Dmitri Ivanovich Mendeleev

Dmitri Ivanovich Mendeleev (tên Latin hóa là Mendeleyev; tiếng Nga: Дмитрий Иванович Менделеев nghe, phát âm tiếng Việt là Đi-mi-tri I-va-no-vích Men-đê-lê-ép) (8 tháng 2 [lịch cũ 27 tháng 1] năm 1834 – 2 tháng 2 [lịch cũ 20 tháng 1] năm 1907), là một nhà hóa học và nhà phát minh nổi tiếng người Nga.

Ông được biết đến với việc tạo ra phiên bản đầu tiên của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, một bước tiến quan trọng trong lịch sử hóa học. Nhờ bảng tuần hoàn này, ông đã dự đoán các đặc tính của những nguyên tố chưa được phát hiện. Ông cũng phát hiện ra giới hạn nhiệt độ sôi.

Cuộc đời

Mendeleev sinh ra tại làng Verhnie Aremzyani, gần Tobolsk, là con của Ivan Pavlovich Mendeleev và Maria Dmitrievna Mendeleeva (tên gốc Kornilieva). Ông nội của ông, Pavel Maximovich Sokolov, là một linh mục của Giáo hội Chính thống giáo Nga từ vùng Tver. Ivan và các anh chị em đã đổi tên họ khi gia nhập chủng viện thần học.

Mendeleev được cho là con út trong số 14 anh chị em, mặc dù con số chính xác có thể thay đổi tùy vào các nguồn tin khác nhau. Khi mới 13 tuổi, sau cái chết của cha và vụ hỏa hoạn phá hủy xưởng của mẹ, Mendeleev đã theo học trung học ở Tobolsk.

Vào năm 1850, khi gia đình Mendeleev rơi vào cảnh nghèo khó, họ chuyển đến Saint Petersburg, nơi ông nhập học tại Viện Sư phạm Chính vào cùng năm. Sau khi tốt nghiệp, do mắc bệnh lao, ông phải chuyển đến Bán đảo Krym bên bờ biển phía bắc của Hắc Hải vào năm 1855. Tại đây, ông trở thành giáo viên khoa học tại Trường Trung học số 1 Simferopol. Ông quay lại Saint Petersburg vào năm 1857 với sức khỏe hoàn toàn hồi phục.

Sự nghiệp khoa học

Từ năm 1859 đến 1861, Mendeleev nghiên cứu tính mao dẫn của các chất lỏng và kính quang phổ tại Heidelberg. Vào cuối tháng 8 năm 1861, ông viết cuốn sách đầu tiên về kính quang phổ. Ngày 4 tháng 4 năm 1862, ông đính hôn với Feozva Nikitichna Leshcheva và kết hôn vào ngày 27 tháng 4 năm 1862 tại nhà thờ Trường Cao đẳng Cơ khí Nikolaev ở Saint Petersburg. Ông trở thành Giáo sư Hóa học tại Viện Công nghệ Nhà nước Saint Petersburg và Đại học Nhà nước Saint Petersburg vào năm 1863. Năm 1865, ông nhận bằng Tiến sĩ Khoa học với luận án 'Về sự kết hợp của Nước và Rượu'. Đến năm 1871, ông đã biến Saint Petersburg thành một trung tâm nghiên cứu hóa học quốc tế. Năm 1876, ông bị cuốn hút bởi Anna Ivanova Popova và bắt đầu theo đuổi bà, cầu hôn bà vào năm 1881 và đe dọa tự tử nếu bị từ chối. Cuộc hôn nhân của ông với Leshcheva kết thúc vào ngày 2 tháng 4 năm 1882, một tháng sau khi ông đã cưới. Sau cuộc li dị, ông vẫn bị coi là phạm luật vì tái hôn khi chưa đủ thời gian theo quy định của Giáo hội Chính thống Nga. Cuộc hôn nhân thứ hai và những tranh cãi xung quanh nó đã ảnh hưởng đến việc ông không được chấp nhận vào Viện Hàn lâm Khoa học Nga, mặc dù ông có danh tiếng quốc tế. Con gái từ cuộc hôn nhân thứ hai của ông sau này kết hôn với nhà thơ Nga nổi tiếng Alexander Blok. Các con của ông bao gồm con trai Vladimir (một thủy thủ tham gia vào Chuyến đi về phía Đông của Nicholas II nổi tiếng) và con gái Olga từ cuộc hôn nhân đầu tiên với Feozva, cũng như con trai Ivan và một cặp sinh đôi từ cuộc hôn nhân với Anna.

Mặc dù Mendeleev được vinh danh bởi các tổ chức khoa học trên khắp châu Âu, bao gồm cả việc nhận Huy chương Copley từ Viện Hoàng gia London, ông đã từ chức khỏi Đại học Saint Petersburg vào ngày 17 tháng 8 năm 1890.

Năm 1893, Mendeleev được bổ nhiệm làm Giám đốc Phòng Cân và Đo lường. Trong vai trò này, ông đã đảm nhiệm việc thiết lập các tiêu chuẩn mới cho sản xuất vodka. Nhờ sự nỗ lực của ông, vào năm 1894, các tiêu chuẩn mới về vodka đã được chính thức hóa trong luật pháp Nga, yêu cầu mọi loại vodka phải có nồng độ cồn 40%.

Mendeleev cũng tiến hành nghiên cứu về thành phần của các giếng dầu và góp phần vào việc thành lập nhà máy lọc dầu đầu tiên ở Nga.

Năm 1905, Mendeleev được bầu làm thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển và nhận Huy chương Copley vàng danh giá. Năm tiếp theo, Hội đồng Nobel Hóa học đã đề xuất trao Giải Nobel Hóa học năm 1906 cho Mendeleev vì phát minh ra bảng tuần hoàn. Mặc dù Ban Hóa học của Viện Hàn lâm ủng hộ đề xuất này, nhưng tại cuộc họp của Viện, một thành viên của Ủy ban Nobel là Peter Klason đã đề cử Henri Moissan thay vì Mendeleev. Svante Arrhenius, mặc dù không phải là thành viên của Ủy ban Nobel Hóa học nhưng có ảnh hưởng lớn, cũng gây áp lực để loại bỏ Mendeleev, cho rằng bảng tuần hoàn đã quá cũ để được công nhận vào năm 1906. Được biết, Arrhenius có thể đã bị ảnh hưởng bởi sự đố kỵ với Mendeleev vì Mendeleev đã chỉ trích lý thuyết phân ly của ông. Sau các cuộc tranh cãi gay gắt, đa số thành viên của Viện Hàn lâm đã bỏ phiếu cho Moissan. Nỗ lực đề cử Mendeleev vào năm 1907 cũng không thành công do sự phản đối mạnh mẽ của Arrhenius.

Qua đời

Vào năm 1907, Mendeleev qua đời ở tuổi 72 tại Saint Petersburg do bệnh cúm. Miệng núi lửa Mendeleev trên Mặt trăng và nguyên tố số 101, mendelevium, đều được đặt tên theo ông.

Bảng tuần hoàn

Những công trình từ những năm 1860 cho thấy các nguyên tố có tính tuần hoàn. John Newlands công bố Định luật các Quãng tám vào năm 1865, nhưng việc thiếu hụt các nguyên tố chưa khám phá và việc đặt hai nguyên tố trong một ô đã gặp chỉ trích và không được chấp nhận. Lothar Meyer, người xuất bản sách năm 1864 mô tả 28 nguyên tố, cũng không dự đoán được các nguyên tố mới. Tính đến năm 1863, đã biết 56 nguyên tố và các nguyên tố mới được khám phá với tốc độ khoảng một nguyên tố mỗi năm.

Sau khi trở thành giáo viên, Mendeleev đã hoàn thành hai tập cuối của tác phẩm: Principles of Chemistry (Nguyên tắc của Hóa học) trong giai đoạn 1868-1870. Khi sắp xếp các nguyên tố theo tính chất hóa học, ông phát hiện ra các mẫu hình dẫn đến ý tưởng về Bảng tuần hoàn. Có truyền thuyết kể rằng sau một đêm suy nghĩ về cách sắp xếp các nguyên tố, Mendeleev mơ thấy một bảng hiện ra với các nguyên tố được đặt đúng vị trí của chúng. Ông không biết về các bảng tuần hoàn khác đang được phát triển trong thập niên 1860. Bằng cách mở rộng bảng tuần hoàn của mình, ông đã tạo ra phiên bản hoàn thiện hơn.

Vào ngày 6 tháng 3 năm 1869, Mendeleev đã giới thiệu công trình của mình với Viện Hóa học Nga qua bài thuyết trình có tiêu đề The Dependence between the Properties of the Atomic Weights of the Elements (Sự phụ thuộc giữa các Tính chất của Trọng lượng Nguyên tử của các Nguyên tố), mô tả các nguyên tố dựa trên trọng lượng nguyên tử và hóa trị. Bài thuyết trình chỉ ra rằng

1. Khi sắp xếp các nguyên tố theo trọng lượng nguyên tử, chúng thể hiện tính tuần hoàn rõ ràng trong các tính chất.
2. Các nguyên tố có tính chất hóa học tương tự thường có trọng lượng nguyên tử gần như giống nhau (như Pt, Ir, Os) hoặc tăng dần (như K, Rb, Cs).
3. Việc sắp xếp các nguyên tố thành nhóm theo trọng lượng nguyên tử tương ứng với hóa trị của chúng và các tính chất hóa học đặc trưng, như được thể hiện rõ ở các nhóm nguyên tố Li, Be, B, C, N, O, và F.
4. Các nguyên tố có mật độ lớn nhất thường có trọng lượng nguyên tử nhỏ nhất.
5. Trọng lượng nguyên tử quyết định tính chất của nguyên tố tương tự như cách tầm mức phân tử xác định tính chất của hợp chất.
6. Chúng ta cần đợi phát hiện nhiều nguyên tố chưa được biết đến, chẳng hạn như hai nguyên tố có trọng lượng nguyên tử trong khoảng 65 và 75, và để lại khoảng trống cho các nguyên tố chưa phát hiện.
7. Trọng lượng nguyên tử của một nguyên tố có thể được điều chỉnh dựa trên hiểu biết về các nguyên tố lân cận. Ví dụ, trọng lượng nguyên tử của teluride phải nằm trong khoảng từ 123 đến 126, không thể là 128. Mendeleev đã sai ở điểm này vì trọng lượng nguyên tử thực tế của teluride (127.6) cao hơn trọng lượng nguyên tử của iodine (126.9).
8. Nhiều tính chất đặc trưng của các nguyên tố có thể dự đoán từ trọng lượng nguyên tử của chúng.

Mendeleev đã công bố bảng tuần hoàn của tất cả các nguyên tố đã biết và dự đoán nhiều nguyên tố mới để hoàn thiện bảng. Chỉ vài tháng sau, Meyer cũng xuất bản một bảng tuần hoàn tương tự như vậy. Mặc dù có ý kiến cho rằng Meyer và Mendeleev cùng phát minh ra bảng tuần hoàn, nhưng rõ ràng là Mendeleev xứng đáng nhận được phần lớn lời khen ngợi nhờ vào sự dự đoán chính xác về các đặc tính của các nguyên tố mà ông gọi là ekasilicon, ekaaluminium và ekaboron (germanium, gallium và scandium).

Về tám nguyên tố mà ông đã dự đoán, Mendeleev đã sử dụng các hậu tố eka, dvi và tri (trong tiếng Phạn là một, hai, ba) để đặt tên cho chúng. Ông đã nghi ngờ về một số trọng lượng nguyên tử hiện tại do chỉ số chính xác thấp vào thời điểm đó, cho rằng chúng không phù hợp với các tính chất được chỉ ra bởi Bảng tuần hoàn của ông. Ông chỉ ra rằng tellurium có trọng lượng nguyên tử lớn hơn iodine, nhưng vẫn đặt nó vào đúng vị trí, mặc dù dự đoán trọng lượng nguyên tử được chấp nhận lúc đó là sai. Ông gặp khó khăn trong việc xác định vị trí của các lanthanide và dự đoán sự tồn tại của các actinide với trọng lượng nguyên tử nặng. Một số người không chấp nhận dự đoán của ông về sự xuất hiện của các nguyên tố mới, nhưng đã được chứng minh là chính xác khi Ga (gallium) và Ge (germanium) được phát hiện vào năm 1875 và 1886, tương ứng với các khoảng trống đã dự đoán.

Bằng cách đặt tên các nguyên tố 'chưa được khám phá' theo các hậu tố tiếng Phạn, Mendeleev thể hiện lòng kính trọng và biết ơn đối với các nhà ngữ pháp tiếng Phạn cổ đại, những người đã xây dựng các lý thuyết phức tạp về ngôn ngữ dựa trên sự phân tích các âm cơ bản. Theo Giáo sư Paul Kiparsky từ Đại học Stanford, Mendeleev là bạn của chuyên gia tiếng Phạn Böhtlingk, người đang chuẩn bị ấn bản thứ hai của cuốn sách về Pānini vào thời điểm đó. Mendeleev muốn vinh danh Pānini qua cách đặt tên của mình. Giáo sư Kiparsky chỉ ra rằng có sự tương đồng đáng kể giữa Bảng tuần hoàn và phần mở đầu của ngữ pháp Panini.

Sự tương đồng giữa hai hệ thống này rất rõ ràng. Panini đã nhận thấy rằng các mô hình âm vị trong ngôn ngữ phản ánh các đặc điểm phát âm của chúng, trong khi Mendeleev nhận ra rằng các tính chất hóa học của các nguyên tố là chức năng của trọng lượng nguyên tử của chúng. Tương tự như Panini, Mendeleev đã phát minh ra bảng tuần hoàn thông qua một nghiên cứu 'ngữ pháp' của các nguyên tố...

Những thành tựu khác

Mendeleev cũng đóng góp nhiều lĩnh vực quan trọng trong hóa học. Nhà hóa học và lịch sử khoa học Nga L.A. Tchugayev đã đánh giá ông là 'một nhà hóa học vĩ đại, một nhà vật lý xuất sắc, một nhà nghiên cứu thành công trong các lĩnh vực như thủy động lực học, khí tượng học, địa chất học, cũng như trong một số lĩnh vực công nghệ hóa học như chất nổ, hóa dầu, và nhiên liệu, cùng nhiều lĩnh vực khác liên quan đến hóa học và vật lý. Ông cũng là một chuyên gia am hiểu công nghiệp hóa học và công nghiệp nói chung, và là một nhà tư tưởng độc đáo trong kinh tế.' Mendeleev là một trong những người sáng lập Viện Hóa học Nga vào năm 1869. Ông cũng hoạt động trong lĩnh vực lý thuyết và thực hành chủ nghĩa bảo hộ thương mại và nông nghiệp.

Trong nỗ lực phát triển lý thuyết về Ête, Mendeleev đã đưa ra giả thuyết về sự tồn tại của hai nguyên tố hóa học trơ với trọng lượng nguyên tử nhỏ hơn hydro. Trong hai nguyên tố này, ông cho rằng nguyên tố nhẹ hơn là một loại khí có khả năng xâm nhập khắp nơi, còn nguyên tố nặng hơn được ông đặt tên là

Mendeleev đã tập trung phần lớn nỗ lực nghiên cứu của mình vào việc làm rõ bản chất của các thành phần vô cơ như dung dịch, đóng góp quan trọng trong lĩnh vực này.

Trong một lĩnh vực khác của hóa lý, ông đã nghiên cứu sự giãn nở của chất lỏng khi nhiệt độ tăng, và phát triển một công thức tương tự như định luật Gay-Lussac về sự đồng nhất trong giãn nở của khí. Từ năm 1861, Mendeleev đã dự đoán trước lý thuyết của Thomas Andrews về nhiệt độ tới hạn của khí, bằng cách xác định điểm sôi tuyệt đối của một chất, nơi mà sự liên kết và năng lượng bay hơi trở nên bằng không, và dung dịch chuyển hóa thành hơi mà không phụ thuộc vào áp suất và thể tích.

Mendeleev được ghi nhận là người đã đưa hệ mét vào sử dụng tại Đế quốc Nga.

Ông phát minh ra pyrocollodion, một loại bột không khói được chế tạo từ nitrocellulose. Công trình này được Hải quân Nga đặt hàng, nhưng không được chấp nhận sử dụng. Vào năm 1892, Mendeleev đã tổ chức sản xuất loại bột này.

Mendeleev đã nghiên cứu nguồn gốc của dầu mỏ và kết luận rằng các hydrocarbon được hình thành tự nhiên ở sâu trong lòng đất. Ông viết: 'Điều quan trọng cần lưu ý là dầu mỏ được sinh ra từ sâu trong lòng đất, và chỉ có ở đó chúng ta mới có thể tìm thấy nguồn gốc của nó.' (Dmitri Mendeleev, 1877)

Những kỷ niệm

Để vinh danh ông, một nguyên tố hóa học mới được phát hiện đã được đặt tên là Medelevi, với số nguyên tử là 258 và 101 proton. Nguyên tố này được các nhà khoa học tại Berkely phát hiện vào năm 1955 và được đặt tên theo ông vào năm 1963.

• Các nguyên tố được dự đoán bởi Mendeleev
• Nguyên nhân hình thành tự nhiên của dầu mỏ

Xem thêm

• Gordin, Michael (2004). Chuyện Tổ Chức Tốt: Dmitrii Mendeleev và Hơi Hướm của Bảng Tuần Hoàn. New York: Basic Books. ISBN 0-465-02775-X.
• Mendeleyev, Dmitry Ivanovich (2005). Mendeleev về Định Luật Tuần Hoàn: Tuyển Tập Các Bài Viết, 1869 - 1905. Jensen, William B. Mineola, NY: Dover. ISBN 0-486-44571-2.
• Strathern, Paul (2001). Giấc Mơ của Mendeleyev: Cuộc Tìm Kiếm Các Nguyên Tố. New York: St. Martins Press.
• Mendeleev, Dmitrii Ivanovich (1901). Các Nguyên Tắc của Hoá Học. New York: Collier.

Các liên kết ngoài

• Tài liệu liên quan đến Dmitri Mendeleev trên Wikimedia Commons

Tiểu sử

• Roger Rumppe và Michael E. Sixtus, 'Ich bin Mendelejeff' Lưu trữ 2006-06-21 tại Wayback Machine, do Chương trình Lãnh đạo Woodrow Wilson trong Hóa học phụ trách. 20 nguồn. Ghi chú, giữa các điều khác, rằng các nguồn khác nhau liệt kê anh chị em của D.M. từ 10 đến 16 người.

Bảng tuần hoàn

• Bảng tuần hoàn gốc Lưu trữ ngày 2004-08-03 tại Wayback Machine, có chú thích
• Phiên bản bản thảo đầu tiên của Bảng tuần hoàn của Mendeleev Lưu trữ ngày 2014-02-19 tại Wayback Machine, ngày 17 tháng 2 năm 1869

Khác

• Tài liệu tham khảo về Mendeleev, được quản lý bởi Eugene V. Babaev, cập nhật lần cuối tháng 5 năm 2005 (cập nhật lần cuối tháng 12 năm 2005).
• Bài giảng Faraday Lưu trữ ngày 2002-10-18 tại Wayback Machine của Mendeleev, ngày 4 tháng 7 năm 1889, có chú thích
• Mendeleev và tiếng Phạn Lưu trữ ngày 2016-02-16 tại Wayback Machine
• Hình ảnh của Mendeleev Lưu trữ ngày 2004-03-07 tại Wayback Machine, Bộ sưu tập Edgar Fahs Smith, Đại học Pennsylvania
• Mọi thứ đều đúng chỗ của nó
• Hồ sơ của Mendeleev tại thinkquest.org Lưu trữ ngày 2006-03-03 tại Wayback Machine
• Dmitri Ivanovich Mendeleev, bài viết trên h2g2.
• Ai là Dmitri Mendeleev? Lưu trữ ngày 2016-01-21 tại Wayback Machine