периодического закона получило подтверждение именно в начале XX века, с открытием инертных газов. В 1905 году кандидатура Д. И. Менделеева оказалась в «малом списке» - с немецким химиком-органиком Адольфом Байером, который и стал лауреатом. В 1906 году его выдвинуло ещё большее число иностранных учёных. Нобелевский комитет присудил Д. И. Менделееву премию, но Шведская королевская академия наук отказалась утвердить это решение, в чём сыграло решающую роль влияние С. Аррениуса, лауреата 1903 года за теорию электролитической диссоциации - как указано выше, существовало заблуждение о неприятии этой теории Д. И. Менделеевым; лауреатом стал французский учёный А. Муассан - за открытие фтора. В 1907 году было предложено «поделить» премию между итальянцем С. Канниццаро и Д. И. Менделеевым (русские учёные опять в его выдвижении не участвовали). Однако 2 февраля учёный ушёл из жизни.

Между тем, не следует забывать и о конфликте Д. И. Менделеева с братьями Нобелями (на протяжении 1880-х годов), которые, пользуясь кризисом нефтяной промышленности и стремясь к монополии на бакинскую нефть, на её добычу и перегонку, с этой целью спекулировали «дышащими интригою слухами» о её истощении. Д. И. Менделеев тогда же, проводя исследования состава нефти разных месторождений, разработал новый способ дробной её перегонки, позволявший добиться разделения смесей летучих веществ. Он вел продолжительную полемику с Л. Э. Нобелем и его сподвижниками, борясь с хищническим потреблением углеводородов, с идеями и методами, способствовавшими тому; в числе прочего, к превеликому неудовольствию своего оппонента, использовавшего для утверждения своих интересов не вполне благовидные приёмы, доказал необоснованность мнения об оскудении каспийских источников. Между прочим, именно Д. И. Менделеев предложил ещё в 1860-е годы строительство нефтепроводов, с успехом внедрённых с 1880-х Нобелями, которые, тем не менее, крайне отрицательно отнеслись к его же предложению доставки таким и другими способами сырой нефти в Центральную Россию, поскольку, хорошо сознавая выгоду в этом для государства в целом, видели в том и ущерб собственному монополизму. Нефти (изучению состава и свойств, перегонке и другим вопросам, к этой теме относящимся) Д. И. Менделеев посвятил около 150 работ.

Д. И. Менделеев в маргинальной истории

Как известно, под влиянием тех или иных социально-корпоративных тенденций, устной истории свойственно трансформировать отдельные факты и явления, имевшие место в действительности, придавая им в разной степени анекдотические, лубочные или карикатурные черты. Искажения эти, будь они профанического характера, являющегося следствием отсутствия компетентныхпредставлений об истинном положении дел, малой осведомлённости в вопросах, связанных с предметом повествования, будь продуктом реализации каких бы то ни было задач, зачастую - дискредитивного, провокационного или рекламного свойства, остаются сравнительно безобидными в нравственном смысле до той поры пока не получают фиксации в поле официальных библио-электронных информативных носителей, способствующих обретению ими чуть ли ни академического статуса.

Наибольшее распространение получили толкования эпизодов из жизни Д. И. Менделеева, связанных с его исследованиями спиртовых растворов, с «пасьянсом» периодического закона, якобы увиденного им во сне и «производством чемоданов».

О приснившейся периодической таблице элементов

Свои соображения о периодической системе элементов Д. И. Менделеев очень долго не мог представить в виде ясного обобщения, строгой и наглядной системы. Как-то после трёхдневной напряжённой работы он прилёг отдохнуть и забылся сном. Потом он рассказывал: «Ясно вижу во сне таблицу, где элементы расставлены, как нужно. Проснулся, тотчас записал на клочке бумаги и заснул опять. Только в одном месте впоследствии оказалась нужной поправка». А. А. Иностранцев, приблизительно в тех же словах воспроизводя рассказанное ему самим Д. И. Менделеевым, видел в этом феномене «один из превосходных примеров психического воздействия усиленной работы мозга на ум человека». Этот рассказ породил массу наукообразных толкований и мифов. В то же время, сам учёный, на вопрос репортёра «Петербургского листка» о том, как родилась мысль о периодической системе, отвечал: «…Не пятак за строчку! Не так, как вы! Я над ней, может, двадцать пять лет думал, а вы полагаете: сидел, и вдруг пятак за строчку, пятак за строчку, и готово…!»

«Химики»

В пору, когда химия в обывательской среде истолковывалось как не вполне ясного предназначения, довольно «тёмная» деятельность (что близко к одной из версий этимологии), «химиками» в просторечии называли ловкачей, проходимцев и преступников. Иллюстрирует настоящий факт такой случай из жизни Д. И. Менделеева, о котором рассказывал он сам: «Еду я как-то на извозчике, а навстречу мне полицейские ведут кучу каких-то жуликов. Извозчик мой поворачивается и говорит: „Ишь, химиков повели“».

Своеобразное развитие и преломление получил этот «термин» в СССР второй половины XX века, когда советской пенитенциарной системой осуществлялась практика, подразумевавшая отбывание срока гражданами, осуждёнными за сравнительно нетяжкие преступления, в пределах производственных зон (первоначально только химического профиля, впоследствии - в различной степени вредных для здоровья промышленных учреждений). Это наказание получило название «химия», а все подвергнутые такой форме изоляции, вне зависимости от принадлежности производств, где они пребывали - именовались также «химиками».

Чемоданы Д. И. Менделеева

Существуют всякого рода предания, басни и анекдоты, повествующие о «производстве чемоданов», которым якобы прославился Д. И. Менделеев. Действительно, Дмитрий Иванович приобрёл некоторый опыт переплётных и картонажных работ ещё в пору своего невольного бездействия в Симферополе, когда ввиду Крымской войныи закрытия гимназии, находившейся вблизи театра военных действий, вынужден был коротать время, занимаясь этим делом. В дальнейшем, уже имея огромный архив, включавший массу документов, репродукций, фотографий, сделанных самим учёным (он с большим увлечением занимался этим, очень много фотографируя во время своих поездок и путешествий), печатных материалов и образцов эпистолярного жанра, периодически самостоятельно клеил для них в общем-то простые, незатейливые картонные контейнеры. И в этом деле он добился определённого мастерства - сохранилась даже сделанная им маленькая, но прочная картонная скамеечка.

Есть один «достоверный» анекдот, который, вероятно, и породил все остальные, этой темы касающиеся. Покупки материалов для своих занятий такого рода он обычно делал в Гостином дворе. Однажды, когда учёный зашёл с этой целью в хозяйственную лавку, он услышал за своей спиной такой диалог: «Кто этот почтенный господин?» - «Неужели не знаете? Это же известный чемоданных дел мастер Менделеев», - с уважением в голосе ответил продавец.

Легенда об изобретении водки

Дмитрий Менделеев в 1865 году защитил докторскую диссертацию на тему «Рассуждение о соединении спирта с водою», нисколько с водкой не связанную. Менделеев, вопреки сложившейся легенде, водку не изобретал; она существовала задолго до него.

На этикетке «Русского стандарта» написано, что данная водка «соответствует стандарту русской водки высшего качества, утверждённому царской правительственной комиссией во главе с Д. И. Менделеевым в 1894 году». С именем Менделеева связывают выбор для водки крепости в 40°. Согласно информации Музея водки в Санкт-Петербурге, Менделеев считал идеальной крепостью водки 38°, но это число было округлено до 40, для упрощения расчёта налога на алкоголь.

Однако в трудах Менделеева отыскать обоснование этого выбора не удаётся. Диссертация Менделеева, посвящённая свойствам смесей спирта и воды, никак не выделяет 40° или 38°. Более того, диссертация Менделеева была посвящена области высоких концентраций спирта - от 70°. «Царская правительственная комиссия» никак не могла установить данный стандарт водки уже хотя бы потому, что эта организация - Комиссия для изыскания способов к упорядочению производства и торгового обращения напитков, содержащих в себе алкоголь, - была образована по предложению С. Ю. Витте только в 1895 году. Причём Менделеев выступал на её заседаниях в самом конце года и только по вопросу об акцизах.

Откуда же взялся 1894 год? По-видимому, из статьи историка Вильяма Похлёбкина, который написал, что «спустя 30 лет после написания диссертации… соглашается войти в комиссию». Изготовители «Русского стандарта» прибавили метафорические 30 к 1864 году и получили искомую величину.

Директор музея Д. И. Менделеева доктор химических наук Игорь Дмитриев по поводу 40-градусной водки сказал следующее:

Адреса Д. И. Менделеева в Санкт-Петербурге

Памятники Д. И. Менделееву

Памятники Федерального значения

• Памятники архитектуры Федерального значения
• Служебный кабинет в здании Главной палаты мер и весов - Забалканский (ныне Московский) проспект, 19, к. 1. -Министерство культуры РФ . № 7810077000 // Сайт «Объекты культурного наследия (памятники истории и культуры) народов Российской Федерации». Проверено
• • Жилой дом Главной палаты мер и весов - Забалканский (ныне Московский) проспект, 19, к. 4, кв. 5. Арх. фон Гоген А. И. - Министерство культуры РФ . № 7810078000 // Сайт «Объекты культурного наследия (памятники истории и культуры) народов Российской Федерации». Проверено
• Памятники монументального искусства Федерального значения
• Памятник химику Менделееву Д. И. Санкт-Петербург, Московский проспект, 19. Скульптор И. Я. Гинцбург. Памятник открыт 2 февраля 1932 года. -Министерство культуры РФ . № 7810076000 // Сайт «Объекты культурного наследия (памятники истории и культуры) народов Российской Федерации».Проверено

Память о Д. И. Менделееве

Музеи

• Музей-архив Д. И. Менделеева в Санкт-Петербургском государственном университете
• Музей-усадьба Д. И. Менделеева «Боблово»
• Музей Госстандарта России при ВНИИМ им. Д. И. Менделеева

Населённые пункты и станции

• Город Менделеевск (Республика Татарстан).
• Посёлок Менделеево (Солнечногорский район Московской области).
• Железнодорожная станция Менделеево (Карагайский муниципальный район Пермского края).
• Станция метро Менделеевская (Москва).
• Посёлок Менделеево (Тобольский район Тюменской области).
• Посёлок Менделеева (бывшее стойбище Дзёмги) в Ленинском районе Комсомольска-на-Амуре (Хабаровский край).

География и астрономия

• Ледник Менделеева (Киргизия), на северном склоне пика Менделеевец
• Кратер Менделеев на Луне
• Подводный хребет Менделеева в Северном Ледовитом океане
• Вулкан Менделеева (остров Кунашир)
• Астероид Менделеев (астероид № 12190)
• Географический центр Государства Российского (рассчитан Д. И. Менделеевым, правый берег р. Таз близ села Киккиаки). Закреплён на местности НСЭ им. И. Д. Папанина в 1983 году.

Учебные заведения

• Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева (Москва).
• Новомосковский институт РХТУ им Д. И. Менделеева (Новомосковск, Тульская область).
• Тобольская государственная социально-педагогическая академия им. Д. И. Менделеева

Общества, съезды, журналы

• Российское химическое общество имени Д. И. Менделеева
• Менделеевские съезды по общей и прикладной химии

Промышленные предприятия

• Нефтеперерабатывающий завод им Д. И. Менделеева в посёлке Константиновский (Тутаевский район, Ярославская область).

Литература

• О. Писаржевский «Дмитрий Иванович Менделеев» (1949; Сталинская премия, 1951)

Бонистика, нумизматика, филателия, сигиллатия

• В 1984 году, к 150-летию со дня рождения Менделеева, в СССР был выпущен юбилейный рубль.
• Менделеев изображён на лицевой стороне купюры номиналом 100 уральских франков 1991 года выпуска.

Д.И. Менделеев о народном образовании

Он постоянно проводил мысль, что школа - это громадная сила, определяющая судьбы народов и государств, считал, что без расширения народного просвещения невозможно и само развитие России.

В статьях и речах о состоянии и развитии образования в России Д. И. Менделеев высказывал следующие принципиальные соображения: народное образование есть долг государства перед низшими классами. Между тем, в стране нет даже элементарной общеобразовательной подготовки большинства детского населения, особенно в деревнях. Должен быть разработан общегосударственный план развития сети школ и надо иметь особый денежный фонд для реализации этого плана; основополагающими принципами организации народного образования являются его всеобщность, обязательность и бесплатность.

Менделеев был стихийным материалистом, революционером в науке, боролся со схоластикой, метафизикой, невежеством и называл себя реалистом. Дмитрий Иванович считал, что в основу образования надо положить «жизненный реализм» вместо классицизма, был поборником расширения курса естественных наук за счет древних языков. По его мнению, основу общего образования должны составлять русский язык, математика и естествознание. Д. И. Менделеев доказывал, что учить надо не для личных, а для общественных целей. Он постоянно повторял: «Посев научный взойдет для жатвы народной».

Еще в 1871 году Д. И. Менделеев писал, что учебные заведения могут приносить наибольшую пользу только при условии непрерывности обучения: «Под этим я подразумеваю возможность для талантливых учеников низших училищ беспрепятственного перехода в высшие заведения». Им сформулированы два принципа непрерывности в обучении и воспитании: во-первых, самостоятельность и стабильность содержания образования на каждом этапе; во-вторых, тесная взаимосвязь начального, среднего и высшего образования.

Д. И. Менделеев настаивал на введении обязательного начального обучения и государственного финансирования образования. Мог ли он предположить, что в наши дни будет обязательным среднее образование.

Д. И. Менделеев считал, что образование должно быть доступным для всех сословий.

Д.И. Менделеев о средней общеобразовательной школе

Д.И. Менделеев полагал, что главная задача среднего образования - это развитие личности учеников, сознательного отношения к окружающему, трудолюбия, наблюдательности, способности к обсуждению важных вопросов. Он был сторонником строго продуманного плана обучения в средней школе и требовал определенной системы занятий, постоянного расписания.

Ученый добивался изгнания из средней школы всех проявлений формализма, зубрежки, мертвых языков (латыни и греческого), включения в программу жизненно необходимых предметов. Менделеев считал, что преподавание должно быть основано на изучении окружающей действительности путем опыта, наблюдения, анализа и обобщения, т. е. он ратовал за активизацию процесса обучения. Д. И. Менделеев подчеркивал, что рассуждения без опытной проверки всегда приводят к самообману и иллюзиям, к расхождению слова и дела, к карьеристскому эгоизму, который государству вовсе не нужен и массу людей доводит до мечтательности и бездеятельности, а порой и до разочарования и отчаяния.

Интересно отношение Дмитрия Ивановича к экзаменам в средней школе. В статье «Экзамены» он писал «… устные, массовые экзамены при обучении следует уничтожить, а на вступительные следует смотреть только, как на неизбежную необходимость, определяемую отношением спроса к предложению».

«…экзамены, особенно устные, всегда более или менее - лотерея…пора с этим покончить»

Особенно возмущала Менделеева оценка работы учителей по результатам экзаменов их учащихся. Он подчеркивал, что проверка учителей, конечно необходима, но ее, прежде всего, следует проводить при выборе учителей. Проверять учителей надо не на экзаменах, а во время преподавания.

Д. И. Менделеев, высоко оценивая труд учителя, предъявлял к нему самые серьезные требования. Он считал, что кандидату на должность учителя необходимо иметь основательные знания по методике преподавания химии, предлагал учредить в каждом университете кафедру педагогике. Теперь в каждом учебном заведении имеется методическая комиссия по химии. «Истинное дело учителя, - писал Менделеев, - делается исключительно нервами … одними сухими рассуждениями - даже при полной добросовестности - ничего не поделаешь в обучении, доброго слова не оставишь, нужна работа нервов…»

Дмитрий Иванович называл учителей светильниками и просветителями, настаивал, чтобы они следили за наукой, непосредственно занимались ею,

т. к. только тот учитель может плодотворно влиять на своих учеников, пополнять их знания, который сам силен в науке.

Особенно подчеркивал Д. И. Менделеев воспитательную роль учителя, что он должен знать каждого ученика, его способности, наклонности и характер, чтобы всесторонне развить имеющиеся задатки. В личной жизни учитель должен быть примером для учащихся. Доверие к учителю составляет основу всякого образования.

В середине XIX в. было известно около 60 химических элементов. Д. И. Менделеев полагал, что должен существовать закон, который объединяет все химические элементы. Менделеев считал, что главной характеристикой элемента является его атомная масса. Поэтому он расположил все известные элементы в один ряд в порядке увеличения их атомной массы и сформулировал закон так:

Свойства элементов и их соединений находятся в перио­дической зависимости от величины атомной массы элементов. Современная формулировка периодического за­кона читается так:

Свойства элементов и их соединений находятся в перио­дической зависимости от заряда ядра атома, или поряд­кового номера элемента.

Формулировка периодического закона Д. И. Менделеевым и современная формулировка не противоречат друг другу, потому что для большинства элементов при увеличе­нии заряда ядра относительная атомная масса тоже увели­чивается. Существуют лишь немногие исключения из это го правила. Например, элемент № 18 аргон Аг имеет меньшую атомную массу, чем элемент № 19 калий К. Теория строения атома показала, что периодическая си­стема Д. И. Менделеева является классификацией хими­ческих элементов по электронным структурам их атомов.

В атомах элементов I периода (Н и Не) электроны запол­няют один энергетический уровень (К); в атомах элементов II периода (от Li до Ne) электроны заполняют два энерге­тических уровня (К и L); в атомах элементов III периода (от Na до Аг) - три энергетических уровня (К, L и М); в ато мах элементов IV периода (от К до Кг) - четыре энергети­ческих уровня (К, L, М и N). Аналогично в атомах элемен­тов V периода электроны заполняют пять уровней и т. д. Число заполняемых энергетических уров­ней (электронных слоев) в атомах всех элементов данного периода равно номеру периода. В атомах всех известных элементов электроны заполня­ют от 1 до 7 энергетических уровней, поэтому периодичес­кая система состоит из семи периодов. Каждый период начинается щелочным металлом (кроме первого периода), в атомах которого на внешнем электрон­ном слое имеется один s-электрон; электронное строение внешнего слоя - ns 1 (л - номер периода). Каждый период заканчивается благородным газом. В ато­мах всех благородных газов (кроме Не) на внешнем элект­ронном слое имеются два s- и шесть p-электронов; электрон­ное строение внешнего слоя пs 2 пр 6 (п - номер периода). Восемь электронов- это макси­мальное число электронов на внешнем электронном слое атомов.

Элементы 3 Li,Na, 19 К находятся в главной подгруппе I группы; их атомы имеют на внешнем слое 1 электрон. Элементы 4 Ве, 12 Mg, 20 Са находятся в главной подгруппе II группы; их атомы имеют на внешнем слое 2 электрона и т. д. Следовательно, число электронов на внешнем слое атомов элементов главных подгрупп (кроме Н и Не) равно номеру группы, в которой находятся элементы. При увеличении порядкового номера последовательно увеличивается общее число электронов в атомах элементов, а число электронов на внешнем электронном слое изменяется периодически. Периодическое изменение свойств химических элементов и их соединений при увеличении порядкового номера объясняется тем, что периодически повторяется строение внешнего электронного слоя в атомах элементов.

–Заряд ядер атомом увеличивается.

–Число электронных слоев атомов не изменяется.

–Число электроном на внешнем слое атомов увеличи­вается от 1 до 8

–Радиус атомов уменьшается

– Прочность связи электронов внешнего слоя с ядром увеличивается.

–Энергия ионизации увеличивается.

–Сродство к электрону увеличивается.

–Электроотрицательность увеличивается.

–Металличность элементов уменьшается.

–Неметалличность элементов увеличивается.

Рассмотрим, как изменяются некоторые характеристи­ки элементов в главных подгруппах сверху вниз:

–Число электронных слоев атомов увеличивается.

–Число электронов на внешнем слое атомов оди­наково.

–Радиус атомов увеличивается.– Прочность связи электронов внешнего слоя с ядром уменьшается.

–Энергия ионизации уменьшается.– Сродство к электрону уменьшается.

–Электроотрйцательность уменьшается.– Металличность элементов увеличивается.

–Неметалличность элементов уменьшается.

Билет 6.

1. Основные характеристики атомов: атомные (орбитальные, ковалентные), ван-дер-вааальсовы и ионные радиусы, энергии ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность, относительная электроотрицательность, закономерности их изменения.

1. Атомные радиусы - характеристики атомов, позволяющие приближенно оценивать межатомное (межъядерное) расстояние в молекулах и кристаллах. Согласно представлениям квантовой механики, атомы не имеют четких границ, однако вероятность найти электрон, связанный с данным ядром, на определенном расстоянии от этого ядра быстро убывает с увеличением расстояния. Поэтому атому приписывают некоторый радиус, полагая, что в сфере этого радиуса заключена подавляющая часть электронной плотности (90-98%). А.р. - величины очень малые, порядка 0,1 нм, однако даже небольшие различия в их размерах могут сказываться на структуре построенных из них кристаллов, равновесной конфигурации молекул и т.п. Опытные данные показывают, что во мн. случаях кратчайшее расстояние между двумя атомами примерно равно сумме соответствующих А. р. - т. наз. принципаддитивности . В зависимости от типа связи между атомами различают металлич., ионные, ковалентные и ван-дер-ваальсовы А. р.

Металлич. радиус равен половине кратчайшего расстояния между атомами в кристаллич. структуре металла. Его значение зависит от координац. числа К (числа ближайших соседей атома в структуре). Чаще всего встречаются структуры металлов с К = 12.

Ионные радиусы используют для приближенных оценок кратчайших межъядерных расстояний в ионных кристаллах, предполагая, что эти расстояния равны сумме соответствующих ионных радиусов атомов. Впервые ионные радиусы были определены в 20-х гг. 20 в. В. М. Гольдшмидтом, опиравшимся на рефрактометрич. значения радиусов F - и О 2- .

Ковалентный радиус равен половине длины одинарной хим. связи X-X, где Х - атом неметалла. Для галогенов ковалентный А.р. - это половина межъядерного расстояния в молекуле Х 2 , для S и Se - в Х 8 , для С - в кристалле алмаза. Пользуясь правилом аддитивности А.р., предсказывают длины связей в многоатомных молекулах.

Ван-дер-ваальсовы радиусы определяют эффективные размеры атомов благородных газов. Эти радиусы равны половине межъядерного расстояния между ближайшими одинаковыми атомами, не связанными между собой хим. связью, т.е. принадлежащими разным молекулам. Значения ван-дер-ваальсовых радиусов находят, пользуясь принципом аддитивности А.р., из кратчайших контактов соседних молекул в кристаллах. В среднем они на ~ 0,08 нм больше ковалентных радиусов. Знание ван-дер-ваальсовых радиусов позволяет определять конформацию молекул и их упаковку в молекулярных кристаллах.

Энергия ионизации атома E i – количество энергии, необходимой для отрыва ē от невозбужденного атома. При движении слева направо по периоду энергия ионизации постепенно увеличивается, при увеличении порядкового номера в пределах группы - уменьшается. Минимальные потенциалы ионизации имеют щелочные металлы, максимальные - благородные газы. Для одного и того же атома вторая, третья и последующие энергии ионизации всегда увеличиваются, так как электрон приходится отрывать от положительно заряженного иона.

Е сродства атома к электрону A e – Е, кот. Выделится при присоединении ē к атому. Наибольшим сродством к электрону обладают атомы галогенов. Обычно сродство к электрону для атомов различных элементов уменьшается параллельно с ростом энергии их ионизации.

Электроотрицательность – мера способности атома данного элемента оттягивать на себя электронную плотность по сравнению с др. элементами в соединении. ее можно представить как полусумму молярных энергий ионизации и сродства к электрону: Э/О = 1/2 (E i + A e). Абсолютные значения электроотрицательностей атомов различных элементов используются очень редко. Чаще используют относительную электроотрицательность , обозначаемую буквой c . Первоначально эта величина определялась как отношение электроотрицательности атома данного элемента к электроотрицательности атома лития. Так как относительная электроотрицательность зависит прежде всего от энергии ионизации атома (энергия сродства к электрону всегда намного меньше), то в системе химических элементов она изменяется примерно также, как и энергия ионизации, то есть возрастает по диагонали от цезия ко фтору.

Экзаменационный билет № 7

«Менделеев... совершил научный подвиг, который смело можно поставить рядом с открытием Леверье, вычислившего орбиту еще неизвестной планеты - Нептун».

Ф. ЭНГЕЛЬС

Был или не был порядок?

о второй половине прошлого века наука какому пила уже довольно много сведений о поведении ЩЖ атомов. Стали понятными закономерности превращений элементов. Еще великий русский ученый М. В. Ломоносов утверждал, что природа не есть хаотическое нагромождение процессов: в ней проявляются определенные закономерности. Понять и использовать эти закономерности - вот задача науки.

Это высказывание Ломоносова с каждым десятилетием все больше и больше подтверждалось. Особенно хорошо ею подтвердила теория Дальтона, развитая Авогадро и Берцелиусом. Благодаря работам этих ученых никто уже не сомневался в том, что все многообразие превращений и свойств веществ зависит от поведения мельчайших частиц - атомов.

Уже были известны десятки химических элементов и точно установлено, что из этих элементов, атомы которых комбинируются при химических реакциях определенным образом, получаются все остальные вещества.

Но тем не менее оставалось неясным: почему одни элементы ведут себя так, другие иначе? Почему некоторые элементы проявляют примерно одинаковые свойства, а их атомные веса сильно отличаются? Почему одни тяжелее, а другие легче? И таких «почему» было много.

Не было еще настоящего порядка в мире веществ. Вернее, порядок-то был,- это еще Ломоносов предсказывал,- но какой он, в чем заключаются закономерности этого порядка - было неясно.

Мартовская сенсация

Это случилось 6 марта 1869 г. В тот день в Петербургском университете происходило заседание русского физико-химического общества. Виднейшие русские ученые, присутствовавшие на заседании, уже знали приблизительно о теме сообщения, которое будет сделано на заседании. Автором этого сообщения был молодой талантливый профессор кафедры неорганической химии Петербургского университета Дмитрий Иванович Менделеев.

Еще в январе 1869 г. многие из ученых, присутствовавшие на этом заседании, получили листок, озаглавленный «Опыт системы элементов, основанный на их атомном и химическом сходстве».

На листке были выписаны обозначения химических элементов. Их тогда было известно 63. Ученые обратили внимание, что химические элементы в этой небольшой табличке располагаются по порядку возрастания атомных весов. Но далеко не все тогда поняли, что в этом-то и заключается великий смысл коротенькой записки Менделеева.

Но то, что они услышали на заседании, было огромной сенсацией. Правда, самого Менделеева на заседании не было. В тот день он болел. От его имени сообщение сделал профессор Н. А. Меншуткин. Сообщение называлось «Соотношение свойств с атомным весом элементов». То, о чем рассказывалось в сообщении, было великим открытием, оказавшим огромное влияние на науку. После открытия Менделеева началась новая эпоха в развитии науки - эпоха атомной науки. И вот почему.

Можно ли случайно сделать великое открытие?

Когда Менделеев сообщил о взаимосвязи между свойствами элементов и их атомными весами, ему было 35 лет. Он был уже довольно известным в то время ученым-химиком, прекрасно разбирался в тонкостях химических превращений элементов, особенностях протекания реакций. В 1867 г.

Дмитрий Иванович Менделеев.

Менделеев начал писать книгу «Основы химии». И чем дальше продвигалась работа, чем больше он думал об изложении материала книги, тем больше чувствовал какую-то неудовлетворенность.

Он видел, что многочисленные химические реакции, свойства элементов и многое другое не объединены единым смыслом, единым «стержнем». Чего-то не хватало.

Постепенно он все чаще и чаще начинал задумываться: нет ли закономерности между атомными весами элементов и их свойствами? Для того чтобы нагляднее выявить эту закономерность, Менделеев написал на отдельных карточках названия элементов, их атомный вес и основные химические свойства. После этого он стал раскладывать карточки в определенном порядке по возрастанию атомных весов элементов.

На первом месте оказался водород. Его атомный вес равен единице. За ним следовали другие элементы. Получилась цепочка из 63 карточек (по числу известных тогда элементов). Ну и что же? Никакой закономерности. А если подобрать колонки элементов, образующих одинаковые соединения с кислородом, и распределить их так, чтобы в строчках карточек элементы располагались по порядку атомных весов? Менделеев это сделал, и ему стало видно, что элементы с одинаковыми химическими свойствами группируются в определенной последовательности.

Пришлось еще много раз анализировать, группировать, изучать расположение элементов, но уже теперь было ясно: химические свойства элементов, расположенных по мере возрастания атомных весов, повторяются! Так был открыт периодический закон элементов.

И, конечно, это не случайное открытие. Только огромные знания, опыт и хорошо развитое чувство научного предвидения позволили Менделееву установить, что атомный вес является основной характеристикой, отражающей все многообразие свойств элементов.

Первые результаты

Из 63 карточек, которые раскладывал Менделеев, девять не соответствовали закономерности таблицы. В чем дело? Значит, закон неправилен? Нет, Менделеев твердо верил в силу закона и не сомневался в его правильности. Раз карточки выпадают из общей закономерности, значит, атомные веса у этих элементов были определены неправильно. Значит, эти элементы нужно поставить туда, где располагаются элементы, сходные с ними по химическим свойствам. Зная атомные веса соседних, можно получить атомный вес и этих, «не подчиняющихся» закону элементов. Так были исправлены атомные веса бериллия, индия, тория, урана. Правда, Менделеев это сделал не сразу, а спустя некоторое время после своего сообщения, когда он продолжал усовершенствование таблицы. Проделанные потом более точные опыты позволили ученым убедиться, что, действительно, первоначально определенные атомные веса элементов оказались неправильными. Их атомные веса в точности соответствовали весам, предсказанным Менделеевым.

Но это не все. Когда Менделеев составлял таблицу, некоторые места в ней оказались незаполненными. Убежденный в правильности открытого им периодического закона, Менделеев смело предположил, что здесь должны находиться еще не открытые элементы. Он назвал их экабор, экасилиций и экаалюминий (приставка «эка» обозначала, что этот элемент похож на бор, силиций или алюминий) и утверждал, что такие элементы должны существовать.

И действительно, в августе 1875 г. был открыт новый элемент - галлий Когда определили его свойства, то оказалось что это и есть предсказанный Менделеевым экаалю- миний Через четыре года нашли еще один элемент, предсказанный Менделеевым и названный им экабором. Его назвали скандий. Еще через семь лет нашли и третий элемент - экасилиций. Он получил имя германий.

Так блестяще подтвердилась правильность закона, открытого Менделеевым

Мысли Менделеева о структуре атома

Менделеев был химик. А для химика главным является химическая индивидуальность элементов. Великая заслуга Менделеева заключается в том, что он впервые установил носителей этой индивидуальности - атомы. Он подчеркивал, что атомы неделимы в химическом смысле, «подобно тому, как при рассмотрении людьми отношений между ними человек есть неделимая единица».

Но эта индивидуальность атомов, как учил Менделеев, объясняется их глубокой и сложной структурой «внутренних движений». Другими словами, ученый считал понятие «движение» неразрывно связанным с понятием «материя»; Менделеев считал что «мир атомов устроен так же, как мир небесных светил, со своими солнцами, планетами и спутниками».

Более того, Менделеев сделал очень смелое предположение о том, что при образовании атомов должна выделяться энергия, изменяться их вес. Дальнейшее развитие науки это подтвердило и именно тогда, когда ученым стали известны первые ядерные реакции.

Из книги Новейшая книга фактов. Том 3 [Физика, химия и техника. История и археология. Разное] автора Кондрашов Анатолий Павлович

Из книги Теория Вселенной автора Этэрнус

Из книги Нейтрино - призрачная частица атома автора Азимов Айзек

Глава 3. Строение атома Радиоактивность Блестящая серия физических открытий в последнее десятилетие XIX века поистине явилась началом научной революции. Прологом к ней послужило открытие, сделанное в 1896 году французским физиком Антуаном Анри Беккерелем, который

Из книги Атомная энергия для военных целей автора Смит Генри Деволф

РАДИОАКТИВНОСТЬ И СТРОЕНИЕ АТОМА 1.6. Явления радиоактивности, открытые А. Беккерелем в 1896 г. и вслед затем изучавшиеся Пьером и Марией Кюри, Э. Резерфордом и многими другими, сыграли ведущую роль в открытии общих законов строения атома и в подтверждении эквивалентности

Из книги Курс истории физики автора Степанович Кудрявцев Павел

Модели атома до Бора Развитие исследований радиоактивного излучения, с одной стороны, и квантовой теории - с другой, привели к созданию квантовой модели атома Резерфорда - Бора. Но созданию этой модели предшествовали попытки построить модель атома на основе

Из книги E=mc2 [Биография самого знаменитого уравнения мира] автора Боданис Дэвид

Глава 8. Внутри атома Университетских студентов 1900 года учили тому, что обычное вещество - то, из которого состоят кирпичи, сталь, уран и все прочее, - и само состоит из мельчайших частиц, именуемых атомами. Однако, из чего состоят атомы, этого не знал никто. Общее мнение

Из книги Куда течет река времени автора Новиков Игорь Дмитриевич

ПЕРВЫЕ МЫСЛИ О ВРЕМЕНИ С давних пор, когда я начал читать популярные книги по физике, мне казалось само собой очевидным, что время - это пустая длительность, текущая как река, увлекающая своим течением все события без исключения. Она неизменно и неотвратимо течет в одном

Из книги О чем рассказывает свет автора Суворов Сергей Георгиевич

Спектрограф подтверждает предсказания Менделеева В эти же годы великий русский ученый Д. И. Менделеев (1834-1907) изучал связь химических свойств элементов с их атомными весами. Он нашел, что если расположить все элементы в один ряд по возрастающим весам их атомов, начиная с

Из книги История лазера автора Бертолотти Марио

Какова структура атома Модель атома водорода В 1913 году датский физик Нильс Бор (1885-1962) попытался нарисовать наглядную картину: как может быть построен атом из положительного ядра и электронов и при каких условиях он излучает свет. Физики называют такую наглядную

Из книги Атомная проблема автора Рэн Филипп

Модель атома водорода В 1913 году датский физик Нильс Бор (1885-1962) попытался нарисовать наглядную картину: как может быть построен атом из положительного ядра и электронов и при каких условиях он излучает свет. Физики называют такую наглядную картину моделью атома.Задача

Из книги Новый ум короля [О компьютерах, мышлении и законах физики] автора Пенроуз Роджер

Точное место элементов в таблице Менделеева Некоторые химические элементы стоят в таблице Менделеева не в порядке возрастания атомных весов. Таковы три группы элементов: № 18 - аргон (атомный вес 39,9) и № 19 - калий (атомный вес его меньше - 39,1), далее № 27 - кобальт (атомный

Из книги Научные идеи А.Д. Сахарова сегодня автора Альтшулер Борис Львович

Первая модель атома В заключение, мы можем сказать, что в первые годы XX в. был дан первый, может быть не полный, ответ на вопрос как излучается свет, а атомы с их электрическими зарядами были сочтены ответственными за это. Однако, как устроены атомы и, соответственно, каковы

Некоторые мысли на прощание Каждый раз, пересматривая «Интерстеллар» или пролистывая рукопись этой книги, я поражаюсь огромному разнообразию и красоте научных концепций, которые в них содержатся.И больше всего волнует меня оптимистичный посыл, заложенный