Исследовательская работа по химии "История открытия и экспериментальное подтверждение периодического закона"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Гимназия №18»

История открытия и экспериментальное

подтверждение периодического закона

(исследовательская работа)

Выполнила

ученицы 8 класса «В»

МБОУ

«Гимназия №18»

Асадова София

Руководитель

учитель химии

МБОУ

«Гимназия №18»

Иванова

Ольга Анатольевна

Старый Оскол

2014

СОДЕРЖАНИЕ:

Введение…………………………………………………………………………………..3

Обзор используемой литературы………………………………………………………..4

Глава 1. Д.И.Менделеев - великий русский ученый…………………………………...6

1.1 Заслуги Дмитрия Ивановича Менделеева……………………………………6

1.2 Основные этапы жизни Д.И.Менделеева…………………………………….8

Глава 2.Основная часть………………………………………………………………….11

2.1 Открытие периодического закона и исправление атомных масс………….11

2.2 Предсказание и история открытия еще неизвестных элементов………….17

2.3 Подтверждение и признание периодического закона……………………...18

Заключение………………………………………………………………………………19

Библиографический список…………………………………………………………….20

Приложение……………………………………………………………………………...21

Введение

Прежде чем начать собирать и анализировать материал, необходимо определиться со сферой деятельности, выбрать тему для научного исследования.

Изучая направления исследовательских работ положение о Всероссийском конкурсе, мы заинтересовались гениальным открытием Д. И. Менделеева – периодический закон. Это и помогло определить нам тему нашего исследования: «История открытия и экспериментальное подтверждения периодического закона».

Эту тему мы выбрали неслучайно. Вторая половина XIX века в истории химии была представлена блестящей плеядой прославленных химиков – органиков. Их выдающиеся исследования сыграли огромную роль в разработке синтезов различных классов органических веществ, в развитии и обосновании теории химического строения органических соединений. Иначе ситуация сложилась в это время в неорганической химии, темпы развития которой не шли ни в коем сравнении с успехами органической химии. Тому были свои причины. До начала XIX века неорганическая химия занимала лидирующее положение в химии.

С 30-х годов XIX века неорганическая химия начинает утрачивать свое ведущее положение, что было связано с отсутствием руководящего начала в открытии новых химических элементов и их соединений, обоснованных научных принципов систематизации большого многообразия неорганических веществ. Причина этого в том, что химическая промышленность в это время еще не проявляла большого интереса к неорганическим соединениям. Слабые практические вопросы во многом и предопределили расстановку научных сил в химии 60 – 80 годов XIX века. После открытия периодического закона Д. И. Менделеевым и создания им периодической системы химических элементов, неорганическая химия стала быстро догонять органическую химию.

Чтобы ответить на, волнующие наши умы вопросы, в своей научно-исследовательской работе мы ставили следующие цели и задачи.

Цель работы: рассмотреть путь неорганической химии, выделив в нем центральную проблему – открытие и утверждение периодического закона.

Указанная цель достигается решением следующих задач:

- ознакомление с биографией и научной деятельностью Д.И. Менделеева;

- изучить и собрать библиографический материал о работе Д.И. Менделеева по теме «История открытия и экспериментальное подтверждения периодического закона».

Условия работы следующие:

-возможность сбора информации в глобальных компьютерных сетях;

-наличие достаточного количества источников для исследования данной темы: справочной, энциклопедической, научно-познавательной, специальной, биографической литературы.

Предполагаемые результаты:

1.Описание жизни и деятельности великого учёного на основе конспектирования и анализа справочной, энциклопедической, научно-познавательной, биографической литературы.

2.Изучение деятельности Д.И.Менделеева в области открытия периодического закона.

При выполнении данной работы мы использовали следующие методы исследования:

-анализ литературы по теме исследования;

-поиск информации в глобальных компьютерных сетях.

В процессе изучения темы, при создании творческого мультимедийного проекта отработались практические умения и навыки работы с персональным компьютером. Остановимся на основных этапах нашего научного исследования.

Обзор используемой литературы

В ходе научно - исследовательской работы мы использовали дополнительную литературу, из которой узнали о много важных и интерес­ных фактов. Из книги профессора В.Я. Курбатова, название которой состоит из одного слова «Менделеев», узнали о ранних годах ученого, его детской жизни, любящей, теплой семье, о рождении великого талант и первых открытиях. Пришли к выводу, что, несмотря на затруднительное материальное положение, Дмитрий Иванович смог показать всему миру свой гениальный талант, свое умение и разносторонность.

Ознакомились также с книгой под названием «Люди науки», составителями­ которой являются А.А. Макареня и Ю.В. Рысев. Из нее мы узнаем о научной деятельности Дмитрия Ивановича Менделеева. Понимаем, что главный предмет его занятий есть физическая химия.

Следующим и, пожалуй, основным источником знаний для нас стала книга Германа Смирнова «Жизнь замечательных людей», из которой мы узнаем об открытии периодического закона. Два с половиной года потребовалось Д. И. Менделееву для разработки основных положений учения о периодичности. Четкая, формулировка периодического закона гармонирует со структурой периодической системы.

Существенная особенность периодического закона заключается в том, что, в отличие от некоторых других фундаментальных законов природы (например, закона всемирного тяготения), он не имеет количественного выражения, то есть не может быть записан в виде какой-либо математической формулы или уравнения. Периодический закон имеет наглядное графическое отражение в виде периодической системы химических элементов, представленных в виде таблицы.

Для придания нашей работе образности, красочности, выразительности, точности мы использовали иллюстрации из книги «Д. И. Менделеев в воспоми­наниях современников» и «Детскую энциклопедию по химии».

В ходе изучения использованной нами литературы, пришли к выводу, что Дмитрий Иванович Менделеев- это не просто ученый, но и Человек с большой буквы, который удостоен всемирного, вечного уважения и благодарности за все сделанное им на благо человечества.

Глава 1. Д. И. Менделеев — великий русский ученый

«Я люблю свою страну, как мать, а свою науку, как дух, который благословляет, освещает и объединяет все народы для блага и мирного развития духовных и материальных богатств»

Менделеев Д.И.

1.1. Заслуги Дмитрия Ивановича Менделеева

Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907) - великий ученый, почетный член многих иностранных академий и обществ. Величайшая заслуга Менделее­ва - открытие (1869) периодического закона химических элементов, являющегося

\

естественно-научной основой

современного учения о веществе, Менделеев обладал удивительно ясным химическим мышлением, он всегда ясно представлял конечные цели своей творческой работы: предвидение и пользу. На основе этого закона он предсказал существование и свойства нескольких химических элементов, открытых впоследствии (галлий, германий, скандий и др.). В классическом труде "Основы хими" Менделеев впервые систематически изложил

всю неорганическую химию. Он создал химическую, или гидратную, теорию растворов, основанную на представлении о химическом взаимодействии растворителя и растворенного вещества, открыл критическую температуру, нашел общее уравнение состояния газов. Дмитрий Иванович из­вестен важными исследованиями в самых различных областях науки и техники: метеорологии, метрологии, химической технологии, агрохимии, Менделеев - физик, впервые нашедший температуру абсолютного кипения жидкости, изучивший отклонения реальных газов от закона Бойля-Мариотта, создавший приемы точных измерений и подготовивший в нашей стране внедрение метри­ческой системы мер. Как агроном он доказал возможность улучшения почв и повышения урожаев, Менделеев - великий практик-технолог, основатель ряда отраслей отечественной промышленности. Он: инженер, изобретатель, конст­руктор, строитель, архитектор, издатель, литератор, педагог, искусствовед, публицист, передовой общественный деятель своего времени - - горячо боролся за распространение просвещения, за развитие производительных сил России. При участии Д. И. Менделеева создалось в России и высшее женское образова­ние. В 1872 году по мысли Д. И. Менделеева химическое общество объедини­лось с физическим в Русское физико-химическое общество с отделениями фи­зики и химии.

Дмитрий Иванович Менделеев, скончавшийся в 73 года 2 февраля 1907 г., трижды номинировался па Нобелевскую премию в 1905, 1906 и 1907 гг.

В 1964 году имя Д.И. Менделеева было занесено на Памятную доску из-

вестного американского Бриджпортского университета (штат Коннектикут, США) в числе имен величайших ученых мира наряду с именами Евклида, Архимеда, Ко­перника, Галилея, Ньютона, Лавуазье. В честь признания его заслуг перед наукой его именем названы многие исторические достопримечательности и культурные ценности (см. приложение 1).

Портрет Дмитрия Менделеева в мантии доктора Эдинбургского университета 1885 г. Илья Репин.

1.2. Основные этапы жизни Д.И. Менделеева

Менделеев родился в 1834г. в старинном сибирском городе Тобольске.

Он был семнадцатым и последним ребенком в семье директора гимна­зии. Воспитывала его мать, посколь­ку отец будущего химика ослеп вско­ре после рождения сына и умер. В 15 лет Дмитрий Менделеев окончил гимназию.

Тобольская губернская гимназия, в которой учился Д.И.Менделеев

М.Д.Менделеева И.П. Менделеев, отец

(урожденная Д.И.Менделеева

Корнилъева) мать Д. И. Неизвестный
Менделеева художник

Неизвестный художник

Его мать приложила немало усилий, чтобы юноша продолжил образование. Оставшись вдовой, она до 1850 г. сама управляла

шим стекольным заводом близ Тобольска. Мария Дмитриевна решила послать

сына за многие тысячи километров от дома - в Москву, где жил ее брат

Менделеев пытался поступить в Медико-хирургическую академию в Пе-

тербурге. Однако анатомия оказалась не под силу впечатлительному юноше,

поэтому Менделееву пришлось сменить медицину на педагогику. В 1850 г. он поступает в Главный педагогический институт, где когда-то учился его отец. Только здесь Менделеев почувствовал вкус к учебе и скоро стал одним из лучших. В возрасте 21 года Менделеев блестяще выдержал выпускные экзамены, а его дипломная работа о явлении изоморфизма была признана кандидатской диссертацией. Талантливого студента в 1855 г. назначили учителем Решельевской гимназии в Одессе, Здесь он подготовил свою вторую научную работу - «Удельные объемы». Этот труд был представлен в качестве магистерской диссертации. В 1857 г. после ее защиты Менделеев по­лучил звание магистра химии, стал приват-доцентом Петербургского универси­тета, а в 1859 г. был командирован за границу. Два года Менделеев провел на стажировке в различных университетах Франции и Германии, но наиболее ре­зультативной была его работа в Гейдельберге у крупнейших ученых того вре­мени Р.В.Бунзена и Г.Р.Кирхгофа. В феврале 1861 г. Менделеев вернулся в Пе­тербург. Жизнь пришлось устраивать практически с

нуля: гейдельбергские достижения дома не признавались, средств к существованию не было. Главный Педагогиче­ский институт прекратил свое существование. Найти ме­сто в других учебных заведениях было трудно, так как учебный год подходил к концу, И Менделеев с головой окунулся в литературную деятельность, поскольку толь­ко гак он мог заработать какие-то средства. В 1961 году он написал учебник «Органическая химия», который был

удостоен Петербургской академией наук Демидовской пре- Д. И. Менделеев мии. После этого Менделеев стал профессором Петербургского технологиче­ского института. Здесь он выполнил обширное исследование, которое предста­вил в качестве докторской работы, а затем в 1865 г. защитил докторскую дис­сертацию «О соединении спирта с водой». В 1865 году он купил имение Боблово недалеко от Клина и получил возможность заниматься агрохимией, которой тогда увлекался, и отдыхать там с семьей каждое лето. Вскоре после этого Менделеев получил должность профессора химии Петербургского университета а в 1867 г.

возглавил кафедру химии. В стенах Петербургского университета Менделеев проработал 23 года совершил свои основные открытия.

Главное из них - периодический закон, который стал фундаментом самого зна­менитого учебника Менделеева «Основы химии». В 1868 году Дмитрий Ивано­вич создал первое Русское химическое общество, которое собиралось на квар­тире Менделеева на знаменитых менделеевских средах. В 1869 году был от­крыт периодический закон химических элементов. Периодическая система

Диплом Д.Менделеева – почётного члена Королевского института Великобритании. Июль 1891г.

М

Диплом Д Менделеева почётного члена

Общества естествлзнания в Брауншвейге.

20 ноября 1887 г.

енделеева воспроизвела главнейшие чаконы химии: она не только указала, но и объяснила все закономерности и различия между физическими и хими­ческими свойствами элементов, состав их соединений и все закономерности - сходства между этими соединениями.

В марте 1890 г. Менделеев

ушел из Петербургского университета, оборвав тем самым свою более чем 30-летнюю педагогическую деятельность. К этому вре­мени Дмитрий Иванович был членом более сотни са­мых престижных научных обществ мира. С осени 1890 г, Менделеев практически целиком посвятил себя работам в области экономики и техники, а в ноябре 1892 г. принял предложение Витте занять должность "ученого хранителя" Депо образцовых мер и весов (с апреля 1893 г. - Главная палата мер и весов [ГПМВ]).

Но, кроме этих мелких общественных выступлений, Дмитрий Иванович не жалел ни времени, ни труда для участия в важных общественных делах.

Размах общественной, научно-организационной и чисто исследовательской деятельности в последние 20 лет жизни Менделеева только увеличивался. Он совершал поездки в Донбасс, где по заданию правительства изучал причины кризиса каменноугольной промышленности, участвовал в работе по пересмотру таможенного тарифа, вел исследования по созданию бездымного пороха, издал в существенно переработанном виде "Основы химии", проектировал ледокол для проведения научных исследований в высоких широтах, участвовал в Уральской экспедиции, работал над двумя итоговыми монографиями; "Заветные мысли" и "К познанию России".

Д.И.Менделеев в мантии доктора Эдинбургского

университета. Акварель Белявского

Он как бы прожил две жизни в одной; размышляя на склоне лет о том, как жил и что сделал, Менделеев нашел образные, но точные слова: «Науки и промыш­ленность - вот мои мечты. Они все тут, да в детях». Учёный ещё при жизни был известен во многих странах, получил свыше 130 дипломов и почётных званий от рус­ских и зарубежных академий, обществ. В нашей стране учреждены Менделеевские премии за выдающиеся дос­тижения в области химии и физики.

Изучив биографию Д.И. Менделеева, мы сделали вывод, что он – легендарная, разносторонне развитая личность, так как мог совмещать одновременно большое количество занятий и отличился различных науках. Кро­ме всего выше изложенного мы знаем, что Дмитрий Иванович много посвятил изучению и открытию периодического закона

В этих условиях понятие «форма химического соединения» приобретало важное качественное и количественное значение. Подобно тому как атомная масса стала мерой качественной и количественной характеристики понятия «атом», так для химического

2. Основная часть 2.1. Открытие периодического закона и исправление атомных масс.

Мы провели исследование на тему: «История открытия и экспериментального подтверждения периодического закона», в котором показали огромную значимость периодической системы, как основы изучения органической химии и значимость данной последовательности расположения элементов в порядке возрастания их атомных весов.

Исследование заключается в том, чтобы раскрыть и более подробно показать значимость многолетних и долгих поисков ученого, который внес в предмет химии огромный вклад и явился первооткрывателем периодической системы. Также из исследования можно «вынести» - обогащение и расширение знаний не только в химии, но и в жизни великого ученого Д.И.Менделеева, без которого, возможно, неорганическая химия осталась бы еще долгое время на отстающем уровне своего развития.

На основе изучения кристаллических форм соединений и их связи с составом Д.И.Менделеев пришел к выводу о возможном подчинении индивидуального определенного соединения общему. Действительно, число типов кристаллических форм значительно уступает числу возможных химических соединений.

Изучая явление изоморфизма, Д.И.Менделеев пришел к другому выводу о соотношении индивидуального и общего: некоторые соединения двух различных элементов оказывались изоморфными. Но эта изоморфность проявлялась не для всех ступеней сравниваемых соединений, а лишь для некоторых. Так, например, оказались изоморфными квасцы состава Ме₂(8О₄)₃*К₂SО₄, а также высшие соединения таких «несходных» элементов, как хлор и марганец (КСIO₄ и KМnО₄). Было замечено, что образование изоморфных смесей возможно и в ином случае: когда концентрация одного из веществ заметно уступает концентрации другого. Наконец, Д.И.Менделеев обратил внимание на наличие ряда К₂О; Nа₂О; МgО; FeO; Fе₂О₃; А1₂О₃; SiO₂, где оксиды представлены по степени усиления кислотных свойств. Это положение Дмитрий Иванович сопроводил таким комментарием: «При замещении группами сумма тел, стоящих по краям, замещается суммою тел, заключающихся», (соч., т.25;с.218).

Рассмотрение этих вопросов привело Д.И.Менделеева к поиску связи между классами соединений или их рядами, имеющими общие формулы. Причину различия между ними он видел в «природе элементов».

соединения такая мера должна быть выражена по крайней мере через два параметра - молекулярную массу и форму соединения.

В трудах Д.И.Менделеева особое место отведено рассмотрению реакции замещения. В основу классификации Дмитрия Ивановича положено равенство или различие обменов начальных и конечных веществ (газы), Д.И.Менделеев принимал во внимание изменение тепловых эффектов реакций, сжатия при образовании оксидов и хлоридов металлов, теплоемкость и т.п.

Подчеркивая специфику взаимодействия атомов в жидких и твердых веществах, Менделеев указывал на ограниченность применения понятия «молекула» и следующим образом отмечал особенности связи свойств с составом: «...для тел твердых и жидких, в которых частицы сближены сравнительно с газами и парами - уже должно ждать значительного усложнения, то есть зависимость свойств от индивидуальных химических особенностей атомов». (Менделеев Д.И. Периодический закон, 1958.с. 182).

Любая классификация простых и сложных веществ оказывалась относительной. Для того чтобы подняться на более высокую ступень абстракции. Таким абстрактным понятием являлось понятие «химический элемент».

Приведем определение понятия «химическое соединение» (1864) и «химический элемент» (1869), которые принадлежат Д.И.Менделееву: «Химическим соединением» вообще называют такое соединение двух или более тел, продукт которого представляется нам однородным, однообразным во всех своих мельчайших частицах».

«Элементы суть материальные составные части простых и химически сложных тел, которые обуславливают их физическое и химическое отношение».

В первых формулировках периодического закона все три понятия - «элемент», «соединение» и «периодичность» - оказались взаимосвязанными («свойства элементов, простых веществ, форма и свойства соединений находятся в периодической зависимости от атомных весов элементов»).

Изучение особенностей изменения свойств соединений в зависимости от состава и агрегатного состояния, в конечном счете, и привело Д.И.Менделеева к открытию общей систематики элементов.

Центральными понятиями этого учения явились понятия о периодичности изменения свойств элементов и о «месте элемента» в системе, свидетельствующие о своеобразии отражения закона в форме системы.

Под общими свойствами понимаются свойства, прежде всего относящиеся к понятию «элемент» и являющиеся едиными конкретными характеристиками атома как целого. Такие свойства Д.И.Менделеев называл «коренными», и первым из них он считал атомный вес (атомную массу) элемента. «Главное понятие, с которым возможно приступать к объяснению периодической законности, состоит именно в коренном различие представлений об элементах и простых телах». (Менделеев Д.И. Периодический закон, 1958, с.239).

Свойства соединений могут быть обобщены в рамках определенной совокупности соединений, причем в основу выделения совокупности можно положить разнообразные критерии. Такие свойства будут называться специфическими (к ним относятся металлические и неметаллические свойства простых веществ, кислотно-основные свойства соединений и т.п.).

Отсутствие необходимых данных о внутреннем строении молекул и атомов заставило Д.И.Менделеева прибегать к рассмотрению таких свойств, которые следует считать как функциональные модели. Такие свойства оказываются в числе специфических.

Говоря в целом о путях рассмотрения свойств в зависимости от состава, Д.И. Менделеев отмечал, что главной задачей является отыскание таких свойств элементов, от которых находятся в зависимости не только физические, но и химические свойства простых и сложных веществ. Само изучение взаимосвязи свойств с составом заставило Д.И.Менделеева анализировать сначала свойства отдельных элементов, затем естественных групп и всех классов соединений, включая простые вещества.

Затем Д.И.Менделеевым формируются понятия о двух разрядах сходных элементов (на основе трудов и идей Дюма; (соч.т. 15,с.338)): малое изменение величин удельных объемов при близких значениях атомных масс — у одних элементов, значительное изменение удельных объемов, меняющееся пропорционально столь же значительным разностям атомных масс, - у других сходных элементов.

Этими наблюдениями были узаконены два типа сходства по химическим и физическим признакам. Элементы триад формировались по двум большим разрядам: 1) элемент - аналоги с близкими атомными массами: Fе; Со; Ni; Оs; и 2) Ir; Рt со значительно отличающимися атомными массами: Li; К; RЬ; Сs; F; Сl; Вг; I.

Одна из задач науки - систематизация материала. Так родилось представление о различных классах простых и сложных веществ. Простые вещества и сложные вещества изучали по физическим и по химическим свойствам.

После многочисленных поисков и изучения работ предшественников Д.И.Менделеев понял, что нужно пересмотреть всю систему химических понятий. Проведя историко-логический анализ, он разработал иерархию химических понятий.

Д.И.Менделеев задумался над изоморфными смесями, которые дают многие соединения, с точки зрения классификации. В этой работе он дал классификацию видов изоморфных замещений. И самое главное - он показал, что: 1) изоморфизм является признаком сходства элементов только в определенной степени окисления, 2) число химических соединений значительно превосходит число кристаллических форм.

Пытаясь разобраться во внутренних причинах, пробуждающих атомы или их группы к изоморфному замещению, Д.И.Менделеев стал искать какую-либо характеристику атомов в соединениях. К ней относилась величина удельного объема.

Оказалось, что по величинным изменениям объемов атомов, вычисленных для простых веществ, и объемов тех же атомов в различных соединениях можно было сделать интересные выводы не только об изоморфизме.

Изоморфные смеси образовывали атомы с близкими значениями атомных (удельных) объемов - Сr; Мn; Fе; Со; Ni; Сu; Zn. Важные выводы можно было сделать и о классификации соединений. Так, типичные соли образовывались со значительным изменением объемов (первый тип - проникновение атомов, а второй - соприкосновение).

Следующим этапом было выяснение того, какие формы соединений образуют различные элементы, взаимодействия с наиболее характерными элементами, такими, как кислород, фтор и хлор. Выбор партнеров по реакциям был не случаен.

Прежде всего проверились окислительно-восстановительные реакции простых веществ. Оказалось, что атомы элементов в разных степенях окисления и в зависимости от взаимного положения вели себя по-разному. В этом была определенная закономерность.

При этом Дмитрий Иванович понял и в лекциях по теоретической химии (1864) заявил, что, во-первых, химическая активность не является свойством элемента, а зависит от степени насыщения партнера, условий взаимодействия, т.е. от «состояния атома». Во-вторых, Д.И.Менделеев понял, что химические свойства зависят от физического состояния атомов: чем выше степень окисления, тем более атом теряет свою индивидуальность и приобретает черты, делающие его сходным с атомами других элементов.

И вот, финал. Центральное понятие - понятие «химический элемент». Закон взаимосвязи элементов — особый закон, охватывающий две идеи: повторение и развитие. Д.И.Менделеев понял, что с помощью периодической повторяемости свойств у высших форм соединений нужно объединить элементы, составляющие те две совокупности сходных элементов, о которых говорил еще Дюма.

Каждый элемент сугубо индивидуален, все вместе они составляют закономерный переход этих индивидуальностей. По какому-либо свойству один из них в определенном состоянии оказывается самым прочным, высокоплавким, активным и т.д. и т.п.

ДЕНЬ ОТКРЫТИЯ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ЗАКОНА:

Утром Д.И.Менделеев получил письмо от А.И.Ходнева в связи с предполагаемой поездкой в Тверскую губернию. На обороте письма сделал наброски первого сопоставления элементов разных естественных групп по атомным весам, что явилось отправным моментом в разработке таблицы «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве». В течение дня работал над составлением этой таблицы в типографию, сделав пометки для наборщиков и поставив дату «17 февраля 1869 год». Напечатанные экземпляры были разосланы русским и иностранным ученым.

В последующие дни ученый стремился всесторонне обосновать свои «Опыт системы...» (статья «Соотношение свойств с атомным весом элементов»).

Д.И.Менделеев был настолько уверен в справедливости открытого им закона, что на основе его исправил атомные веса 9-ти элементов - индия, торт я, урана, церия и др., которые нарушали периодичность в изменении размещения свойств. При составлении таблицы ему пришлось поставить более тяжелый кобальт перед более легким никелем, а теллур - впереди йода. Он поместил церий в IV группу, а лантан и дидимий в III и V группу. До Д.И.Менделеева атомную массу церия принимали=92, а он исправил на 138, а затем на 140; . теллур был=128, но химик Браунер определил атомную массу=125. На основе работ Авдеева Д.И.Менделеев принял атомную массу бериллия =9,4 и поставил во вторую группу. В 1870 году Д.И.Менделеев изменил значение урана (вместо 120 принял 240).

Выводы: Д.И.Менделеев провел огромнейшую работу по построению элементов в порядке возрастания их атомных масс и добился результатов, которые были выражены в периодической системе. Д.И.Менделеев добился таких колоссальных достижений, о достижении которых другим можно было только мечтать. Это химик-органик, который думал о классификации, химических элементов и знал о химических элементах больше, чем кто-либо другой в мире. Д.И.Менделеев - гений органической химии

2.2. Предсказание и история открытия еще неизвестных элементов.

Размещая известные элементы в своей таблице, Д.И.Менделеев заметил, что в некоторых случаях оказывается невозможным поставить два элемента рядом, так как у них слишком большая разница в величине атомных масс. Пробелов в таблице было не мало. Неизвестным элементам он давал названия: экацезий, экабарий, экабор, экааллюминий, экаталантан, экасилиций, экатантал, экателлур, экамарганец, двимарганец, экайод. Поскольку положение большинства этих элементов в периодической системе было таково, что соседей справа и слева, сверху и снизу не доставало или свойства соседей были изучены плохо, то из-за этого Д.И.Менделеев смог подробно описать и вычислить свойства лишь для 3-х из них: экааллюминий, экабор и экасилиций, которые, по-мнению Д.И.Менделеева, должны были быть открыты раньше всех других.

В 1875 году был открыт экааллюминий - первый элемент предсказанный Д.И.Менделеевым.

27 августа 1875 года П.Э.Ленок де Буабодран обнаружил в спектре цинковой обманки яркую фиолетовую линию — этот элемент был назван в честь родины ученого галлием.

В 1879 году Л.Нильсон открыл следующий элемент скандий, который полностью соответствовал экабору по свойствам. В феврале 1886 года Г.Винклер исследуя состав минерала аргиродита, открыл новый элемент — германий, который полностью соответствовал экасилицию. Все эти элементы были открыты в течение 15 лет, а остальные были открыты еще через 50 с лишним лет.

Выводы: Д.И.Менделеев был настолько гениальным химиком, что он сумел предсказать (задолго до появления) появление новых элементов и даже выделил среди них те три, которые должны были появиться раньше всех остальных элементов. Появившиеся элементы полностью соответствовали предсказанным Д.И.Менделеевым. Именно этот факт еще раз доказывает то, насколько талантливым и выдающимся был Дмитрий Иванович Менделеев. Хотя Менделеев и не думал, что именно в годы его жизни будут открыты элементы, которые он сам предсказал, но это произошло именно так.

2.3. Подтверждение и признание периодического закона

В течение 1872-1874 года в мировой химической литературе о периодическом законе почти не появлялось откликов. Однако сам Д.И.Менделеев ожидал подтверждения своих предсказаний, хотя впоследствии отвечал, что «не думал, что доживу до оправдания следствий периодического закона». (Менделеев Д.И. Периодический закон, 19На первых порах сама система, внесенные исправления и

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Вся жизнь Дмитрия Ивановича Менделеева - подвиг служения Родине. Он с изумительной смелостью решает основные вопросы науки, охватывая мыс­лью весь бесконечный и безграничный мир природы - от ничтожнейших по размерам атомов до грандиознейших звезд.

Мы, молодые граждане, должны помнить основные положения науки о Природе и верить, что труд преодолевает все препятствия. Мы должны смело идти вперед по пути развития науки, чтобы получать все новые и новые зна­ния, познавать законы Природы, которые по словам Дмитрия Ивановича, «гибки и подвижны».

На своем опыте мы еще раз убедились, что живем в стране, о богатст­-
вах которой знаем недостаточно. А ведь что такое истинное Богатсво?
Это те люди, которые на протяжении всей своей жизни помогали раз­-
вивать нашу страну, способствовали ее «строению», вносили огромный вклад в
общий «сундук» Отечества. Таков был и Дмитрий Иванович Менделе-­
ев - открыватель периодического закона, великий ученый. По сути, его можно
назвать патриотом своей Родины. Мы знаем точно: проделанная нами ра-­
бота, безусловно, развила нас интеллектуально, способствовала улуч-­
шению знаний по химии, физике, астрономии и многим другим точным нау-­
кам, помогла ответить на ряд важных вопросов.

Хотелось бы верить, что наша научно-исследовательская работа ни­кого не оставит равнодушным. Люди, наконец, поймут, что надо отдавать дань тем, кто всю свою жизнь посвятил служению народу, процветанию своего Отечества, навсегда, оставаясь в благодарной памяти потомков как Великий Сын России. Нам кажется, что первый шаг для этого мы уже сдела­ли, раскрыв смысл и значение периодического закона, создав исследо­вательскую работу, под названием: «История открытия и экспериментальное подтверждение периодического закона»

Библиографический список:

1.Курбатов В.Я. Менделеев, - Л.: «Детская литература», 1954-99с.,ил.

2.Макареня А.А., Рысев Ю.В. Люди науки, - М.: «Просвещение», 1988-126с.

3. Макареня А.А., Филимонова И.Н. Дмитрий Иванович Менделеев в воспоминаниях современников, - М.: «Автомиздат», 1969-223с.,ил.

4. Смирнов Герман. Жизнь замечательных людей, - М.: «Молодая гвардия», 1974-333с.,ил.

5. Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. Книга по химии для домашнего чтения. – М.: Знание 1994-163с.

6. Хайниг К. Биография великих химиков. – М.: Мир, 1981-187с.

7. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия /Глав. Ред. В.А. Володин.- М.: Аванта+, 2002-640с.ил.

8. При подготовке данной работы были использованы работы с сайта www.s1226.net.ru.

Приложение

Город Тобольск

Дмитрий Иванович Менделеев 1885г.

Д.И.Менделеев молодые годы.

Некоторые исторические достопримечательности и культурные ценности, названные в честь Д.И.Менделеева.

Биография Менделеева

В 1855-1856 гг. - учитель гимназии при Ришельевском лицее в Одессе. В 1857-

1890 гг. преподавал в Петербургском университете (с 1865 г. - профессор), одновременно в 1863-1872 гг. - профессор Петербургского технологического

института.

В 1859-1861 гг. находился в научной командировке в Гейдельберге. В 1890 г. покинул университет из-за конфликта с министром просвещения, который во время студенческих волнений отказался принять от Менделеева петицию

студентов.

С 1892 г. - ученый-хранитель Депо образцовых гирь и весов, которое в 1893 г. по его инициативе было преобразовано в Главную палату мер и весов (с 1893 г. -управляющий).

Научные работы относятся преимущественно к той дисциплине, которую называют общей химией, а также к физике, химической технологии, экономике, сельскому хозяйству, метрологии, географии, метеорологии.

Исследовал (1854-1856 гг.) явления изоморфизма, раскрывающие отношения между кристаллической формой и химическим составом соединений, а также зависимость свойств элементов от величины их атомных объемов.

Открыл (1860 г.) "температуру абсолютного кипения жидкостей", или

критическую.

Автор первого русского учебника "Органическая химия" (1861 г.).

Работая над трудом "Основы химии", открыл (февраль 1869 г.) один из фундаментальных законов природы - Периодический закон химических элементов. Развил (1869-1871 гг.) идеи периодичности, ввел понятие о месте элемента в Периодической системе как совокупности его свойств в сопоставлении со свойствами других элементов.

На этой основе исправил значения атомных масс многих элементов (бериллия,

индия, урана и др.).

Предсказал (1870 г.) существование, вычислил атомные массы и описал свойства трех еще не открытых элементов - "экаалюминия" (открыт в 1875 г. и назван галлием), "экабора" (открыт в 1879 г. и назван скандием) и "экасилиция"

(открыт в 1885 г. и назван германием).

Затем предсказал существование еще восьми элементов, в том числе "двителлура" - полония (открыт в 1898 г.), "экаиода" - астата (открыт в 1942-1942 гг.), "двимарганца" - технеция (открыт в 1937 г.), "экацезия" - Франция (открыт в 1939г.).

В 1900 г. Менделеев и У. Рамзай пришли к выводу о необходимости включения в Периодическую систему элементов особой, нулевой группы благородных газов.

Помимо выявившейся необходимости исправления атомных масс элементов,

уточнения формул оксидов и валентности элементов в соединениях,

Периодический закон направил дальнейшие работы химиков и физиков на

изучение строения атомов, установление причин периодичности и физического

смысла закона.

Менделеев систематически занимался изучением растворов и изоморфных

смесей.

Сконструировал (1859 г.) пикнометр - прибор для определения плотности

жидкости.

Создал (1865-1887 гг.) гидратную теорию растворов. Развил идеи о существовании соединений переменного состава.

Исследуя газы, нашел (1874 г.) общее уравнение состояния идеального газа, включающее как частность зависимость состояния газа от температуры, обнаруженную (1834 г.) физиком Б. П. Э. Клапейроном (уравнение Клапейрона-Менделеева).

Выдвинул (1877 г.) гипотезу происхождения нефти из карбидов тяжелых металлов; предложил принцип дробной перегонки при переработке нефтей.

Выдвинул (1880 г.) идею подземной газификации углей. Занимался вопросами химизации сельского хозяйства.

Совместно с И. М. Чельцовым принимал участие (1890-1892 гг.) в разработке

бездымного пороха.

Создал физическую теорию весов, разработал конструкции коромысла, точнейшие методы взвешивания.

Член многих академий наук и научных обществ. Один из основателей Русского физико-химического общества (1868 г.).

В его честь назван элемент № 101 - менделевий.

АН СССР учредила (1962 г.) премию и Золотую медаль им. Д. И. Менделеева за лучшие работы по химии и химической технологии.

Оставил св. 500 печатных трудов, среди которых классические «Основы

химии» (ч. 1-2, 1869-71, 13 изд., 1947) — первое стройное изложение

неорганической химии. Автор фундаментальных исследований по химии,

химической технологии, физике, метрологии, воздухоплаванию, метеорологии,

сельскому хозяйству, экономике, народному просвещению и др., тесно связанных

11