Dmitri Mendeleïev est crédité de la première version de quel « tableau » ?
tableau périodique
Dmitri Ivanovitch Mendeleïev (; 8 février 1834 - 2 février 1907 O.S. 27 janvier 1834 - 20 janvier 1907) était un chimiste et inventeur russe. Il a formulé la loi périodique, créé une version prévoyante du tableau périodique des éléments et l'a utilisé pour corriger les propriétés de certains éléments déjà découverts et également pour prédire les propriétés de huit éléments encore à découvrir. En 1863, il y avait 56 éléments connus et un nouvel élément était découvert au rythme d'environ un par an. D'autres scientifiques avaient déjà identifié la périodicité des éléments. John Newlands a décrit une loi des octaves, notant leur périodicité en fonction du poids atomique relatif en 1864, et l'a publiée en 1865. Sa proposition identifiait le potentiel de nouveaux éléments tels que le germanium. Le concept a été critiqué et son innovation n'a été reconnue par la Société des Chimistes qu'en 1887. Une autre personne qui a proposé un tableau périodique était Lothar Meyer, qui a publié un article en 1864 décrivant 28 éléments classés par leur valence, mais sans prédiction de nouveaux éléments. . Après être devenu enseignant, Mendeleïev écrivit le manuel définitif de son époque : Principes de chimie (deux volumes, 1868-1870). Alors qu'il tentait de classer les éléments en fonction de leurs propriétés chimiques, il remarqua des modèles qui l'amenèrent à postuler son tableau périodique ; il prétendait avoir imaginé l'agencement complet des éléments dans un rêve : En ajoutant des éléments supplémentaires suivant ce modèle, Dmitri a développé sa version étendue du tableau périodique. Le 6 mars 1869, Mendeleïev fit une présentation officielle à la Société chimique russe, intitulée La dépendance entre les propriétés des poids atomiques des éléments, qui décrivait les éléments en fonction à la fois du poids atomique et de la valence. Cette présentation indiquait que Mendeleïev a publié son tableau périodique de tous les éléments connus et a prédit plusieurs nouveaux éléments pour compléter le tableau. Quelques mois plus tard, Meyer publiait un tableau pratiquement identique. Certains considèrent Meyer et Mendeleev comme les co-créateurs du tableau périodique. Mendeleïev a la particularité de prédire avec précision les qualités de ce qu'il a appelé l'ékasilicium, l'ékaaluminium et l'ékaboron (respectivement germanium, gallium et scandium). En donnant des noms sanskrits à ses éléments « manquants », Mendeleïev a montré son appréciation et sa dette envers les grammairiens sanskrits de l'Inde ancienne, qui avaient créé des théories sophistiquées du langage basées sur leur découverte des modèles bidimensionnels des sons de base. Mendeleïev était un ami et collègue du sanscritiste Böhtlingk, qui préparait la deuxième édition de son livre sur Pāṇini à peu près à cette époque, et Mendeleïev souhaitait honorer Pāṇini avec sa nomenclature. Notant qu'il existe des similitudes frappantes entre le tableau périodique et les Śiva Sūtras d'introduction dans la grammaire de Pāṇini, le professeur Kiparsky dit : Dmitri Mendeleev est souvent considéré comme le père du tableau périodique. Il a appelé son tableau ou matrice « le système périodique ». À Saint-Pétersbourg, son nom a été donné à l'Institut national de métrologie chargé d'établir et de soutenir des normes nationales et mondiales pour des mesures précises. À côté se trouve un monument qui lui est dédié, composé de sa statue assise et d'une représentation de son tableau périodique sur le mur de l'établissement.
Dmitri Ivanovitch Mendeleïev (; 8 février 1834 - 2 février 1907 O.S. 27 janvier 1834 - 20 janvier 1907) était un chimiste et inventeur russe. Il a formulé la loi périodique, créé une version prévoyante du tableau périodique des éléments et l'a utilisé pour corriger les propriétés de certains éléments déjà découverts et également pour prédire les propriétés de huit éléments encore à découvrir.
Début de la vie
Mendeleev est né dans le village de Verkhnie Aremzyani, près de Tobolsk en Sibérie, d'Ivan Pavlovich Mendeleev et de Maria Dmitrievna Mendeleeva (née Kornilieva). Son grand-père était Pavel Maximovich Sokolov, prêtre de l'Église orthodoxe russe de la région de Tver. Ivan, ainsi que ses frères et sœurs, ont obtenu de nouveaux noms de famille alors qu'ils fréquentaient le séminaire théologique. , starina.library.tver.ru Mendeleïev a été élevé comme chrétien orthodoxe, sa mère l'encourageant à « rechercher patiemment la vérité divine et scientifique ». Son fils informera plus tard qu'il a quitté l'Église et a adopté une forme de déisme.
On pense que Mendeleïev est le plus jeune d'une famille de 11, 13, 14 ou 17 ans ; le nombre exact diffère selon les sources. Son père était professeur de beaux-arts, de politique et de philosophie. Malheureusement pour la santé financière de la famille, son père est devenu aveugle et a perdu son poste d'enseignant. Sa mère a été forcée de travailler et elle a redémarré l'usine de verre abandonnée de sa famille. À l'âge de 13 ans, après le décès de son père et la destruction de l'usine de sa mère par un incendie, Mendeleïev fréquente le gymnase de Tobolsk.
En 1849, sa mère emmena Mendeleev à travers toute la Russie, de la Sibérie à Moscou, dans le but de lui permettre de faire des études supérieures. L'université de Moscou ne l'a pas accepté. La mère et le fils ont continué leur route vers Saint-Pétersbourg, où se trouvait l’alma mater du père. La famille Mendeleev, désormais pauvre, a déménagé à Saint-Pétersbourg, où il est entré à l'Institut pédagogique principal en 1850. Après avoir obtenu son diplôme, il a contracté la tuberculose, ce qui l'a amené à déménager dans la péninsule de Crimée, sur la côte nord de la mer Noire, en 1855. C'est là qu'il est devenu un maître scientifique du gymnase №1 de Simferopol. En 1857, il revient à Saint-Pétersbourg avec une santé entièrement rétablie.
La vie plus tard
Entre 1859 et 1861, il travaille sur la capillarité des liquides et le fonctionnement du spectroscope à Heidelberg. Fin août 1861, il écrivit son premier livre sur le spectroscope.
Le 4 avril 1862, il se fiança avec Feozva Nikitichna Leshcheva et ils se marièrent le 27 avril 1862 à l'église de l'Institut d'ingénierie Nikolaev à Saint-Pétersbourg (où il enseignait).
Mendeleïev devient professeur à l'Institut technologique de Saint-Pétersbourg et à l'Université d'État de Saint-Pétersbourg en 1864 et 1865, respectivement. En 1865, il devient docteur ès sciences pour sa thèse « Sur les combinaisons de l'eau et de l'alcool ». Il obtint son poste en 1867 et, en 1871, transforma Saint-Pétersbourg en un centre de recherche en chimie de renommée internationale.
En 1876, il devient obsédé par Anna Ivanova Popova et commence à la courtiser ; en 1881, il lui proposa et menaça de se suicider si elle refusait. Son divorce avec Leshcheva fut finalisé un mois après son mariage avec Popova (le 2 avril) au début de 1882. Même après le divorce, Mendeleïev était techniquement un bigame ; l'Église orthodoxe russe exigeait au moins sept ans avant un remariage légal. Son divorce et la controverse qui l'a entouré ont contribué à son échec à être admis à l'Académie russe des sciences (malgré sa renommée internationale à l'époque). Sa fille issue de son deuxième mariage, Lyubov, est devenue l'épouse du célèbre poète russe Alexandre Blok. Ses autres enfants étaient son fils Vladimir (un marin, il participa au remarquable voyage oriental de Nicolas II) et sa fille Olga, issue de son premier mariage avec Feozva, ainsi que son fils Ivan et ses jumeaux d'Anna.
Bien que Mendeleïev ait été largement honoré par des organisations scientifiques dans toute l'Europe, notamment (en 1882) par la médaille Davy de la Royal Society de Londres (qui lui a également décerné la médaille Copley en 1905), il a démissionné de l'Université de Saint-Pétersbourg le 17 août 1890. Il fut élu membre étranger de la Royal Society (ForMemRS) en 1892 et, en 1893, il fut nommé directeur du Bureau des poids et mesures, poste qu'il occupa jusqu'à sa mort.
Mendeleïev a également étudié la composition du pétrole et a contribué à la fondation de la première raffinerie de pétrole en Russie. Il a reconnu l'importance du pétrole comme matière première pour les produits pétrochimiques. On lui attribue une remarque selon laquelle brûler du pétrole comme combustible « reviendrait à allumer une cuisinière avec des billets de banque ».
En 1905, Mendeleïev fut élu membre de l’Académie royale des sciences de Suède. L'année suivante, le Comité Nobel de chimie recommanda à l'Académie suédoise d'attribuer le prix Nobel de chimie 1906 à Mendeleïev pour sa découverte du système périodique. La section de chimie de l'Académie suédoise a soutenu cette recommandation. L'Académie était alors censée approuver le choix du Comité, comme elle l'a fait dans presque tous les cas. De manière inattendue, lors de la réunion plénière de l'Académie, un membre dissident du Comité Nobel, Peter Klason, a proposé la candidature d'Henri Moissan qu'il favorisait. Svante Arrhenius, bien que n'étant pas membre du Comité Nobel de Chimie, avait une grande influence au sein de l'Académie et faisait également pression pour le rejet de Mendeleïev, arguant que le système périodique était trop ancien pour reconnaître sa découverte en 1906. Selon le contemporains, Arrhenius était motivé par la rancune qu'il avait contre Mendeleïev pour sa critique de la théorie de la dissociation d'Arrhenius. Après de vives discussions, la majorité de l'Académie a voté pour Moissan. Les tentatives de nomination de Mendeleïev en 1907 furent de nouveau contrecarrées par l'opposition absolue d'Arrhenius.
En 1907, Mendeleïev meurt de la grippe à Saint-Pétersbourg, à l'âge de 72 ans. Le cratère Mendeleïev sur la Lune, ainsi que l'élément numéro 101, le mendélévion radioactif, portent son nom.
Tableau périodique
En 1863, il y avait 56 éléments connus et un nouvel élément était découvert au rythme d'environ un par an. D'autres scientifiques avaient déjà identifié la périodicité des éléments. John Newlands a décrit une loi des octaves, notant leur périodicité en fonction du poids atomique relatif en 1864, et l'a publiée en 1865. Sa proposition identifiait le potentiel de nouveaux éléments tels que le germanium. Le concept a été critiqué et son innovation n'a été reconnue par la Société des Chimistes qu'en 1887. Une autre personne qui a proposé un tableau périodique était Lothar Meyer, qui a publié un article en 1864 décrivant 28 éléments classés par leur valence, mais sans prédiction de nouveaux éléments. .
Après être devenu enseignant, Mendeleïev écrivit le manuel définitif de son époque : Principes de chimie (deux volumes, 1868-1870). Alors qu'il tentait de classer les éléments en fonction de leurs propriétés chimiques, il remarqua des modèles qui l'amenèrent à postuler son tableau périodique ; il prétendait avoir imaginé l'agencement complet des éléments dans un rêve :
Ignorant les travaux antérieurs sur les tableaux périodiques en cours dans les années 1860, il dressa le tableau suivant :
En ajoutant des éléments supplémentaires suivant ce modèle, Dmitri a développé sa version étendue du tableau périodique. Le 6 mars 1869, Mendeleïev fit une présentation officielle à la Société chimique russe, intitulée La dépendance entre les propriétés des poids atomiques des éléments, qui décrivait les éléments en fonction à la fois du poids atomique et de la valence. Cette présentation indiquait que
# Les éléments, s'ils sont disposés selon leur poids atomique, présentent une périodicité apparente de leurs propriétés.
# Les éléments dont les propriétés chimiques sont similaires ont soit des poids atomiques similaires (par exemple, Pt, Ir, Os), soit leurs poids atomiques augmentent régulièrement (par exemple, K, Rb, Cs).
# La disposition des éléments en groupes d'éléments dans l'ordre de leurs poids atomiques correspond à leurs soi-disant valences, ainsi que, dans une certaine mesure, à leurs propriétés chimiques distinctives ; comme cela apparaît entre autres séries dans celle de Li, Be, B, C, N, O et F.
# Les éléments les plus diffusés ont de petits poids atomiques.
# La grandeur du poids atomique détermine le caractère de l'élément, tout comme la grandeur de la molécule détermine le caractère d'un corps composé.
# Il faut s'attendre à la découverte de nombreux éléments encore inconnus – par exemple deux éléments, analogues à l'aluminium et au silicium, dont le poids atomique serait compris entre 65 et 75.
# Le poids atomique d'un élément peut parfois être modifié par la connaissance de ceux de ses éléments contigus. Ainsi, le poids atomique du tellure doit être compris entre 123 et 126, et ne peut pas être 128. (La masse atomique du tellure est de 127,6, et Mendeleev avait tort dans son hypothèse selon laquelle la masse atomique doit augmenter avec la position au cours d'une période.)
# Certaines propriétés caractéristiques des éléments peuvent être prédites à partir de leurs poids atomiques.
Mendeleïev a publié son tableau périodique de tous les éléments connus et a prédit plusieurs nouveaux éléments pour compléter le tableau. Quelques mois plus tard, Meyer publiait un tableau pratiquement identique. Certains considèrent Meyer et Mendeleev comme les co-créateurs du tableau périodique. Mendeleïev a la particularité de prédire avec précision les qualités de ce qu'il a appelé l'ékasilicium, l'ékaaluminium et l'ékaboron (respectivement germanium, gallium et scandium).
Pour ses huit éléments prédits, il a utilisé les préfixes eka, dvi et tri (sanskrit un, deux, trois) dans leur dénomination. Mendeleïev a remis en question certains des poids atomiques actuellement acceptés (ils ne pouvaient être mesurés qu'avec une précision relativement faible à l'époque), soulignant qu'ils ne correspondaient pas à ceux suggérés par sa loi périodique. Il a noté que le tellure avait un poids atomique plus élevé que l'iode, mais il les a placés dans le bon ordre, prédisant à tort que les poids atomiques acceptés à l'époque étaient en faute. Il ne savait pas où placer les lanthanides connus et prédit l'existence d'une autre rangée dans le tableau, celle des actinides qui étaient parmi les plus lourds en masse atomique. Certaines personnes ont rejeté Mendeleev pour avoir prédit qu'il y aurait plus d'éléments, mais il s'est avéré avoir raison lorsque Ga (gallium) et Ge (germanium) ont été découverts respectivement en 1875 et 1886, s'intégrant parfaitement dans les deux espaces manquants.
En donnant des noms sanskrits à ses éléments « manquants », Mendeleïev a montré son appréciation et sa dette envers les grammairiens sanskrits de l'Inde ancienne, qui avaient créé des théories sophistiquées du langage basées sur leur découverte des modèles bidimensionnels des sons de base. Mendeleïev était un ami et collègue du sanscritiste Böhtlingk, qui préparait la deuxième édition de son livre sur Pāṇini à peu près à cette époque, et Mendeleïev souhaitait honorer Pāṇini avec sa nomenclature. Notant qu'il existe des similitudes frappantes entre le tableau périodique et les Śiva Sūtras d'introduction dans la grammaire de Pāṇini, le professeur Kiparsky dit :
"Les analogies entre les deux systèmes sont frappantes. Tout comme Panini a découvert que la configuration phonologique des sons dans la langue est fonction de leurs propriétés articulatoires, Mendeleïev a découvert que les propriétés chimiques des éléments sont fonction de leur poids atomique. Comme Panini , Mendeleïev est arrivé à sa découverte grâce à une recherche de la « grammaire » des éléments..."
Le projet original réalisé par Mendeleïev sera retrouvé des années plus tard et publié sous le nom de Système provisoire d'éléments.
Dmitri Mendeleev est souvent considéré comme le père du tableau périodique. Il a appelé son tableau ou matrice « le système périodique ».
Autres accomplissements
Mendeleev a apporté d'autres contributions importantes à la chimie. Le chimiste et historien des sciences russe Lev Chugaev l'a qualifié de « chimiste de génie, physicien de premier ordre, chercheur fécond dans les domaines de l'hydrodynamique, de la météorologie, de la géologie, de certaines branches de la technologie chimique (explosifs, pétrole et carburants, par exemple). exemple) et d'autres disciplines adjacentes à la chimie et à la physique, un expert approfondi de l'industrie chimique et de l'industrie en général, et un penseur original dans le domaine de l'économie. Mendeleïev fut l'un des fondateurs, en 1869, de la Société chimique russe. Il a travaillé sur la théorie et la pratique du commerce protectionniste et sur l'agriculture.
Dans une tentative de conception chimique de l'Éther, il a émis l'hypothèse qu'il existait deux éléments chimiques inertes de poids atomique inférieur à celui de l'hydrogène. Parmi ces deux éléments proposés, il pensait que le plus léger était un gaz pénétrant et omniprésent, et que le légèrement plus lourd était un élément proposé, le coronium.
Mendeleïev a consacré de nombreuses études et apporté d'importantes contributions à la détermination de la nature de composés indéfinis tels que les solutions.
Dans un autre département de chimie physique, il étudia la dilatation des liquides avec la chaleur et conçut une formule similaire à la loi de Gay-Lussac sur l'uniformité de la dilatation des gaz, tandis qu'en 1861 il anticipa la conception de Thomas Andrews de la température critique des gaz. en définissant le point d'ébullition absolu d'une substance comme la température à laquelle la cohésion et la chaleur de vaporisation deviennent égales à zéro et le liquide se transforme en vapeur, quels que soient la pression et le volume.
Mendeleïev est reconnu pour l'introduction du système métrique dans l'Empire russe.
Il a inventé le pyrocollodion, une sorte de poudre sans fumée à base de nitrocellulose. Cet ouvrage avait été commandé par la marine russe, qui n'en a cependant pas adopté l'usage. En 1892, Mendeleïev organise sa fabrication.
Mendeleïev a étudié l'origine du pétrole et a conclu que les hydrocarbures sont abiogéniques et se forment profondément dans la terre – voir Origine abiogénique du pétrole.
Il écrit : « Le fait capital à noter est que le pétrole est né dans les profondeurs de la terre, et c'est là seulement qu'il faut en chercher l'origine. » (Dmitri Mendeleïev, 1877)
Mythe de la vodka
Une histoire russe très populaire raconte que c'est Mendeleïev qui a inventé la teneur standard de 40 % de la vodka en 1894, après avoir été nommé directeur du Bureau des poids et mesures avec pour mission de formuler de nouvelles normes nationales pour la production de vodka. Cette histoire a, par exemple, été utilisée dans les affirmations marketing de la marque de vodka Russian Standard selon lesquelles « En 1894, Dmitri Mendeleïev, le plus grand scientifique de toute la Russie, a reçu le décret fixant la norme de qualité impériale pour la vodka russe et la « Russie ». "Standard" est née", ou que la vodka est "conforme à la plus haute qualité de vodka russe approuvée par la commission gouvernementale royale dirigée par Mendeleïev en 1894".
S'il est vrai que Mendeleïev est devenu en 1892 chef des Archives des poids et mesures à Saint-Pétersbourg et les a transformées en bureau gouvernemental l'année suivante, cette institution n'a jamais été impliquée dans l'établissement de normes de qualité de production, mais a reçu des normes de normalisation russes. commerce de poids et d'instruments de mesure. En outre, la concentration standard de 40 % avait déjà été introduite par le gouvernement russe en 1843, lorsque Mendeleïev avait neuf ans.
La base de toute cette histoire est un mythe populaire selon lequel la thèse de doctorat de Mendeleïev de 1865 « Un discours sur la combinaison de l'alcool et de l'eau » contenait une déclaration selon laquelle 38 % est la force idéale de la vodka, et que ce nombre a ensuite été arrondi à 40 % pour simplifier le calcul de la taxe sur l'alcool. Cependant, la thèse de Mendeleïev portait sur les concentrations d'alcool supérieures à 70 % et il n'a jamais rien écrit sur la vodka.
Commémoration
Un certain nombre de lieux et d'objets sont associés au nom et aux réalisations du scientifique.
À Saint-Pétersbourg, son nom a été donné à l'Institut national de métrologie chargé d'établir et de soutenir des normes nationales et mondiales pour des mesures précises. À côté se trouve un monument qui lui est dédié, composé de sa statue assise et d'une représentation de son tableau périodique sur le mur de l'établissement.
Dans le bâtiment des Douze Collégiales, qui est aujourd'hui le centre de l'Université d'État de Saint-Pétersbourg et qui, à l'époque de Mendeleïev, était le directeur de l'Institut pédagogique, se trouve l'appartement-musée commémoratif de Dmitri Mendeleïev avec ses archives. La rue en face de ceux-ci porte son nom sous le nom de Mendeleevskaya liniya (ligne Mendeleev).
À Moscou se trouve l'Université de technologie chimique D. Mendeleïev de Russie.
D'après lui, il a également été nommé mendélévium, qui est un élément chimique synthétique portant le symbole Md (anciennement Mv) et le numéro atomique 101. Il s'agit d'un élément transuranien radioactif métallique de la série des actinides, généralement synthétisé en bombardant l'einsteinium avec des particules alpha.
Un grand cratère d'impact lunaire Mendeleev, situé de l'autre côté de la Lune, vu de la Terre, porte également le nom du scientifique.
L'Académie russe des sciences décerne chaque année depuis 1998 la Médaille d'or Mendeleïev.