Вильгельм Штрубе - Пути развития химии. Том 2. От начала промышленной революции до первой четверти XX века

Много внимания Л. Мейер уделял изучению различных химических теорий и возможности их применения для объяснения экспериментальных наблюдений. Он написал несколько книг, в которых проводил анализ и сопоставление многих теоретических представлений своего времени [44, 46].

Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907)

Дмитрий Иванович Менделеев [84] (1834-1907) родился в Сибири, в Тобольске в семье директора гимназии. Вскоре после рождения Дмитрия отец ослеп, а в 1847 г. умер. Хотя в семье было 17 детей, мать не ограничивалась только заботами о материальном положении семьи. Она уделяла много внимания духовному развитию детей и участвовала в общественной жизни города.

Когда жизненные пути старших детей определились, а Дмитрий сдал экзамены на аттестат зрелости, мать поехала с ним в Москву, чтобы дать возможность сыну продолжить образование. Однако по существующему тогда законодательству Менделеев как окончивший гимназический курс в Сибири имел право поступать только в Казанский университет. Поэтому в Москве ему было отказано в приеме в высшее учебное заведение. В Петербурге Менделееву вначале тоже не повезло, потому что прием студентов был прекращен из-за студенческих беспорядков. Но его мать, заручившись поддержкой друзей, добилась разрешения министра о зачислении сына в Главный педагогический институт. Об учебе в этом институте Менделеев впоследствии вспоминал с большой признательностью, хотя в целом к системе преподавания в царской России он относился критически.

В 1855 г. состояние здоровья Дмитрия Ивановича ухудшилось. По рекомендации врача, считавшего даже, что молодому человеку оставалось жить всего восемь-девять месяцев, Д. И. Менделеев поехал после окончания института в Крым, в Симферополь. Вопреки прогнозам врача через год Менделеев вернулся в Петербург, представив к тому же в качестве магистерской диссертации работу на 220 страницах "Удельные объемы".

После назначения на должность приват-доцента в Петербургский университет Менделеев занимался изучением строения соединений кремния и исследованием связи между физическими свойствами веществ и их реакционной способностью.

В 1859 г. Менделееву была предоставлена двухлетняя научная командировка за границу [85] . Он поехал в Гейдельберг, где работал в лабораториях Р. Бунзена и Г. Р. Кирхгофа. Создание в это время Бунзеном и Кирхгофом основ спектрального анализа оказало большое влияние на Менделеева. Экспериментальные работы, выполненные Менделеевым за границей, были посвящены изучению молекулярного сцепления жидкостей, расширения "гомологичных" жидкостей и расширения жидкостей при нагревании их до высоких температур. Окончание заграничной учебы Менделеева совпало с Международным химическим конгрессом в Карлсруэ. Сообщение Канниццаро произвело на Менделеева, так же как и на Мейера, большое впечатление и показалось весьма убедительным.

По возвращении в Петербург Менделеев с осени 1861 г. начал читать лекции по органической химии и приступил к написанию учебника по этому предмету. Он пришел к убеждению, что химические реакции зависят от физических и механических свойств молекул, а все физические свойства веществ находятся во взаимосвязи и зависят как от массы молекул, так и от их состава.

В 1865 г. Менделеев стал профессором Петербургского университета. Тремя годами позднее он начал писать учебник "Основы химии", где попытался выявить в химии систему, положив в ее основу величины атомных весов элементов. Менделеев предположил существование функциональной зависимости между индивидуальными свойствами элементов и их атомными весами. Это предположение послужило отправной точкой в его поисках. Все элементы, их атомные веса и основные свойства Менделеев выписал на отдельные карточки и пытался расположить эти карточки, исходя из аналогий в свойствах элементов и близости их атомных весов. Казалось, что предположение о том, что свойства элементов находятся в периодической зависимости от их атомных весов, подтверждается. Эти карточки Менделеев перекладывал столь часто, что приведенные на них данные четко запечатлелись в его памяти и даже снились ему по ночам. Именно во сне, рассказывал впоследствии Дмитрий Иванович, увидел он периодическую систему и, проснувшись, сразу ее записал [86] .

В 1869 г. Н. А. Меншуткин представил членам Русского химического общества небольшую работу Менделеева "Соотношение свойств с атомным весом элементов". Сам Д. И. Менделеев на заседании не присутствовал [87] , поэтому не был свидетелем того, как равнодушно его коллеги восприняли это сообщение. "Большие события слишком часто встречают незначительный отклик, и тот день, который должен был стать знаменательным днем для молодого Русского химического общества, в действительности оказался обычным будничным днем",- писал впоследствии Пауль Вальден [42, с. 271].

Периодическая система элементов Д. И. Менделеева (1869 г.)

Д. И. Менделеев любил дерзкие идеи. Обнаруженная им закономерность гласила: химические и физические свойства элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от атомных весов элементов. Подобно своим предшественникам, Менделеев выделил наиболее типичные элементы. Однако он предположил наличие пустот в таблице и осмелился утверждать, что они должны быть заполнены не открытыми еще элементами.

( Основные положения системы Менделеева [47]

"

1. Элементы, расположенные по величине их атомного веса, представляют явственную периодичность свойств.

2. Сходственные по химическим отправлениям элементы представляют или близкие атомные веса (подобно Pt, Ir, Os) или последовательно и однообразно увеличивающиеся (подобно К, Rb, Cs)...

3. Сопоставление элементов или их групп по увеличению атомного веса соответствует так называемой атомности их и до некоторой степени различию химического характера, что видно ясно в ряду: Li, Be, В, С, N, О, F и повторяется в других рядах.

4. Распространенные в природе простые тела имеют малый атомный вес, а все элементы с малым атомным весом характеризуются резкостью свойств. Они поэтому суть типические элементы. Водород как легчайший элемент по справедливости избирается как самый "типический".

5. Величина атомного веса определяет характер элемента, как величина частицы определяет свойства сложного тела, а потому при изучении соединений должно обращать внимание не только на свойства и количество элементов, не только на их взаимодействие, но и на вес их атома. Оттого, например, соединения S и Те, СI и J и т.п. при сходстве представляют и различия весьма ясные.