Dmitri Mendeleev

Dmitri Ivanovich Mendeleev (a veces transcrito como Mendeleyev o Mendeleef) (Ruso: Дмитрий Иванович Менделеев, 8 de febrero de 1834 - 2 de febrero de 1907) fue un químico e inventor ruso. Es mejor conocido por formular la Ley Periódica y crear una versión clarividente de la tabla periódica de elementos. Usó la Ley Periódica no solo para corregir las propiedades entonces aceptadas de algunos elementos conocidos, como la valencia y el peso atómico del uranio, sino también para predecir las propiedades de tres elementos que aún no se habían descubierto.

Vida temprana

Mendeleev nació en el pueblo de Verkhnie Aremzyani, cerca de Tobolsk en Siberia, hijo de Ivan Pavlovich Mendeleev [ ru ] (1783–1847) y Maria Dmitrievna Mendeleeva (de soltera Kornilieva) (1793–1850). Ivan trabajó como director de escuela y profesor de bellas artes, política y filosofía en los gimnasios de Tambov y Saratov. El padre de Ivan, Pavel Maximovich Sokolov, era un sacerdote ortodoxo ruso de la región de Tver. Según la tradición de los sacerdotes de esa época, a los hijos de Pavel se les dieron nuevos apellidos mientras asistían al seminario teológico, e Ivan recibió el apellido Mendeleev después del nombre de un propietario local.

Maria Kornilieva provenía de una conocida familia de comerciantes de Tobolsk, fundadores de la primera imprenta siberiana que remontaba su ascendencia a Yakov Korniliev, un posad del siglo XVII convertido en un rico comerciante. En 1889, un bibliotecario local publicó un artículo en el periódico Tobolsk en el que afirmaba que Yakov era un teléut bautizado, una minoría étnica conocida como "kalmyks blancos" en ese momento. Dado que no se proporcionaron fuentes y nunca se revelaron hechos documentados de la vida de Yakov, los biógrafos generalmente lo descartan como un mito. En 1908, poco después de la muerte de Mendeleev, una de sus sobrinas publicó Family Chronicles. Recuerdos sobre DI Mendeleevdonde expresó "una leyenda familiar" sobre el abuelo de María que se casó con "una belleza kirguisa o tártara a la que amaba tanto que cuando ella murió, él también murió de pena". Esto, sin embargo, contradice las crónicas familiares documentadas, y ninguna de esas leyendas está respaldada por la autobiografía de Mendeleev, las memorias de su hija o su esposa. Sin embargo, algunos eruditos occidentales todavía se refieren a la supuesta ascendencia "mongola", "tártara", "tártara" o simplemente "asiática" de Mendeleev como un hecho.

Mendeleev se crió como cristiano ortodoxo y su madre lo alentó a "buscar pacientemente la verdad divina y científica". Su hijo le informaría más tarde que se apartó de la Iglesia y abrazó una forma de "deísmo romantizado".

Mendeleev era el menor de 17 hermanos, de los cuales "solo 14 quedaron vivos para ser bautizados", según el hermano de Mendeleev, Pavel, lo que significa que los demás murieron poco después de su nacimiento. El número exacto de hermanos de Mendeleev difiere entre las fuentes y sigue siendo un tema de disputa histórica. Desafortunadamente para el bienestar financiero de la familia, su padre quedó ciego y perdió su puesto de maestro. Su madre se vio obligada a trabajar y reinició la fábrica de vidrio abandonada de su familia. A la edad de 13 años, después del fallecimiento de su padre y la destrucción de la fábrica de su madre por un incendio, Mendeleev asistió al Gymnasium en Tobolsk.

En 1849, su madre llevó a Mendeleev a través de Rusia desde Siberia a Moscú con el objetivo de que Mendeleev se matriculara en la Universidad de Moscú. La universidad de Moscú no lo aceptó. La madre y el hijo continuaron a San Petersburgo al alma mater del padre. La ahora pobre familia Mendeleev se mudó a San Petersburgo, donde ingresó al Instituto Pedagógico Principal en 1850. Después de graduarse, contrajo tuberculosis, lo que lo obligó a mudarse a la Península de Crimea en la costa norte del Mar Negro en 1855. Mientras estuvo allí, él se convirtió en un maestro de ciencias del 1er Gimnasio de Simferopol. En 1857, regresó a San Petersburgo con la salud completamente restaurada.

Entre 1859 y 1861 trabajó sobre la capilaridad de los líquidos y el funcionamiento del espectroscopio en Heidelberg. Más tarde, en 1861, publicó un libro de texto llamado Química Orgánica. Esto le valió el Premio Demidov de la Academia de Ciencias de Petersburgo.

El 4 de abril de 1862, se comprometió con Feozva Nikitichna Leshcheva y se casaron el 27 de abril de 1862 en la iglesia del Instituto de Ingeniería Nikolaev en San Petersburgo (donde enseñó).

Mendeleev se convirtió en profesor en el Instituto Tecnológico de San Petersburgo y en la Universidad Estatal de San Petersburgo en 1864 y 1865, respectivamente. En 1865, se convirtió en Doctor en Ciencias por su disertación "Sobre las combinaciones de agua con alcohol". Obtuvo la titularidad en 1867 en la Universidad de San Petersburgo y comenzó a enseñar química inorgánica mientras sucedía a Voskresenskii en este puesto; en 1871, había transformado San Petersburgo en un centro de investigación química reconocido internacionalmente.

Tabla periódica

En 1863, había 56 elementos conocidos y se descubrió un nuevo elemento a un ritmo de aproximadamente uno por año. Otros científicos habían identificado previamente la periodicidad de los elementos. John Newlands describió una ley de octavas, señalando su periodicidad según el peso atómico relativo en 1864, y la publicó en 1865. Su propuesta identificó el potencial de nuevos elementos como el germanio. El concepto fue criticado y su innovación no fue reconocida por la Sociedad de Químicos hasta 1887. Otra persona que propuso una tabla periódica fue Lothar Meyer, quien publicó un artículo en 1864 describiendo 28 elementos clasificados por su valencia, pero sin predicciones de nuevos. elementos.

Después de convertirse en profesor en 1867, Mendeleev escribió Principios de química (en ruso: Основы химии, romanizado: Osnovy khimii), que se convirtió en el libro de texto definitivo de su época. Se publicó en dos volúmenes entre 1868 y 1870, y Mendeleev lo escribió mientras preparaba un libro de texto para su curso. Fue entonces cuando hizo su descubrimiento más importante. Mientras intentaba clasificar los elementos según sus propiedades químicas, notó patrones que lo llevaron a postular su tabla periódica; afirmó haber imaginado la disposición completa de los elementos en un sueño:

Vi en un sueño una mesa donde todos los elementos encajaban en su lugar según se requería. Al despertar, inmediatamente lo escribí en una hoja de papel, solo en un lugar parecía necesaria una corrección posterior.—  Mendeleev, citado por Inostrantzev

Sin darse cuenta del trabajo anterior sobre tablas periódicas que se llevó a cabo en la década de 1860, hizo la siguiente tabla:

Al agregar elementos adicionales siguiendo este patrón, Mendeleev desarrolló su versión extendida de la tabla periódica. El 6 de marzo de 1869, hizo una presentación formal ante la Sociedad Química Rusa, titulada La dependencia entre las propiedades de los pesos atómicos de los elementos, que describía los elementos según el peso atómico (ahora llamado masa atómica relativa) y la valencia. Esta presentación decía que

1. Los elementos, si se ordenan de acuerdo con su peso atómico, exhiben una aparente periodicidad de propiedades.
2. Los elementos que son similares en cuanto a sus propiedades químicas tienen pesos atómicos similares (p. ej., Pt, Ir, Os) o sus pesos atómicos aumentan regularmente (p. ej., K, Rb, Cs).
3. La disposición de los elementos en grupos de elementos en el orden de sus pesos atómicos corresponde a sus llamadas valencias, así como, hasta cierto punto, a sus propiedades químicas distintivas; como es evidente entre otras series en la de Li, Be, B, C, N, O y F.
4. Los elementos que están más ampliamente difundidos tienen pesos atómicos pequeños.
5. La magnitud del peso atómico determina el carácter del elemento, así como la magnitud de la molécula determina el carácter de un cuerpo compuesto.
6. Debemos esperar el descubrimiento de muchos elementos aún desconocidos, por ejemplo, dos elementos, análogos al aluminio y al silicio, cuyos pesos atómicos estarían entre 65 y 75.
7. El peso atómico de un elemento a veces puede modificarse por el conocimiento de los de sus elementos contiguos. Por lo tanto, el peso atómico del telurio debe estar entre 123 y 126, y no puede ser 128. (El peso atómico del telurio es 127,6, y Mendeleev se equivocó al suponer que el peso atómico debe aumentar con la posición dentro de un período).
8. Ciertas propiedades características de los elementos pueden predecirse a partir de sus pesos atómicos.

Mendeleev publicó su tabla periódica de todos los elementos conocidos y predijo varios elementos nuevos para completar la tabla en una revista en ruso. Solo unos meses después, Meyer publicó una tabla prácticamente idéntica en una revista en alemán. Mendeleev tiene la distinción de predecir con precisión las propiedades de lo que llamó ekasilicio, ekaaluminio y ekaboron (germanio, galio y escandio, respectivamente).

Mendeleev también propuso cambios en las propiedades de algunos elementos conocidos. Antes de su trabajo, se suponía que el uranio tenía una valencia 3 y un peso atómico de alrededor de 120. Mendeleev se dio cuenta de que estos valores no encajaban en su tabla periódica y duplicó ambos a la valencia 6 y el peso atómico 240 (cerca del valor moderno de 238)..

Para sus tres elementos predichos, usó los prefijos de eka, dvi y tri (sánscrito uno, dos, tres) en su denominación. Mendeleev cuestionó algunos de los pesos atómicos actualmente aceptados (en ese momento solo podían medirse con una precisión relativamente baja), señalando que no se correspondían con los sugeridos por su Ley Periódica. Señaló que el telurio tiene un peso atómico más alto que el yodo, pero los colocó en el orden correcto, prediciendo incorrectamente que los pesos atómicos aceptados en ese momento eran los incorrectos. Estaba desconcertado acerca de dónde colocar los lantánidos conocidos y predijo la existencia de otra fila en la tabla que eran los actínidos, que eran algunos de los más pesados ​​​​en peso atómico. Algunas personas descartaron a Mendeleev por predecir que habría más elementos,

Al usar prefijos sánscritos para nombrar elementos "faltantes", Mendeleev puede haber dejado constancia de su deuda con los gramáticos sánscritos de la antigua India, quienes habían creado sofisticadas teorías del lenguaje basadas en su descubrimiento de los patrones bidimensionales de los sonidos del habla (posiblemente ejemplificados de manera más sorprendente por los Śivasūtras en la gramática sánscrita de Pāṇini). Mendeleev era amigo y colega del sánscrito Otto von Böhtlingk, quien estaba preparando la segunda edición de su libro sobre Pāṇini en ese momento, y Mendeleev deseaba honrar a Pāṇini con su nomenclatura.

El borrador original realizado por Mendeleev se encontraría años más tarde y se publicaría con el nombre de Sistema Tentativo de Elementos.

Dmitri Mendeleev se refiere a menudo como el padre de la tabla periódica. Llamó a su tabla o matriz, "el Sistema Periódico".

Vida posterior

En 1876, se obsesionó con Anna Ivanova Popova y comenzó a cortejarla; en 1881 le propuso matrimonio y amenazó con suicidarse si ella se negaba. Su divorcio de Leshcheva finalizó un mes después de haberse casado con Popova (el 2 de abril) a principios de 1882. Incluso después del divorcio, Mendeleev era técnicamente un bígamo; la Iglesia Ortodoxa Rusa requería al menos siete años antes de volver a casarse legalmente. Su divorcio y la controversia que lo rodeó contribuyeron a que no fuera admitido en la Academia de Ciencias de Rusia (a pesar de su fama internacional en ese momento). Su hija de su segundo matrimonio, Lyubov, se convirtió en la esposa del famoso poeta ruso Alexander Blok. Sus otros hijos fueron el hijo Vladimir (un marinero, participó en el notable viaje al este de Nicolás II) y la hija Olga, de su primer matrimonio con Feozva, y el hijo Ivan y los gemelos de Anna.

Aunque Mendeleev fue ampliamente honrado por organizaciones científicas de toda Europa, incluida (en 1882) la Medalla Davy de la Royal Society de Londres (que más tarde también le otorgó la Medalla Copley en 1905), renunció a la Universidad de San Petersburgo el 17 de agosto de 1890. Fue elegido Miembro Extranjero de la Royal Society (ForMemRS) en 1892, y en 1893 fue nombrado director de la Oficina de Pesos y Medidas, cargo que ocupó hasta su muerte.

Mendeleev también investigó la composición del petróleo y ayudó a fundar la primera refinería de petróleo en Rusia. Reconoció la importancia del petróleo como materia prima para la petroquímica. Se le atribuye un comentario de que quemar petróleo como combustible "sería como encender una estufa de cocina con billetes de banco".

En 1905, Mendeleev fue elegido miembro de la Real Academia Sueca de Ciencias. Al año siguiente, el Comité Nobel de Química recomendó a la Academia Sueca otorgar el Premio Nobel de Química de 1906 a Mendeleev por su descubrimiento del sistema periódico. La Sección de Química de la Academia Sueca apoyó esta recomendación. Se suponía entonces que la Academia aprobaría la elección del Comité, como lo ha hecho en casi todos los casos. Inesperadamente, en el pleno de la Academia, un miembro disidente del Comité del Nobel, Peter Klason, propuso la candidatura de Henri Moissan a quien favorecía. Svante Arrhenius, aunque no era miembro del Comité Nobel de Química, tuvo una gran influencia en la Academia y también presionó por el rechazo de Mendeleev, argumentando que el sistema periódico era demasiado antiguo para reconocer su descubrimiento en 1906. Según los contemporáneos, Arrhenius estaba motivado por el rencor que le guardaba a Mendeleev por su crítica a la teoría de la disociación de Arrhenius. Después de acaloradas discusiones, la mayoría de la Academia eligió a Moissan por un margen de un voto.Los intentos de nombrar a Mendeleev en 1907 se vieron nuevamente frustrados por la oposición absoluta de Arrhenius.

En 1907, Mendeleev murió a la edad de 72 años en San Petersburgo a causa de la gripe. Sus últimas palabras fueron a su médico: "Doctor, usted tiene ciencia, yo tengo fe", que posiblemente sea una cita de Julio Verne.

Otros logros

Mendeleev hizo otras contribuciones importantes a la química. El químico e historiador de la ciencia ruso Lev Chugaev lo caracterizó como "un químico genial, físico de primera, un fructífero investigador en los campos de la hidrodinámica, la meteorología, la geología, ciertas ramas de la tecnología química (explosivos, petróleo y combustibles, por ejemplo).) y otras disciplinas afines a la química y la física, profundo conocedor de la industria química y de la industria en general, y un pensador original en el campo de la economía". Mendeleev fue uno de los fundadores, en 1869, de la Sociedad Química Rusa. Trabajó en la teoría y la práctica del comercio proteccionista y en la agricultura.

En un intento de concepción química del éter, planteó la hipótesis de que existían dos elementos químicos inertes de menor peso atómico que el hidrógeno. De estos dos elementos propuestos, pensó que el más liviano era un gas que todo lo penetra y todo lo penetra, y que el ligeramente más pesado era un elemento propuesto, el coronio.

Mendeleev dedicó mucho estudio e hizo importantes contribuciones a la determinación de la naturaleza de compuestos indefinidos como soluciones.

En otro departamento de química física, investigó la expansión de los líquidos con el calor e ideó una fórmula similar a la ley de Gay-Lussac de la uniformidad de la expansión de los gases, mientras que en 1861 anticipó la concepción de Thomas Andrews de la temperatura crítica de los gases. definiendo el punto de ebullición absoluto de una sustancia como la temperatura a la cual la cohesión y el calor de vaporización se vuelven iguales a cero y el líquido se convierte en vapor, independientemente de la presión y el volumen.

A Mendeleev se le da crédito por la introducción del sistema métrico al Imperio Ruso.

Inventó el pirocolodión, una especie de pólvora sin humo a base de nitrocelulosa. Este trabajo había sido encargado por la Armada rusa, que sin embargo no adoptó su uso. En 1892 Mendeleev organizó su fabricación.

Mendeleev estudió el origen del petróleo y concluyó que los hidrocarburos son abiogénicos y se forman en las profundidades de la tierra; véase Origen del petróleo abiogénico. Escribió: "El hecho capital a señalar es que el petróleo nació en las profundidades de la tierra, y sólo allí debemos buscar su origen". (Dmitri Mendeleiev, 1877)

Actividades más allá de la química

A partir de la década de 1870, publicó mucho más allá de la química, analizando aspectos de la industria rusa y cuestiones técnicas en la productividad agrícola. Exploró cuestiones demográficas, patrocinó estudios del Mar Ártico, trató de medir la eficacia de los fertilizantes químicos y promovió la marina mercante. Fue especialmente activo en la mejora de la industria petrolera rusa, haciendo comparaciones detalladas con la industria más avanzada de Pensilvania. Aunque no tenía una buena formación en economía, había observado la industria a lo largo de sus viajes por Europa, y en 1891 ayudó a convencer al Ministerio de Finanzas para que impusiera aranceles temporales con el objetivo de fomentar las industrias nacientes rusas.

En 1890 renunció a su cátedra en la Universidad de San Petersburgo luego de una disputa con funcionarios del Ministerio de Educación sobre el trato a los estudiantes universitarios. En 1892 fue nombrado director de la Oficina Central de Pesos y Medidas de Rusia y abrió el camino para estandarizar los prototipos fundamentales y los procedimientos de medición. Estableció un sistema de inspección e introdujo el sistema métrico en Rusia.

Debatió contra las afirmaciones científicas del espiritismo, argumentando que el idealismo metafísico no era más que una superstición ignorante. Lamentó la aceptación generalizada del espiritismo en la cultura rusa y sus efectos negativos en el estudio de la ciencia.

Mito del vodka

Una historia rusa muy popular le da crédito a Mendeleev por establecer la concentración estándar del 40% del vodka. Por ejemplo, el vodka Russian Standard anuncia: "En 1894, Dmitri Mendeleev, el científico más grande de toda Rusia, recibió el decreto para establecer el estándar de calidad imperial para el vodka ruso y nació el 'Estándar ruso'". Otros citan "la más alta calidad de Vodka ruso aprobado por la comisión del gobierno real encabezada por Mendeleev en 1894".

De hecho, el estándar del 40% ya fue introducido por el gobierno ruso en 1843, cuando Mendeleev tenía nueve años. Es cierto que Mendeleev en 1892 se convirtió en jefe del Archivo de Pesos y Medidas en San Petersburgo, y lo convirtió en una oficina del gobierno al año siguiente, pero esa institución estaba encargada de estandarizar los pesos comerciales rusos y los instrumentos de medición, sin establecer ninguna calidad de producción. Además, la disertación doctoral de Mendeleev de 1865 se tituló "Un discurso sobre la combinación de alcohol y agua", pero solo discutía concentraciones de alcohol de grado médico superiores al 70%, y nunca escribió nada sobre el vodka.

Conmemoración

Varios lugares y objetos están asociados con el nombre y los logros del científico.

En San Petersburgo, su nombre se le dio al Instituto de Metrología DI Mendeleev, el Instituto Nacional de Metrología, que se ocupa de establecer y respaldar estándares nacionales y mundiales para mediciones precisas. Junto a él hay un monumento a él que consiste en su estatua sentada y una representación de su tabla periódica en la pared del establecimiento.

En el edificio Twelve Collegia, que ahora es el centro de la Universidad Estatal de San Petersburgo y en la época de Mendeleev, el Instituto Pedagógico Principal, se encuentra el Departamento del Museo Memorial de Dmitry Mendeleev con sus archivos. La calle frente a estos lleva su nombre como Mendeleevskaya liniya (Línea Mendeleev).

En Moscú, está la Universidad de Tecnología Química D. Mendeleyev de Rusia.

En su honor también recibió el nombre de mendelevio, que es un elemento químico sintético con el símbolo Md (anteriormente Mv) y el número atómico 101. Es un elemento transuránico radiactivo metálico en la serie de los actínidos, generalmente sintetizado bombardeando einstenio con partículas alfa.

El mineral mendeleivita-Ce, Cs₆(Ce₂₂California₆)(Y₇₀O₁₇₅)(OH,F)₁₄(H₂O)₂₁, fue nombrado en honor a Mendeleev en 2010. Las especies relacionadas mendeleevite-Nd, Cs₆[(Nd,REE)₂₃California₇](Y₇₀O₁₇₅)(OH,F)₁₉(H₂O)_dieciséis, fue descrito en 2015.

Un gran cráter de impacto lunar Mendeleev, que se encuentra en el lado oculto de la Luna, también lleva el nombre del científico.

La Academia Rusa de Ciencias ha otorgado ocasionalmente una Medalla de Oro Mendeleev desde 1965.