定期法。科学的発見の歴史と本質

最も重要な科学的発見
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定期法。科学的発見の歴史と本質

最も重要な科学的発見

科学の発展の歴史には多くの大きな発見があります。しかし、それらのうち、世界最大の化学者であるメンデレーエフがやったことと比較できるものはほとんどありません。彼の法則の発見から何年も経ちましたが、有名な「周期表」の全内容がいつ完全に理解されるようになるのかは誰にもわかりません。

の言葉でドミトリー・イワノビッチ・メンデレーエフ、周期律の発見は、「60年代の終わりまでに、それら自身と他の元素との間の多面的な関係を開いた希少元素に関するそのような新しい情報の蓄積」によって促進されました。元素の類似性とその特性のアイデアを補足する他の多くのデータを挙げることができます：同形の研究、原子価の概念の導入、原子質量を決定するための新しい方法の開発、プラウト仮説など。確かに、すでに XNUMX 年代と XNUMX 年代に、要素のシステムを見つけようとする XNUMX を超える注目すべき試みがありました。

一部の作品では、化学元素を分類する必要性についての考えがますます現れています。したがって、A.ベレンフェルドの研究では、希少元素の研究が非常に重要であることが示されています。どの要素も特定の場所を持つこれらの体のシリーズ。」

この点で特に興味深いのは、N. Alyshevsky (1865) の論文で、次のように書いています。多くの化学元素は、外部の物理的性質が非常に異なり、化学的機能が非常に類似しており、互いに同一でさえあるという結論に達しました。繰り返しますが、「...まだ孤立している化学的に分割できないすべての物体の無機化学で自然なグループが確立されている場合、これらの反応の研究は最高度に促進され、同時に次のことが可能になります。それらの結論を引き出し、これまで有機化学だけの領域であったような法則を確立します。

N. Alyshevsky自身、自然のグループ内の要素の位置に基づいていくつかのプロパティを比較しました。

しかし、その時代の知識のレベルが問題の科学的解決の可能性を客観的に決定した場合、この可能性を実現するのは科学者の知識のレベルと彼の世界観に依存していました。メンデレーエフがこれを成功させたのは偶然ではありません。

ドミトリー・メンデレーエフ（1834-1907）は、トボリスク州の体育館長と公立学校の評議員であるイヴァン・パヴロヴィッチ・メンデレーエフとマリア・ドミトリエフナ・メンデレーエワ、旧姓コルニリエワの家族の中でトボリスクで生まれました。将来の化学者の父親が息子の誕生直後に失明したため、彼は母親に育てられました。

1841年の秋、ミティアはトボリスク体育館に入った。彼は、XNUMX歳までのXNUMX年間在籍することを条件にXNUMX級に入学した。

メンデレーエフ家には不幸がつきまとった。 1847 年の秋に父親が亡くなり、その 1849 か月後に妹のアポリナリアも亡くなりました。 XNUMX 年の春、ミーチャは高校を卒業し、マリア・ドミトリエフナは財産を売却し、子供たちとともにまずモスクワへ、次にサンクトペテルブルクへ向かいました。彼女は末息子を大学に進学させたかった。

9年1850月XNUMX日、母親の要請があった場合にのみ、ドミトリーはサンクトペテルブルクの物理数学部の主要教育学研究所に学生として入学しました。

メンデレーエフの最初の科学的著作「フィンランド産オルサイトの化学分析」は、翌年に研究所を卒業した1854年に出版されました。 1855年XNUMX月、学術評議会はメンデレーエフに「上級教師」の称号を授与し、金メダルを授与しました。医師は、彼が不健康なピーターズバーグの気候を変えて南に移動することを勧めました.

オデッサでは、メンデレーエフはリシュリュー大学の体育館で数学、物理学、自然科学の教師に任命されました。彼は修士論文の執筆に多くの時間を割き、ベルセリウスの二元論を完全に否定して、ジェラルドのユニタリー理論の観点から「特定のボリューム」の問題を考察しました。この作品は、メンデレーエフの驚くべき一般化能力と化学に関する幅広い知識を示しています。

秋に、メンデレーエフは見事に論文を擁護し、入門講義「ケイ酸塩化合物の構造」を首尾よく読み、1857年の初めにサンクトペテルブルク大学の助教授になりました。

1859年に彼は海外に派遣されました。メンデレーエフはドイツで 1861 年間過ごし、そこで自分の研究室を組織しました。 XNUMX 年 XNUMX 月末、メンデレーエフはサンクトペテルブルクに到着しました。学年の途中で教職を見つけることは不可能でした。そして、彼は有機化学の教科書を書くことにしました。すぐに出版された教科書とワーグナーの「化学技術」の翻訳は、メンデレーエフに大きな名声をもたらしました。

1年1864月XNUMX日、メンデレーエフはサンクトペテルブルク大学の有機化学の助教授に任命されました。この役職と同時に、メンデレーエフはサンクトペテルブルク工科大学で教授職を取得しました。今では家族の物質的な支援についての心配は少なくなり、メンデレーエフは博士号の研究を始めました。

論文の弁論は 31 年 1865 月 XNUMX 日に行われました。 XNUMXか月後、メンデレーエフはサンクトペテルブルク大学の工業化学科の特別教授に任命され、XNUMX月には普通教授に任命された。

当時、現在の化学の発展水準を反映した新しい無機化学の教科書を作成することが急務でした。このアイデアはMendeleevを捉えました。同時に、彼は化学元素の説明を含む教科書の第 XNUMX 版の資料を収集し始めました。

メンデレーエフは、元素とその化合物の特性の説明を注意深く研究しました。しかし、それらはどのような順序で実行されるべきですか？要素の配置のためのシステムはありませんでした。それから科学者は段ボールのカードを作りました。各カードに、彼は元素の名前、その原子量、化合物の式、および基本的な特性を入力しました。徐々に、その時点で知られているすべての要素に関する情報を含むカードでバスケットがいっぱいになりました。それでも、長い間、何も起こりませんでした。彼らは、科学者が夢の中で元素の周期表を見たと言いますが、それを書き留めて実証するだけでした。

しかし、もちろん、彼の活動は理論と実践、現象の物理的側面の知識、数学的直感、哲学的理解を有機的に組み合わせていたため、発見は偶然ではなく彼によって行われました。さらに、メンデレーエフは彼の前任者と同時代人の仕事を批判的に扱うことができました。彼は情報で飽和することなく、いわば、まだ完全に形成されていない概念のプリズムを通してすでに受け取ったデータを渡し、彫刻家のように、余分なものをすべて切り落としました。

徐々に、メンデレーエフは、原子量の変化に伴い、元素の特性も変化することに気づきました。 1869年XNUMX月は終わりに近づいていました。数日後、元素表を含む記事の原稿が完成し、出版のために提出されました。

1 年 1869 月 6 日 D.I. メンデレーエフは、「原子量と化学的類似性に基づいた元素系の経験」が書かれた紙を印刷所に送りました。 1869週間後、彼は「元素の原子量と特性の関係」という論文をロシア化学会に提出した。メンデレーエフの発見に関するメッセージは、ロシア化学会誌の編集者であるN.A.教授によって作成されました。 XNUMX年XNUMX月XNUMX日、協会の会合に出席したメンシュトキン。メンデレーエフ自身は当時、自由経済協会の指示でトヴェリ州とノヴゴロド州のチーズ工場を調査していたため、会議には出席しなかった。

メンデレーエフが化学元素の記号の単純な列の背後にある自然の法則の現れを見た日以来、他の問題は背景に消えていきました. 彼は教科書「化学の基礎」の作業を放棄し、研究に従事しませんでした。テーブル内の要素の分布は、彼には不完全に見えました。彼の意見では、多くの場合、原子量は正確に決定されていないため、一部の元素はその特性に対応する場所に分類されませんでした。周期律を基礎として、メンデレーエフはこれらの元素の原子量を変更し、性質が似ている元素と同等にしました。

メンデレーエフは、リービッヒ発行の『年報』にドイツ語で掲載された記事の中で、「まだ発見されていない元素の性質を決定するための周期律の適用」というセクションに多くのスペースを割いています。彼は、科学ではまだ知られていない XNUMX つの元素、エカボロン、エカアルミニウム、エカシリコンの特性を予測し、詳細に説明しました。

メンデレーエフにとって周期律の問題は解決したかに思われた。しかし、1875年の秋のある日、メンデレーエフがパリ科学アカデミーの報告書に目を通しているとき、彼の視線は、彼がガリウムと呼んだ新元素の発見に関するルコック・ド・ボアボードランのメッセージに落ちた。しかし、フランスの研究者はガリウムの比重を 4,7 と示し、メンデレーエフの計算によれば、エカアルミニウムの比重は 5,9 でした。メンデレーエフは科学者に手紙を書くことにし、彼が発見したガリウムの性質から判断すると、それは1869年に予測されたエカアルミニウムにほかならないと指摘した。

実際、ガリウムの比重をより正確に測定すると、5,94 という値が得られました。ガリウムの発見は、科学者の間で大きなセンセーションを巻き起こしました。 MendeleevとLecoq de Boisbaudranの名前はすぐに全世界に知られるようになりました。最初の成功に勇気づけられて、科学者たちは、メンデレーエフによって予測された、まだ発見されていない他の元素を探し始めました。ヨーロッパの数十の研究所で仕事が沸騰し始め、何百人もの科学者が並外れた発見を夢見ていました。

そして、成功は間もなく実現しました。 1879 年、ウプサラ大学 (スウェーデン) で働いていた Lare Frederik Nilson 教授は、メンデレーエフによって記述されたエカホウ素に完全に対応する新しい元素を発見しました。彼はそれをスカンジウムと名付けました。メンデレーエフの予測の繰り返しの証明は、真の勝利をもたらしました。すぐに、メンデレーエフがヨーロッパのさまざまな大学やアカデミーの名誉会員に選出されたという報告が入り始めました。

メンデレーエフの法則の優れた裏付けは、ラムゼーによって発見された不活性ガスのグループであり、これにより系に「ゼロ」グループ、つまりアルカリ金属と半金属の境界線を含めることが可能になりました。

メンデレーエフ自身、この法則の「強化者」について次のように書いている。私は 1871 つの元素、エカボロン、エカアルミニウム、エカシリコンについて説明しましたが、その 20 つすべてが発見され、XNUMX か国からその名前が与えられるのを見て最大の喜びを感じるまで XNUMX 年もかかりませんでした。それらを含む希少鉱物がどこで発見され、どこでそれらが発見されたか: ガリウム、スカンジウム、ゲルマニウムこれらを発見した L. ドボアボードラン、ニルソン、ウィンクラーは、私としては、周期律の真の強化者であると考えています。彼らがいなかったら、それが今同じ程度に起こったのと同じ程度には認識されなかったでしょう。私はラムゼーが周期律の有効性の肯定者であると考えています...」今日、メンデレーエフの発見の中にXNUMX行あることは明らかです。化学の発展の統合：化学のさまざまな対象（原子から結晶まで）の相互関係における系統的研究 - 「化学元素」の概念がそれらを統合しました。元素の個性、特に当時ほとんど使用されていなかった希少な元素を研究し、元素の類推の概念を明らかにすることを可能にしました。化合物の特性と組成および構造の間の関係の研究であり、周期性に関する全体的な理論の形成につながりました。

著者: サミン D.K.

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