Ко је био Дмитриј Иванович Мендељејев?

Таблица у глави, недоумица на столу

Једна легенда каже да је у сну видео таблицу хемијских елемената, а друга да је у неком другом сну смислио формулу за справљање вотке. У сваком случају, стварност га је сврстала у не тако бројну галерију великана науке

Суви биографски подаци кажу да је Дмитриј Иванович Мендељејев, као седамнаесто дете у породици директора гимназије, рођен 8. фебруара 1834. године у сибирском граду Тобољску. био је просечан ђак, често са слабим оценама из латинског језика, али зато одличан студент на Физико-математичком факултету Главног педагошког института у Санкт Петербургу, где је постао власник златне медаље за успех. Истраживањем се предано бавио још у време студирања и можда је већ тада знао да га очекују велика дела која ће му широм отворити врата за галерију великана науке.

Главно, животно дело Мендељејева свакако је откривање Периодног закона. Приказао га је графички, у облику таблице Периодног система хемијских елемената.

Како је дошло до овог открића?

После одбране докторске дисертације 1865. године, Мендељејев је изабран за професора опште и неорганске хемије на Санктпетербуршком универзитету. Будући да у то време није било доброг уџбеника за тај предмет, сам се прихватио писања. Али, како у књизи поређати хемијске елементе и њихова једињења? Општеприхваћеног система није било. Зато је постепено правио картотеку у којој је сваки хемијски елемент имао своју картицу с називом, основним особинама и најважнијим једињењима. Попунио је подацима о свим до тада познатим елементима.

И онда, упоређујући картице, увидео је да ту постоје и те какве правилности. Кад је хемијске елементе по расту релативне атомске масе (тежине) поставио у низ, уочио је да они периодично понављају важније, пре свега, хемијске особине. Зато се приликом стварања Периодног система елемената строго држао периодике понављања хемијских особина, чак и по цену мањег одступања од редоследа елемената по порасту атомске масе, што говори да је интуитивно схватио суштину. Периодика, наиме, није условљена атомском масом него атомским бројем, али Мендељејев то није могао да зна јер у то време још није била позната грађа атома и постојање изотопа, односно разних атомских маса једног истог хемијског елемента. За њега је једини могући оријентир била релативна атомска маса која је указивала на прави пут.

Мендељејевљева таблица хемијских елемената из 1870. године<BR>(Клик за увећање)

Мендељејевљева таблица хемијских елемената из 1870. године
(Клик за увећање)

Прва верзија Мендељејевљевог Периодног система хемијских елемената саопштена је марта 1869. године тек основаном Руском хемијском друштву.

У њој су 63 до тада позната хемијска елемента била поређана по порасту релативних атомских маса у усправне групе, а хемијски сродни елементи налазили су се у водоравним редовима.

Мендељејев је наставио рад одстрањујући недостатке уочене у првобитној таблици и током 1870. и 1871. године у неколико наврата објавио измењен Периодни систем елемената. Због жеље да инострану научну јавност боље упозна са својим достигнућем, рад је штампао у немачком часопису „Лиебиг’с Анален” 1871. године. Таблица у том чланку мало се разликује од данашњег Периодног система кратких периода. Извршио је исправке релативних атомских маса неких елемената (урана, индијума, церијума) које су експериментално биле погрешно одређене.

Поред тога, на основу Периодног закона, предвидео је откриће нових елемената, одредио им релативну атомску масу, дао називе, оставио празно место у таблици и описао њихове особине: ека-бор, што значи први до бора (ека, санскритски = један, први), ека-алуминијум и ека-силицијум. Предвидео је и постојање елемената који су касније названи технецијум, ренијум, полонијум, астат, францијум и радијум.

Насловна страница докторске дисертације Мендељејева с његовим рукописним напоменама<BR>(Клик за увећање)

Насловна страница докторске дисертације Мендељејева с његовим рукописним напоменама
(Клик за увећање)

Мендељевијум, бр. 101

Да би показали колико је Мендељејеву било потребно напора да открије Периодни закон, његови млађи сарадници и биографи Тишченко и Младенцев у књизи „Дмитриј Иванович Мендељејев. Његов живот и делатност” наводе карактеристичан случај. Једног дана професор Иностранцев навратио је у радни кабинет свог пријатеља и колеге Дмитрија Ивановича и затекао га уморног и забринутог. На питање чиме се тренутно бави, Мендељејев је одговорио: „Све ми је сложено у глави, али то ипак не могу да изразим у облику табеле.” Непрекидно је три дана и три ноћи радио у кабинету покушавајући да мисаоне резултате спакује у таблицу, али узалуд. На крају снага легао је и истог тренутка заспао. „Видим у сну таблицу где су елементи распоређени онако како треба. Пробудим се и одмах све запишем на парчету хартије. Касније је само на једном месту била потребна исправка.”

Мендељејевљева способност да систематизује све оне податке о елементима које је експериментално утврдио или нашао у литератури, да међу њима открије дубоке унутрашње везе и, што је посебно важно, да на основу тога научно предвиди постојање нових елемената и њихове особине чини га истинским творцем Периодног закона.

И пре Мендељејева било је покушаја да се хемијски елементи систематски групишу. Немачки хемичар Деберајнер први је 1829. године указао на постојање зависности особина елемената од њихових релативних атомских маса. На његовом трагу био је и француски научник Шанкуртуа, па 1864. године енглески хемичар Њулендс. Пет година касније немачки хемичар Лотар Мајер такође је објавио таблицу хемијских елемената, али се приликом распореда елемената држао њихових физичких а не хемијских особина.

С обзиром на то да многи у почетку нису разумели значај открића Мендељејева, поједини научници нису одмах прихватили Периодни закон. Један од њих чак је препоручивао да се избегавају „јефтине” теорије попут Периодног закона, а други тврдио да је Мендељејев само разрадио идеје Лотара Мајера. Научни свет у потпуности схвата важност Периодног закона тек кад су откривени елементи које је предвидео Мендељејев: најпре, 1875. године, галијум (ека-алуминијум), потом 1879. године скандијум (ека-бор) и 1886. године германијум (ека-силицијум). Убрзо су откривени и сви остали елементи за које је Мендељејев предвидео да постоје и сви су имали исте или сличне наговештене хемијске и физичке особине. Када је Лекок де Буабодран открио галијум, показало се да особине овог елемента, осим густине, одговарају Мендељејевљевом ека-алуминијуму.

Живот и прикљученија

... Мендељејев је волео да се у слободно време бави занатским радовима. Укоричавао је књиге, правио рамове за слике и израђивао кофере. Материјал је обично куповао у чаршији. Једном приликом чуо је иза себе тихи глас неког купца: „Ко је овај господин?” Помоћник трговца је одговорио: „Такве људе треба знати. То је чувени мајстор за израду кофера Мендељејев.”

... У част Мендељејева назване су многе научне и просветне установе у Русији, вулкан на Курилским острвима, подводни гребен у Северном мору, кратер на Месецу, један минерал и један хемијски елемент.

... Кад је службеник министарства морнарице дошао код Дмитрија Ивановича Мендељејева да разговара о новчаној надокнади за његов рад на разради технолошког поступка добијања бездимног барута, питао га је колико новца тражи. Научник је одговорио питањем: „А колики додатак имају адмирали и генерали за рад у Техничком комитету?” Одговор је био две хиљаде рубаља годишње. „Тада и мени дајте две хиљаде.” Службеник му је отворено рекао да има овлашћење за понуду и до тридесет хиљада. „Не, ако много дају, много ће и захтевати. Две хиљаде.” Под његовим руководством разрађена је технологија добијања бездимног барута, названог пироколодиј.

... Мендељејев је волео да се дружи не само са својим колегама, већ и са уметницима. Био је обичај да се сваке среде веће друштво окупи у кући Мендељејевих где се више разговарало о уметности него о науци. На тим „средама” чести гости били су велики руски сликари Рјепин, Суриков, Шишкин, Крамској, Куинђи.

... Дмитриј Иванович Мендељејев изабран је за дописног члана Императорске санктпетербуршке академије наука 1876. године. Четири године касније група академика коју је предводио светски познати хемичар Бутлеров, творац теорије о структури органских једињења и први тумач изомерије, поднела је Академији предлог за избор Мендељејева у редовно чланство. Заседању Физико-математичког одељења, где је вршен избор, присуствовало је 16 академика тог одељења, председник Академије гроф Литке (с правом на два гласа) и стални секретар Академије Веселовски. Од укупно 19 гласова, Мендељејеву је за избор било потребно најмање две трећине, односно 13 гласова. После пребројавања закључено је да је 9 било за, а 10 против. Академија није изабрала Мендељејева за свог члана и тиме је изазвала бурно негодовање руске јавности. Биографи Дмитрија Ивановича Мендељејева износе разне претпоставке о могућим разлозима за овакав неочекиван резултат гласања. Од тога да се Мендељејев, поред теорије, бавио и решавањем практичних проблема, што се међу академицима тада сматрало недостојним научне врхушке, преко тврдње да је био сувише искључив у односима према високим државним чиновницима, до постојања суревњивости између Академије и Универзитета. Секретар Академије Веселовски рекао је Бутлерову: „То сте ви криви. Ви хоћете да ми од Универзитета тражимо одобрење за наше изборе. Тога неће бити. Ми нећемо универзитетлије. Ако су они и бољи од нас, ипак нам нису потребни. Док смо живи, борићемо се.” На овакав став Мендељејев би могао да одговори једино речима Анаксагоре које је филозоф посредно упутио Атињанима приликом одласка у изгнанство: „Нисам ја лишен њиховог друштва него су они лишени мог”.

Француски научник првобитно је одредио густину од 4,7 г/цм3, а не како је предвидео Мендељејев - 5,9. Понављајући експеримент са чистијом супстанцом добио је вредност 5,96. Слично је било и са ека-бором (скандијумом). да би своје почетне резултате проверили и исправили тачнијим опитима, проналазачи овог елемента користили су вредност релативне атомске масе коју је предвидео Мендељејев.

Кад је амерички нобеловац Сиборг са својим сарадницима 1955. године добио нови хемијски елемент из серије актиноида под редним, односно атомским бројем 101, назвао га је мендељевијум. Поводом тога, написао је: „...у знак признања првенства великом руском хемичару Дмитрију Мендељејеву, који је први користио Периодни систем за предвиђање хемијских особина тада још неоткривених елемената. Тај принцип постао је кључ за откривање готово свих трансуранских елемената.”

Згодно за рекламу

Мендељејева су посебно занимали раствори и он им је посветио много времена. Чак је веровао да ће његова теорија раствора бити значајнији допринос науци него Периодни закон.

Први рад везан за растворе заправо је његова докторска теза „Размишљање о једињењу алкохола с водом”. Већ у наслову јасно каже да су раствори једињења, а не смеше. И пише: „Неодређена хемијска једињења, на пример растворе, немогуће је оштро одвојити од одређених или такозваних стварних хемијских једињења.”

На основу чињенице да се вотка добија од вишеструко дестилисаног или пречишћеног етил-алкохола разблаженог у води до 400 (градуса, запремински проценти) и уз податак да се његов докторски рад тиче управо раствора етил-алкохола у води, створена је и легенда како је Мендељејев измислио садашњу руску вотку, односно одредио њен најбољи садржај, што многи произвођачи овог пића користе у рекламне сврхе. Међутим, вотка од четрдесет градуса постојала је у Русији много раније, а и Мендељејев је у свом раду детаљно разматрао концентрације алкохола изнад уобичајеног састава руске вотке. Треба разликовати руску меру за јачину алкохолног пића градус од нашег града. Један град је 2,5 запреминских процената, односно 2,5 пута је већи од једног градуса.

Било би погрешно рећи да његови радови у области алкохолних раствора нису имали никакве везе с вотком. бавећи се теоретским питањима, Мендељејев није заборављао потребе свакодневног живота, па је записао: „Уверен сам да не само што нема размимоилажења већ постоји потпуна хармонија између требовања које поставља наука и оних које се односе на одређен посао и које поставља фабричка, трговачка и уопште привредна делатност.”

Заветне мисли

Половину живота Мендељејев је везао за Санктпетербуршки универзитет. Ту су прошли његови студентски дани, ту је као двадесеттрогодишњи доцент држао предавања, а већ у тридесет трећој години постао је редовни професор на катедри за хемију. Овде се његова делатност педагога чврсто повезује с делатношћу научника.

Иначе, од 1868. године предавање хемије на Санктпетербуршком универзитету било је распоређено на следећи начин: општа и неорганска хемија - професор Мендељејев, органска хемија - професор Бутлеров и аналитичка хемија - професор Меншуткин. Тако су све основне области хемије добиле достојне представнике који су ову науку поставили на ниво најбољих светских универзитета. Дмитриј Иванович био је, међутим, и друштвено вредан. Није ћутао на различите догађаје око себе. Тако је, после више десетлећа професорског рада, из солидарности са студентима који су тражили аутономију Универзитета и због неслагања с политиком тадашњег министра просвете Дељанова, 1890. године поднео оставку.

После тога прихватио је понуду да буде директор Главне палате мера и под његовим руководством обновљени су еталони тадашњих руских мерних јединица. На захтев Мендељејева, 1899. године у Русији је упоредо са старим одобрена употреба метричког система. Данас се Главна палата мера назива Научноистраживачки институт метрологије „Мендељејев”.

При крају живота написао је књигу „Заветне мисли” у којој је изнео своја виђења о проблемима насељености, образовања, привреде и политике у тадашњој Русији.

Умро је од упале плућа 2. фебруара 1907. године.

Веселин Вашчић