На днешната дата през 1834 г. е роден най-великият измежду химиците

Наука ОFFNews Последна промяна на 08 февруари 2023 в 00:00 140977 8

Дмитрий Иванович Менделеев (1834 – 1907) Руски химик и изобретател. Той е най-запомнен с формулирането на периодичния закон и създаването на първата версия на периодичната таблица на елементите, която предвижда неоткрити още елементи. (Снимка от: Universa

Кредит Universal History Archive/Universal Images Group / Getty Images

Дмитрий Иванович Менделеев (1834 – 1907) Руски химик и изобретател. Той е най-запомнен с формулирането на периодичния закон и създаването на първата версия на периодичната таблица на елементите, която предвижда неоткрити още елементи.

Менделеев, който е роден на днешната дата през 1834 г., е най-великият измежду химиците. 

Той е първият, който е подредил химичните елементи по закономерност, а идеята му е толкова проницателна, че дори сме свикнали да наричаме "Периодичната система на химични елементи" "Таблица на Менделеев".

Но малцина знаят, че това, което учим в училище, не е точно таблицата, която е открил Менделеев, а нейната втора редакция. Истинската таблица е иззидана върху дома му в Санкт Петербург през 1932 г. 

В нея има 2 неща, които съвременната наука е заличила:

В първоначалната таблица на Менделеев има нулев период. В него са елементите, които сега се подреждат в VIIIА период.

И още – преди водорода, който сме свикнали да смятаме за първия елемент в таблицата, Менделеев е слагал още два несъществуващи по сегашните ни представи елемента – нютоний и короний.

"Опит за химическо разбиране на световния етер", Менделеев. Санкт Петербург. 1905

Великият руски учен-енциклопедист Дмитрий Менделеев се е родил на 8 февруари 1834 година в Тоболск, Западен Сибир.

Изследователските му интереси не са само в областта на химията. Менделеев се е занимавал и с физика, минералогия, метрология, метеорология, икономика, технологии, автор е на редица фундаментални изследвания е тези области.

Сред постиженията на учения са:

  • Менделеев изследва явлението изоморфизъм, което разкрива връзката между формата на кристалите и химичния състав на съединенията, както и зависимостта на свойствата на елементите на стойността на техните атомни обеми.
  • Открива критичната температура на кипене на течностите през 1860 година.
  • Менделеев е автор на първия руски учебник "Органична химия".
  • Създава химичната теория на водните разтвори, според която при разтваряне на дадено вещество във вода се извършва химично взаимодействие.
  • Конструира пикнометър - устройство за определяне на плътността на течностите.
  • Развива идеята за съществуването на съединения с променлив състав
  • Извел е уравнението за идеален газ, включващо зависимостта между състоянието на газа и температурата, сега известно като уравнение на Клапейрон-Менделеев. 
  • През 1880 г. представя идеята за подземна газификация на въглищата.
  • Работи в областта на приложната химия в селското стопанство, насърчава използването на минерални торове, напояването. Участва в разработването на бездимен барут. Работи и в областта на метрологията, предлага по-точна теория на везните и усвършенства конструкцията им.
  • През 1887 извършва полет на конструиран от него самия аеростат с двигател. 

Везни, проектирани от Менделеев, за претегляне на газообразни и твърди вещества. Източник: wikipedia

Периодичната таблица на елементите

Но най-голямото откритие на Менделеев, с което се свързва името му, е един от основните закони на природата - периодичният закон за химичните елементи. Таблицата, по-скоро системата, която предлага Менделеев, показва закономерностите, обединяващи свойствата и атомните тегла на елементите и то по време, когато още нищо не се е знаело за строежа на атома. 

До към средата на 19-ти век са открити 63 химични елемента. Менделеев, както и други учени от неговата епоха, са търсели някаква обединяваща схема, която да ги свърже.

Легендата 

Според легендата ученият се опитвал да реши тази задача редейки карти, на които бил записал имената на 63-те известни елемента, заедно с атомните им тегла и пробвал да ги подреди в групи. Но не му се отдавало и уморен - заспал. И насън видял решението.

Концепция и прогнози

Но големите открития все пак не стават без усилия, а по-скоро са резултат на упорита работа. Въз основа на огромното количество фактическата информация, която е събрал за специфичните тегла и състав на силициевите съединения, Менделеев стига до по-широки обобщения, до концепцията за мястото на един елемент в периодичната система като комбинация от неговите свойства в сравнение със свойствата на други елементи, количествените съотношения на масата му и качествените характеристики на веществото.

Благодарение на откритите от Менделеев закономерности, той коригира атомните маси на 9 елемента (берилий, индий, уран, и т.н.). В статия от 29 ноември 1870 г. прогнозира съществуването, изчислява атомните маси и описва свойствата (цвят, точка на топене и др.) на три неоткрити дотогава елементи - "екаалуминий" (открит през 1875 г. и наречен галий), "екабор" (открит през 1879 г. и наречен скандий) и "екасилиций" (открит през 1885 г. и наречен германий). След това, той прогнозира съществуването на още осем елемента, в това число "двителур" - полоний (открит през 1898 г.), "екайод" - астат (открит през 1942-1943 г.), "екаманган" - технеций (открит през 1937 г.), "двиманган"- рений (открит през 1925 г.), "екацезий" - франций (открит през 1939 г.)

По-късно, през 1900 г. Менделеев и Уилям Рамзи стигат до заключението, че е необходимо да се включи в периодичната система на елементите нова група - нулевата група на благородните газове.

Менделеев. Ръкописът на "'Опит за система на елементите въз основа на тяхното атомно тегло и химическа прилика", първата версия на периодичния закон. 17 февруари (01 март) 1869. Източник: wikipedia 

"Забраненият" елемент и етерната конспирация

През XIX век концепцията за "световния етер" е имала огромно влияние. Учените от онова време разсъждавали така: "След като за да се разпространяват звуковите вълни е нужна среда - въздух, течност или твърдо тяло, то би трябвало да има веществена среда, в която да се пренасят светлинните вълни". И за такава среда е избран "етерът", който запълва цялото пространство и пренася светлина, топлина и гравитация.

Учените са изследвали силно разредени газове, за да докажат съществуването на призрачната субстанция.

Менделеев също се опитвал, разреждайки въздуха, да достигне до някакъв газ с много малко тегло и така свойствата на обикновените вещества вече няма да припокриват свойствата на етера. В  допечатка на учебника "Основи на химията" на периодичната таблица Менделеев е написал през 1871: "най-лек от всички, милиони пъти е етерът". А през 1874 г. в работна тетрадка ученият е още по-категоричен: "при нулево налягане във въздуха съществува някаква плътност и това е етерът!".

Таблицата в учебника "Основи на химията" от 1905 г . В нулева група наред с познатите ни инертни газове хелий, неон, криптон и ксенон Менделеев поставя и етера. Нарича го "нютоний" в чест на Исак Нютон. 

Основната причина да се отхвърли концепцията на етера е фактът, че тази концепция, след развитието на Специалната теория на относителността става ненужна - електромагнитното поле е достатъчно. Сред другите причини са противоречивите качества, приписвани на етера - всепроникващ, с напречна еластичност, немислима скорост на разпространение на колебанията и т.н. Допълнителен аргумент е доказателството за квантовата природа на електромагнитното поле, което е в противоречие с хипотезата за непрекъсния етер.

Сега концепцията за етера, подобно на тази за флогистона е отречена и остаряла. Многократните опити на някои учени за нейното съживяване под една или друга форма - например, да се свърже етера с физическия вакуум - са неуспешни.

Интересен момент е, че самият Сталин разпорежда "първородният" вариант на таблицата (с етера) да се изобрази като стенна мозайка в музея в Санкт Петербург през 1932 г.

Но въпреки погрешността на идеята за хипотетичния етер, благодарение на изследванията си, свързани с неговото търсене, Менделеев стига до основен и най-важен резултат в областта на физиката - извеждането на уравнението за идеален газ.

Пътищата в науката не винаги са прави магистрали, те често са заплетени пътеки и дори задънени улици. Но именно в способността на науката сама да се самоизчиства от грешките си е нейната сила.

Най-важното
Всички новини