Д. И. Менделеев – мыслитель и организатор науки

    С 1891 г. Менделеев принимает деятельное участие в «Энциклопедическом словаре» Брокгауза-Ефрона, в качестве редактора химико-технического и фабрично-заводского отдела и автора многих статей служащих украшением этого издания.

    В 1900 — 92 г. он отдела и автора многих статей служащих украшением этого издания. В 1900 — 92 г. он редактирует «Библиотеку промышленности» (изд. Брокгауза-Ефрона), где ему принадлежит вып. «Учение о промышленности». С 1904 г. стали выходить «Заветные мысли» Менделеева, в которых содержится как бы его profession de foi и в то же время завещание потомству, итоги пережитого и передуманного по различным вопросам, касающимся экономической, государственной и общественной жизни России. По своему содержанию к «Заветным мыслям» примыкает и замечательное сочинение Менделеева: «К познанию России», представляющее анализ данных переписи 1897 г, и выдержавшее при жизни автора 4 издания (с 1905 г.). По исчислению профессора В.Е. Тищенко, общее число книг, брошюр, статей и заметок, напечатанных Менделеевым, превышает 350; из них 2/3 приходится на оригинальные работы по химии, физике и техническим вопросам. — Менделеев, прежде всего, гениальный ученый, первоклассный химик. Всемирную известность и громкую славу составило ему открытие периодического закона. В этом открытии ему принадлежит главная и совершенно исключительная заслуга (работы его предшественников, Ньюлэндса и Де-Шанкурнуа, содержащие в себе, так сказать, рудимент периодического закона, были ему неизвестны; претензия же на приоритет Лот. Мейера, на которого часто ссылаются, безусловно, неосновательна). Согласно периодическому закону, все свойства химических элементов периодически изменяются, по мере нарастания их атомного веса, так что через определенные интервалы появляются элементы сходственные, или близкие по свойствам. Менделеев не только первый точно формулировал этот закон и представил содержание его в виде таблицы, которая стала классической, но и всесторонне обосновал его, показал его огромное научное значение, как руководящего классификационного принципа и как могучего орудия для научного исследования.

    Особенно  знаменательно, что он сам воспользовался периодическим законом для исправления атомных весов некоторых элементов и для предсказания трех новых элементов, галлия, скандия и германия, дотоле неведомых, со всеми их свойствами. Все эти исправления и предсказания блестящим образом оправдались. Но и другие научные работы Менделеева были бы совершенно достаточны для того, чтобы обеспечить ему почетное имя в науке. Таковы его упомянутые выше работы по капиллярности, которые (до Эндрьюса) привели к обоснованию столь важного понятия о критической температуре (температура абсолютного кипения, по Менделееву); таковы его исследования о растворах, в которых развивается и обосновывается на большом числе фактов гидратная теория, ныне получившая полное признание в науке, и, что особенно важно, устанавливаются методы для разыскания гидратов в растворе (особые точки на диаграммах: состав — свойство). Ряд других, более мелких, но все же важных, вопросов химии — о пределах, о химической природе тионовых кислот, о гидратах и металло-аммиачных соединениях, о перекисях и много др. — Мастерски трактуются им в отдельных статьях, помещенных в «Журнале Русского Химического Общества» и в других периодических изданиях. То же самое можно сказать и о работах Менделеева в других областях знания. Менделеев в широкой мере обладал присущей истинному гению способностью объединять различные стороны научного и вообще духовного творчества и потому охотно работал в пограничных областях между химией и физикой, между физикой и метеорологией, от химии и физики, переходил в область гидродинамики, астрономии, геологии, даже политической экономии. Всякое дело, за какое бы ни брался Менделеев, каким бы узко специальным оно ни было, он захватывал широко и стремился глубоко проникнуть в сущность поставленного вопроса. Всюду он умел быть оригинальным, или, как он сам говорил, «своеобычным». От вопроса о рациональной добыче и утилизации нефти он возвышался до чисто научной проблемы о происхождении нефти — с одной стороны, до всестороннего анализа экономической жизни России — с другой; от узких задач метрологии, от выверки разновесок он восходил к проблеме всемирного тяготения. При таком широком размахе мысли и разносторонней деятельности Менделеева все, что выходило из-под его пера, было в то же время глубоко продумано и тщательно проработано. Это становилось возможным только благодаря его необычайной трудоспособности, позволявшей ему проводить за работой целые ночи, едва уделяя несколько часов на отдых. Обширный курс органической химии, по свидетельству профессора Г. Г. Густавсона, был написан им в течение двух месяцев, почти не отходя от письменного стола. Таким же почти образом позднее был составлен отчет о состоянии уральской промышленности и многие другие сочинения Менделеева. Работая в области точных наук, особенно химии и физики, он придавал огромное значение числовым данным и потратил немало усилий и остроумия на выработку методов как для добывания этих данных путем эксперимента, так и для их математической обработки. Масса ценных указаний по этому поводу рассеяна в сочинениях Менделеева, особенно в его докторской диссертации и в сочинениях: «Об упругости газов» и «Исследование водных растворов». Огромное количество труда и времени затрачивал он на самый процесс расчисления опытных данных, как собственных, так и в особенности добытых другими авторами. Лица, близко знавшие Менделеева, свидетельствуют, что каждая цифра, им сообщаемая — даже с учебной целью, в «Основах химии», — неоднократно и весьма тщательно проверялась и публиковалась лишь после того, как автор получал уверенность в том, что именно ее следует считать наиболее достоверной. Помимо чистой химии, вообще чистой науки, Менделеева всегда интересовала и область химии прикладной, химической промышленности. Он глубоко верил в творческие силы науки на практическом поприще; он был убежден, что настанет время, когда «посев научный взойдет для жатвы народной». Будучи поборником идеи единения между наукой и техникой, он считал такое единение и тесно связанное с ним широкое развитие промышленности настоятельно необходимыми для нашего отечества, а потому всюду, где мог, горячо о том проповедовал, не только словом, но и делом, на собственном примере показывая, к каким блестящим практическим результатам может привести наука в союзе с промышленностью. Мысли Менделеева оказались пророческими. Кое-что в предсказанном им направлении было сделано (особенно благодаря покойному графу Витте, который больше других видных государственных деятелей ценил Менделеева и прислушивался к его голосу), но еще гораздо больше осталось сделать, и несомненно, что недоделанное является ныне (1915) одной из главных причин переживаемого Россией промышленного кризиса и в частности «химического голода», тормозящего успешную постановку нашей государственной обороны. Как учитель, Менделеев не создал и не оставил после себя школы, подобно своему знаменитому современнику А.М. Бутлерову; но зато целые поколения русских химиков могут считаться его учениками. Это, прежде всего, его университетские слушатели, а затем и несравненно более широкий круг лиц, изучавших химию по его «Основам».

    Лекции  Менделеева не отличались внешним блеском, но были глубоко увлекательны, и  слушать его собирался весь университет. В этих лекциях Менделеев как  бы вел за собой слушателя, заставляя  его проделывать тот трудный  и утомительный путь, который от сырого фактического материала науки приводит к истинному познанию природы; он заставлял почувствовать, что обобщения в науке даются лишь ценой упорного труда, и тем ярче выступали перед аудиторией конечные выводы.

      Его «Основы химии», написанные в период времени между 1868 и 1870 г. и составленные, по крайней мере, отчасти по университетским лекциям Менделеева, далеки от типа обыкновенного учебника химии. Это монументальное сочинение, в котором заключается вся философия химической науки, органически вплетенная в остов фактического материала, и, в частности, подробный комментарий к периодическому закону.

    Первоначально написанное для начинающих и имевшее  целью «завлечь в изучение химии  сколь возможно больше русских сил», оно содержит так много глубоких и оригинальных мыслей, интересных сближений, оценка которых далеко не всегда доступна для новичка, что сохраняет огромный интерес и для сложившегося химика, который, перечитывая «Основы», каждый раз найдет в них немало для себя полезного.

    Таких сочинений нет в русской, трудно сыскать их и в мировой химической литературе. — Менделеев всегда горячо сочувствовал высшему женскому образованию и был (с 60-х годов) профессором Владимирских, потом Бестужевских женских курсов, в Петербурге.

      Живо интересуясь вопросами народного образования, особенно высшего, он неоднократно возвращается к этой теме в своих писаниях. Но не только организация школы интересовала Менделеева: он живо реагировал на те общественные настроения и течения, которые могли отразиться на духе и направлении школы.

    Убежденный  враг мистики, он не мог не отозваться на увлечение спиритизмом, охватившее часть русского общества в 70-х годах прошлого века. Критике так называемых «медиумических явлений» он посвящает особое сочинение, вышедшее в 1876 г, излагая в нем результаты работ специальной, по его же инициативе организованной комиссии. — Беспримерные заслуги Менделеева перед наукой получили признание со стороны всего ученого мира. Он был членом почти всех академий и почетным членом многих ученых обществ (общее число ученых учреждений, считавших Менделеева почетным членом, доходило до 100).

      Наша Академия Наук предпочла  ему, однако, в 1880 г. Ф.Ф. Бейльштейна,  автора обширного справочника  по органической химии — факт, вызвавший негодование в широких  кругах русского общества. Несколько  лет спустя, когда Менделееву вновь предложили баллотироваться в Академию, он снял свою кандидатуру.

    В 1904 г. в день 70-летнего юбилея Д. И. (со дня рождения) Академия одна из первых приветствовала его через своего представителя. Особенным почетом  имя его пользовалось в Англии, где ему были присуждены медали Дэви, Фарадэя и Копилея, куда он был приглашен (1888) в качестве «Фарадэевского» лектора, честь, выпадающая на долю лишь немногим ученым.

    Менделеев скончался 20 января 1907 г. от воспаления легких. Его похороны, принятые на счет государства, были настоящим национальным трауром.

    Отделение химии Русского Физико-Химического  Общества учредило в честь Менделеева две премии за лучшие работы по химии. Библиотека Менделеева, вместе с обстановкой  его кабинета, приобретена Петроградским университетом и хранится в особом помещении, когда-то составлявшем часть его квартиры. Решено воздвигнуть в Петрограде памятник Менделееву, на который уже собрана значительная сумма. 

Как Менделеев открыл закон 

      В 1869 г. Менделеев опубликовал сообщения о систематизации известных тогда элементов.

      До  конца дней  великий учёный не прекращал разнообразной и многосторонней интенсивной творческой деятельности.

      «Основы химии» Дмитрий Иванович начал писать в 1868 г. К этому времени было известно 63 химических элемента, описать которые и предстояло Менделееву. Для Дмитрия Ивановича было ясно, что нельзя описывать элементы хаотически, бессистемно или же следуя какому-то искусственному, формальному произвольно установленному порядку. Между тем в те времена, вплоть до открытия периодического закона, обычно было принято составлять общий список в алфавитном порядке их латинских  
 
 

      названий, что сделал Менделеев не только на кануне написания «Основы химии», но даже ещё в 1-ой её части. Следует также  отметить, что атомные веса многих элементов не были установлены к февралю 1869 г. достаточно точно. Более того, до самого конца 60-х годов для ряда элементов удерживались старые, эквивалентные веса, несмотря на то, что ещё в 1860 г. на Международном съезде химиков в Карлсруе были приняты истинные атомные веса, соответствующие закону Авогадро – Исероро.

      В 1868 г. Дмитрий Иванович успел написать всю 1-ую часть «Основы химии», состоящий  из 2-х выпусков. Выпуск 1 был напечатан уже летом этого же года. В самом начале этого выпуска, т.е. в самом начале «Основы химии», Менделеев привёл список тех же 63 элементов, расположенных в той же алфавитной последовательности, но без атомных весов.

      «Основы химии» делились на 2 части. В свою очередь  каждая часть составлялась из 2-х выпусков. Выпуск 1-ый части  1-ой вышел в свет ещё летом 1868 г. Он был повещен главным образом общим вопросам химии, наряду с которыми Менделеев начал описание первых элементов, игравших роль типических; это были водород (Н), кислород (О) и азот (N), причём описание азота только было ещё начато в выпуске 1-ом. Следующие выпуски должны были охватить остальные 60 элементов.

      Очевидно, что выпуск 2 «Основы химии» должен был включить в себя, кроме описания азота ещё и углерод (С), т.е. последнего из 4-х типичных элементов. Кроме того, как показал набросок плана «Основы химии», относящийся по-видимому, к середине 1868 г., в это выпуск Менделеев предполагал включить CL, Fe, Br, I и щелочные металлы. Следовательно, выпуск 2, а тем самым и всю 1-ую часть «Основы химии», Менделеев первоначально предполагал закончить щелочными металлами.

      Интересно выяснить более конкретно, каким  именно вопросам Менделеев намеревался  посвятить последние главы выпуска 2-ого. Дмитрий Иванович намечал описывать  элементы и их соединения в следующем порядке.

      NaCl, CL, ClO, т.е. соединение CL с O и аналоги хлора – I, Br и F. Сейчас же вслед за галоидами в плане у Менделеева шли NA, K, Cs и Ag (последний был затем вычеркнут и перенесён во 2-ую часть «Основы химии»).

      Как уже говорилось выше, набросок плана «Основы химии» Дмитрий Иванович сделал в середине 1868 г., а дальнейшие изменения в этом плане сделал несколько позднее, возможно во второй половине 1868 г. Согласно этому наброску плана в 1-ую часть «Основы химии» должны были войти, кроме 4-х органогенных элементов (H,O,N,C), ещё 4-е (CL, F, Br, I) и 5 щёлочных металлов (Na, Li, K, Rb, Cs), т.е. всего 13 элементов.

      В таком случае во 2-ую часть следовало  включить остальные 50 элементов. Однако, Менделеев решил перенести изложение  материала о щелочных металлах во 2-ую часть «Основы химии», с тем чтобы 1-ую часть завершить галоидами, а во 2-ую часть начать с Na. Тем самым непосредственный переход от галоидов к щелочным металлам стал для Дмитрия Ивановича практическим вопросам о переходе от 1-ой части «Основы химии» ко 2-ой их части.

      Итак, Дмитрий Иванович к этому моменту  уже изменил план разделения элементов  между обоими частями «Основы  химии».В 1-ой части осталось 8 элементов : органогены (H,О,N,С) и галоиды (Cl,Br,J); остальные 55 элементов приходились на 2-ую часть «Основы химии».

      Первые  главы 2-ой части  «Основы химии» (вып.3) Дмитрий Иванович написал  вначале 1869 г., как он сам об этом сообщил.Из этих глав 1-ая посвящается  Na, 2-ая – его аналог, 3-ья – теплоёмкос-

ти, 4-ая – щелочноземельным металлам. За первые полтора месяца 1869 г.(до 15 февраля), Дмитрий Иванович смог написать только первые из этих глав, возможно, что главу 3-ью он дописал позднее. Ко дню открытия периодического закона (17 февраля), он вероятно,

успел уже изложить вопрос о соотношении таких полярно противоположных элементов, как щелочные металлы и галоиды,

которые были сближены между собою по величине их атомности,

а так  же вопрос о соотношении самих  щелочных металлов по величине их атомных весов.

           Переходя к главе 2-ой части 2-ой «Основы химии», посвященной аналогами Na Дмитрий Иванович сразу же начинает с сопоставлениями названные выше 2-х групп элементов. Дальше Дмитрий Иванович развивает ту же мысль, подчеркивая вместе с тем полярную противоположность в химических отношений обеих групп. Он пишет: «…В  качественном отношении галоиды, с одной стороны, и щелочные металлы с другой , суть элементов, наиболее противоположные друг другу, и в ряду всех прочих элементов  эту противоположность характеризуют чаще всего называя галоиды электроотрицательными, а щелочные металлы – электроположительными телами…»

        При всем этом качественном  различии есть, однако, важное количественное сходство между галоидами и щелочными металлами, Это сходство выражают, причисляя оба эти разряды элементов к числу одноатомных. Достаточно сравнить в этом отношении с водой КНО, К О, HclO  и Cl  O. Этим доказывается, что в количественном отношении галоиды и щелочные металлы сходственны с водородом.

         Следовательно, в начале 1869 г., при написании первых глав

2 –ой   части «Основы химии», Дмитрий  Иванович был занят мыслью о проведении параллели между обоими упоминаемыми группами элементов, при одновременном подчеркивании их полярной противоположности: он обращает также свое внимание и на то обстоятельство, что величина атомных весов позволяет выяснить те отношения, которые существуют между элементами, входящими в одну естественную группу.

         Для решающего шага к открытию  периодического закона оставалось сопоставить и сблизить обе группы по величине атомных весов их членов.